芻議高中綠色化學(xué)實驗教學(xué)
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談高中綠色化學(xué)實驗教學(xué)的實施
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實驗教學(xué)能為學(xué)生正確認(rèn)識物質(zhì)及其變化規(guī)律提供實驗事實，它具有目的性、探索性、現(xiàn)實性和易感知性。但目前的化學(xué)實驗教學(xué)實踐存在一些問題，如一定數(shù)量的有毒物質(zhì)的制備和性質(zhì)實驗（如氯氣的性質(zhì)和制備實驗，二氧化硫的制備和性質(zhì)實驗，硫酸、硝酸的性質(zhì)實驗等）。這些實驗不利于老師和學(xué)生的身體健康以及環(huán)境保護(hù);有相當(dāng)數(shù)量的實驗需要消耗大量的儀器、藥品和時間，當(dāng)學(xué)校無法正常開展時，會組織學(xué)生分組實驗。隨著所需的化學(xué)儀器、藥品用量及實驗后的廢液、廢氣等增多，浪費和污染也愈加嚴(yán)重。而綠色化學(xué)正是一門從源頭阻止污染的化學(xué)，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學(xué)領(lǐng)域里的體現(xiàn)。
一、將綠色化學(xué)實驗教育貫穿于教學(xué)的全過程中
在教學(xué)實踐活動中，要注意從教學(xué)的各個環(huán)節(jié)滲透綠色化學(xué)思想，從不同角度（如教學(xué)目標(biāo)設(shè)計、實驗原理設(shè)計、化學(xué)課外活動…）體現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生樹立綠色化學(xué)觀念和環(huán)境保護(hù)意識。如在清洗銀鏡、銅鏡試管時，用FeCl3溶液代替HNO3清洗，避免由HNO3產(chǎn)生的NO帶來環(huán)境污染。在實驗設(shè)計過程中，要求學(xué)生積極查閱有關(guān)資料，開動腦筋，充分考慮藥品的用量、有害物質(zhì)的使用和排放等問題，設(shè)計出綠色實驗方案。如我們在設(shè)計“氯氣的制備和性質(zhì)實驗”和“鹵素間的置換反應(yīng)”微型實驗時，融制取與性質(zhì)實驗于一體，試紙分成小塊使用，藥品逐滴滴加。這種小劑量實驗，且操作簡便，本文由畢業(yè)論文網(wǎng)http://www.78375555.com收集整理既適合于學(xué)生分組實驗，也適合于教師演示實驗，實驗現(xiàn)象直觀明顯，且在實驗設(shè)計和操作過程中考慮了綠色化，大大減少了環(huán)境污染。
二、通過不同途徑實施綠色化學(xué)實驗
1. 設(shè)計微型實驗實現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色化。在不改變實驗的方法、操作技術(shù)和保證實驗現(xiàn)象明顯的前提下，采用常規(guī)的小容量儀器，減少實驗藥品的用量。學(xué)生實驗均采用小試管進(jìn)行有關(guān)的性質(zhì)實驗。如減少實驗的藥品用量，縮小物質(zhì)的量、濃度溶液配制的體積等。
2. 采用組合實驗實現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色化。將幾個實驗組合在一起，降低實驗的污染次數(shù)，這樣既節(jié)約了時間又減小了污染。如，將氯氣的制備和性質(zhì)實驗、鹵素間的置換反應(yīng)、二氧化硫的制備和性質(zhì)實驗、硫化氫的制備和性質(zhì)實驗組合在一起。具體實驗操作可依據(jù)如下三種媒介：①分叉管內(nèi)膠帶上的濾紙;②三通玻璃管;③井穴板中（可以是購置的，也可以是代用品）。
3. 運用多媒體和其他手段代替化學(xué)實驗。一是利用多媒體手段模擬實驗。對一些污染比較嚴(yán)重的（如苯的溴代和硝化），操作比較復(fù)雜且需時較長的實驗（如石油的分餾、石油的裂化、煤的干餾）可用實驗錄像或者動畫模擬代替實驗。這樣既能省時、省料、環(huán)保，又能達(dá)到同樣的實驗效果。二是尋找不影響實驗效果的代用品。如將眼藥水瓶去底代替漏斗使用;用雞蛋殼代替碳酸鈣制備二氧化碳;用廢電池上的石墨做電極;鋅制氫氣;二氧化錳制氯氣等。資源回收利用，可降低實驗成本，也能培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。
4. 通過改進(jìn)實驗變廢為寶實現(xiàn)化學(xué)實驗的綠色化。改進(jìn)實驗方法，使某些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，甚至是有益的物質(zhì);簡化某些操作復(fù)雜的實驗;提高實驗的成功率，減少實驗劑量。如改進(jìn)鈉與水反應(yīng)的實驗：將鈉投入盛有煤油和滴有酚酞水的培養(yǎng)皿中，用倒置的漏斗收集并檢驗氣體。這樣既省去了擦干鈉表面煤油、切割鈉表面氧化物的復(fù)雜操作，又避免了可能的實驗危險，同時節(jié)省藥品，還可以提高實驗成功率。變廢為寶，節(jié)約資源。如點燃尾氣CO，將其轉(zhuǎn)化為CO2;用氫氧化鈉溶液吸收SO2、Cl2，使之轉(zhuǎn)化為無毒的物質(zhì);回收制氨氣后的氯化鈣，作為干燥劑使用;從廢電池中獲取純鋅、銅、石墨，將廢物變?yōu)橛杏玫奈镔|(zhì)。
高中化學(xué)實驗的綠色化已經(jīng)取得了較好的教學(xué)效果。首先，許多儀器通過自制或?qū)ふ掖闷罚梢詣?chuàng)設(shè)條件開設(shè)實驗，增加學(xué)生實驗機(jī)會，增加學(xué)生的知識信息量，強(qiáng)化基本操作和基本技能的訓(xùn)練;其次，在相同條件下，用微型儀器降低成本，減少反應(yīng)用量，縮短反應(yīng)時間，安排更多的實驗內(nèi)容或進(jìn)行更高層次的實驗，從而提高實驗教學(xué)質(zhì)量;第三，處理實驗中的有害物質(zhì)，可減少污染，改善實驗效果，從而提高學(xué)生的環(huán)保意識和安全觀念。
總之，將綠色化學(xué)實驗融入到整個高中化學(xué)教學(xué)的全過程具有重要的理論意義和實踐意義。充分挖掘綠色化學(xué)實驗教學(xué)資源，有利于豐富化學(xué)實驗教學(xué)的理論，開拓化學(xué)實驗研究的視野，強(qiáng)化化學(xué)實驗教學(xué)中的素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)造能力的高水平人才。
