云南省大理州弥渡县第二完全中学 李爱兵
摘要：实验是高中化学课程的重要教学形式。近年来，化学学科素养的培养问题备受关注，绿色化学教育成为教师探索研究的热门话题。笔者结合教学实践，围绕化学绿色实验，简要分享几点教学体会。
关键词：高中化学; 绿色实验; 教学策略;
一、化学绿色实验的概念
化学绿色实验是在绿色化学教育背景下提出的教学主题。在高中化学教学中，绿色实验主要指在开展化学实验时，严格按照化学学科实验设计和实施原则，巧妙渗透绿色化学理念，优选环保实验技术和方法，积极利用绿色实验仪器和材料，妥善处理实验“三废”，有效防止有害化学物质的产生，尽可能地降低实验活动对身体健康的危害，减少对生态环境的不良影响，从而实现健康环保的绿色代替性实验教学目的[1]。
二、高中化学绿色实验教学的基本要求
（一）环保性
优设化学绿色实验的主要目的是尽可能减少实验污染物的排放，防止环境污染。在实验活动中，必须更多地考虑环境和经济代价，重视人类健康和生态环境的需要，不使用有毒有害的物质，尽量选用选择性高的实验催化剂、溶剂和再生性实验原料，从而有效预防污染物的形成。
（二）微型化
在实验教学中，面临某些易燃、易爆、有毒、有害等危险实验情景，或实验现象不清晰、不直观时，应恰当利用微型化实验方法，精选、改进实验器材和试剂用量，降低资源素材的损耗，可有效减少爆炸、着火、有害气体释放等实验事故的发生，减少、避免各种化学污染物的排放，增强绿色和环保的实验功效。
（三）教育性
化学绿色实验教学不只是注重实验的绿色化效果，更要重视指引学生参与实验活动，使学生学会科学选用实验试剂，设计实验装置和步骤，优化处置实验废物等，从而形成可持续性发展理念，树立保护生态环境和培养美好生活的良好意识，培育学生的科学精神和社会责任感等素质[2]。
三、高中化学绿色实验教学的应用策略
开展化学绿色实验教学，教师可以从优化创设绿色实验、巧妙利用辅助教学媒体、积极拓展课外实验活动等方面努力。
（一）优设绿色实验，降低实验污染
1. 优化化学绿色实验设计
首先，要紧扣高中化学实验教学目的和要求，树立绿色化学教育理念，努力提高化学实验中的原子利用率，优化设计实验方案，对实验原理、仪器、装置、步骤和方法等进行科学安排和规划。其次，要优选设计绿色化实验主题，构建新颖有趣的绿色实验活动，摒弃那些陈旧重复的实验内容和原料损耗多、药品毒性大、化学污染严重的实验项目。最后，要注重科学性和绿色化设计原则，积极改进实验手段和方法，灵活微调实验方案，从而更好地提升化学绿色实验教学实效。
2. 巧用替代性原料和仪器
优设化学绿色实验，尤其要重视利用替代性实验原料、器材、催化剂、试剂和溶剂等，这有利于降低化学污染，提升绿色实验的效益。例如，在选用实验原料时，利用CCl4来代替石油醚，以无污染或低污染的原料来代替具有污染性的材料。
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3. 优选化学绿色实验试剂
首先，实验中的药品和试剂的取用要适当合理，如果过量使用，将会造成资源的浪费和环境的污染。所以，教师必须关注药品和试剂的绿色化改进问题。例如，在“氯气的实验室制法”实验中，如将课本中的MnO2和浓HCl改用为KClO3和浓HCl，后者的原子利用率更高，所需要浓HCl的量仅为前者的一半，产生氯气的量却相等。其次，要统筹安排实验课程，将多个实验项目串联起来进行规划设计，尽量实现药品和试剂的“重复使用”，以提高药品和试剂的利用效率。再次，要选用无毒的实验药品和试剂，或尽量少用有毒试剂。例如，在“溴和碘的萃取”实验中，利用煤油或二氯甲烷来替代原来的四氯化碳，不仅能规避四氯化碳溶剂的强烈刺激性和毒性，获得萃取实验的良好效果，而且无损于人体健康和生态环境，充分体现了绿色化实验的效果。最后，要注意实验废物的回收处理。教师必须引导学生及时回收处理好实验后的固体、液体等废弃物，消除实验污染对生态环境的破坏。
4. 推广微型化化学实验
微型化学实验是对传统化学实验装置、原料、试剂等进行积极改进，注重降低实验中的资源消耗、减少生态环境破坏的新兴实验方法。推广、应用微型化化学实验，有利于节约实验费用，提高实验安全性，减轻实验活动对资源和生态的负面影响。例如，围绕氯气的化学性质开展实验教学时，如果选用无水乙醇和NaOH溶液与氯气将更易于形成喷泉，这样的微型化实验为学生清晰地展示了生动的实验现象，也更好地验证了氯气易溶于有机溶剂的特点，深化了学生对氯气和碱性溶液反应的化学性质的理解。
（二）巧借辅助媒体，增进实验效能
在一些实验中，药品试剂昂贵、原料消耗大、排放废物多或采用有毒有害的试剂、易燃易爆的实验物质等，具有一定的危害性和污染性，此时可将多媒体技术、仿真技术、网络技术等数字化教学手段灵活引入实验课堂，利用虚拟、仿真实验情境形象地展现实验现象和过程，以降低实验危害，增强实验效果，从而有效避免对身体健康的危害和对生态环境的破坏。
例如，在“原电池”实验教学时，结合讲解，教师通过视频中电子移动过程的形象演示，使学生从微观的角度清晰地了解了原电池的形成过程，掌握了原电池原理，提升了学习效率。多媒体模拟展示也实现了实验过程的零排放、零污染。此外，对于一些实验条件缺乏、操作难度大、污染度严重、存在一定危险的实验或错误实验操作的后果模拟，都可以利用多媒体设备进行教学演示，让学生获得更加直观的认识，既保证了实验安全，又促进了学生绿色实验意识的培养。
（三）拓展课外实践，培育绿色意识
拓展化学实验教学，教师还应积极利用学生的生活和社会实践，开展形式多样的实验活动，使他们在实践学习中深刻体会化学实验与生活的密切联系，逐渐培养起绿色环保意识和应有的社会责任感。
例如，教师可以结合“生活中的化学”实验调查，以专题讲座、调查研究、绿色行动等行之有效的形式，指导开展课外实验拓展活动，促使学生在生活实践中养成爱护自然、保护生态的好习惯，逐步培养学生的绿色化学意识。生活实验不仅实现了实验原料、试剂的生活化，而且为学生提供了动手锻炼的时机，促使他们进一步亲近生活中的化学，使他们成为生活中坚定的环保行动者和维护者。
结语
优化开展化学绿色实验教学顺应高中化学学科素养的培养要求，对激励学生积极关注与化学相关的社会热点问题，培育学生的科学精神，引导学生勇于承担社会责任，树立可持续发展理念和绿色化学观念等，具有重要的教学意义。
论文作者:李爱兵
论文发表刊物:《现代中小学教育》2019年第8期
论文发表时间:2019/8/30
标签：化学论文; 试剂论文; 实验教学论文; 氯气论文; 学生论文; 原料论文; 生态环境论文; 《现代中小学教育》2019年第8期论文;