綠色化學(xué)理念下的高中化學(xué)實驗教學(xué)研究

【摘 要】綠色化學(xué)，又稱環(huán)境無害化學(xué)，是研究和設(shè)計沒有或盡可能少的環(huán)境副作用，并在技術(shù)上、經(jīng)濟上可行的化學(xué)品和化學(xué)過程的科學(xué)。在倡導(dǎo)人類、自然環(huán)境等可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針下，綠色化學(xué)備受世界各族人民的廣泛關(guān)注。在高中學(xué)科教育中，化學(xué)這一門以實驗與研究為基礎(chǔ)的學(xué)科在面對綠色化學(xué)這一新觀點、新思想中也發(fā)生著相應(yīng)的變化。高中化學(xué)應(yīng)該融入綠色化學(xué)理念，并引入綠色化學(xué)實驗，使綠色化學(xué)的觀點與新課標的教學(xué)融合在一起，提升化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量，進一步增強學(xué)生的環(huán)保意識。本文將對如何在高中化學(xué)實驗教學(xué)中體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想，在潛移默化中對學(xué)生進行綠色化學(xué)觀念的教育作出探究。

【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué)；高中化學(xué)；化學(xué)實驗；環(huán)保

“綠色化學(xué)”是人類和自然和諧的化學(xué)，是面向未來提出的化學(xué)新概念，是新世紀化學(xué)發(fā)展的方向和議題。世界各國都在進行綠色化學(xué)的研究，并注重著綠色化學(xué)的發(fā)展與教育。作為學(xué)習(xí)化學(xué)的初級階段，從高中化學(xué)這一學(xué)科開始進行綠色理念的滲透，不僅可以改善高中化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，提升化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量，同時也為未來世界走可持續(xù)發(fā)展道路提供了有利的條件。

一、綠色化學(xué)概述

1.什么是綠色化學(xué)

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)（Environment

-ally Friendly Chemistry），清潔化學(xué)（Clean Chemistry），其定義就是采用最少的資源和能源消耗，并產(chǎn)生最小的排放的過程，也就是說需用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境等有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物或副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。綠色化學(xué)理念在于不再使用有毒、有害的物質(zhì)，不再產(chǎn)生廢物并充分利用廢物。這種預(yù)防化學(xué)污染的新理念和新實踐正日益被人們認識、接受和重視。綠色化學(xué)思想的教育更有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和社會責(zé)任感，是實施素質(zhì)教育的重要途徑。

2.綠色化學(xué)理念下的高中化學(xué)實驗教學(xué)

所謂綠色化學(xué)實驗就是指在設(shè)計化學(xué)實驗中要盡量對環(huán)境沒有或只有很小的負面作用。綠色化學(xué)實驗是社會對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的新要求，因此，在高中化學(xué)實驗教學(xué)當中對學(xué)生進行綠色化學(xué)教育不僅是現(xiàn)實所迫，也是迎合新課標素質(zhì)教育的要求。高中化學(xué)課程標準對綠色化學(xué)還有更加明確的表述，比如“實驗化學(xué)”模塊中 “形成綠色化學(xué)的觀念，強化實驗安全意識”以及“樹立綠色化學(xué)思想，形成環(huán)境保護的意識”等這些關(guān)于綠色化學(xué)思想的表述在以前的高中化學(xué)教學(xué)大綱中是沒有出現(xiàn)過的。有的詞匯出現(xiàn)頻率還比較高，比如可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護、綠色化學(xué)、再生利用等，其他表述還有諸如循環(huán)利用、環(huán)境和健康等體現(xiàn)綠色化學(xué)內(nèi)涵的詞語也隨處可見。新課程標準正式提出綠色化學(xué)這一概念，并將培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)觀念和意識作為高中化學(xué)教學(xué)目標，標志著綠色化學(xué)教育在高中階段正式啟動，并且顯現(xiàn)了其重要性。

二、綠色理念下開展高中化學(xué)實驗教學(xué)中的措施

1.轉(zhuǎn)變教師的化學(xué)實驗教學(xué)理念

作為素質(zhì)教育的實施者，讓化學(xué)教師首先形成綠色化學(xué)觀念是必須也必要的。在綠色理念下，教師應(yīng)學(xué)習(xí)改進實驗原理、實驗裝置以及實驗方法，并且在設(shè)計實驗方案時，應(yīng)要避免使用和生成毒性較大和容易形成污染的化學(xué)物質(zhì)，盡量選擇無燃燒的實驗方案和裝置；如果沒法避免，則方案中必須還包括有效的保護和消除措施。實驗過程中，教師更要指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范做實驗，使那些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，有效地實現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求，將一些復(fù)雜的操作裝置，轉(zhuǎn)化成便捷易行、現(xiàn)象明顯的簡單的操作裝置。教師也可借鑒在化工生產(chǎn)中的新工藝和新型的催化劑，使之成為高中化學(xué)實驗綠色化的有效利用。把工業(yè)成果應(yīng)用于實際教學(xué)，既加強理論與實際的結(jié)合，同時也使化學(xué)實驗更加綠色化。

