让生态之花开遍化学课堂——绿色实验

陆云

化学是一门以实验为基础的学科，高中化学课离不开实验。学生通过实验操作不仅能巩固自身的化学知识，还能提高自身的创新能力与动手能力。化学课程极具实用性，对学生的动手能力有较高要求。实验教学能够帮助学生在实验过程中提升实际操作能力和创新能力，逐渐培养学生科学严谨的实验态度，并能有效锻炼学生面对突发情况和紧急问题的应变能力。化学实验课程的开设有利于学生巩固化学知识，提高化学核心素养，还能促进学生合作学习能力的提高。但是许多化学实验都会产生一定的污染，几乎每一个实验室都可视为一个污染源，全国所有化学实验室造成的污染对环境的伤害是不容忽视的。

当今社会，环境污染愈加严重，成为世界各国普遍关注的重要问题。基于高中化学实验教学的必要性和重要性，高中化学实验课程必须如期开展，而许多化学实验课程结束后，教师可能没有及时、有效地处理废弃物，也没有认真做好防护措施，导致每次进行实验课程都会影响到生態环境，并且造成一定的化学污染。因此，高中化学实验课程需要遵守绿色环保理念，各个高中学校都要严格管理、控制实验室，监督、检查化学实验教学时是否以绿色环保理念为导向。实验教学时必须做好全面防护措施，减少废弃物的产生，分类处理好实验废弃物，以此保障实验的安全与环保，降低化学实验对环境的污染。基于此，本文结合笔者工作经验，提出几点关于开展绿色实验的建议，以期减少化学实验带来的污染，助力课堂教学实践。

一、严格规范实验操作

高中化学实验大多具有一定的危险性，教师在实验教学过程中应保证操作的严谨、规范、科学、安全。不规范的实验操作不仅会导致实验结果出现差错，无法达到预期的效果，从而产生更多的实验废弃物，对周围环境造成污染，还会导致安全事故的发生，威胁教师及学生的人身安全。教师要严格规范实验操作，并实时监督学生的实验操作步骤，以防出现意外状况。因此，开展绿色化学实验课程必须以严格规范实验操作为前提。高中化学教师要重点培养学生的基础实验操作技能，不仅在课堂教学时强调与疏导，还要在学生进行实验操作时严格把控实验的每一个环节。只有教师严格规范实验操作，落实到实验中的每一个细节，才能尽量避免意外事故的发生，大幅度减少实验废弃物、污染物的排放，与此同时，还有利于节省实验费用。例如，在进行电解饱和食盐水的实验教学时，教师应该要求学生看清电极材料，找出溶液中的阳离子和阴离子，根据放电顺序及电极材料确定放电微粒。此外，一定要确保电解饱和食盐水使用之前的精制，不仅有利于去除其中的其他离子，还能够避免在阴极附近产生白色浑浊颗粒。在电解饱和食盐水的过程中，还应注意滴入酚酞溶液时表层可能会出现一层白色胶体，这是正常现象。

二、基于绿色环保理念优选反应物

高中化学实验里，化学反应发生的过程中难免会生成一些对环境有害的物质，有时为了更好地提升教学质量，有效突破重难点，实验中还会不可避免地对环境造成污染。因此，需要教师深入分析化学反应，通过不断探索与思考，找出对环境污染较小的化学反应替代物，甚至找到绿色无污染的化学反应物，以此降低化学污染。例如，在高中化学“氯气的制取实验”中，如果仅依照书本中传统的实验方式和化学反应物，会生成大量的氯气，尽管教师在实验过程中使用收集装置收集氯气，试验结束后，这些收集起来的氯气又会被排放于空气中，无法有效解决实验生成的物质对环境造成的污染。考虑到高锰酸钾片的高密度，即使浸泡几个小时，也难以完全溶解，因此，高锰酸钾片与浓盐酸的反应接触面积远小于液体间的接触面积，减弱了化学反应的进程，从而减少了实验中氯气的生成量。目前，有许多教师选择改进实验试剂，选用医用高锰酸钾片作为实验反应物，和浓盐酸进行反应制取氯气，使得实验过程更加环保。因此，选取适当的反应物，能有效实现绿色实验，使得生态之花开遍化学课堂。

