中学化学实验的绿色化探究.doc

中学化学实验的绿色化探究洛阳市孟津县县直中学田力征洛阳市孟津县送庄镇初级中学左文辉化学是以实验为基础的学科，实验是化学的灵魂和生命。但实验也对环境造成了一定的污染，如何减少或消除污染，是人们不断探索和研究的课题。早在20世纪90年代初美国化学会针对日益严重的环境污染问题提出了“绿色化学”的口号，美国的Mayo博士和他的同事们自1982年开始尝试一种实验方法——微型化学实验，在实验中较好地实现了实验绿色化。当今世界各国对绿色化学的研究逐渐深入,特别在学校教育十分注重绿色化学。我国在l988年末，由杭州师院的周宁怀教授牵头，华东师大、杭州师院等8所院校组成了化学实验课题研究协作组，本着立足国内教学实际情况，开展化学实验微型化、绿色化的研究和推广工作。截止目前中国化学会已经召开了七届全国中学微型化学实验研讨会，实验“微型化、绿色化”成为化学实验创新研究的热点。《中学化学新课程标准》规定：课程的设计要“体现绿色化学思想”，要让学生了解“在化工生产中遵循‘绿色化学’思想的重要性”;同时要求通过化学实验使学生“树立绿色化学思想，形成环境保护的意识”;“初步形成人和自然和谐发展的观念，初步树立可持续发展的思想和正确的价值观。”显然，新课程标准极其重视绿色化学思想的形成和应用，因此发掘和设计绿色化的实验方案，减少或基本消除实验污染，使实验教学绿色化、常态化，更好地发挥实验的教育功能，是我们化学教师努力探索的方向。实验装置的探索：将教材中有污染的实验包括演示实验、学生实验逐一分析研究并探索改进的方法。案例:铵态氮肥的检验实验初中化学（人教版）第十一章课题2—化学肥料中有一个探究活动，“氮肥、钾肥、磷肥的区分”探究实验，教材是在研钵中进行，产生的氨气很快扩散到空气中，氨气强烈的刺激性气味导致多人咳嗽，危害师生健康，因此这个实验大多数老师避开不做，而是直接将实验现象、实验结论告诉学生，让学生死记硬背，脱离了实验，没有了感性认识，学生的学习仅仅停留在了纸面上，无法灵活的运用到实际中。为了解决氨气的污染问题，我们对教材实验进行改进创新，我们的设计理念是：①绿色化。将实验放在密闭的环境中进行，减少氨气的污染；②简单化。实验装置简单，操作简便，成功率高，现象明显；③生活化。立足生活，从生活中选取实验材料，一是废旧资源的再利用，二是便于学生开展家庭小实验，使实验创新具有实际意义。根据设计理念，我们设计了如下的实验方案：实验方案：用棒棒冰塑料袋（相当于软塑料试管）代替研钵，将铵态氮肥（氯化铵或硫酸铵）和熟石灰（或氢氧化钠）放入棒棒冰塑料袋中，并用夹子夹紧管口控制氨气的排放。改进后的优点：污染小，操作简单，用品易得，可使学生人人动手实验，从实验中感受知识，使学生真正掌握氨态氮肥的检验方法，能随时对农村家庭中的化肥进行检验，使所学知识和实践应用有机结合。实验的可操作性强，便于推广使用，可使“化肥的检验”这一实验教学绿色化、常态化。二、实验方案的探索:根据实验目的，使用不同的仪器进行相同的实验，对比研究，发掘和设计绿色化的实验方案。案例：分子运动实验教材实验：烧杯A中加入20毫升水并滴入5-6滴酚酞，烧杯B中加入5毫升的浓氨水，用一个大烧杯或水槽罩住A和B两个小烧杯，观察现象。改进后的实验：我们设想改用硫酸和石蕊来完成，在“凹”字形的玻璃管内注入稀硫酸，两端折起处各加一滴石蕊溶液变红，然后只在一端滴加一滴浓硫酸，观察红色移动情况。浓硫酸溶于水温度升高，可以看到红色迅速向中线移动，而另一端无变化。改进后的优点：①此实验将氨水换成稀硫酸和石蕊来完成，避开了氨气的污染，实现了实验的绿色化。②可以直观的观察到分子热运动，对比强烈，现象明显，学生印象深刻。三、实验微型化的探索:在已有的教学资源基础上，结合我校教学实际情况，本着“药品用量少，实验效果好”这一原则，可将部分实验微型化，使实验达到节约而环保、安全而高效的目的。案例：硫燃烧实验教材实验：把硫点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中，观察实验现象。改进后的实验：将集气瓶换成小试管，用薄铜片自制一个小型燃烧匙并将其插入橡胶塞，把硫点燃后立即伸入盛有氧气的小试管中并塞紧橡胶塞。用同样的装置做硫在空气燃烧实验，与上述实验形成对比。改进后的优点：药品的用量小，产生的污染物少，同时实验在密闭的容器中进行，减少二氧化硫的排放，从而减少对环境的污染。四、实验废物处理的探索：将实验废物能回收利用的进行分类处理，回收再利用；有危害的药品，利用药品的性质相互反应进行初步处理，使师生都养成回收废弃物的好习惯。案例：高锰酸钾制取氧气反应后的废物是锰酸钾和二氧化锰，引导学生采用过滤、蒸发等操作进行分离，回收二氧化锰和锰酸钾。总之，实验的绿色化探究是一项长期而艰举的任务，需要我们化学教师深入教学一线，从教学实际出发，发掘和设计绿