摘要：化學實驗是化學學科的基礎，也是化學學習的關(guān)鍵，化學實驗的微型化、綠色化是促進化學教育的前提，既可以提高學生學習化學的興趣，也可以引導學生用生活中的廢舊物品進行化學實驗，對我們生存的環(huán)境考慮環(huán)保，節(jié)約藥品，減少污染，增加學生動手機會，提高學習效率。

關(guān)鍵詞：微型實驗 綠色化學 污染

當今社會的環(huán)境污染非常嚴重，為了我們?nèi)祟惖纳?，站在環(huán)保的角度，力求從我們自身做起，研究微型化學實驗，進行綠色化學教學。綠色化學又稱“環(huán)境無害化學”、“環(huán)境友好化學”、“清潔化學”，綠色化學是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的，是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科，內(nèi)容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。這一點重在強調(diào)化工生產(chǎn)中要重視環(huán)保。而化學教學中綠色化學教學大大地節(jié)約了藥品，減少了污染，增加了學生的動手操作機會，激發(fā)了學生的學習興趣，提高了學生的學習效率，而且實現(xiàn)了"化學教學的綠色化"。"化學教學的綠色化"就是在化學實驗教學過程中盡量使用最少量的藥品，產(chǎn)生最小的環(huán)境污染，出現(xiàn)最明顯的實驗現(xiàn)象，達到良好的實驗效果。微型化學實驗的應用恰好能實現(xiàn)"化學教學的綠色化"，因此研究微型化學實驗在化學教學中的應用很有必要。

為此，經(jīng)過本人多年的研究和探索，對鈉的性質(zhì)實驗做了以下研究：

一、鈉的燃燒實驗改進

1、實驗儀器：酒精燈、鐵架臺（帶鐵圈）、碎蒸發(fā)皿

2、操作方法：

（1）從煤油中取出一塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切下一小塊備用，將剩余的鈉放回煤油中，然后用鑷子夾住切下的鈉放在無水乙醇中洗去表面的煤油；

（2）將處理后的鈉放在破碎的蒸發(fā)皿（已損壞的一小塊碎瓷片）上，加熱觀察現(xiàn)象。

（3）待鈉產(chǎn)生黃色火焰后應注意移去酒精燈，保持鈉的反應溫度。

3、實驗現(xiàn)象：（1）鈉的表面呈銀白色，迅速變暗。（2）鈉熔化成閃亮的小球，外面有一點黑色。（3）熔化的鈉很快劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，生成淡黃色的固體。

4、現(xiàn)象分析：鈉在常溫下空氣中的氧氣發(fā)生反應，生成氧化鈉，白色固體，所以顏色變暗。鈉的熔點低，加熱熔化成閃亮的小球，這是鈉的顏色，外面的黑色是沒有洗干凈的煤油，加熱時生成的碳。鈉劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰，這是鈉的焰色反應，因為金屬鈉非?；畈ǎ瑯O易與氧氣發(fā)生反應生成了淡黃色的固體過氧化鈉。

5、本實驗中可能的反應：（1）常溫下：4Na + O2 = 2Na2O

（2）加熱條件下，鈉與氧氣生成過氧化鈉：2Na+O2=Na2O2

（3）可能的反應：鈉與水反應：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

過氧化鈉與水反應：2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑

過氧化鈉與二氧化碳反應：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑

6、實驗注意事項：

（1）瓷片不能太大，瓷片太大，散熱多，溫度低，實驗現(xiàn)象不明顯。

（2）在放鈉之前，瓷片應先預熱。

7、改進后的優(yōu)點：

（1）利用廢舊蒸發(fā)皿組裝反應裝置，既充分利用了資源，又能使同學們直接感受到，化學實驗是可以利用一些簡單原材料甚至廢舊儀器或生活中的廢棄物來完成的。

（2）在無水乙醇中洗滌后，更容易觀察燃燒現(xiàn)象：熔成閃亮的小球，產(chǎn)生黃色火焰，生成淡黃色的固體。

（3）與傳統(tǒng)的實驗相比，本實驗避免了石棉網(wǎng)的損壞，避免了煤油燃燒生成碳黑影響實驗效果。

（4）本實驗節(jié)約實驗用品，操作簡單，現(xiàn)象明顯。

二、鈉在氯氣中的燃燒實驗探討

1、 實驗儀器及用品：圓底燒瓶、燃燒匙、棉花、帶鐵夾的鐵架臺

2、 藥品：鈉、氫氧化鈉、高錳酸鉀、濃鹽酸

3、操作方法：

（1）取一個圓底燒瓶中加入適量高錳酸鉀和濃鹽酸，塞上導氣管將氣體通入氫氧化鈉溶液中；

（2）待圓底燒瓶中反應進行幾分鐘，有黃綠色氣體充滿燒瓶后，取一小粒鈉吸干表面的煤油后置于燃燒匙中，在酒精燈上加熱燃燒后，迅速去掉導氣管并將燃燒匙伸入圓底燒瓶中，瓶口放一團浸有濃氫氧化鈉溶液的棉花。

