化學(xué)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念

張鈺

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們越來越重視保護環(huán)境，在新課程改革中要求實施綠色教學(xué)理念.在化學(xué)教學(xué)中，實驗是教學(xué)的基礎(chǔ)，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?在化學(xué)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念，能夠保證學(xué)生不會被化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的有毒物質(zhì)所傷害，也能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境保護的目標(biāo).下面對在化學(xué)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念進行分析.

一、在化學(xué)實驗理論知識中滲透綠色化學(xué)理念

在化學(xué)實驗理論知識中滲透綠色化學(xué)理念，有利于學(xué)生掌握綠色化學(xué)理論知識，也有利于提高學(xué)生的綠色化學(xué)實驗?zāi)芰?在教學(xué)過程中，教師要讓學(xué)生熟悉教材中經(jīng)常出現(xiàn)的試管、酒精燈、量杯、天平等儀器，使學(xué)生在反復(fù)記憶中牢牢掌握有關(guān)實驗儀器，并在化學(xué)實驗中看到實驗步驟就能想到需要使用的實驗儀器，從而達到快速實驗的目的.

例如，對于“在使用試管以及天平時需要注意的事項”這類涉及使用方法的主觀題目，學(xué)生可以根據(jù)課本上所展示的試管以及天平的用途，結(jié)合老師在課堂上講解的注意事項進行解答.如，在使用試管的時候，注意試管中的液體不能超過試管的三分之一，試管夾要夾在試管的中上方；在使用天平的過程中，注意不能搞混砝碼與物體的位置，知道左邊放置物品，右邊放置砝碼，而且要在托盤天平的底部放置紙張上防止藥品的腐蝕作用.在這類主觀題目的解答中，學(xué)生在解題之前就要對于各種儀器都有深刻的了解，從而在看到相關(guān)儀器的時候做出迅速反應(yīng).只有在平時就對注意事項都有所了解，學(xué)生才能快速高效地解答化學(xué)實驗題.

又如，對于實驗室制取二氧化碳的化學(xué)實驗，CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O，教師要讓學(xué)生了解相應(yīng)的實驗器材，如長頸漏斗用于固體和液體在錐形瓶中反應(yīng)時添加液體藥品、錐形瓶作為化學(xué)反應(yīng)的容器、導(dǎo)管用來傳輸化學(xué)反應(yīng)所生成的氣體等，還要讓學(xué)生熟練掌握相應(yīng)的實驗試劑的使用方法.如，鹽酸和碳酸鈣是這個實驗的主要材料，學(xué)生要知道如何對它們進行添加.然后按照實驗步驟進行實驗操作.如圖，學(xué)生根據(jù)相應(yīng)的設(shè)備進行組裝，保證實驗器材完美運行.用水沾濕長頸漏斗的底端，插入到打好孔的橡皮塞內(nèi)，把2個直角導(dǎo)管的一端沾水后分別與橡膠管進行連接，把直角玻璃導(dǎo)管一端放入集氣瓶內(nèi)到達集氣瓶底部，用彈簧夾把橡膠管夾住.將少量水倒入長頸漏斗內(nèi)，若水在長頸漏斗內(nèi)能形成一段穩(wěn)定的液注，說明實驗裝置的氣密性較好.將碳酸鈣顆粒通過藥匙裝入錐形瓶中，對組裝好的設(shè)備進行檢查，隨后進行實驗.教師要鼓勵學(xué)生在化學(xué)實驗中提出問題.如，運用排氣法收集二氧化碳，如何進行檢驗和驗證是否充滿？能否用排水法來收集二氧化碳？這樣，實現(xiàn)了綠色化學(xué)理念在化學(xué)理論知識中的滲透.

二、在化學(xué)實驗設(shè)計過程中滲透綠色化學(xué)理念

在化學(xué)實驗教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合綠色化學(xué)理念設(shè)計化學(xué)實驗.

首先，教師要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合安全性、經(jīng)濟性等因素來選擇恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物與助劑，尤其是要注意選擇實驗所需的化學(xué)物品時盡量避免生成有害物質(zhì).比如，對于“制取乙烯”實驗，主要助劑采用濃硫酸這種比較危險的化學(xué)物品，雖然可以達到相應(yīng)的實驗?zāi)康?，但是存在很大的安全隱患.此時教師如果在引導(dǎo)學(xué)生選擇助劑的時候以氧化鋁取代濃硫酸，那么同樣能取得理想的實驗效果，還能降低實驗操作的安全風(fēng)險發(fā)生概率.隨著我國工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，教師要注意將綠色環(huán)保材料等工業(yè)技術(shù)成果引入到化學(xué)實驗課堂中，這是實現(xiàn)綠色工業(yè)建設(shè)的重要途徑.

