綠色化視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的研究

鄧應(yīng)高

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，國家也越來越注重社會的可持續(xù)發(fā)展。因此，在化學(xué)學(xué)習(xí)中，國家也提出綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中秉承綠色理念是進(jìn)行綠色教育的關(guān)鍵性措施，其不僅能促進(jìn)社會的不斷進(jìn)步，也能全面提高學(xué)生的綠色化學(xué)意識。而本文即對綠色視野下的高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的研究進(jìn)行淺析。

關(guān)鍵詞：綠色視野;高中化學(xué);探究性實(shí)驗(yàn)

引言

21世紀(jì)是綠色化學(xué)時代，因此，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅需要符合環(huán)境友好的理念也要培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，進(jìn)而達(dá)到綠色化視野下的高中化學(xué)學(xué)習(xí)。在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，使用的一些化學(xué)物品或者實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生的廢棄物，都會因?yàn)樘幚聿划?dāng)，進(jìn)而對環(huán)境產(chǎn)生一定的危害。因此，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的重中之重。

一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的污染問題

（一）實(shí)驗(yàn)過程中使用有毒或有害物質(zhì)

在高中化學(xué)教材中，實(shí)驗(yàn)占據(jù)很大比例，而其中有一部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)是涉及有毒有害物質(zhì)的，例如：在研究二氧化硫的性質(zhì)及其制取實(shí)驗(yàn)室，在這個實(shí)驗(yàn)過程中，不僅會使用有毒物質(zhì)，也會排放有毒物質(zhì)，不僅危害學(xué)生的身體健康也會造成一定的環(huán)境污染。

（二）化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物處理問題

目前在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中存在的普遍現(xiàn)象是教師和學(xué)生都對實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理不夠重視，很多學(xué)生在進(jìn)行完實(shí)驗(yàn)后，將一些具有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性的溶液直接倒入下水管道，不僅污染水資源也存在一定的危險性。

（三）實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范

現(xiàn)階段，很多學(xué)生的綠色化意識并不強(qiáng)，在日常實(shí)驗(yàn)中，很多學(xué)生會取用過量的試劑，會忽視有毒氣體的收集以及廢氣、廢液的處理。而學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，也不能做到熟練、規(guī)范的掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，這種現(xiàn)象很有可能導(dǎo)致試劑的浪費(fèi)和實(shí)驗(yàn)的安全問題。

二、高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的綠色化

（一）實(shí)驗(yàn)流程綠色化

教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)之前設(shè)計(jì)綠色合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中包括原料試劑的選取，藥品的用量以及試驗(yàn)的流程。

首先應(yīng)保證原料、溶劑、催化劑的綠色化。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前教師應(yīng)從實(shí)驗(yàn)原料著手，盡可能在保證實(shí)驗(yàn)效果的同時，也能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)綠色化，例如：用清潔原料代替有毒物質(zhì)。在進(jìn)行乙醛的銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，試管壁會存留一層金屬銀，通常情況下，清潔試管的方法使用稀硝酸洗滌，但是稀硝酸與銀反應(yīng)會產(chǎn)生有害氣體，氮氧化物會造成環(huán)境污染，因此教師可以用氯化氫代替稀硝酸。

而選用無毒無污染的溶劑也是綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要部分，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都是以水為溶劑，而非水溶劑使用最多的便是四氯化碳，但四氯化碳是有毒物質(zhì)，并且還易揮發(fā)，因此教師可以讓學(xué)生使用二氯甲烷等無污染的溶劑來代替四氯化碳。

在化學(xué)很多實(shí)驗(yàn)中都用到了催化劑，催化劑不僅可以讓反應(yīng)的現(xiàn)象更加清晰，也會幫助實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，高中實(shí)驗(yàn)常用的催化劑是濃硫酸和二氧化錳，濃硫酸是強(qiáng)酸具有較強(qiáng)的腐蝕性。因此，它的存儲、處理都需格外注意。例如：在進(jìn)行脫去乙醇的水的實(shí)驗(yàn)時，濃硫酸雖然會促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，但同樣也會產(chǎn)生許多有毒有害的副產(chǎn)物，因此，教師可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)用氧化鋁代替濃硫酸做催化劑。

（二）實(shí)驗(yàn)裝置的綠色化

實(shí)驗(yàn)裝置的選擇是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，合理高效地組裝實(shí)驗(yàn)裝置不僅可以減少實(shí)驗(yàn)造成的污染與浪費(fèi)也能提高實(shí)驗(yàn)的效率。例如：在進(jìn)行氯氣的教學(xué)時，如果將氯氣的兩個性質(zhì)分為兩個實(shí)驗(yàn)，不僅浪費(fèi)試劑也浪費(fèi)時間。而教師可以將兩個實(shí)驗(yàn)融為一個實(shí)驗(yàn)，可以讓產(chǎn)生的氯氣依次通過有色花瓣和無水的小氣球，再向裝置中注入氫氧化鈉溶液，這時會發(fā)現(xiàn)氣球恢復(fù)癟狀，這一個實(shí)驗(yàn)，便同時驗(yàn)證了氯氣的漂白性和還原性。

（三）廢液的綠色化處理

綠色實(shí)驗(yàn)的重要步驟也是最容易被忽視的步驟便是廢液的處理，很多學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)造成的污染物很少，不會對環(huán)境造成污染，這是錯誤的觀念，事實(shí)上，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，最常見、最為嚴(yán)重的污染便是廢液污染，排放后其會污染地下水資源，最終也會危害到環(huán)境和人體，因此教師應(yīng)格外注重對廢液的綠色化處理，例如：有機(jī)廢液可以集中回收進(jìn)行蒸餾提純重金屬鹽可以用沉淀法。而廢氣的綠色化處理應(yīng)分為兩種，分別是有毒氣體和無毒氣體。如果像是二氧化碳氧氣這樣的無毒氣體，可以直接通風(fēng)排放到空氣中，而有毒氣體應(yīng)按照其性質(zhì)進(jìn)行不同的凈化處理，例如甲烷可以通過點(diǎn)燃再排放。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師應(yīng)給學(xué)生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)后有關(guān)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，例如：廢液、廢品的處理方式以及關(guān)閉電源、歸類存放試劑藥品等?；诰G色視野下對高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅可以幫助學(xué)生更有效的查漏補(bǔ)缺，也能更好地為學(xué)生樹立環(huán)境保護(hù)意識。

結(jié)語

隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，綠色化學(xué)不僅是化學(xué)科學(xué)發(fā)展的需要，同樣也是可持續(xù)發(fā)展的需要。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，教師要滲透綠色理念、秉承綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)原則，妥善做好實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的處理工作，盡可能地實(shí)現(xiàn)零污染。在此過程中，教師也應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識，從而推動綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

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