三、减少实验药品使用量，药品利用绿色化

化学实验的污染主要来自化学反应的生成物和化学实验结束后化学药品的残留，如果教师在化学实验过程中，以不影响实验效果为前提条件，通过减少实验药品用量的方式对实验进行改进，使得实验微型化，这样能有效改善化学实验对周围环境的污染状况。微型化实验的核心内容是实验药品微量化、实验器材微型化。通常情况下，在微型实验中，化学药品的使用量仅为常规实验中化学药品使用量的十分之一，甚至更少。由于化学实验中使用的药品量明显减少，使化学反应生成的反应物与实验结束后的药品残留大大减少，大幅度地降低了化学实验对环境造成的污染。与此同时，随着药品使用量的减少，实验的水电能耗也随之减少，有利于降低爆炸、燃烧等化学实验的危险性。教师在实验教学过程中，可通过幻灯机或实物投影等智能仪器将实验放大，使学生能够看清实验过程，保障实验效果。此外，教师要多投入时间与精力研究化学实验的改进，大力推行微型化实验，以此降低化学实验的污染和能耗，促进环境保护和实验安全，推广绿色实验理念。

四、利用计算机完成危险系数高的化学实验

随着计算机技术的不断发展与普及，以计算机技术为核心的多媒体工具在化学实验教学中的应用越来越频繁。利用计算机技术，可以有效改变传统的高中化学课堂教学方式，化学实验教学也包括其中。有一些危险系数较高的化学实验，实验过程中会使用或产生多种有毒有害的物质，极易造成实验事故，既威胁师生的生命安全，又对环境产生较大影响。因此，这些危险系数较高的实验通常不适宜采用传统的实验方式进行演示，而是使用计算机技术进行高危实验的模拟演示。在实验课程教学过程中，教师可在计算机中提前设置好实验数据，使学生在观看模拟实验时初步了解化学实验设备和实验操作步骤，有利于巩固学生对实验理论知识的理解和掌握，与此同时，达到了绿色实验的要求，大大减少了“三废”污染问题的发生。例如，在铜与浓硝酸反应的化学实验中，化学反应过程中会生成有毒的二氧化氮气体，对师生的身体危害极大，为了保障此实验的安全性，教师可改进铜与浓硝酸反应的实验。教师可选取一副培养皿，向培养皿中加入少量的浓硝酸，在浓硝酸中放置薄铜片，随后取一大型培养皿盖在小型培养皿上，以此形成密闭空间，防止化学反应过程中生成的二氧化氮气体扩散到空气中，威胁教师及学生的生命安全。最后使用投影设备，将实验过程投影到大屏幕上，使全班同学都能通过大屏幕清晰地观察到铜与浓硝酸反应的过程。由于一些化学实验中，存在着实验现象时间极其短暂和化学反应极其细微的情况，教师还可将实验中出现的一些不明显的实验现象采用放大技术，让学生观察更仔细，遇到时间较短的实验现象时，可采用回放技术帮助学生反复观察。由此可见，利用计算机技术及多媒体辅助教学，能够极大改善部分危险系数较高的化学实验的操作环境，大大提高实验的可视性，有助于学生在多媒体辅助化学实验教学过程中感受到多媒体技术的绿色、环保。此外，还能促进绿色化学实验的开展，使得绿色、环保的化学理念与高中化学实验教育教学相结合。

环境污染问题愈加严重，绿色化学实验的推行已刻不容缓，这不仅符合素质教育的发展要求，也符合化学学科发展的趋势。因此，高中化学教师要遵守化学实验工作基本的人文素养，通过改进化学实验课程，进行绿色实验，让生态之花开遍化学课堂，逐步培养学生绿色环保的化学理念，促使学生更好地适应未来社会。