4、實驗現(xiàn)象：

圓底燒瓶中產(chǎn)生黃綠色氣體，鈉在黃綠色氣體中劇烈燃燒，產(chǎn)生大量白煙。

5、現(xiàn)象分析：高錳酸鉀與濃鹽酸常溫反應生成氯氣，鈉與氯氣的反應是放熱反應，所以鈉在氯氣中繼續(xù)反應，生成氯化鈉，白色固體。

6、實驗優(yōu)點：

（1）本不用傳統(tǒng)的二氧化錳與濃鹽酸制氯氣，需要加熱，該實驗將氯氣的制備和氯氣的實驗一體化，節(jié)約了藥品和實驗演示的時間，增強了可操作性和趣味性。

（2）利用圓底燒瓶作為反應容器，容積大，便于觀察現(xiàn)象。

（3）本實驗中氯氣具有強烈的刺激性氣味，有劇毒，若用傳統(tǒng)的集氣瓶收集氯氣，對環(huán)境的危害很大，而改進后用氫氧化鈉溶液和浸有氫氧化鈉溶液的棉花除去氯氣，有利于環(huán)境保護。

三、鈉與水反應的實驗改進

1、儀器及藥品：干燥管、鐵絲、燒杯、橡膠塞、金屬鈉、蒸餾水、酚酞

2、操作及現(xiàn)象：

（1）取1支干燥管，在它大口徑一端管口配1只橡皮塞，在塞子內(nèi)端插一小段鐵絲。

（2）安裝鐵架臺，將干燥管小口端向下夾在鐵夾上，下端浸在裝有4/5水的燒杯中；

（3）關(guān)閉干燥管下端止水夾，往干燥管中裝滿水，滴入幾滴酚酞試液；

（4）在橡皮塞的鐵絲上插一粒赤豆大小的已除盡煤油的鈉粒，將帶有鈉粒的橡endprint

皮塞迅速插在干燥管上端的管口上，打開干燥管下端止水夾，鈉在干燥管

中跟水反應，先熔成球狀，然后慢慢變小，水被排出，溶液變紅。

（5）反應完成后，劃燃火柴后拔掉干燥管上端的橡皮塞，及時在上端點燃氫氣，產(chǎn)生非常清析的爆鳴聲。

3、說明

（1）上述方法所取鈉粒不宜過大，并要除盡煤油。

（2）該實驗操作簡單，現(xiàn)象明顯，成功率極高（達100%）。

（3）本方法同樣適用鉀跟水反應的演示實驗。

4、本實驗的特點

本實驗改進演示儀器操作簡單，安全性強，現(xiàn)象鮮明，且可使學生理解氣體壓強可將液體從一個容器轉(zhuǎn)移到另一個容器。

四、實驗小結(jié)：

以上實驗，本人在教學實踐中都實施過，操作簡單，現(xiàn)象明顯，學生參與性強，積極性高，熱情高漲，起到了很好的效果。

在教學過程中，不論是常規(guī)實驗教學，還是微型實驗教學的設計都應該遵守同樣的原則，也就是實驗教學要符合"綠色化學"教學的思想，在教學過程中，盡量使用最少量的藥品，不產(chǎn)生環(huán)境污染或者產(chǎn)生的環(huán)境污染最小化。在某種程度上說微型實驗較之常規(guī)實驗教學污染少，可以達到污染的最小化，符合"綠色化學"的要求，這也正是微型化學實驗研究的意義所在。

實驗化學在教學中的應用，可以帶來化學學習方式的變革，與當今倡導的自主學習、合作學習和探究學習相結(jié)合的學習方法相吻合。在教學過程中我們要盡可能多思考，多探究，引導學生充分利用身邊現(xiàn)有的原料、廢舊物品，比如：廢舊蒸發(fā)皿、塑料瓶、注射器等進行實驗。引導學生觀察、研究、自己動手設計實驗、自己動手操作，引導學生創(chuàng)新，這樣就能讓學生真正地體會到化學的樂趣，真正體會化學就在我的身邊。在課堂內(nèi)學好化學知識的同時，在課堂外使得學生能有更多機會去實踐動手操作能力，也讓學生從自身做起，為保護我們的環(huán)境做出自己的一點貢獻。

作者簡介：

吳順美，四川省鹽源縣中學校中學一級化學教師，從教以來一直工作在高中教育第一線，將自己的很多先進理念在課堂綻放，書寫了多篇論文有部分發(fā)表在各種不同的國家級、省級等刊物上。

參考文獻：

[1]《化學實驗的啟示與科學思維的訓練》（嚴宣申主編，北京大學出版社）。

[2]《和中學生談化學》（金松壽編著，陜西科學技術(shù)出版社）。

[3]《華羅庚學校化學讀本，高1～高3》（春雨組織編寫的，南京大學化學院教授編寫，吉林教育出版社）。endprint