绿色化学理念应用于中学化学实验教学

绿色化学理念应用于中学化学实验教学

 岳阳楼区学院路中学 杨引虹 

     摘要:绿色化学新理念在中学化学实验教学中的应用是通过开展微型化学实验、创新改进实验、妥善处理实验产生的“三废”等途径来实现化学实验绿色化目标的。

关键词：绿色化学  化学实验  环境保护

    绿色化学又称无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学是设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用，并在技术上、经济上可行的化学用品和化学过程。为了保护人类赖以生存的环境，拯救未来，应该努力把治理污染转变成预防污染。用绿色化学的新理念对化学实验进行改革，正逐渐成为化学工作者的共识。要预防化学污染，最关键的问题应该是培养具有环境保护意识的人。学生系统地学习化学知识是在中学阶段，这就需要将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程中，尤其在化学实验教学中。绿色化学新理念在中学化学实验教学中的应用是通过开展微型化学实验、创新改进实验、妥善处理实验产生的“三废”等途径来实现化学实验绿色化目标的。

一、  开展微型化学实验，减少污染

    微型化学实验是在实验操作技术上以尽可能少的试剂来获取所需的化学信息的实验方法。它具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便于携带等优点。微型化学实验是在绿色化学思想指导下用预防化学污染的新思想、新方法和新技术对常规实验进行改革的必然结果。如教材中的指示剂遇酸碱后变色的实验，以前使用的是试管，新教材改用点穴板，这样效果更明显，还节约药品，减少酸碱对环境的污染，又如有些实验中药品的浓度对实验效果的影响不大，如指示剂酚酞、石蕊等原浓度为0.5%～1.0%，经改进可减少到0.1%～0.25%，可起到同样的效果，这样既节约药品又减少环境污染。“尽可能小剂量”是一种思维方向，是绿色化学思想在化学实验中的具体体现。

二、  创新改进实验，减少污染

在新课标理念的指导下，我们还应该不断改进实验装置，把环境污染控制在最小量。如实验室用过氧化氢制氧气的实验中，可将装置中长颈漏斗用废弃的一次性注射器代替，这样即节约药品，又可控制反应速度。又如在对“氧气的性质”实验中，用燃烧匙盛硫或红磷进行实验，存在的问题是用量过大，燃烧时间长，做完实验后仍有剩余物质，不易熄灭，因而产生大量的SO2、P2O5等物质污染环境。对这个实验可将燃烧匙进行改进，取一细玻璃棒，将其一端烧至半熔后用镊子压出一个小凹槽，微型燃烧匙就制成了，再用青霉素瓶替作微型反应容器，实验现象明显，节约药品，污染程度小，又激发了学生对实验创新的欲望。

通过改进实验装置，不仅获得了更佳的实验效果，并且简化了装置与操作，减少了对环境的污染，增强了实验的安全性能，对培养学生的创造性思维有一定帮助。

三、  妥善处理化学实验的废弃物，减少污染

妥善处理化学实验的废弃物，既能提高实验的科学性，为实验操作的规范化奠定基础，又能培养学生良好的实验习惯，使学生学到实际应用技术，同时还能增强学生的环境保护意识，是减少环境污染的重要保证。有些废液排放前要进行处理，如AgNO3溶液Hg(NO3) 2溶液等废弃物随意排放就会污染水质，我们可采用置换的办法将Ag 、Hg置换出来再回收，用中和的方法将稀HCl、稀H2SO4、NaOH溶液中和降低其酸碱性后再排放，还有些固体药品可尽量回收，如锌粒、铜片、铁丝、银条等，还有某些有毒气体不能随意排放，如硫粉在O2中燃烧的生成物SO2不能排放到空气中，可在集气瓶底部预先装少量水或NaOH溶液来吸收产生的SO2。

中学化学实验从设计、准备、实验过程、善后工作等都应贯穿绿色化学思想，把学生培养成具有环境保护意识的人，这也是我们从事化学实验工作的公民对于地球——母亲应尽的义务。

参考文献：1、《化学通报》2006年第1期

2、《鞍山师范学院学报》2004年第1期

化学实验探究的教学方法

岳阳楼区学院路中学 杨引虹

摘要：化学教学中如保开展实验探究，让学生真正成为学习的主体，关键是引导学生设计实验方案，组织学生改进实验装置，鼓励学生多做家庭小实验。

关键词：实验探究  探索精神  实践能力

《化学课程标准》中明确要求：在教学过程中，应让学生有更多的机会主动体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在做科学探究、实践中逐步形成终身学习的意识和能力。化学是一门以实验为基础的科学，实验是一种探究性活动，积极开展以实验为基础的探究性实验教学，是落实《化学课程标准》的主要与必要的条件。下面是我在尝试探究性实验教学中的三点方法：

