高中绿色化学实验设计分析

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【摘要】以化学实验中的绿色设计为基础，结合绿色设计的意义，通过回收并二次运用实验物品、将实验活动串联、开展微小型的实验化学活动、规范实验必要的专业流程、合理使用新兴工具、定期组织绿色化学讨论这几方面进行深入探索与研究，目的是为了提升化学实验中绿色设计效果。

【关键词】高中化学;绿色化学实验;实验设计

对于高中化学实验教学而言，加强实验绿色化设计至关重要，其不但和学生日后进行化学实验有关，还和化学学科能够稳定发展有很大联系。为此，相关教师需加大实验绿色化设计力度，通过采用有效手段，促使其存在的实效性得到充分发挥，推动高中化学实验教学水平上升到新高度。

一、高中化学实验绿色设计的内涵

新时代的高中化学实验教学要结合绿色化学进行设计。如果依据教材的实验流程和实验仪器来开展，会导致一些有毒害的化学物质遭到泄漏，或化学实验结束后不能有效处理有毒废物，进而和绿色化学理念相违。所以需以绿色化学观为基础，从各个方面优化实验，如仪器密闭操作，优化药剂、试剂，简化实验过程，来全面优化化学实验，这对加强高中生的思维能力和培养绿色化学观具有至关重要的作用。

二、绿色设计手段

由于教育改革的深入，高中时期的化学教材和课程标准出现了一定变化，充分体现了绿色化学理念。比如，删除一些影响学生生命健康的化学实验，对有毒害的化学物质也做出了相关规定等。新编制的高中化学课文融入了很多环保实验，并在实验中介绍了实验废物处理方法。高中时期的化学实验可以说是加强学生化学素养的重要部分，为了帮助学生树立正确的学习观念，在具体实验中需牢记以下几方面内容。1．回收再利用实验物品。一些高中生把实验废物直接排入下水道，而这些化学物质会影响社会环境，为此高中化学教师在指导学生实验时，需重视回收再利用实验废物或是其他化学物质，降低对自然环境影响程度，实现节省实验试剂的目的。2．组织微型化学实验活动。微化学实验并非是在实验中减少化学药品、试剂的用量，而是需要对化学实验进行重新设计，这样的实验可有效完成教学内容，并达到节能减排的目的。而且这类实验对于试剂也并没有多大要求，可节省很多药剂。此外，实验设备易操作。一些微型化实验可以利用生活废物进行实验，如用经过处理的铝板替代滴板，这样不但能够提高废物利用率，还能降低对环境的污染程度。3．串联化学实验活动。将高中化学教材内有较强联系性的实验放到一起开展，这样不但能够避免实验流程重复，还能减少实验药品耗用量。比如，在进行浓硫酸与铜的实验时，研究反应后还能进行相关褪色实验，运用实用产物开展另一个化学实验，能充分展现出绿色化学的作用。4．严格规范实验流程。教学指导高中生在开展实验时，保证其规范性，完善药品的监督、管理。比如，在闻药品气味时需要保证在合理范围内，防止毒气损害学生身体；在取实验药品时需严格遵循相关规定，切勿出现浪费的情况；对于化学实验内出现的废液需要分类倒入不同的回收瓶中，进行无害化处理；对于废气需应用相关装置将其吸收完全，如在制氯气时，在化学实验后可以用氢氧化钠把多余的气体吸收掉。5．合理使用新兴工具。伴随网络技术的快速发展，创新型的工具可得以全方位使用。科学、合理地运用多媒体，并与化学实验教学融合，可最大限度激发学生对化学学习的兴趣与热情，减少实验事故。而且对于不易动手操作、危险性高的实验也可以通过多媒体展现。例如，一些污染性强、药剂多的实验，教师可以通过录制视频的方式，在课堂中向学生展示，让学生充分掌握实验流程，在其前提下减小药品耗费量，降低对自然环境的影响。基于此，教师需加大对多媒体教学工具应用力度，通过有效应用，把其存在的实效性发挥出最大化。6．定期组织绿色化学讨论。要想提升学生绿色化学观，还需要教师定期组织学生们一起交流、讨论一些和绿色化学相关的话题，让学生说出自己对绿色化学实验的意见，互相沟通。

三、绿色化学实验的注意事项

1．在开展设计时重视学生的引导。绿色思想要融入实验教学设计的每一个过程，适时对学生进行引导，在自主设计中融入绿色化学实验思想。很多学生对实验进行设计时，很多方面考虑的不周到，如方案缺乏合理性、未能回收有毒物质、浪费药品等。这些问题均需要教师正确引导，培养学生的绿色化学思想，这样在开展实验设计时更能思虑周全。例如，开展硫、氮的氧化物实验时，需要设计实验来收集二氧化硫。在进行此实验前，很多学生已进行过二氧化碳的制取、收集实验，故可以借力给力，运用同样的原理和方法对二氧化硫气体进行处理，设计合理的尾气收集方案，提升教学质量，让学生的绿色化学思想得以拓展。2．科学、合理地连接实验装置。在每项化学实验中，装置的连接极为重要，此环节决定整个实验的成败。部分学生未能重视实验连接良好设计，有时会导致有害、有毒气体的外漏，甚至整个实验装置都会漏气，而这些均与实验设计的理念不相符。因此，在引导学生连接装置时，教师需要将绿色化学思想融入其中，让学生自觉考虑合理的实验装置设计，把生态化、绿色化思想渗入至实验装置的连接设计中。例如，在开展二氧化硫制取实验时，此设计需考虑的一个重点问题就是其中装置连接，教师指导学生用硫酸＋亚硫酸钙反应，制取硫酸钙加上二氧化硫。同时，为了可以证明二氧化硫溶于水后，具有强氧化性。故可将尾部连入品红中，二氧化硫进入品红颜色褪去。之后重新加热又可见品红颜色恢复。此实验说明，在整个实验中，需要做好密闭性的装置连接处理，这样可确保实验的有效性，又能让二氧化硫充分利用，不会对环境造成太大污染。既可观察实验的现象，又能极好解决废弃的问题，把绿色化学思想传达给了每一位学生。3．重视实验废品有效处理。在实验过程中，教师要将废品处理思想传达给每一个学生，并教给他们相应的处理方法。这是实验教学的有效拓展，也是培养学生操作实验能力的好方法。比如，在讲解硫酸、氨等内容时，教师要结合实验教授学生，在实验过后会有各种强酸剩下，如果随意处理会腐蚀排水系统，也会影响环境，因此要选择适当的碱性溶液与其中和，当PH值达标后再排出。再如，上述所说的酸性气体废物，最好可在实验仪器的最后环节中加一个废弃吸收液，之后同样用碱性的液体中和，防止酸性气体污染环境。这些都是必要的实验环节，所以要向学生传达有效处理实验废弃物这一基本的实验理念，提升化学实验中绿色设计效果，培养学生良好的绿色化学观。

综上，绿色化学在高中化学实验中极为重要，与实验教学质量、学生素养有很大关系。为此，高中化学教师需给予实验绿化设计高度重视，并通过行之有效的手段，将其含有的实效性发挥出最大化，以期培养高中生的绿色化学观。

参考文献：

［1］宋双．高中化学实验教学中实验绿色化的探讨［J］．课程教育研究，2017，（47）：174．

［2］王伟．高中化学实验教学中实验的绿色化实施策略［J］．北京教育学院学报，2016，（01）：59．

［3］苏华洁．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，2010，（35）：58．

作者:杨晓丹 单位:黑龙江省大庆市东风中学