高中化學教學中滲透綠色化學教育的探索與實踐

　　隨著工農業的迅猛發展，環境問題已經成為當前全世界關注的熱點問題之一。綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學或清潔化學，是指化學反應和過程以“原子經濟性”為基本原則。即在獲取新物質的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子，在始端就采用實現污染預防的科學手段，因而過程和終端均為零排放和零污染，是一門從源頭阻止污染的化學。綠色化學是防止環境污染的一種理想手段，是從源頭解決污染問題，對環境保護及社會的可持續發展具有重要的指導意義，是環境保護的必由之路。綠色化學的誕生是對STS思想的佐證，為STS教育提供了好的范例。綠色化學目標的實現需要一代又一代具有綠色化學意識、懂得綠色化學知識和技術的“綠色”人才。而“綠色”人才離不開綠色教育，需要通過教育來樹立學生的綠色化學理念，培養他們與環境友好相處的意識，樹立可持續發展的觀念。因此，對高中化學教學中滲透綠色化學教育進行研究具有重要意義。
　　一、綠色化學的現代內涵
　　綠色化學（Green Chemistry）概念從一提出來，就明確了它的目標，是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大限度地節約了能源，在各環節都實現凈化和無污染的反應途徑。它的過程為零排放和零污染，具體內涵體現在五“R”上。
　　1.減量（Reduction）——減量是從節省資源、少污染角度提出的，包括兩層意思：（1）減少資源用量，在保證產量的情況下如何減少用量，有效途徑之一是提高轉化率，減少損失率；（2）減少“三廢”排放量，主要是減少廢氣、廢水和廢渣（副產物）排放量，特別是排放廢水量必須降低到一定標準以下。
　　2.重復使用（Reuse）——重復使用不僅是降低成本的需要，而且是減廢的需要。諸如化學工業過程中的催化劑、載體等，從一開始就應考慮有重復使用的設計。
　　3.回收（Recycling）——回收可以有效實現“省資源、少污染、減成本”的要求。回收包括：回收未反應的原料，回收副產物（含“三廢”），回收助溶劑、催化劑、穩定劑等非反應試劑。化學工業產生中的循環操作程序就是一種常見的回收方式。
　　4.再生（Regeneration）——再生是變廢為寶、節省資源能源、減少污染的有效途徑。它要求化工產品生產在它設計的開始，就應考慮到有關原材料的再生利用，特別高分子材料的再生顯得尤為重要。
　　5.拒用（Rejection）——拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法，它是指對一些無法替代，又無法回收、再生和重復使用的藥品原料，拒絕在化學反應過程中使用。在學術界日益重視的綠色化學現代內涵已得到理解，綠色化學概念在工業上也已日漸得到認可，但它的概念與內涵在教學中也應得到貫徹，它的應用在實驗中也應得到推廣。特別是中學化學教學，面對的是接受啟蒙化學教育的中學生，貫徹綠色化學內涵，推廣綠色化學成果顯得尤為重要。
　　二、綠色化學教育實施策略
　　1.宣傳綠色化學，增強環保意識。
　　要讓學生把綠色化學理念變為自覺的行動，樹立正確對待環境的態度，培養學生改造和優化環境的意識和能力，就必須讓學生接受綠色化學的思想。在教學中要充分利用教材資源，有計劃、有目的地對學生進行宣傳教育。對學生進行環境教育，首先要使學生對環境保護的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認識。環境危機意識是環境教育最適宜的切入點。利用化學學科優勢，教師可以點帶面，介紹環境污染及其危害，逐步樹立學生的環境憂患意識，從而培養學生的綠色化學思想及可持續發展戰略。例如：在講化學“硫和氮的氧化物”一節時，先讓學生閱讀“圖4-19空氣質量日報”，并讓學生相互討論工業生產對環境造成的污染的嚴重性，讓其認識到保護環境、防止污染的重要性和緊迫性。明確發展經濟不能走先污染再治理的老路，要提倡綠色化學，從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染，從而樹立學生的綠色化學思想。
　　2.重視實驗教學，滲透綠色化學理念。
　　在實驗教學中貫徹綠色化學觀點，實驗教學與綠色化學聯系最為緊密、最為直接，在實驗教學中貫徹綠色化學思想最為重要。因此，為了適應綠色化學新要求，中學化學實驗必須進行改革。
　　（1）要大力推行微型實驗。要對常見實驗儀器進行微縮，對常用試劑要給出限量，實驗中除了可使用已研制成功的井穴板等微型儀器，還可以把容量瓶、燒瓶、啟普發生器等微型化。在微型化帶來實驗現象不明顯時，可借助現代化輔助教學手段把實驗結果放大。
　　（2）要努力改革實驗方式。有些顏色變化明顯的定性實驗可放在點滴板中進行，如指示劑與酸或堿作用實驗、Fe3+的顯色實驗等，有些定性實驗可放在濾紙上完成，如電解飽和食鹽水，檢驗醛基存在等。
　　（3）要設法改進和創造性演示有關實驗。課本中有些實驗仍有危險性，硝基苯及苯有毒，硝基苯、溴苯制備實驗可以用多媒體演示；在NO2制備、銅與濃硫酸反應、氯氣的制備等實驗中可以連接尾氣裝置；對H2和O2、Cl2與H2等的爆鳴實驗可以進行改進。
　　（4）正確處理實驗廢棄物。化學實驗產生的廢水、廢氣、廢渣等都會對周圍環境造成不同程度的污染。如果我們對這些廢棄物進行合理利用，不僅可以減少對環境的污染，而且可以變廢為寶。對于廢液的處理，實驗室應建有專門的廢酸槽和廢堿槽。在實驗操作中要求學生，每次實驗完畢后的廢液，一定要在指定處傾倒。對于含貴重金屬的廢液，要經化學處理回收后再排放。比如做了銀鏡反應后，試管中的銀鏡用稀硝酸清洗后的廢液可集中收集起來，可以回收其中的貴重金屬銀。對于廢氣的處理要做好尾氣的吸收或回收再利用。對于Cl2等有毒氣體的制取，要用相應的試劑進行尾氣處理。
　　3.精心設計作業，鞏固綠色化學理念。
　　在布置化學作業時，要精心選擇一些滲透綠色化學理念的習題，讓學生在練習中不斷強化綠色化學理念。如，讓學生設計制備硫酸銅的實驗，并讓學生從環保和節約藥品的角度，選擇最佳方案。同時，每次實驗課后，要求學生寫化學實驗報告，除了要求學生記錄實驗現象并進行解釋原因外，還要對實驗過程中出現的問題做進一步的思考，并提出改進的設想和措施，以做到下次實驗的綠色化。在實驗報告中探討處理“三廢”方面可做哪些具體的工作，還可讓學生開動腦筋，設想對尾氣的處理意見和廢液的轉化利用，如何變廢為寶。
　　綜上所述，在化學教學中滲透綠色化學理念，是一項長期而系統的工程，教師要堅持不懈地努力，從自己做起，從身邊做起，從點滴做起，言傳身教，努力讓我們的水更清、天更藍、空氣更清新。