其次，在設(shè)計化學(xué)實驗裝置的時候，教師要引導(dǎo)學(xué)生對教材中的實驗裝置進行改進和優(yōu)化，盡可能地消除其存在的污染性、安全性等隱患，將有毒實驗轉(zhuǎn)化成綠色實驗.實驗裝置作為化學(xué)實驗的重要載體，在一定程度上會對化學(xué)實驗性質(zhì)產(chǎn)生影響.比如，對于“制取硫化氫與二氧化硫”的實驗，制取這兩種氣體時均會用到鹽酸試劑，且均不需要進行加熱處理，但是兩者均屬于有害氣體，相應(yīng)的實驗必須要做好氣體防泄漏或尾氣處理工作.這時教師要引導(dǎo)學(xué)生思考能否改進實驗裝置避免有害氣體泄漏，通過學(xué)生的思考和分析，使學(xué)生意識到綠色化學(xué)理念及其重要性.

最后，教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握一些實驗中的安全操作要領(lǐng)，避免學(xué)生因操作失誤引發(fā)安全事故.比如，教師要教會學(xué)生在化學(xué)實驗中聞氣體的科學(xué)操作方法.任何氣體都不應(yīng)直接聞其氣味，尤其是在

化學(xué)實驗中遇到的有毒氣體.聞有毒氣體的正確方法是，用手在集氣瓶口輕輕扇動，僅使極少量的氣體飄進鼻孔，完成氣體的檢測.

此外，在化學(xué)實驗中所需的物品要合理保存.對于固體，一般是單質(zhì)的形式存在或是化合物的形式存在，為此就要考慮它們的還原性.如，鉀只能保存在石蠟里面，它的還原性比較強烈；鈉可以保存在煤油中，它的密度比煤油的密度大.還有一些物質(zhì)的保存要考慮它們的易潮解性.在日常生活中有很多易潮解或是易溶解、吸水性強的物質(zhì)，如Na2CO3、NaOH等.這些物質(zhì)要放在密封性較好的容器里，保證化學(xué)物品的完美保存.對于液體的化學(xué)物品來說，一般是混合物，主要考慮其溶質(zhì)能否分解，與空氣中的某些物質(zhì)能否發(fā)生反應(yīng)，是否容易揮發(fā)，自身是否易水解等.要根據(jù)化學(xué)物品的性質(zhì)選擇相應(yīng)的保存方法.比如，F(xiàn)eSO4的存放要防止被空氣中的氧氣氧化，可以加一定量的Fe.對于氣體的化學(xué)物品來說，主要考慮它們的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì).如二氧化氮就一般保存在黑色的或其他顏色比較深的容器里.

三、在化學(xué)實驗操作過程中滲透綠色化學(xué)理念

在化學(xué)實驗中，為了完成相應(yīng)的實驗項目，有時難以避免一些有害化學(xué)物質(zhì)的產(chǎn)生.因此，教師要教給學(xué)生一些處理化學(xué)有害物質(zhì)的方法，進而實現(xiàn)在化學(xué)實驗操作過程中滲透綠色化學(xué)理念.處理化學(xué)實驗中的有害物質(zhì)，通常有以下幾種方法.第一，運用溶解法處理有害物質(zhì).根據(jù)化學(xué)實驗產(chǎn)生的有害物質(zhì)的溶解度，選擇相應(yīng)的溶劑，進而溶解有害物質(zhì)，避免有害物質(zhì)暴露在空氣中對學(xué)生的身體以及環(huán)境造成危害.第二，運用燃燒法處理有害氣體.對于一些可燃性的氣體，只需在氣體產(chǎn)生的部位添加一個排放口，運用燃燒法來消除有害氣體的危害.另外，對于一些廢棄的生成物，大部分可以回收利用.第三，采用中和法處理有害氣體.對于在化學(xué)實驗中產(chǎn)生的具有一定的酸堿性的氣體，可以結(jié)合中和反應(yīng)實現(xiàn)對酸堿性氣體的回收.同時，在化學(xué)實驗中產(chǎn)生了一些具有堿性和酸性的物質(zhì)，可以將廢堿和廢酸進行中和，并通過pH紙進行測試，檢驗中和后物質(zhì)的酸堿性，實現(xiàn)對有害物質(zhì)的完美處理.除了上述幾種常規(guī)的處理化學(xué)有害物質(zhì)的方法，還有其他的處理方法.學(xué)生要根據(jù)所產(chǎn)生有害物品的基本性質(zhì)，采用科學(xué)的處理方法，實現(xiàn)在化學(xué)實驗操作過程中滲透綠色化學(xué)理念.

總之，在化學(xué)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念，能使學(xué)生在熟練掌握綠色化學(xué)實驗的基礎(chǔ)知識、設(shè)計和操作方法的基礎(chǔ)上，防范實驗安全隱患，避免造成環(huán)境污染，從而有利于實現(xiàn)對我們周圍環(huán)境的保護，踐行可持續(xù)發(fā)展理念.