浅谈高中化学中的绿色化实验教学

刘子丹

【摘要】  化学实验是高中化学重要组成部分，是化学教学重要手段。化学实验中的反应物多数有毒有害，导致化学实验存在一定危险性。本文就绿色化学实验教学对策进行探讨，以减少化学实验的污染和危害，以提高化学教学效果。

【关键词】  化学实验 高中化学 绿色 对策

【中图分类号】  G633.8             【文献标识码】  A   【文章编号】  1992-7711（2019）07-008-01

化学实验是高中化学教学的重要组成部分，是培养学生化学科学探究能力的主要途径。化学教师在进行化学实验教学时，务必要树立实验绿色化的理念。化学实验绿色化理念课堂教学为了提高学生的科学探究能力，高中化学教学加大了化学实验教学的比重。但是，因为化学实验的反应物和生成物大多属于有毒、有害的污染物。几乎是只要有化学实验，就会产生污染或存在一定的危险性。这种现状不仅严重破坏生态环境，而且对学生的生命安全也造成一定的威胁，还严重影响学生学习化学的兴趣和热情。因此，必须改进现有教材中的一些化学实验，使之成为绿色化的化学实验。所谓“化学实验绿色化”，就是指在满足教学要求的前提下，设计的化学实验彻底消除或尽量减少使用和产生有害物质，从源头上消除化学实验对环境和人类健康的负面影响。面对化学教学过程中融入的绿色化学理念，本文将从以下几个方面对其进行探究与讨论。

1.挖掘绿色实验素材

利用课本的绿色化学实验素材，使用学生乐于接受的形式和方法，通过渗透培养学生绿色化学意识，是化学教师一项义不容辞的责任。教材中有许多实验内容都体现了绿色化学思想。如：对固体、液体试剂的取用给出限量要求;强调实验中常见的事故避免、应急处理措施;介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法;对会造成污染的废弃物集中处理再利用或转化为非污染物;引入了减量、减废的微型化学实验;增加家庭小实验，力求使实验生活化。有毒气体的制取及性质实验中采用防止和减少环境污染的装置（如：实验室制氯气，采用全封闭式的收集装置及用NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气;实验室制氨气，在试管口放一团用水或稀盐酸湿润的棉花球吸收多余的氨气;铜与硝酸反应，用透明塑料袋将试管口罩上并系紧，减少氮的氧化物对室内的污染）。

2.设计“微型化”的教学实验

设计“微型化”教学实验就是指在能够充分满足得到实验结果正确的前提下，对化学实验的各个步骤进行重新设计与探索，旨在一定程度上能够减少化学试剂的用量，做到节约资源。“微型化”教学实验主要具备以下几个方面的特点。首先就是仪器装置较小，再一方面就是就是在化学反应中所用到的化学试剂量较小。正是由于“微型化”实验所用到的量和常规实验相比很小，并且具有一定的可操作性、节约化学试剂、减少污染等优点，因此在实验中受到了广大教学工作者的青睐，“微型化”实验目前在高中化学教学实验中经常被利用，对于它的发展，可以肯定的是它在一定程度上代表着将来绿色实验的发展方向。例如在氯气的制取实验中，通过对实验进行改进，将漂白液和稀硫酸放入培养皿中反应制得，在反应过程中生成的氯气迅速扩散到培养皿中的其他液滴中参与反应，这样一来，生成的氯气就不会扩散到空气当中而造成对空气的污染，达到了绿色化学所倡导的基本理念。

3.严格规范实验操作步骤

严格规范实验操作步骤具有着重要的意义。化学实验操作每一个步骤都有着非常严格的标准和要求，而且对于一些化學实验而言其本身具有着一定的危险性，如果操作不当，很容易造成安全事故。一般在药品的称量、试剂的采用、废物的处理等方面都须严格按照标准来进行，否则，就会很容易造成试剂的浪费或者造成较大的污染，严重的话，还有可能造成安全事故。因此，只有在实验中的每一个步骤都进行规范化的实验操作，才能够更好地培养学生的绿色化学意识。

4.尽可能采用无害的原料

采用无害原料就是指教师通过化学实验向学生演示实验原理时，在达到教学目的的前提下，对比不同的实验材料，在进行实验时，要适当采用对环境无毒无害的化学试剂。例如，在演示白磷的自燃现象时，就可以用Mg2Si进行水解，水解后的产物SiH4在水面上也会发生自燃现象，在整个实验过程中，并没有有害气体或其他有害物质的产生，在很大程度上体现了绿色化学理念。

5.对实验产生的废物进行无害化处理

对实验产生的废弃物进行处理是实验过程的重要组成部分，针对废弃物的不同种类，就应当采取相应的措施，争取做到“无害化”。教师在这一过程中要起到指导作用，要让学生能够正确的处理化学反应后生成的废弃物。

6.循环使用的溶剂和充分利用反应产物

绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学，所以，我们应该应用化学的处理方法，充分利用现有资源及反应产物。这不仅从源头上防止了污染，而且增加了经济效益。在中学化学实验中，萃取实验用的有机溶剂有CCl4、煤油等，如果废弃了，不仅污染了环境，而且会产生新的隐患。如果进行回收、集中、化学处理，它们又可重新使用。对于萃取碘的CCl4、煤油可以用稍浓的NaOH溶液洗液、分液。又可重新得到CCl4、煤油，进行萃取。铁和硫反应生成硫化亚铁，收集演示实验生成的硫化亚铁，进行制取硫化氢的实验。对一些收集了又不用的有毒气体，可对学生做怎样吸收该气体的实验。如氯气及未完全进行反应的氯气，在集气瓶中加入一些NaOH溶液，吸收氯气。在学生分组实验中，配制一定物质的量浓度的溶液中，把容量瓶的规格改为50ml或100ml，配制HCl溶液的浓度改为0.1mol/L或0.2mol/L（不同班级任选一个），配制NaOH溶液的浓度改为0.15mol/L，再分瓶收集备用于中和滴定，要把两个实验的顺序安排好。在实验工作中，用绿色化学的思想来指导，更能有效地防止污染。

化学实验的绿色化改进，需要教材编写者和一线教学工作者共同努力。高中化学实验的绿色化改进，还有很多具体的细节需要在教学实践中进一步探讨和研究。作为一线化学教师，在进行化学实验教学时，务必要树立实验绿色化的理念，才能在实验的各个环节尽可能地实现绿色化。