胡愛民

摘 ?要：高中化學(xué)實驗涉及到了酸、堿、重金屬鹽、污染性氣體、有害有機(jī)物等物質(zhì)，對高中化學(xué)分組實驗的綠色化改進(jìn)的研究能達(dá)到節(jié)約資源、降低污染物產(chǎn)生的目的。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);分組實驗;綠色化改進(jìn)

一、化學(xué)實驗綠色化的涵義

“化學(xué)實驗綠色化”就是在滿足教學(xué)要求的前提下，設(shè)計的化學(xué)實驗徹底消除或盡量減少使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)，從源頭上消除化學(xué)實驗對環(huán)境和人類健康的負(fù)面影響。在進(jìn)行化學(xué)實驗時，選用無毒、無污染的原料，采用合理、高效的反應(yīng)途徑降低或消除污染物的產(chǎn)生，甚至達(dá)到原子的完全利用，對產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行回收處理，這是從實驗前、實驗過程中、實驗結(jié)束后三個方面解決化學(xué)實驗產(chǎn)生污染的思路。

二、高中化學(xué)實驗的現(xiàn)況

化學(xué)是自然科學(xué)的一個組成部分，高中化學(xué)是與義務(wù)教育化學(xué)或科學(xué)課程相銜接的基礎(chǔ)教育課程，是落實立德樹人根本任務(wù)、發(fā)展素質(zhì)教育、弘揚(yáng)科學(xué)精神、提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體。高中化學(xué)實驗是高中化學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容，能使學(xué)生直觀地認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律等知識。

高中化學(xué)實驗開展中主要涉及到了酸、堿、重金屬鹽、污染性氣體、有害有機(jī)物等物質(zhì)，其中酸主要有鹽酸、硫酸、硝酸、氯水、溴水、草酸等;堿有氫氧化鈉、氫氧化鈣、氨水等;鹽類主要有硫酸銅、氯化鋇、硝酸銀、硫氰化鉀、重鉻酸鉀等;污染性氣體主要有氯氣、二氧化硫、氨氣等;有害有機(jī)物主要有四氯化碳、苯、乙醛等。

高中化學(xué)實驗按操作類型分為教師演示實驗和學(xué)生分組實驗，其中教師演示實驗涉及的物質(zhì)較多，但因為用量較少，產(chǎn)生的污染物較少。學(xué)生分組實驗由于分組數(shù)多，即使用量少也會積聚起大量的污染物，因此對學(xué)生分組實驗進(jìn)行綠色化改進(jìn)是很有必要的。

高中化學(xué)學(xué)生分組實驗大致可分為：操作練習(xí)實驗，如：粗鹽的提純、萃取、酸堿滴定管的使用等;認(rèn)識性質(zhì)實驗，如：鈉與水的反應(yīng)、氨氣的溶解性（噴泉實驗）等;探尋規(guī)律實驗，如：濃度、溫度對化學(xué)平衡的影響等。

三、高中化學(xué)學(xué)生分組實驗綠色化改進(jìn)的研究

高中化學(xué)教材中沒有將實驗明確分為演示實驗和分組實驗兩類，教師在選擇學(xué)生分組實驗時，通常會選擇危險性小，有毒、有害物質(zhì)較少的實驗，但這些實驗仍然有很多的物質(zhì)會污染環(huán)境，因此對高中化學(xué)學(xué)生分組實驗進(jìn)行綠色化改進(jìn)的研究，很有必要。通過研究，我認(rèn)為研究可以從這幾個方面進(jìn)行：

