基于新課程理念下高中化學(xué)實驗綠色化設(shè)計與實施

陳瑩

摘 要：綠色化化學(xué)實驗是最近幾年提出的新課程理念，在該理念的指導(dǎo)下，高中化學(xué)實驗正逐步向老師引導(dǎo)，學(xué)生動手操作學(xué)習(xí)和實驗轉(zhuǎn)變，在此過程中提高學(xué)生對高中化學(xué)實驗的積極性，并加強其對環(huán)境的保護和實驗的綠色化，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展打好知識基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：新課程 化學(xué)實驗 綠色化 設(shè)計與實施

中圖分類號：G633 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（a）-0104-01

化學(xué)的起源于發(fā)展離不開實驗，大部分的理論與定理都是從實驗中得到。然而現(xiàn)行的高中化學(xué)課本中的實驗都偏向于簡易裝置、操作簡便、現(xiàn)象明顯，很少注重環(huán)境保護問題。例如，實驗結(jié)束后，有害氣體的后續(xù)處理方法、藥品的回收等等。這些有毒、有害物體會嚴(yán)重影響環(huán)境，嚴(yán)重違反了新課程理念下高中化學(xué)實驗綠色化設(shè)計與實施的理念。因此，安全、有效地化學(xué)實驗設(shè)計與實施是實現(xiàn)高中化學(xué)實驗“綠色化”的必經(jīng)之路。

綠色化學(xué)是指沒有或者盡可能降低對環(huán)境的危害，并且能夠在實踐中切實可行的化學(xué)品過程。其目的是能夠充分利用無危害的原料，最大限度降低各個環(huán)節(jié)的污染，其具體體現(xiàn)在減量、循環(huán)使用、回收、再生及拒用等五方面。從此方面來看，綠色化學(xué)對環(huán)境保護的可持續(xù)發(fā)展具有積極性意義。該文從以下幾個方面來具體分析。

1 理念的轉(zhuǎn)變

（1）教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)的教學(xué)方式老師對理論知識的講述，而這些枯燥的理論知識卻往往引起學(xué)生的反感，效果極差。同時忽略了學(xué)生的動手操作能力以及學(xué)生的自主創(chuàng)新意識。在新課程理念下，老師更應(yīng)該創(chuàng)造更多的機會鼓勵學(xué)生動手操作、激發(fā)學(xué)生的積極主動性或者與老師一起探究性學(xué)習(xí)。教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變從根本上引導(dǎo)學(xué)生從以被動接受為主轉(zhuǎn)變成以自學(xué)為主。

（2）環(huán)境意識的轉(zhuǎn)變

眾所周知，化學(xué)實驗極其容易產(chǎn)生有毒、有害的物質(zhì)。所以現(xiàn)有的教學(xué)模式盡量避免現(xiàn)場實驗。但太抽象的理論知識很難被學(xué)生接受，更別說是很好應(yīng)用。因此，在某些特定的理論知識教學(xué)中，不妨聯(lián)系日常生活中的具體例子，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)哪些物體間會發(fā)生有毒的化學(xué)反應(yīng)。從身邊的化學(xué)反應(yīng)入手，更能很好地運用化學(xué)知識。同時老師應(yīng)將環(huán)保意識灌輸給學(xué)生，并提倡他們運用到自己的生活當(dāng)中。

2 高中化學(xué)綠色化設(shè)計與實施

（1）原料的綠色化設(shè)計

過量的實驗材料不僅僅造成資源浪費，更多的有害物質(zhì)的生成會對環(huán)境造成危害。所以，在保證實驗現(xiàn)象明顯觀察的前提下，盡量控制藥品于試劑的用量。從而達到“減少污染、節(jié)約材料”的目的。此外，也可根據(jù)實驗本身的特點、因地制宜、就地選材的理念，在保證化學(xué)實驗順利進行且現(xiàn)象明顯的前提下，選取容易獲取的、效果明顯的替代物品來進行實驗。比如，用FeCl3溶液來制取膠體，此實驗的操作系數(shù)較大，這時就可以選取肥皂水，實驗結(jié)果明顯、操作簡便、節(jié)約成本，同時對環(huán)境也起到一定的保護作用。原料的綠色化設(shè)計更注重簡約實驗藥品、用其更容易獲取的替代品來做實驗。

