如何在化学实验教学中渗透环境意识

肖林飞

[摘要]随着环境保护的呼声日益强烈，越来越多的环保政策相应出台。中学生作为新时代的主人，必须具备环境意识，认识到环境保护的重要性，并且学会利用所学的化学知识来完成环境保护的任务。其中，化学实验教学是与环境联系最为紧密的部分，具体可从开展微型化学实验、设计绿色实验方案等方面来实现环境保护，渗透环境意识。

[关键词]化学实验;环境意识;高中化学

[中图分类号] G633.8

[文献标识码] A

[文章編号] 1674-6058（2020）14-0072-02

化学实验与环境教育有着密切的关联，因此化学实验是培养学生环境意识的良好载体。在化学实验教学中渗透环境教育是当前化学教学的任务之一。为了更好地实现在化学实验教学中渗透环境教育的目标，教师可从实验设计、实验操作、实验模式等方面进行深入探究，探寻有效的渗透环境意识和开展环境教育的化学实验教学形式。

一、利用“空闲”时间，渗透环境意识

在进行化学实验的过程中，有的化学反应进程快，有的化学反应进程慢，这是由物质本身的特性决定的。根据这一特点，教师应想办法充分利用化学反应的这一段“空闲”时间，防止学生在这段时间内走神或者做与化学实验无关的事情导致教学效率低下。如可以对实验内容做进一步的讲解，在紧凑的课堂节奏中丰富学生的学习内容，锻炼学生的实验操作的技能，同时渗透环境意识。

1.利用“空闲”时间引导学生正确观察、分析实验现象

化学实验最重要的便是对实验现象的观察和分析，而学生经常因不了解情况导致没有观察到实验现象，进而导致实验失败。因此，利用“空闲”时间引导学生正确观察、分析实验现象，对于学生而言十分重要。

比如，在讲解《硫和氮的氧化物》这一节时，需要为学生展示实验室制备S0₂气体的方法、SO₂气体的检验，以及清除SO₂尾气的途径。S0₂气体是一种对环境有着较大影响的污染性气体，吸人S0₂会对人体造成伤害，并且排放进空气中的S0₂气体还会导致酸雨等自然灾害。实验室制备S0₂气体应用的化学反应原理为：Na₂S0₃（固）+H₂S0₄（70%）=Na₂S0₄+SO₂↑+H₂O，利用SO₂比空气重的原理采用向上排空气法收集气体，再借用品红试纸完成这一酸性气体的检验，并提醒学生一定要注意对尾气的处理，即通过氢氧化钠碱性溶液来吸收，完成尾气处理，避免造成环境污染。

通过引导学生正确观察和分析实验现象，在容易出现环境污染的地方特别加以注意，最大限度地降低实验带来的污染，以实现保护环境的目标。

2.利用“空闲”时间梳理实验间的区别与联系

很多化学实验看似没有联系，但是经过梳理反应物、产物和化学实验过程后，便会发现这些实验间有着内在的联系。教师应利用“空闲”时间帮助学生厘清实验间的区别与联系，从环保的角度对它们进行归纳整合，提升学生的环境意识。

例如，《非金属及其化合物》这一章，涉及的实验主要包括Cl₂、S0₂、NO₂的实验室制备及其尾气处理。引导学生对这三个实验展开对比分析，不难发现三个实验所产生的都是酸性气体，因此在检验时都可采用品红试纸或者湿润的蓝色石蕊试纸;而且三种气体都是有毒有害气体，必须进行尾气处理，如通人NaOH溶液中。

厘清实验之间的区别和联系，可使学生对化学反应的本质有深刻的认识，掌握相应的化学规律，同时关注环境污染问题，提高环境意识。

二、开展微型化学实验

随着环境保护政策的实施，在中学化学实验教学中，微型化学实验也逐渐受到重视和推广。与传统的化学实验相比，微型化学实验具有化学药品用量少、反应速度快、危险系数低等优点，并且最重要的一点是能够减少化学实验对环境造成的污染，符合绿色化学的要求。开展微型化学实验，能够将环境意识渗透到化学实验教学中，对学生环境意识的培养起到积极的促进作用。

1.深度探究实验试剂的最少用量

在开展微型化学实验时，教师需要事先对实验药品的用量进行估计，以便带领学生一起探究实验试剂的最少用量，渗透微型化学思想，将环境意识传递给学生。

比如，在指导学生制备一定浓度的NaOH溶液时，一定要让学生做好充分的准备，计算好自己所需要的实验试剂用量，避免浪费以及过量试剂带来的污染。若要求制备100 mL l.00 mol/L的NaOH溶液，首先就要计算出所需要的NaOH的最小量，得出需要0.1 mol的氢氧化钠，然后根据NaOH的摩尔质量（40）可以得出需要称取的NaOH固体试剂为4.0克，从而得出所需试剂的最小量。

