綠色化學理念在高中化學實驗教學中的應用探討

◆張 浩

(甘肅省天水市清水縣第一中學)

現(xiàn)在的化學教材中依據新課程標準的要求不斷強調實驗的作用和重要性，實驗器材、實驗內容、實驗操作的完善與規(guī)范已經成為所有化學教師的注重點。如今，在經濟的飛速發(fā)展下同時也造成了全球環(huán)境的污染和惡化，高中化學的綠色化學理念應運而生，并且已經得到大多數人的支持，逐漸深入人心。綠色化學理念的深入發(fā)展，不僅僅是時代發(fā)展的產物，也是一種潮流，不會被淘汰。綠色化學又稱作“環(huán)境無害化學”，它充分利用資源和能源的特點來進行化學實驗和研究，但是不會對環(huán)境造成較大的傷害?？偠灾?，教師在實驗教學過程中一定要深入貫徹綠色化學的發(fā)展理念，引導學生正確合理安全地進行化學實驗，培養(yǎng)學生的綠色化學意識和環(huán)境保護意識。

一、轉變教師的化學實驗觀念

轉變化學實驗觀念是教師進行深入貫徹綠色化學理念的基礎一步，只有教師的觀念轉變了，學生的觀念和意識才能轉變過來。以往傳統(tǒng)的化學實驗觀念雖然有一定的意義和作用，但是在當今時代潮流下已經得不到廣泛的運用。我們要的國家是和諧、民主、富強、文明、美麗的國家，是可持續(xù)發(fā)展的國家，是綠色國家，這是毋庸置疑的。在倡導人類可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略下，綠色化學是最受教育界關注的化學理念，深刻地影響著高中化學實驗的完成度。教師在實際化學教學過程中要將教育方式和觀念進行全面的革新和轉化，務必確保將綠色化學滲透到化學實驗學習過程中的各個方面。

例如，教師在引導學生做“鈉的燃燒”這個實驗時，可以將教材中的實驗操作方法加以改進，以達到更佳的效果。以往的教材中使用的器材是會造成浪費的，實驗中的玻璃管和蒸發(fā)皿使用后會不可避免地造成損失。比如，以往教材中說的是使用石棉網，但是這就存在著一個問題，石棉網在經過一次實驗之后，第二次就不能再次試用，不可避免地造成浪費。按照綠色化學的理念，教師可以改進實驗器材，將石棉網用銅片代替。教師在實驗之前，可以將銅片剪成矩形備用，將矩形的四個角彎折起來變成盒狀。然后，引導學生按照步驟將一小塊鈉吸干煤油之后放在銅盒中，并且要置放在三角架之上，緊接著用酒精燈進行加熱。隨著時間的不斷推移，學生可以觀察到，鈉在銅盒中逐漸燃燒、融化，學生將觀察到的現(xiàn)象做好記錄，最后教師再引導學生冷卻之后取出鈉燃燒之后的產物，并進行清理，擦干銅片為下一次實驗備用。這樣不僅保證了實驗的順利完成，而且對資源也進行了有效的循環(huán)利用，避免了實驗器材的浪費，還貫徹了綠色環(huán)保的理念。

二、培養(yǎng)學生的綠色化學意識

21世紀經濟的快速發(fā)展和科技的飛躍進步，縱然給人們的生活帶來了巨大的便利，但是環(huán)境同時也不可避免地受到了損害和污染。教師應當在化學課堂教學中充分研讀和利用新教材，因為新教材中包含著許多全新的實驗理念和思想，這和以往相比是進步的一大點，如“化學與可持續(xù)發(fā)展”這一單元，就充分體現(xiàn)了化學教材的不斷進步與更新。教師在實際的化學教學過程中要注意在改進實驗方案的時候，要避免選擇進行那些生成毒性氣體的大型實驗或者是容易造成污染的實驗，換句話說，也就是盡量選擇那些無燃燒的實驗方案，如果實在沒辦法避免，那就要確保在實驗的最后有有效的排除和消除措施。

