談高中綠色化學實驗教學的實施

王雪玲

【關鍵詞】 化學教學;綠色實驗;實施

【中圖分類號】 G633.8 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2015）18—0112—01

化學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗教學能為學生正確認識物質及其變化規律提供實驗事實，它具有目的性、探索性、現實性和易感知性。但目前的化學實驗教學實踐存在一些問題，如一定數量的有毒物質的制備和性質實驗（如氯氣的性質和制備實驗，二氧化硫的制備和性質實驗，硫酸、硝酸的性質實驗等）。這些實驗不利于老師和學生的身體健康以及環境保護;有相當數量的實驗需要消耗大量的儀器、藥品和時間，當學校無法正常開展時，會組織學生分組實驗。隨著所需的化學儀器、藥品用量及實驗后的廢液、廢氣等增多，浪費和污染也愈加嚴重。而綠色化學正是一門從源頭阻止污染的化學，是可持續發展戰略在化學領域里的體現。

一、將綠色化學實驗教育貫穿于教學的全過程中

在教學實踐活動中，要注意從教學的各個環節滲透綠色化學思想，從不同角度（如教學目標設計、實驗原理設計、化學課外活動…）體現綠色化學教學思想，培養學生樹立綠色化學觀念和環境保護意識。如在清洗銀鏡、銅鏡試管時，用FeCl3溶液代替HNO3清洗，避免由HNO3產生的NO帶來環境污染。在實驗設計過程中，要求學生積極查閱有關資料，開動腦筋，充分考慮藥品的用量、有害物質的使用和排放等問題，設計出綠色實驗方案。如我們在設計“氯氣的制備和性質實驗”和“鹵素間的置換反應”微型實驗時，融制取與性質實驗于一體，試紙分成小塊使用，藥品逐滴滴加。這種小劑量實驗，且操作簡便，既適合于學生分組實驗，也適合于教師演示實驗，實驗現象直觀明顯，且在實驗設計和操作過程中考慮了綠色化，大大減少了環境污染。

二、通過不同途徑實施綠色化學實驗

1. 設計微型實驗實現化學實驗的綠色化。在不改變實驗的方法、操作技術和保證實驗現象明顯的前提下，采用常規的小容量儀器，減少實驗藥品的用量。學生實驗均采用小試管進行有關的性質實驗。如減少實驗的藥品用量，縮小物質的量、濃度溶液配制的體積等。

2. 采用組合實驗實現化學實驗的綠色化。將幾個實驗組合在一起，降低實驗的污染次數，這樣既節約了時間又減小了污染。如，將氯氣的制備和性質實驗、鹵素間的置換反應、二氧化硫的制備和性質實驗、硫化氫的制備和性質實驗組合在一起。具體實驗操作可依據如下三種媒介：①分叉管內膠帶上的濾紙;②三通玻璃管;③井穴板中（可以是購置的，也可以是代用品）。

3. 運用多媒體和其他手段代替化學實驗。一是利用多媒體手段模擬實驗。對一些污染比較嚴重的（如苯的溴代和硝化），操作比較復雜且需時較長的實驗（如石油的分餾、石油的裂化、煤的干餾）可用實驗錄像或者動畫模擬代替實驗。這樣既能省時、省料、環保，又能達到同樣的實驗效果。二是尋找不影響實驗效果的代用品。如將眼藥水瓶去底代替漏斗使用;用雞蛋殼代替碳酸鈣制備二氧化碳;用廢電池上的石墨做電極;鋅制氫氣;二氧化錳制氯氣等。資源回收利用，可降低實驗成本，也能培養學生的環保意識。

4. 通過改進實驗變廢為寶實現化學實驗的綠色化。改進實驗方法，使某些有害物質轉化為無害物質，甚至是有益的物質;簡化某些操作復雜的實驗;提高實驗的成功率，減少實驗劑量。如改進鈉與水反應的實驗：將鈉投入盛有煤油和滴有酚酞水的培養皿中，用倒置的漏斗收集并檢驗氣體。這樣既省去了擦干鈉表面煤油、切割鈉表面氧化物的復雜操作，又避免了可能的實驗危險，同時節省藥品，還可以提高實驗成功率。變廢為寶，節約資源。如點燃尾氣CO，將其轉化為CO2;用氫氧化鈉溶液吸收SO2、Cl2，使之轉化為無毒的物質;回收制氨氣后的氯化鈣，作為干燥劑使用;從廢電池中獲取純鋅、銅、石墨，將廢物變為有用的物質。

高中化學實驗的綠色化已經取得了較好的教學效果。首先，許多儀器通過自制或尋找代用品，可以創設條件開設實驗，增加學生實驗機會，增加學生的知識信息量，強化基本操作和基本技能的訓練;其次，在相同條件下，用微型儀器降低成本，減少反應用量，縮短反應時間，安排更多的實驗內容或進行更高層次的實驗，從而提高實驗教學質量;第三，處理實驗中的有害物質，可減少污染，改善實驗效果，從而提高學生的環保意識和安全觀念。

總之，將綠色化學實驗融入到整個高中化學教學的全過程具有重要的理論意義和實踐意義。充分挖掘綠色化學實驗教學資源，有利于豐富化學實驗教學的理論，開拓化學實驗研究的視野，強化化學實驗教學中的素質教育和創新教育，全面提高學生的綜合素質，培養具有創造能力的高水平人才。

編輯：張 昀