绿色化学理念在化学实验教学中的渗透

◇　江苏　赵翠花

绿色化学理念在化学实验教学中的渗透

◇江苏赵翠花

绿色化学理念是一种倡导人类与自然和谐发展的教育理念,是教学发展的必然趋势．在高中化学实验教学中,教师要注重绿色化学理念的有效渗透,围绕教学目标,结合学生学情认真钻研教学内容,优选有效方法和策略,挖掘渗透绿色化学理念的教学素材,培养学生的绿色环保理念,提高实验教学有效性．笔者从教学实践出发,探讨了绿色化学理念在高中化学实验教学中的渗透．

1精心预设,巧妙渗透绿色环保理念

在实验过程中,经常会涉及一些有毒、有害物体,为了避免实验异常现象出现,确保化学实验安全性,降低实验污染性,在开展实验前,要围绕目标,结合教学内容,做好课前精心预设,在实验过程中尽可能少地选择和使用有毒害的反应物和反应助剂,将“绿色环保”理念贯穿于整个实验教学的始终,从而使化学实验更加绿色化．比如,在“乙烯的制取及性质研究”实验中,实验室制取法通常是利用浓硫酸和无水乙醇共热反应,该实验方法使用的浓硫酸用量大,加热时间长,乙烯的温度较难控制,反应生成物纯度低,效果不佳,混有CO2、SO2、CO等多种刺激性污染气体,这在很大程度上会污染实验室环境,危害人体健康,影响实验现象的真实性．因此,可在反应物中加入适量的Al2O3和ZnO混合物,有效减少副反应和硫酸污染,提高反应平稳性和操作安全性,增强实验效果．

2注重微型实验,有效降低实验的污染性

微型实验是一种实验器材微型化、实验药品微量化、实验绿色化的实验形式,可以有效节省实验时间、提高实验安全性和操作性,降低实验污染和伤害．在实验中,化学反应生成物和实验药品残留是造成实验污染的主要来源．在不影响实验效果的前提下,使用小剂量的化学实验药品、微型实验器材和简单化实验装置,开展微型实验,既能克服常规实验的不足,确保实验操作精确性,又能够降低实验污染性和危险性,有效节约实验用料消耗和成本．同时,还能够让学生体验实验乐趣,培养学生严谨的科学态度、主动探究精神以及良好的环境保护意识．

比如,以“氯气的制取”实验为例,传统制取方法主要通过浓盐酸和MnO2混合加热制取,所需要实验仪器为圆底烧瓶、酒精灯、试剂瓶、导管．该实验方法和装置,尽管能够很好地制取氯气,但是装置复杂,操作难度较大,连接时间长,效率不高．若采取微型实验,巧用医用药瓶替代试剂瓶和集气瓶,用一次性输液器较细的塑料管代替导气管,用小水槽代替圆底烧瓶,用胶头滴管控制浓盐酸的滴入,用10%的氢氧化钠溶液处理尾气,制成微型气体发生装置,引导学生开展微型实验探究,往往可以极大的节省实验时间,节约实验材料消耗,提升实验安全性和实际效果．

3改进实验装置,不断提高绿色实验成效

改进实验装置是降低污染和改善危害,有效渗透绿色化学理念的重要途径．教师要立足实验的实际情况,结合学生已有知识经验和技能,善于引导学生积极思考、大胆探索、突破革新,适时适当地改变实验装置,将实验对环境的污染降低到最低程度,从而帮助学生树立绿色环保的思维方式,增强学生自主创新意识,真正提高了化学实验实际成效．

图1

例如,在“铜与稀硝酸的反应”实验中,若按照原有实验方法进行实验操作,在实验药品添加过程中,可能会有NO气体泄漏,加之,装置内存有空气,因而在实验中难以观察到无色气体NO的生成,为了避免这些情况的发生,降低实验污染和危害,可以引导学生对原实验装置进行改进．如图1所示,1) 将少量CaCO3和足量的稀HNO3放入到试管甲中,产生的CO2主要用来排尽大试管存留的空气;2) 在试管乙中塞上浸有NaOH溶液的棉花,并将导管伸入管口;3) 将铜丝伸入到稀HNO3中,待微热后,将产生的气体收集在乙试管内;4) 试管甲中有无色气体产生,而试管乙内则有红棕色气体产生;5) 将铜丝往上拉,当铜丝离开液面后,该反应停止．这样,通过改进实验装置,不仅可以使实验现象更加明显、安全、环保,而且可以发展学生的创造性思维,提高学生实验探究能力．

开展绿色化学教育,满足了学生身心健康发展需求,符合了新课程改革的基本要求,对于培养学生绿色环保意识和创新精神,提升学生实验操作能力,促进学生全面发展有着至关重要的作用．

(作者单位：江苏省滨海中学)