1.減少反應(yīng)物的用量，達(dá)到節(jié)約資源、降低污染物產(chǎn)生的目的。高中化學(xué)教材中很多的實驗沒有給明確的用量，這樣不同的教師就會有不同的標(biāo)準(zhǔn)，會造成污染和浪費(fèi)。還有一些實驗給的用量較多，也會產(chǎn)生大量的廢棄物。如在濃度、溫度對化學(xué)平衡的影響的實驗中，實驗要求“取兩支試管各加入5mL0.1mol/L K₂Cr₂O₇溶液”，通過多次實驗發(fā)現(xiàn)，可以各取10滴（約0.5mL）0.1mol/LK₂Cr₂O₇溶液，然后分別加入5～10滴濃硫酸和5～10滴6mol/L NaOH溶液就能觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。這樣的改進(jìn)后，以一個班20個小組為例，就能節(jié)約150mL左右的K₂Cr₂O₇溶液，降低了重鉻酸鉀、濃硫酸、氫氧化鈉等污染性、腐蝕性物質(zhì)的使用和廢棄物的產(chǎn)生。

2.回收實驗廢棄物，達(dá)到節(jié)約資源、降低污染物產(chǎn)生的目的?；瘜W(xué)實驗產(chǎn)生的廢棄物，有些可能成分復(fù)雜難以回收處理，有些只需要簡單的操作就可以回收。如四氯化碳是高中化學(xué)實驗中常用的一種有機(jī)溶劑，在萃取實驗中每個小組取4mL四氯化碳，以一個班20個小組為例，就需要80mL四氯化碳，我校高一年級共14個班，就要消耗1120mL四氯化碳，如果這些四氯化碳全部丟棄，會造成極大的污染和浪費(fèi)。通過查閱資料，我用濃氫氧化鈉溶液進(jìn)行回收，發(fā)現(xiàn)5mL萃取液和15mL10%NaOH溶液混合，經(jīng)過充分振蕩，分離后能得到約4.2mL的回收四氯化碳，而回收四氯化碳又能替代純凈四氯化碳使用，并且能重復(fù)回收使用，這樣就大大的降低了環(huán)境的污染和資源的浪費(fèi)。

四、高中化學(xué)學(xué)生分組實驗綠色化改進(jìn)的反思

1.明確研究的必要性。“對化學(xué)實驗綠色化改進(jìn)是否有必要？”是我在研究過程中經(jīng)常想到和聽到的問題，在回收氯化鈉溶液中的氯化鈉固體的過程中，用了十多分鐘的蒸發(fā)結(jié)晶，得到了4～5克的氯化鈉晶體時或者在強(qiáng)調(diào)學(xué)生將未反應(yīng)完的金屬清洗干凈后回收時也會出現(xiàn)是否有必要回收的問題。由于對化學(xué)實驗綠色化改進(jìn)的研究會增加老師的工作量，會占用老師的課余時間，同時可能收獲也比較小，因此很多老師都不愿意去進(jìn)行研究?；瘜W(xué)實驗綠色化的研究必須解決研究的必要性的問題，只有明確了為什么研究，才能有堅持研究的動力，最終完成研究。

2.對資料的收集和整理是研究重要的組成。在研究的過程中，對資料的檢索和閱讀對研究有很重要的作用，可以避免不必要的重復(fù)，使研究少走彎路。如在研究四氯化碳的回收時，通過查閱資料知道了可以用濃NaOH溶液回收四氯化碳，但沒有對回收率進(jìn)行研究，我就重點對回收率進(jìn)行研究、實驗，最終得出研究的成果。

化學(xué)教師對化學(xué)實驗綠色化的研究，能增強(qiáng)教師的環(huán)保意識，從不同的角度理解化學(xué)教學(xué)和環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，有助于教師對化學(xué)知識的深入認(rèn)識，這就需要化學(xué)教師在兼顧教學(xué)任務(wù)的同時拿出自己的時間和精力，進(jìn)行化學(xué)實驗綠色化的研究，并將研究的成果在教學(xué)實踐中運(yùn)用，向更多的人傳遞綠色、環(huán)保的理念。

參考文獻(xiàn)：

[1]焦蓉. 高中化學(xué)實驗綠色化的初步研究[D]. 上海師范大學(xué)，2005.

[2]教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.