踐行綠色化學理念　創新開展實驗教學

吳桔英

[摘? ?要]作為一種新型的教學理念，“綠色化學”要求教師以“可持續發展觀”為基礎，在人與自然協調統一的思想下開展一系列的教學活動。化學實驗作為高中化學教學的重要組成部分，是學生培養和樹立綠色化學理念的絕佳教學環節。教師在實際教學的過程中，踐行綠色化學理念，遵循減量、循環、利用、再生等實驗原則，引導學生開展串聯實驗、優化微型實驗、規范實驗操作、鼓勵參與社會實驗，使學生充分認識到人與自然和諧發展的重要性，實現培養學生綠色化學理念、提升學生化學核心素養的最終目標。

[關鍵詞]綠色化學;實驗教學;高中化學

[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2019）14-0076-02

自2006年我國正式成立中國化學學會綠色化學專業委員會后，我國逐漸走上了綠色化學的發展道路。化學實驗作為高中化學教學的重要組成部分，是學生培養和樹立綠色化學理念的絕佳教學環節。教師在實際教學的過程中，要充分把握綠色化學理念與高中化學實驗之間的關聯，秉承綠色化學的宗旨，通過改進實驗方法、創新實驗形式、優化實驗操作等多種多樣的措施開展高中化學實驗教學，將綠色化學理念滲透到化學實驗的每一個環節，使學生認識到人與自然和諧發展的重要性，鞏固學生的化學知識，發展學生的實驗能力，提升學生的環保意識和化學核心素養。

一、開展串聯實驗，循環使用

在高中化學教學過程中，為了讓學生更好地理解、掌握知識點，教師經常在課堂上實施各種演示實驗作為化學教學內容的補充。然而，某化學知識點通常只是化學知識體系中的一個小點，如果在課堂上進行某一小環節的演示實驗，難免會造成實驗資源的浪費。此時，開展串聯實驗是有效的解決方法。

例如，在蘇教版必修1《專題三 從礦物到基礎材料》這一章節的教學過程中，筆者改變傳統課堂演示實驗的授課方式，先利用多媒體網絡，讓學生觀看實驗視頻以配合每堂課的內容學習。在綜合復習階段，筆者在課堂上給學生演示一氧化碳（CO）還原三氧化二鐵（Fe2O3）的實驗（Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2）。在原本的實驗中多余的一氧化碳氣體（CO）將隨著實驗的進行直接釋放到空氣中。為了避免有害氣體對空氣產生不良影響，亦為了更好地發揮每一種化學藥品的作用，筆者在實驗裝置末端增加了一個燃燒的酒精燈（2CO+O2=2CO2），并收集生成的二氧化碳（CO2）氣體開展串聯實驗：過氧化鈉（Na2O2）與二氧化碳（CO2）的反應實驗（2Na2O2+2CO2=2Na2O3+O2↑）。

教師積極開展串聯實驗，既遵循了綠色化學理念的指導要求，充分做到實驗藥品的循環利用，有效地減少了因實驗頻率帶來的資源浪費，又實現了化學知識的串聯和整合。教師在向學生滲透綠色化學理念的同時，引導學生將多節課的教學內容整合起來，提升了學生的學習效果。

二、優化實驗流程，合理規劃

教師開展化學實驗的教學目的是幫助學生了解化學原理、觀察反應現象、鞏固化學知識。基于綠色化學理念，教師在保證實驗效果的前提下，除了對實驗所需的化學藥品量進行縮減外，還應合理規劃實驗流程，妥善做好污染處理，實現污染最小化、實驗最優化。

例如，在蘇教版必修1《專題四 硫、氮和可持續發展——含硫化合物的性質和應用》這一章節的教學中，筆者指導學生開展了制取硫化氫（H2S）氣體的實驗。強酸（HCl）與鹽（FeS）在啟普發生器中發生復分解反應（FeS+2HCl= FeCl2+H2S↑），將濕潤的醋酸鉛試紙放在氣體收集裝置的入口，濕潤的醋酸鉛試紙變黑，證明FeS與HCl反應生成了硫化氫（H2S）氣體。同時，將檢驗后的氣體通入飽和的氫氧化鈉（NaOH）溶液，通過H2S+2NaOH=Na2S+2H2O或H2S+NaOH=NaHS+H2O處理硫化氫（H2S）氣體，避免實驗產生的有害氣體污染大氣環境，最大限度地降低化學實驗對環境帶來的污染和破壞。學生紛紛表示，在這次實驗中不僅學習了如何做實驗，還學習了如何妥善地處理實驗產生的有害物質。

