在高中化学教学中体现绿色化学理念

在高中化学实验教学中体现绿色化学理念

长春市第十九中学宋允柯

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实，它具有目的性、探索性、现实性和易感知性。但从目前的化学实验教学实践中我们却发现一些问题，如一定数量的有毒物质的制备和性质实验（如氯气的性质和制备实验，二氧化硫的制备和性质实验，硫酸、硝酸的性质实验，…），这些实验对老师和学生身体健康的影响和对环境造成的污染是不可忽视的；有相当数量的实验习题、选做实验和家庭小实验，完成这些实验需要大量的仪器、药品和时间，学校无法正常开展；目前学生数量增多，学生分组实验所需的药品用量、化学仪器及实验后的废液、废气大量增加，造成的浪费和污染也愈加严重。而绿色化学正是一门从源头阻止污染的化学，是可持续战略在化学领域里的体现。针对高中化学实验教学现状，在绿色化学思想的指导下，我认为实施实验教学的绿色化是非常有必要的。下面浅谈自己教学过程中对绿色化学的一点认识。

第一、将绿色化学实验教育贯穿与教学的全过程

我们在教学实践活动中，注意从教学的各个环节（备课、讲课、练习、…）渗透绿色化学思想，从不同角度（教学目标设计、实验原理设计、、化学课外活动…）体现绿色化学教学，将绿色化学带给每一位学生，帮助每一位学生树立绿色化学观念和环境保护意识。如在清洗银镜、铜镜的试管时，学生就主动提出用FeCl3溶液代替HNO3清洗，避免由HNO3产生的NO带来环境污染。在实验设计过程中，要求学生积极查阅有关资料，开动脑筋，充分考虑药品的用量、有害物质的使用和排放等问题，设计出绿色实验方案。如我们设计的“氯气的制备和性质实验”、“卤素间的置换反应”微型实验，融制取与性质实验于一体，小剂量实验，对环境的污染大大下降，且操作简便，实验现象直观明显。既适合于学生分组实验，也适合于教师演示的投示实验。在实验设计中考虑了绿色化，在实验过程中就必须体现绿色化。如试纸分成小块使用，药品逐滴滴加等。仪器的选择要简单、轻便，价格低廉，甚至利用废品。有毒气体必须要有吸收装置，有毒物质必须经过处理使之转化成无毒物质。实验后的废物必须倒在指定的容器内，统一进行处理和回收，不能任意将其冲入水槽中流入地下管道，引起污染。

第二、通过不同途径实施绿色化学实验

1、设计微型实验实现绿色化学实验

在不改变实验的方法、不改变操作技术、保证实验现象明显的前提下，采用常规的小容量仪器，减少实验药品的用量。因此必须对实验进行重新设计与探索，学生实验均采用小试管进行有关的性质实验。如旧人教版实验1-4吸热反应实验，药品用量减半；实验3-1物质的量浓度溶液配制将500mL体积改为100mL；实验6-4浓硫酸的脱水性实验蔗糖的用量也减少一半。

2、采用组合实验实现实验化学绿色化

将几个实验组合在一起，使本来存在几次污染的实验变为一次污染，甚至没有污染，这样既节约了时间又减小了污染。如：氯气的制备和性质实验、卤素间的置换反应、二氧化硫的制备和性质实验、硫化氢的制备和性质实验，都可以把

它组合在一起进行。我们采用了三种不同的方案进行了这三个实验：①在分叉管内胶带上的滤纸中进行一系列的实验；②在三通玻璃管中分别进行一系列的实验；③在井穴板中（可以是购置的、也可以是代用品）进行一系列的实验。

3、运用媒体和其他手段代替化学实验

一是借用多媒体手段代替做实验。对一些污染比较严重的（如苯的溴代和硝化…）、操作比较复杂且需时较长的实验（如石油的分馏、石油的裂化、煤的干馏…）均可用实验录像或者动画模拟代替实验，既能省时、省料、不污染，又能观察到明显的实验现象，达到同样的实验效果。二是寻找代用品，降低实验成本，但不影响实验效果。如塑料洗瓶就是由废药水瓶制成的；将眼药水瓶去底代替漏斗使用；用鸡蛋壳代替碳酸钙制备二氧化碳；用废电池上的石墨做电极、锌制氢气、二氧化锰制氯气…。充分利用废物，培养学生的环保意识、经济意识，树立绿色化的观念。

4、通过改进实验实现实验化学的绿色化

改进某些排放有害物质的实验，也就是在原有的实验方法上加以改进，使某些有害物质转化为无害的物质，甚至是有益的物质；使某些实验复杂操作的变得简单；提高实验的成功率，减少药品的用量。如将学生分组实验钠与水反应的实验作了如下改进：将钠投入盛有煤油和滴有酚酞水的培养皿中，上面倒扣一个倒置的漏斗收集气体，检验生成的气体，实验安全，现象明显。这样既省去了擦干钠表面煤油、切割钠表面氧化物的操作，又避免了钠与水反应过剧烈而可能发生的危险，克服了学生因操作不当，收集不到氢气而使实验失败的现象，且随时可将末反应的钠从培养皿中取出，重新放入煤油中，钠块可以反复使用，节省药品。

5、变废为宝实现绿色化学实验

在高中化学实验过程中会产生大量的有毒物质，我们采取一些合适的方法将有毒物质转化为有用或无毒物质，既消除对环境的污染，又可以节约资源。如尾气CO，我们就可以用点燃的方法，把CO转化为CO2；SO2、Cl2用氢氧化钠溶液加以吸收，使之转化为无毒的物质；将实验室制氨气后的氯化钙固体进行回收，作为干燥剂使用；从废电池中获取纯锌、铜、石墨，将废物变为有用的物质。

在高中化学实验中由于始终渗透绿色化学实验，且采取不同措施实施化学实验的绿色化了，取得了较好教学效果。药品用量减少，微型仪器成本较低，许多仪器通过自制或寻找代用品，可以创设条件开设实验，让学生有较多机会进行化学实验；反应用量减少，在相同条件下，反应时间短，这样在限定的实验学时内，可以安排更多的实验内容或进行更高层次的实验，而且能增加学生的知识信息量，有助于强化基本操作和基本技能的训练，提高了实验教学质量；在实验中对有害物质进行处理，可以将污染减少到最低限度，从而使实验得到改善，这不仅增加了大家的安全感，而且有助于增强学生的环保意识和安全观念。于反应用量减少，在相同条件下，反应时间短，这样在限定的实验学时内，可以安排更多的实验内容或进行更高层次的实验。

以上仅是整个化学教学中几点粗浅的探研，若是把绿色化学实验溶入到整个高中化学教学的深入研究中，充分挖掘，必将大大有利于全面提高学生的素质，实现提高实验教学效果的理论，强化化学实验教学中的素质教育和创新教育，培养具有创造能力的人才。