高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化的實(shí)踐策略

尚玉斌

【關(guān)鍵詞】 高中化學(xué);實(shí)驗(yàn);綠色化

【中圖分類號】 GG633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2019）22—0191—01

社會進(jìn)步的同時人們的生活水平也不斷提高，且人們也越來越重視低碳理念。人們低碳理念的加深一定程度上體現(xiàn)出人們的思想境界已經(jīng)達(dá)到新的階段。將綠色理念滲透到高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有利于推動與完善教育改革。同時，還有利于學(xué)生更好地理解綠色理念，并促進(jìn)學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識。學(xué)生在學(xué)習(xí)了綠色理念后，也會無形地將低碳環(huán)保的意識運(yùn)用到生活中，且整個實(shí)驗(yàn)也變得更加節(jié)能與綠色。為此，筆者從以下幾個方面重點(diǎn)分析了高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綠色化的實(shí)踐策略。

一、綠色化設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原材料

根據(jù)以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)來看，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對化學(xué)原料使用的量認(rèn)識不足，部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)失敗后仍然再次使用原材料，這也造成了浪費(fèi)資源等問題。此外，對于實(shí)驗(yàn)過程會產(chǎn)生有毒液體或者是氣體的實(shí)驗(yàn)，若不加以嚴(yán)格控制，也會嚴(yán)重影響環(huán)境。可見，教師在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時要以學(xué)生能完成實(shí)驗(yàn)為前提，并盡量減少藥品使用的量，從而最大程度地減少污染的問題。比如說在教學(xué)“氯氣性質(zhì)的驗(yàn)證”實(shí)驗(yàn)時，為了節(jié)約材料，可以將學(xué)生分成幾個小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)以串聯(lián)的方式改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，從而驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)，這個過程也只需要通入一次氯氣。從具體的操作來說，教師在實(shí)驗(yàn)之前可以先進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如此便能規(guī)范地指導(dǎo)學(xué)生在課堂上處理化學(xué)試劑。雖然學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中可能會遇到這樣或者那樣的問題，但是這也能減少學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗的次數(shù)。此外，教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)合理選擇一些替代物品，如此便能達(dá)到綠色實(shí)驗(yàn)的目的。比如說在利用氯化鐵溶液制取膠體時，由于這個實(shí)驗(yàn)的難度比較高，因此學(xué)生實(shí)驗(yàn)的失敗率也不低，為此教師可以選擇我們生活中比較容易得到的肥皂水替代實(shí)驗(yàn)。且在利用肥皂水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時實(shí)驗(yàn)的效果也比較明顯。由于原材料選擇的是我們生活中常見的物品，再加上對環(huán)境的影響比較小，因此，遵循了實(shí)驗(yàn)綠色化的原則。

二、嚴(yán)格處理實(shí)驗(yàn)中的“三廢”

從高中階段化學(xué)實(shí)驗(yàn)來看，污染物的排量少、且廢液大，成分復(fù)雜、蓄積效應(yīng)明顯等，因此一旦處理不當(dāng)也會嚴(yán)重地污染環(huán)境。為此，教師要針對具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格、有效地處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“三廢”。第一，處理廢液的方法。針對實(shí)驗(yàn)過程中有酸堿性的廢液，可以在廢液中酸堿中和，待溶液的pH值為6.5～8.5時再排放。而一些含有重金屬（如汞、鋅、錳等）離子的廢液，就可以將其通入到硫化物、氫氧化物與酸堿鹽沉淀的方法，實(shí)現(xiàn)金屬離子沉淀分離。同時針對一些含有氰化物的廢液，則可以加入一些沉淀劑（如硫酸亞鐵類）或漂白粉類的氧化劑達(dá)到去除氰化物的作用;第二，處理廢氣的方法。部分實(shí)驗(yàn)過程中會產(chǎn)生毒害性比較強(qiáng)的廢氣，一旦處理不當(dāng)也會對環(huán)境甚至是對我們的健康產(chǎn)生不良的影響，因此實(shí)驗(yàn)的過程中還要以密閉操作的方法進(jìn)行，同時也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要減少實(shí)驗(yàn)物品的用量及減少廢氣產(chǎn)生的量;對于廢氣的回收，可以用氣囊收集有毒的氣體并集中處理;同時，對于部分有毒且又具有可燃性的氣體則可以將其轉(zhuǎn)化為無毒氣體后再排放。第三，處理廢渣的方法。在實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常會用到紙張、廢舊玻璃、火柴梗等物體，因此還需要統(tǒng)一收集處理，而一些還可以修補(bǔ)的材料可以重復(fù)利用。此外，實(shí)驗(yàn)的殘留物也可以分類回收處理，或者是部分殘留物如原電池反應(yīng)等可以回收后再進(jìn)行無毒處理。對于一些有毒的藥品、廢渣、廢液等，要分類放在廢品瓶中，待積累到一定量后再進(jìn)行稀釋并深埋或焚燒。

三、采取多樣化的實(shí)驗(yàn)渠道

教師可以在實(shí)驗(yàn)的過程中不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，并運(yùn)用多樣化的實(shí)驗(yàn)渠道。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案可以從“原子經(jīng)濟(jì)性”去分析，它是一種能最大程度使用原料分子的每一個原子，從而促進(jìn)目標(biāo)分子互相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)零排放的一種綠色化實(shí)驗(yàn)方法。當(dāng)原材料中的每一個原子都能充分被利用，也就不會產(chǎn)生其他的副產(chǎn)物，有效地減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中污染物的排放。比如說以教學(xué)“金屬銅的性質(zhì)”為例，教師就可以從“原子經(jīng)濟(jì)性”的角度去分析，并引導(dǎo)學(xué)生以硝酸與銅作為原材料來制取硝酸銅。

在課堂上教師可以將學(xué)生分為若干個小組，各小組的成員互相合作、探究實(shí)驗(yàn)的方案。在此之后，再讓小組成員說一說本小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。在此過程中，要引導(dǎo)學(xué)生用“原子經(jīng)濟(jì)性”的表達(dá)式去比較與分析各種制備的方法，從而選出最佳的實(shí)驗(yàn)方案。最后再讓學(xué)生去驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。高中綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是在實(shí)驗(yàn)的過程中結(jié)合綠色化理念，并盡可能使用小劑量、少污染、低成本的物品。在此過程中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的綠色理念，不斷增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識，同時也要鼓勵學(xué)生以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度去學(xué)習(xí)，從而全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

編輯：張 昀