（2）實驗裝置、藥品的綠色控制

合格的實驗裝置是試驗成功的必要條件，所以在實驗過程中，教師應(yīng)科學(xué)完善裝置以降低對環(huán)境的危害。例如在“Cu與稀硝酸的”的實驗中可以這樣進行：將一小塊銅放在排盡空氣的針管中，然后吸取少量稀硝酸，立刻蓋住注射器吸口。觀察現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有氣體生成，溶液變成藍色時，打開瓶帽，吸入空氣，會發(fā)現(xiàn)氣體變成紅棕色，這個時候立馬將此氣體注入到氫氧化鈉溶液中。改進后的實驗簡單易行、現(xiàn)象明顯、無污染，同時在實驗過程中可以灌輸學(xué)生的環(huán)保意識。實驗裝置、藥品的控制可以從根源是上控制環(huán)境污染。

（3）回收、再循環(huán)利用實驗物品

大多數(shù)的實驗過程中都會產(chǎn)生大量的“廢渣、廢氣、廢液”，實驗室對其處理的一般方式就是隨意排入下水道，然而，這些廢液中很多都含有重金屬、酸、堿、或者其他有毒物質(zhì)。這些都會對環(huán)境產(chǎn)生很大危害。所以，實驗結(jié)束后，應(yīng)密切關(guān)注對廢棄物的后續(xù)處理。例如，實驗操作后的金屬片等應(yīng)對其分類回收；對酸性、或者堿性的溶液，應(yīng)選擇相應(yīng)的溶液對其酸堿中和，然后用pH試紙測試其為中性后才能安全排放。教師在平時的教學(xué)中應(yīng)著重強調(diào)試驗結(jié)束后對廢棄物的處理，這樣不僅能保護環(huán)境更能變廢為寶、節(jié)約成本，同時也有利于養(yǎng)成學(xué)生良好的實驗習(xí)慣。

（4）高科技技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)實驗中，實驗綠色化實驗

隨著高新技術(shù)的發(fā)展與提高，教師在教學(xué)過程中可以利用多媒體、電腦等高科技來進行試驗過程的模擬，這樣不僅提高了教學(xué)進程，能夠使學(xué)生多次觀看試驗過程，同時也避免了部分高危險性試驗的操作，保證了師生的安全。對于那些需要很長反應(yīng)時間的實驗，同學(xué)可以通過觀看教學(xué)視頻來節(jié)約時間，提高學(xué)習(xí)效率。例如在“電解飽和NaCl溶液”中，可以讓學(xué)生從教學(xué)視頻中多次觀看兩極的變化，這種教學(xué)模式比課堂中實驗效果好。同時也節(jié)省了實驗成本。

（5）提倡微型化實驗

所謂微型化實驗即試劑用量的選取只是常規(guī)的10%左右，其實驗裝置較小，成本低，所占空間小，此外能夠降低實驗的危險性。以下舉例來說明：在“氫氣和氯氣”反應(yīng)的試驗中，如果將1∶1的兩瓶氣體混合，選取量較多，此外，由于氣體本身的特點其極其容易泄露造成空氣污染。在這種情況下，可以選取特殊裝置來做此實驗。選擇改過的Y型管，一邊加入鋅粒，另一邊加入高錳酸鉀，同時兩邊分別加入濃鹽酸，這樣Y型管兩邊分別制取氫氣和氯氣，在Y型管外面點燃鎂條，這種情況下實驗結(jié)果明顯，而且沒有污染、對實驗藥品選取也較少。微型化實驗室站在可持續(xù)發(fā)展的角度來操作實驗，它是新課程下高中化學(xué)綠色化設(shè)計與實施的具體體現(xiàn)。

3 結(jié)語

在全球都提倡可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境下，高中化學(xué)實驗更應(yīng)該提倡綠色化設(shè)計與實施。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)理念已不再適應(yīng)當(dāng)代的化學(xué)教學(xué)，如何做到將新課程理念下的高中化學(xué)實驗綠色化設(shè)計與實施進展下去，則需要教師研發(fā)出一套新的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生動手操作，激發(fā)其學(xué)生的積極性，并將綠色化這個意識潛移默化到學(xué)生的思維中，為國家培養(yǎng)更多優(yōu)秀的化學(xué)人才。

參考文獻

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