基于绿色化视野下的高中化学探究性实践分析

2015-12-10潘晓转

人间 2015年34期

关键词：视野探究性高中化学

潘晓转

（平顶山市第二高级中学，河南平顶山 467092）

基于绿色化视野下的高中化学探究性实践分析

潘晓转

（平顶山市第二高级中学，河南平顶山 467092）

化学这门学科的重要特征之一，就是以实验为基础，而事实证明化学实验对全面提升学生科学素养也确实有着极为明显的积极作用。但是在进行实验的过程中，常常要注意的问题就是如何做到实验绿色化。而本文要探索的就是基于绿色化视野下的高中化学探究性实践分析，以及一些对传统实验进行绿色化和探究化的相关改进。

绿色化视野；高中化学；探究性实践

所谓绿色化学，又被称为环境无害化学，指的是以化学的技术或方法减少或者消除对人类健康、安全和生活环境有不良影响的原料、催化剂、溶液、产物和副产物等的使用和生产。在进行高中化学实验教学时，渗透绿色化学的理念，即可避免许多不必要的损失发生。而所谓探究性实践，指的是在探究性学习的模式下发展出来的一种实践教学过程。这种学习方式的中心是针对问题的探究活动，在遇到问题的时候，学生需要先提出自己的猜测，然后自主去寻求问题的答案。学生如果要解决问题，就必须先进行推算和理论的推导，并且通过观察和实验来对客观事实开展调查，通过对所获资料归纳以及统计分析，得出问题的合理解释。

一、基于绿色化视野下的高中化学探究性实验总纲

（一）高中化学实验模式的改革。高中化学实验在传统的教学模式中是以验证性实验为主的，也就是说学生往往只需要在明白一个具体的己知实验结论的基础上，完成这个实验来对实验应有的预期的实验现象或化学反应来加以验证。在此类实验过程中，学生更像是一个与实验无关的旁观者而非直接参与实验的研究者，学生的自主思维以及创新能力都失去了太大的提升空间。因此，这种本末倒置的实验模式就不得不面对改革，而将验证性实验改进为探究性实验也是本文将要探讨的一种重要方法。我们知道高中化学知识约有六成是与化学实验直接相关的，而如果要想实现高中化学实验的绿色化，就必须持续地对高中化学实验模式进行改革，直到实验可能出现的污染源一一被消除，以及学生的绿色环保意识被全面培养出来。高中化学实验的改革还是要以化学教材中所提到的实验为基础，针对性地提出完整的绿色实验设计方案。化学实验中不可避免地会接触高毒性、高浓度的有害气体或者液体，学生只有充分了解各种试剂的危害性，才能够更好地运用化学知识进行绿色化学实验。

（二）培养学生的绿色化学意识。改革实验模式的同时，学校还必须注重学生的绿色化学意识的培养。要做到这点，学校首先要严格修订实验室的规章制度，并且要建立完善的实验室废物处理标准，持续强化实验室的管理工作，搞好试剂集中回收的工作。然后，还要主要提升实验教师应有的绿色环保意识，加强指引学生对化学实验原则的遵守，以严谨的实验研究态度为准则，以污染量、使用量均较小的实验方案为优先选择，制定有限度的药品剂量和浓度使用量，减少浪费，并且尽最大的可能去消除污染。比如，在进行二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）等有剧毒性质的气体实验之前，可先检查整个实验装置是否增加了尾气处理这一流程，达到一种安全环保的主要目的。

二、基于绿色化视野下的高中化学探究性实验细节

（一）改善化学实验条件。高中化学实验将要用到的化学药品因为是基础化学物质因此种类不是很多，但是其实验过后产生出来的环境污染物种类却比较齐全，如测定溶液pH值实验中要用到的酸碱溶液，燃烧实验中由于碳或其化合物的不完全燃烧而产生的一氧化碳有毒气体，浓硫酸的性质实验中浓硫酸的氧化产物二氧化硫，以及有机化学基础实验中要认识的苯酚或乙醛等。有许多药剂因其自身污染性就很严重，加之实验室的设备不够先进，实验的规范不完整，造成排放的无规律。由此可见，在化学实验过程中，我们必须要以科学为本，以人为本，遵循绿色化实验的条件原则，杜绝有害物质在实验室中发生任何扩散。

（二）优化实验设计方案。在进行实验设计之前，教师必须以学生的安全问题为首要责任，要严把安全关，学会采用现代化信息技术，对于个别毒性剧烈、污染严重和实验条件要求较高的实验借助计算机操作，事先进行机械模拟实验。比如，在氯化氨（NH4Cl）经过高温而发生分解反应的实验里，为避免实验试剂的浪费和有毒气体氨气（NH3）在实验室内的产生，可以通过在滴板上进行模拟实验，使用投影仪将整个过程平行放大。实验室废液处理难度比较大，对环境污染十分严重，学生在进行实验的过程中必须严格根据实验设计好的步骤进行实验，严禁将钡盐、砷或汞及其相关化合物等剧毒药品直接倒进水槽里，应该先以大量清水稀释之后，加入弱酸或弱碱加以沉淀、调节或反应，再经过测定好pH之后，才可作为废液进行合理排放。

三、基于绿色化视野下的高中化学探究性实验的其他注意事项

（一）在绿色化基础上的探究创新。由于高中化学实验的全面绿色化，教师应该认真总结化学实验反应机理，为学生在此基础上进行的探究创新做准备。例如，在过氧化氢（H202）的催化分解实验中，可以从新的催化剂入手，教师组织学生去进行一种新催化剂的推测。然后，正确引导学生对其所推测出的物质进行特定的绿色化实验，比如有同学推测出铁粉或氧化铁可作为催化剂，那么教师可令其自行组织实验相关器材开展实验，以证明铁在过氧化氢溶液中的催化作用。

（二）把化学药品用量控制在一定范围。不论是任何实验，其药品的浓度与用量都必须控制在合理的范围内的，这样才能尽可能地减小污染和浪费。我们常见到化学实验操作中出现的“少量”或“一定量”等词汇，就是要告诉我们杜绝浪费，配置化学试剂要做到精量细算。比如说，在做氯化银（AgC1）沉淀的实验中，一般高中实验室的要求仅仅是观察白色沉淀这个实验现象，而并不需要相关浓度的具体计算，因此我们只需配制硝酸银（AgNO3）溶液及氯化钠（NaC1）溶液达到O.lO%-l%的浓度，而用量也只需1-3mL就可以出现预期的理想实验效果了。