一、引导学生设计实验方案

教师提出实验目的，让学生设计实验方案，然后师生共同逐个讨论，寻找多种方案或确定最佳方案。例如，怎样证明CO2与NaOH溶液发生了反应的实验，学生设计出了如下几种方案，第一种方案是在一个软的塑料瓶中充满CO2气体，然后加入NaOH溶液，看塑料瓶是否变瘪；第二种方案是在一个玻璃瓶中加一定量NaOH溶液，通入一定量的CO2气体，瓶上放一个软蛋，反应后看蛋是否被吸入瓶中；第三种方案是在一个瓶中充满CO2气体，塞上橡皮塞，橡皮塞上配一个吸有NaOH溶液的胶头滴管，一个和外界相通的气球，挤压胶头滴管，看反应后气球是否胀大；第四种方案是在一个烧瓶中充满CO2气体，倒放在铁架上，配一个橡皮塞，橡皮塞上有一根玻璃管，和烧杯中的NaOH溶液相通，橡皮塞上还有一个装有浓NaOH溶液的胶头滴管，挤压胶头滴管，看是否有喷泉现象产生；第五种方案是把NaOH溶液加入试管中，通入CO2气体，再滴加稀HCl，看是否产生气泡；第六种方案是取少量NaOH溶液于试管中，滴几滴酸酞试液，然后通入CO2气体，看是否红色消失，这六种方案师生逐个讨论，发现方案六现象不会很明显，因CO2与NaOH溶液反应后的生成物Na2CO3也呈碱性，不会将红色消失，学生会误认为CO2没有与NaOH溶液反应。通过学生自主设计这六种方案，然后分组探究，得出结论，这样大大增强了学生的主动性，提高了学生的探究能力。

二、组织学生改进实验装置

教材上有些实验装置复杂，实验费时费药品，有些实验不够明显，还有些实验环境污染严重等等，教师可组织学生对这些实验进行改进，如验证CO2具有不燃烧且不支持燃烧，密度大于空气的实验中，课本上是直接把收集到的CO2气体沿器壁缓缓倒入烧杯中，这样观察到的实验现象往往与理论相违背，因为学生无法掌握缓缓的度，这样教师可组织学生大胆改进实验装置。有一学生设计在烧杯中插入一块铜片，把蜡烛同倒气体一侧分开，这时效果很明显，倒入CO2气体时就会清楚地观察到下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，这样也就不会产生误会了。又如分子之间有间隔的实验，有一学生设计一种改进方法：取一滴眼液空瓶，从尖嘴口用注射器注入红色的水（溶有KMnO4）约占总体积的1/2，再注入无色乙醇至满瓶，用拇指堵住瓶口，上下颠倒几次，使之充分混合，可见瓶型稍内凹，松开拇指，液面下降2cm左右。这种实验的改进，实际是代替100ml水和100ml酒精混合小于200ml 的实验，是微型化学实验，操作简单，药品用量少，现象明显，富有趣味性，培养了学生的探索精神和实践能力。

三、鼓励学生多做家庭小实验

家庭小实验既能激发学生兴趣，又能培养学生动手实验的能力，让学生真正成为学习的主体。如：用小玻璃杯，放入碎鸡蛋壳，然后加入一些食醋，立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住，观察现象。这个小实验让学生得出鸡蛋壳含有碳酸钙这一正确结论，同时培养了学生的自主探究能力。教师在布置家庭小实验时还应注意指导学生利用生活中的常见物品和废弃物制成简易的实验仪器，或替代实验用的化学药品，这样既有助于解决药品仪器短缺问题，又有助培养学生的实践能力以及节约和环保意识。如用贝壳、鸡蛋壳代替碳酸钙，用食用碱代替纯碱，用植物的花汁代替酸碱指示剂，将不同的输液瓶截制成不同容量的烧杯，用铁瓶盖做燃烧匙，用废弃的饮料瓶和小药瓶做反应容器等。当学生用这些在家亲手做成的药品和仪器做实验时，不仅丰富了知识，扩大了视野，对所学知识加深了理解和巩固，而且亲眼见到了自己所创造的价值。同时，对课堂教学也起到了巨大的促进作用，所以教师应多鼓励学生多做家庭小实验。

总之，我们深切体会到实验探究是培养学生的观察能力、分析能力、推理能力和学习兴趣的重要方法。如何开展实验探究的问题就是如何将学生变为学习的主体角色的问题。我们坚信随着实验教学改革的不断深化，实验在培养学生的各种能力方面将发挥出越来越重要的作用。

参考文献：

1、《化学教学论》刘知新主编2003年

2、曹军序“实验探究法”在化学教学中的应用2004年第1期

3、苏凌  设计探究性实验培养学生的探究精神