基于新课程理念下高中化学实验绿色化设计与实施
中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0104-01
化学的起源于发展离不开实验，大部分的理论与定理都是从实验中得到。然而现行的高中化学课本中的实验都偏向于简易装置、操作简便、现象明显，很少注重环境保护问题。例如，实验结束后，有害气体的后续处理方法、药品的回收等等。这些有毒、有害物体会严重影响环境，严重违反了新课程理念下高中化学实验绿色化设计与实施的理念。因此，安全、有效地化学实验设计与实施是实现高中化学实验“绿色化”的必经之路。
绿色化学是指没有或者尽可能降低对环境的危害，并且能够在实践中切实可行的化学品过程。其目的是能够充分利用无危害的原料，最大限度降低各个环节的污染，其具体体现在减量、循环使用、回收、再生及拒用等五方面。从此方面来看，绿色化学对环境保护的可持续发展具有积极性意义。该文从以下几个方面来具体分析。
1 理念的转变
（1）教学方式的转变
传统的教学方式老师对理论知识的讲述，而这些枯燥的理论知识却往往引起学生的反感，效果极差。同时忽略了学生的动手操作能力以及学生的自主创新意识。在新课程理念下，老师更应该创造更多的机会鼓励学生动手操作、激发学生的积极主动性或者与老师一起探究性学习。教学方式的转变从根本上引导学生从以被动接受为主转变成以自学为主。
（2）环境意识的转变
众所周知，化学实验极其容易产生有毒、有害的物质。所以现有的教学模式尽量避免现场实验。但太抽象的理论知识很难被学生接受，更别说是很好应用。因此，在某些特定的理论知识教学中，不妨联系日常生活中的具体例子，鼓励学生发现哪些物体间会发生有毒的化学反应。从身边的化学反应入手，更能很好地运用化学知识。同时老师应将环保意识灌输给学生，并提倡他们运用到自己的生活当中。
2 高中化学绿色化设计与实施
（1）原料的绿色化设计
过量的实验材料不仅仅造成资源浪费，更多的有害物质的生成会对环境造成危害。所以，在保证实验现象明显观察的前提下，尽量控制药品于试剂的用量。从而达到“减少污染、节约材料”的目的。此外，也可根据实验本身的特点、因地制宜、就地选材的理念，在保证化学实验顺利进行且现象明显的前提下，选取容易获取的、效果明显的替代物品来进行实验。比如，用FeCl3溶液来制取胶体，此实验的操作系数较大，这时就可以选取肥皂水，实验结果明显、操作简便、节约成本，同时对环境也起到一定的保护作用。原料的绿色化设计更注重简约实验药品、用其更容易获取的替代品来做实验。
（2）实验装置、药品的绿色控制
合格的实验装置是试验成功的必要条件，所以在实验过程中，教师应科学完善装置以降低对环境的危害。例如在“Cu与稀硝酸的”的实验中可以这样进行：将一小块铜放在排尽空气的针管中，然后吸取少量稀硝酸，立刻盖住注射器吸口。观察现象，当发现有气体生成，溶液变成蓝色时，打开瓶帽，吸入空气，会发现气体变成红棕色，这个时候立马将此气体注入到氢氧化钠溶液中。改进后的实验简单易行、现象明显、无污染，同时在实验过程中可以灌输学生的环保意识。实验装置、药品的控制可以从根源是上控制环境污染。
（3）回收、再循环利用实验物品
大多数的实验过程中都会产生大量的“废渣、废气、废液”，实验室对其处理的一般方式就是随意排入下水道，然而，这些废液中很多都含有重金属、酸、碱、或者其他有毒物质。这些都会对环境产生很大危害。所以，实验结束后，应密切关注对废弃物的后续处理。例如，实验操作后的金属片等应对其分类回收；对酸性、或者碱性的溶液，应选择相应的溶液对其酸碱中和，然后用pH试纸测试其为中性后才能安全排放。教师在平时的教学中应着重强调试验结束后对废弃物的处理，这样不仅能保护环境更能变废为宝、节约成本，同时也有利于养成学生良好的实验习惯。
（4）高科技技术应用到化学实验中，实验绿色化实验
随着高新技术的发展与提高，教师在教学过程中可以利用多媒体、电脑等高科技来进行试验过程的模拟，这样不仅提高了教学进程，能够使学生多次观看试验过程，同时也避免了部分高危险性试验的操作，保证了师生的安全。对于那些需要很长反应时间的实验，同学可以通过观看教学视频来节约时间，提高学习效率。例如在“电解饱和NaCl溶液”中，可以让学生从教学视频中多次观看两极的变化，这种教学模式比课堂中实验效果好。同时也节省了实验成本。
（5）提倡微型化实验
所谓微型化实验即试剂用量的选取只是常规的10%左右，其实验装置较小，成本低，所占空间小，此外能够降低实验的危险性。以下举例来说明：在“氢气和氯气”反应的试验中，如果将1∶1的两瓶气体混合，选取量较多，此外，由于气体本身的特点其极其容易泄露造成空气污染。在这种情况下，可以选取特殊装置来做此实验。选择改过的Y型管，一边加入锌粒，另一边加入高锰酸钾，同时两边分别加入浓盐酸，这样Y型管两边分别制取氢气和氯气，在Y型管外面点燃镁条，这种情况下实验结果明显，而且没有污染、对实验药品选取也较少。微型化实验室站在可持续发展的角度来操作实验，它是新课程下高中化学绿色化设计与实施的具体体现。
3 结语
在全球都提倡可持续发展的大环境下，高中化学实验更应该提倡绿色化设计与实施。因此，传统的教学模式和教学理念已不再适应当代的化学教学，如何做到将新课程理念下的高中化学实验绿色化设计与实施进展下去，则需要教师研发出一套新的教学模式，引导学生动手操作，激发其学生的积极性，并将绿色化这个意识潜移默化到学生的思维中，为国家培养更多优秀的化学人才。