化學實驗是一把“雙刃劍”，一方面有助于學生理解化學知識，了解實驗流程及現象，另一方面會帶來一定程度的“三廢”污染。教師從綠色化學理念出發，遵循回收利用、減少污染的原則，優化實驗流程，可以有效地減少實驗過程帶來的危害，幫助學生樹立綠色、科學實驗的思想。

三、規范小組實驗，避免浪費

學生實驗操作的規范性既影響著實驗的結果，也對實驗過程中的資源利用情況有著重要的影響。基于這一點，教師在綠色化學理念指導下開展化學實驗，不可避免地需要規范學生的實驗操作，引導學生嚴格遵守實驗操作規范，避免由實驗操作不當而引起的環境污染情況發生。

例如，在蘇教版選修4《化學反應原理》《專題三 溶液中的離子反應——溶液的酸堿性》的酸堿中和滴定實驗的教學中，為了讓學生盡可能地避免因操作失誤出現結果錯誤或試劑浪費，筆者指導學生對酸堿中和滴定實驗的步驟進行詳細回顧，并引導學生思考細節問題：①為什么在滴定前要先檢查滴定管是否漏水？②為什么要用待測溶液洗滌滴定管？③錐形瓶能否用待測溶液進行洗滌？……在學生徹底弄懂實驗步驟、明確實驗操作規范之后，再讓各組學生展開實驗。除此之外，實驗試劑的濃度原本應為0.5%～1.0%，在保證實驗效果不變的情況下，筆者將試劑的濃度降為0.1%～0.25%，避免了試劑的浪費。

可見，化學實驗教學中的“綠色化學”，不僅和實驗的操作流程有關，和實驗的用量也有著密切的聯系。教師通過規范學生小組實驗的操作流程，盡可能地縮減試劑用量，幫助學生樹立嚴格的實驗規范意識，增強學生保護環境的觀念，使每一位學生更好地參與到綠色實驗的過程中來。

四、鼓勵社會實驗，廢物利用

基于綠色化學理念，教師在教學的過程中除了要優化課堂實驗教學，還應指導學生開展一些探究性或調研性的社會實驗，引導學生將課堂所學運用到實際問題當中，實現現實生活中的廢物利用和綠色循環。

例如，在蘇教版選修2《專題一 多樣化的水處理技術》這一章節的教學中，為了讓學生更好地感受化學對于環境的作用和意義，更加積極地參與到化學實驗的過程中來，筆者利用周末時間組織學生開展以“污水凈化”為主題的社會探究性實驗。筆者帶領學生前往我市的某工廠進行探訪，調研該廠的污水處理流程，并取回污水樣本，廢物利用作為化學實驗樣本。實地調研結束之后，筆者讓學生分成小組設計污水處理方案。有的小組提出混凝法，通過加入明礬生成膠體（Al3++3H2O?AlOH3 （膠體）+3H+）的形式來實現水的凈化;有的小組提出該工廠主要生產堿性產品，污水中含有堿性物質，可以用酸堿中和法（OH-+H+=H2O）來改善水質情況……筆者鼓勵學生利用取回的污水樣本進行模擬處理，切實感受化學知識對于處理廢物、改善環境的貢獻。

教師通過指導學生開展一些社會實驗活動，擴寬了學生了解化學知識的途徑，促進學生對化學知識產生更加直觀的認識，引導學生思考如何利用已有的化學知識減少污染，實現廢物利用，進一步增強了學生的化學核心素養，提升了學生的環保意識。

綜上所述，“綠色化學”不僅是近幾年來社會關注的熱點話題，更是化學學科發展的大勢所趨。教師基于綠色化學理念，遵循減量、循環、利用、再生等創新實驗原則，充分將綠色、環保的理念融入高中化學實驗教學，提高了學生的環保意識，使每一位學生都成為綠色化學的傳播者。

（責任編輯 羅? ?艷）