绿色化改进，优化化学实验教学

张米

【内容摘要】实施绿色化学实验教学不仅是新课改的基本要求，更是我国的一项基本国策。绿色化学是在可持续发展背景下，针对高中新课程改革所提出的新型化学实验教学理念。随着环境污染的加剧，人类对绿色环保意识越发注重。化学实验作为化学教学不可或缺的组成之一，对学生兴趣培养和能力训练影响巨大。

【关键词】高中化学 实验教学 绿色化学

在高中化学新课程标准中指出，高中化学实验教学有利于学生形成严谨求实的科学态度和科学的实验观。绿色化学旨在减少化学用品在生产、使用及处理过程中产生的污染，是合理利用资源和能源的体现。本文我将从高中化学实验教学出发，探究绿色化学在化学实验中的应用策略。

一、创新实验设计

要想避免或减少化学实验过程中三废的产生，我们必须坚持实验设计的严谨性，实现实验药品剂量、催化剂使用的最佳配比。在实际教学过程中，需要不断总结，针对已有的化学实验进行绿色化学的改造。在实验设计阶段，尽量选用无毒无害的原料与催化剂，尽可能减少实验过程中药品和仪器的浪费与损耗。

例如，在乙烯制备的化学实验教学中，教材中采用体积比为3：1的硫酸和无水乙醇进行制备实验。无水乙醇与浓硫酸在加热的条件下，乙醇会发生炭化，并产生黑色炭渣，导致实验后的烧瓶难以清洗。同时，该实验效率较低，往往需要消耗过量的乙醇，造成能源资源的浪费。对此，在长期的教学实践探索过程中，我使用浓磷酸与浓硫酸的混合物来代替浓硫酸，通过反复的实验对比和分析，得到了该实验的最佳配合比：浓硫酸、浓磷酸、乙醇的体积比为2.3：0.7：1。当然，此类的创新设计需要教师在长期的教学实践中敢于突破传统和思维限制，更需要大胆的革新。

通过以上的优化设计，乙烯的制备实验效率更高，实验现象更加明显，整个实验更加节能环保。同时，学生们在教师潜移默化的影响下，自身的创新意识和实验态度也得到改善。

二、改进实验装置

随着绿色化学理念在教学中的不断推广，很多教师在实验装置的改进上苦下功夫，提出了微型化實验、组合式实验、封闭式实验等绿色实验方法。通过对实验装置的改进，原本那些实验中产生的有毒有害物质得到无毒化处理，甚至可以为下一个实验继续使用，从而实现了绿色实验的目标。

例如，在氯气的制备和性质探究实验中，我将制备过程与性质探究过程进行了融合处理，实现了这两者的一体化。首先，在氯气的制取上，我们采用浓盐酸与二氧化锰的加热试验。然后，将生成的氯气依次通过浓硫酸→干燥有色布条→湿润有色布条→CCl4和KI溶液→集气瓶→NaOH溶液。最后，在实验装置的连接上，必须实现检验其密封性，保证实验装置的可靠性。在连接顺序的制定上，必须严格按照制备、性质探究、尾气处理的顺序实施。切忌为了一体化实验而强加装置，必须保证组合式实验的可行性。甲中浓硫酸的设置是为了排除水分对氯气的强氧化性质探究的影响、乙丙的干湿顺序而是为了保证实验的对比性、丁中CCl4和KI溶液则是为了探究氯气置换碘的现象、戊则是起到搜集氯气的作用、己则是为了进行尾气处理工作，避免氯气的泄漏。

通过上述组合式实验装置的设计，既节省了实验时间、药品，实现了氯气制备实验的绿色环保性，还实现了化学实验教学的系统性和层次性。若是在传统的氯气制备和性质探究实验中，我们需要设计四到五个分步实验，难免会产生氯气的泄漏和资源的浪费。

三、规范实验操作

规范实验操作是实现绿色实验的关键环节，是拒绝药品浪费和实验污染的有效措施。在传统实验教学中，无论是教师演示实验还是学生自主实验，操作都或多或少存在不规范。因此，要想实现绿色化学实验，必须严把细节关，严格控制因为操作过程不当而引起的环境污染与资源损耗。

例如，在酒精灯的使用上，必须使用外焰加热。因为外焰温度高，可以减少加热时间、提高加热效率。同时，还考虑到内焰加热的不稳定性，容易导致玻璃仪器因为受热不均而导致损坏。因此，在加热宽底器皿时，需要妥善使用石棉网，必要时可以选择采用水浴加热的形式。在托盘天平的使用上，利用镊子拿取砝码，在天平的物盘事先铺设滤纸，减少测量过程的损耗。在漏斗过滤液体的操作上，保证滤纸的“一贴、二低、三靠”，从而提高过滤效率。在气体制备实验中，必须实现检验装置气密性，保证实验气体不外泄。尤其是在高污染及有毒物质实验中，务必保证装置气密性，并做好尾气收集与处理工作。对化学实验过程中的药品剂量做到严格控制，既保证不浪费，又要保证实验现象的明显。在每次实验结束后，务必将实验产物倒入指定容器，对强酸强碱进行处理后再倾倒。如果有可能，尽量将实验产物进行回收利用。

高中化学实验操作繁多，我们的操作规范性渗透必须坚持不懈，在严格要求学生的同时，做好自己的本职工作，为学生树立良好的榜样。

总之，在实验教学中，绿色化学理念的渗透还需要我们一线教师的不懈努力。通过绿色化学理念的渗透，不仅可以实现化学知识的渗透教育，更可以培养学生的环保理念和绿色意识。

【参考文献】

[1] 常东红. 高中化学教学中渗透绿色化学思想分析[J]. 考试周刊，2013（96）.

[2] 刘焕成、付金堂. 基于新课程理念下高中化学实验绿色化设计与实施[J]. 中国教育技术装备，2012（26）.

（作者单位：云南省曲靖市民族中学）