綠色化學理念在化學實驗教學中的滲透

◇　江蘇　趙翠花

綠色化學理念在化學實驗教學中的滲透

◇江蘇趙翠花

綠色化學理念是一種倡導人類與自然和諧發展的教育理念,是教學發展的必然趨勢．在高中化學實驗教學中,教師要注重綠色化學理念的有效滲透,圍繞教學目標,結合學生學情認真鉆研教學內容,優選有效方法和策略,挖掘滲透綠色化學理念的教學素材,培養學生的綠色環保理念,提高實驗教學有效性．筆者從教學實踐出發,探討了綠色化學理念在高中化學實驗教學中的滲透．

1精心預設,巧妙滲透綠色環保理念

在實驗過程中,經常會涉及一些有毒、有害物體,為了避免實驗異常現象出現,確保化學實驗安全性,降低實驗污染性,在開展實驗前,要圍繞目標,結合教學內容,做好課前精心預設,在實驗過程中盡可能少地選擇和使用有毒害的反應物和反應助劑,將“綠色環保”理念貫穿于整個實驗教學的始終,從而使化學實驗更加綠色化．比如,在“乙烯的制取及性質研究”實驗中,實驗室制取法通常是利用濃硫酸和無水乙醇共熱反應,該實驗方法使用的濃硫酸用量大,加熱時間長,乙烯的溫度較難控制,反應生成物純度低,效果不佳,混有CO2、SO2、CO等多種刺激性污染氣體,這在很大程度上會污染實驗室環境,危害人體健康,影響實驗現象的真實性．因此,可在反應物中加入適量的Al2O3和ZnO混合物,有效減少副反應和硫酸污染,提高反應平穩性和操作安全性,增強實驗效果．

2注重微型實驗,有效降低實驗的污染性

微型實驗是一種實驗器材微型化、實驗藥品微量化、實驗綠色化的實驗形式,可以有效節省實驗時間、提高實驗安全性和操作性,降低實驗污染和傷害．在實驗中,化學反應生成物和實驗藥品殘留是造成實驗污染的主要來源．在不影響實驗效果的前提下,使用小劑量的化學實驗藥品、微型實驗器材和簡單化實驗裝置,開展微型實驗,既能克服常規實驗的不足,確保實驗操作精確性,又能夠降低實驗污染性和危險性,有效節約實驗用料消耗和成本．同時,還能夠讓學生體驗實驗樂趣,培養學生嚴謹的科學態度、主動探究精神以及良好的環境保護意識．

比如,以“氯氣的制取”實驗為例,傳統制取方法主要通過濃鹽酸和MnO2混合加熱制取,所需要實驗儀器為圓底燒瓶、酒精燈、試劑瓶、導管．該實驗方法和裝置,盡管能夠很好地制取氯氣,但是裝置復雜,操作難度較大,連接時間長,效率不高．若采取微型實驗,巧用醫用藥瓶替代試劑瓶和集氣瓶,用一次性輸液器較細的塑料管代替導氣管,用小水槽代替圓底燒瓶,用膠頭滴管控制濃鹽酸的滴入,用10%的氫氧化鈉溶液處理尾氣,制成微型氣體發生裝置,引導學生開展微型實驗探究,往往可以極大的節省實驗時間,節約實驗材料消耗,提升實驗安全性和實際效果．

3改進實驗裝置,不斷提高綠色實驗成效

改進實驗裝置是降低污染和改善危害,有效滲透綠色化學理念的重要途徑．教師要立足實驗的實際情況,結合學生已有知識經驗和技能,善于引導學生積極思考、大膽探索、突破革新,適時適當地改變實驗裝置,將實驗對環境的污染降低到最低程度,從而幫助學生樹立綠色環保的思維方式,增強學生自主創新意識,真正提高了化學實驗實際成效．

圖1

例如,在“銅與稀硝酸的反應”實驗中,若按照原有實驗方法進行實驗操作,在實驗藥品添加過程中,可能會有NO氣體泄漏,加之,裝置內存有空氣,因而在實驗中難以觀察到無色氣體NO的生成,為了避免這些情況的發生,降低實驗污染和危害,可以引導學生對原實驗裝置進行改進．如圖1所示,1) 將少量CaCO3和足量的稀HNO3放入到試管甲中,產生的CO2主要用來排盡大試管存留的空氣;2) 在試管乙中塞上浸有NaOH溶液的棉花,并將導管伸入管口;3) 將銅絲伸入到稀HNO3中,待微熱后,將產生的氣體收集在乙試管內;4) 試管甲中有無色氣體產生,而試管乙內則有紅棕色氣體產生;5) 將銅絲往上拉,當銅絲離開液面后,該反應停止．這樣,通過改進實驗裝置,不僅可以使實驗現象更加明顯、安全、環保,而且可以發展學生的創造性思維,提高學生實驗探究能力．

開展綠色化學教育,滿足了學生身心健康發展需求,符合了新課程改革的基本要求,對于培養學生綠色環保意識和創新精神,提升學生實驗操作能力,促進學生全面發展有著至關重要的作用．

(作者單位：江蘇省濱海中學)