2.积极准备微型实验百宝箱

在微型化学实验中常常需要调用特殊的微型实验器具，为此，可建议学生白行准备微型实验百宝箱，以促进微型实验的有效开展。

比如，在引导学生观察焰色反应的相关现象时，最好能让每个学生都可以通过动手实验，亲身体验实验过程，近距离观察实验现象。焰色反应中，利用无锈铁丝或者铂丝蘸上不同的待测溶液，然后用酒精点燃，观察不同金属离子对应的火焰颜色。学生从自己的微型实验百宝箱中取㈩试管分别盛放不同的溶液，然后再拿出无锈的铁丝蘸取溶液之后，将铁丝放入酒精灯的火焰中进行观察，可以看到不同离子对应的火焰颜色有着极大的区别，如Na⁺对应的颜色是亮黄色、K⁺对应的颜色是紫色等。在观察了离子的焰色反应之后，学生有了更深刻的印象，在之后的离子检验时就会想到利用焰色反应来判断离子的种类。

三、设计绿色化学实验

化学学科的学习离不开化学实验，通过各种化学实验，学生能够清楚地观察到各种实验现象，认识化学反应的本质。但是很多化学实验需要用到有毒的实验原料或者是实验过程中会释放出有毒气体，产生有害物质，对环境造成污染，对人体造成伤害。因此，设计开展绿色化学实验是新时期化学教学的标杆，教师需致力于设计绿色化学实验，培养学生的绿色化学意识，使他们树立起环保责任感，形成环境意识。

1.改进实验方案，降低污染

为了开展绿色化学，教师应想办法从化学实验的源头进行改造，即对实验方案进行改进与完善，尽可能地减少实验对环境的污染，使化学实验绿色化，进而培养学生的环境意识。

比如，传统的探究H₂S和S0₂气体反应的实验中，首先分别将制得的两种气体装入集气瓶中，然后将两个集气瓶口对接，抽掉中间的玻璃片，观察实验现象。在这一实验中，两种有毒有害的气体很容易泄漏到空气中。因此，我们对其稍加改进，利用分叉管作为反应容器，将FeS和Na₂SO₂分别加入分叉管的两个分叉中，迅速滴入浓盐酸溶液，当管内空气排净后快速利用橡胶塞堵住分叉管，这样就可以在分叉管内观察硫化氢和二氧化硫气体的反应了。最后，向分叉管中加入适量的NaOH，吸收未完全反应的有毒气体，中和试管内的浓盐酸，从而有效防止有毒气体的泄漏，也减小了试管的清理难度。

2.有效引进信息技术

在进行危险系数较高的化学实验时，教师可结合信息技术进行实验改进，如借助多媒体进行实验演示，既能够使学生清晰地观察到实验现象，还可以节约化学药品，避免化学污染以及危险事故的发生。

比如，在探究铝热反应现象时，由于这一实验危险性较大，可借助多媒体来演示。铝热反应是利用铝的强还原性和氧化铁的氧化性进行反应，会释放出大量的热量，这些热将氧化铁还原出的铁熔化后渗入一些装备缝隙内完成装备的焊接。这一实验的化学反应原理为2Al+Fe₂0₃=Al₂0₃+2Fe，实验中需要加入氯酸钾作为助燃剂，干净的镁条作为引燃剂，将镁条燃烧后放人混合物中，放出的热量促进氧化铁和铝粉反应。在视频中，可以清晰地看见实验的现象、熔化的铁水和生成的氧化铝等。

综上所述，要想在化学实验教学中渗透环境意识，教师必须找到化学实验教学和环境教育的契合点，将环境意识的培养渗透到化学实验教学中。为了在化学实验中渗透环境意识，教师可充分利用好实验过程中的“空闲”时间，引导学生学会正确观察和分析实验现象，梳理实验间的联系与区别，以防止实验对环境的污染;力求将化学实验向着微型化方向改进，实现实验原料的节约和环境污染的最小化，为学生树立良好的环境道德榜样，培养其环境意识;致力于开展绿色化学实验，改进实验方案，或利用信息技术展示化学反应现象，尽可能地避免化学实验带来的污染问题。总之，在化学实验教学中找好对应的切入点是渗透环境意识的根本之道。

[参考文献]

[1]陈波，在高中化学实验教学中培养环境道德意识的理论研究[D].西安：西北大学，2013.

[2]陶永聪.绿色化学教育理念在高中化学实验教学中的渗透分析[J].課程教育研究，2019（42）：210-211.

[3]连莉莉，核心素养背景下高中化学绿色实验教学探究[J].科学咨询（科技，管理），2019（10）：164.

（责任编辑 罗艳）