例如，教師在引導學生進行“蔗糖水解實驗”的時候，為了使學生能夠更準確的把握實驗的度，促進實驗的成功。最主要的難處就是學生在進行“酸堿中和”這一重要步驟的時候，難以把握好加入的氫氧化鈉溶液的量，一不小心就會造成溶液的浪費。教師可以在綠色化學理念的指導下，引導學生使用酸堿指示劑進行試驗輔助。首先，兩支潔凈的試管應該事先就準備好，在試管中加入適量的蔗糖溶液。其次，以1比5的比例在其中的一支試管中加入適量的稀硫酸溶液，繼而將兩只試管中放在水浴中加熱5分鐘。加熱之后，再向有稀硫酸溶液的試管中滴加適量的酚酞溶液，滴加氫氧化鈉溶液直至溶液變成紅色即可。最后，再將新制銀氨溶液加入兩支試管中在水浴中加熱即可。除了實驗，教師在課堂上也要時刻強調和介紹當代的綠色化學，呼吁學生將化學實驗與環(huán)境保護有機結合起來。

三、高中化學實驗中要深入貫徹綠色化學理念

在一些實驗過程中會不可避免地出現(xiàn)一些有害氣體和污染性氣體，這就更要求教師要引導學生規(guī)范地進行化學試驗，將一些難以操作的實驗裝置轉變?yōu)楹喴椎牟僮餮b置。教師同時也可以將理論和實踐相結合，使實驗更加綠色化，開發(fā)綠色實驗、推廣微型化學實驗、建設綠色化學實驗室等多種途徑和方式，來改進高中化學實驗，都不失為好的實驗理念和想法，真正落實到行動上也會有所益處。教師自身要明確“綠色化學理念”實際上就是追求可持續(xù)發(fā)展的化學戰(zhàn)略，是一種新的環(huán)保概念，而基于這種理念提出的實驗方式就是綠色實驗，這種實驗方式會對環(huán)境造成很小或者基本沒有負面作用。教師不僅自身要對這個概念有正確和深刻的認識，更要正確引導學生在實驗過程中深入探究綠色化學的意義，只有通過親身的實踐才能知道“綠色化學”的實際意義。

例如，教師在帶領學生進行“鋁在氧氣中燃燒”這個實驗的時候，為了使實驗更加的具有連續(xù)性，可以對實驗進行小小的改動。以往的實驗中在實驗之前需要制備充足的氧氣，這就有著工作量大和連續(xù)性差的缺陷，導致實驗難以正常進行。這時候，利用過氧化氫分解來制取氧氣就是一個很好的選擇，具體的實驗過程也并不復雜：將適量的水加入一個集氣瓶中，再加入一小勺氧化錳，這時候根據化學原理便會立即產生氧氣，然后將集氣瓶的空氣一點一點地逐漸排出去，用帶余燼的小木條來進行檢驗。然后，拿一小塊的脫脂棉在上面撒上一層鋁粉，用坩堝鉗夾好它，在酒精燈上點燃棉花，立即伸入有氧氣的集氣瓶內，會發(fā)現(xiàn)鋁粉劇烈地進行燃燒，然后學生觀察鋁粉燃燒時出現(xiàn)的現(xiàn)象并做好相應的記錄。改進之后的實驗的好處在于不僅可以較為順利地完成實驗、提升實驗的成功率，而且最大程度上對資源進行了二次利用，避免繁雜的實驗步驟，是貫徹“綠色化學理念”的一個綠色實驗。教師在引導學生完成實驗之后，要時刻教育學生在實驗室進行相關實驗的時候不要犯常識性錯誤，如用后的實驗藥材要放回原處，不可以隨意浪費實驗材料，實驗室內的藥品要妥善保存和使用等等，這些都需要學生時刻銘記于心。

四、結語

化學實驗實際上就是化學這門學科的靈魂，隨著國家課程標準對化學實驗的要求越來越高，綠色化學的理念也逐漸在教育界成為一種大的趨勢，它的出現(xiàn)和運用不單單促進了環(huán)保的發(fā)展，更對化學發(fā)展有極大的促進作用，極大地改善了高中化學實驗教學的現(xiàn)狀?？偠灾?，教師要深入貫徹綠色化學的理念，促進高中綠色化學教學的發(fā)展。