實驗教學(xué)中的綠色化學(xué)研究

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［摘要］在實際教學(xué)中結(jié)合當(dāng)前素質(zhì)教育，把綠色化學(xué)新理念、新思想、新要求貫徹于中學(xué)化學(xué)新教材的教學(xué)過程當(dāng)中，尤其是中學(xué)化學(xué)的實驗教學(xué)中，對化學(xué)實驗進(jìn)行改革，正逐步成為化學(xué)教學(xué)改革的目標(biāo)之一。

［關(guān)鍵詞］實驗教學(xué) 綠色化學(xué) 高中化學(xué)

化學(xué)是一門實驗科學(xué)，綠色化學(xué)與實驗教學(xué)的關(guān)聯(lián)最為緊密，所以在實驗教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)思想極為必要。若要適應(yīng)綠色化學(xué)新要求，防化學(xué)污染于未然，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)當(dāng)是讓人們從小培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)的意識，而學(xué)生最先接觸化學(xué)知識是在中學(xué)階段，這就要求我們將綠色化學(xué)理念始終貫穿于中學(xué)化學(xué)的教學(xué)進(jìn)程中，尤其是化學(xué)實驗中。其具體做法有如下幾點。

一、以推行微型實驗、節(jié)能減污為抓手，倡導(dǎo)綠色理念

盡可能用少的試劑來獲取所需的化學(xué)信息的實驗方式就稱為微型化學(xué)實驗。它具有現(xiàn)象明顯、污染少、安全環(huán)保、便于攜帶等優(yōu)點。推行微型實驗，既要對普通的實驗儀器進(jìn)行微型化，還要限制常用試劑的使用量，實驗中除了可以使用已研制成功的井穴板等微型儀器，還可以使用微型化的容量瓶、燒瓶、啟普發(fā)生器等各類儀器。實踐證明在教學(xué)中采用微型實驗，除了在激發(fā)學(xué)生興趣、強(qiáng)化學(xué)生實驗動手能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維等方面有促進(jìn)作用外，它還在經(jīng)濟(jì)效益和樹立綠色環(huán)保理念上有獨特功效。

二、以降低藥品濃度、減少損耗為手段，預(yù)防環(huán)境污染

在目前的中學(xué)化學(xué)教材中，有些實驗是表明藥品濃度的，而有些實驗則無明確的藥品濃度。筆者對許多觸及藥品濃度的實驗進(jìn)行了探尋和創(chuàng)新，達(dá)到了既節(jié)省了藥品，確保了實驗效果，又減少了環(huán)境污染的良好效果。比方說可以將指示劑酚酞、石蕊等的濃度降到0．1％至0．25％，還可以在酒精的用量上稍作控制。它不單削減了藥品的使用量，而且同時減少了產(chǎn)生的有毒氣體以及廢棄物的量。綠色化學(xué)理念是一名優(yōu)秀的化學(xué)實驗工作者指導(dǎo)日常工作需具備的基本素養(yǎng)，我們應(yīng)盡可能地以降低實驗藥品濃度、削減藥品的損耗為技術(shù)措施，防患環(huán)境污染于未然。

三、以節(jié)約藥品、縮短時間為目的，提倡科學(xué)密閉性

實驗，完善尾氣處理在中學(xué)化學(xué)實驗中，常常能夠把部分實驗從實驗技術(shù)、方法、儀器等方面進(jìn)行重新設(shè)計，把分散的實驗綜合起來，如此，既可以避免有毒氣體進(jìn)入空氣，還可節(jié)省藥品、縮短實驗時間。如乙酸乙酯的制取裝置可連接一個干燥管，細(xì)口插入試管中的飽和碳酸鈉溶液里，可防止倒吸，迅速收集乙酸乙酯，同時也防止了乙酸、乙醇、乙酸乙酯氣體進(jìn)入空氣，反應(yīng)物用量可節(jié)約一半以上。改進(jìn)尾氣吸收裝置，可讓學(xué)生將所學(xué)的環(huán)保知識與實驗的后續(xù)處理有機(jī)結(jié)合起來，并將這類思維形式應(yīng)用于今后的工作和生活中。

四、以循環(huán)使用溶劑、充分利用反應(yīng)產(chǎn)物為方向，減少污染源頭

綠色化學(xué)就是從源頭上阻止污染的化學(xué)，應(yīng)用綠色化學(xué)處理的方式方法，充分利用現(xiàn)有資源以及反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行循環(huán)實驗。例如，若廢棄萃取實驗中用過的有機(jī)溶劑如苯、CCl4、煤油等化學(xué)物質(zhì)，不光會污染環(huán)境，還會產(chǎn)生新的隱患。若回收并進(jìn)行化學(xué)處理，它們又可以被重新使用。在實驗教學(xué)中，循環(huán)使用溶劑、充分利用反應(yīng)產(chǎn)物，倡導(dǎo)綠色化學(xué)實驗，更能有效地防止污染。

五、借助計算機(jī)模擬實驗或視頻實驗，體現(xiàn)綠色化學(xué)理念

我們可將抽象的微觀過程用計算機(jī)模擬出來，也可用視頻展示特殊的化學(xué)實驗，體現(xiàn)環(huán)保意識。如氫氣還原氧化銅的實驗中，先加熱后通氫氣就有可能引起爆炸。此時，我們可以借助于計算機(jī)模擬這一過程，以加深學(xué)生對它的印象。對一些既容易傷害學(xué)生，又會造成環(huán)境污染的涉及劇毒藥品的實驗，應(yīng)盡可能采取計算機(jī)模擬實驗，以達(dá)到既保證學(xué)生不受到傷害又體現(xiàn)環(huán)保意識的效果。

六、優(yōu)化化學(xué)實驗與環(huán)保教育相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保理念

化學(xué)科學(xué)和化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為人類創(chuàng)造了巨大的財富，但是也引發(fā)了一樁樁環(huán)境污染問題。所以，作為化學(xué)教師利用化學(xué)實驗教學(xué)和環(huán)境污染教育增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保理念勢在必行。首先，教師規(guī)范、正確的演示實驗操作，是環(huán)保理念培養(yǎng)的關(guān)鍵所在，實驗教師要有扎實的實驗基本功和嫻熟的實驗操作技能。其次，實驗時教師引導(dǎo)同學(xué)們注重環(huán)保理念，讓學(xué)生自主設(shè)計各種實驗方案，然后教師與同學(xué)一起分析各種方案的優(yōu)劣，對環(huán)境的危害，選取可行方案中最優(yōu)者進(jìn)行實驗。學(xué)生從中能夠領(lǐng)略設(shè)計成功的愉悅，同時又能養(yǎng)成防污染、防擴(kuò)散的環(huán)保理念。教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生就會有較強(qiáng)的環(huán)保意識，實驗室里的“三廢”也就會大大減少?？傊?，始終貫穿綠色化學(xué)理念于中學(xué)化學(xué)實驗的設(shè)計、準(zhǔn)備、過程、善后處理等各個方面，并培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保理念，盡可能減少對自然環(huán)境的污染，是我們每一位化學(xué)工作者共同的心聲。

作者：代積琴 單位：甘肅永昌縣第一高級中學(xué)