2.在高中化學(xué)實驗中滲透綠色化學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護意識

根據(jù)《化學(xué)課程標準》的要求，在不同課程模塊實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)思想、培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保意識，是進行綠色化學(xué)教育效果最明顯的途徑之一。作為綠色化學(xué)教育的主要場所，高中化學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)充分利用高中化學(xué)課程標準編寫的化學(xué)新教材。其當中含有豐富的綠色化學(xué)內(nèi)容，不單充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)觀，也符合學(xué)生的發(fā)展。多種版本的化學(xué)新教材中也包含了非常明顯的綠色化學(xué)內(nèi)容，如蘇教版高中化學(xué)必修二教材中的第四章“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”，就以單獨一章內(nèi)容來學(xué)習(xí)當代的綠色化學(xué)，不僅介紹了如何開發(fā)利用金屬礦物和海水資源，還對綠色化學(xué)進行了正面介紹，把化學(xué)與環(huán)境保護結(jié)合起來，向?qū)W生傳達綠色化學(xué)的重要性。

3.用綠色化學(xué)理念改進改進高中化學(xué)實驗

新課標化學(xué)教材中實驗所占的比重很大，而實驗過程中往往會產(chǎn)生、排放大量的有毒有害物質(zhì)，給環(huán)境造成了危害。用綠色化學(xué)觀點改進中學(xué)化學(xué)實驗，使其想無污染方向發(fā)展，是培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思想又一重要的教育方法，也符合可持續(xù)發(fā)張的要求。綠色化學(xué)實驗主要可以通過以下步驟實施：

（1）開發(fā)綠色實驗。化學(xué)實驗總是伴隨氣體，液體或固體產(chǎn)物生成，這些產(chǎn)物有部分是有毒或有害物質(zhì)。產(chǎn)生有毒氣體將會直接影響實驗人員的身體健康，并對對大氣造成污染。因此，應(yīng)提倡在實驗過程中使用對人類健康和環(huán)境無毒或毒性很小的物質(zhì)。例如：用三氯化鐵溶液代替稀硝酸清洗銀鏡反應(yīng)的試管；又如，氨分子擴散的探究實驗，可以將氨水改為醋酸，將酚酞改為紫色石蕊試液。一些污染嚴重，廢棄物很難處理的化學(xué)實驗也應(yīng)盡量避免。

（2）推廣微型化學(xué)實驗。作為當前國際上化學(xué)實驗教學(xué)改革的趨勢，微型化學(xué)是以盡可能少的試劑來獲取所需的化學(xué)信息的實驗方法。采用微型實驗技術(shù)，不僅可大幅度減少實驗費用，而且可以擴大化學(xué)實驗的覆蓋面，提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。其優(yōu)點是減少試劑用量，減少環(huán)境污染，縮短實驗時間，并且安全可靠。因此，推廣微型化學(xué)實驗將會是實現(xiàn)綠色化學(xué)理念必不可少的途徑之一。

（3）建設(shè)綠色化學(xué)實驗室。實驗室是學(xué)生進行各種各樣化學(xué)實驗的場所，其中許多學(xué)校對于學(xué)生實驗過后所排放的廢物很少處理，盡管排放量不算大，但久而久之依舊會給排放區(qū)附近造成排放污染，積少成多的效應(yīng)實在不可輕視。跟隨著綠色化學(xué)的理念，創(chuàng)建高校綠色化學(xué)實驗室勢在必行。

綠色化學(xué)的核心是“杜絕污染源”， 因此，實驗室藥品應(yīng)妥善保存和使用，遵循科學(xué)化、準確化和數(shù)量化的要求，采用分類存放原則將劇毒化學(xué)藥品、易燃易爆化學(xué)藥品與一般化學(xué)藥品分開；根據(jù)化學(xué)藥品的特性對一些易揮發(fā)、易升華，易潮解、水解、風(fēng)化、氧化或易與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)藥品，分別采用蠟封、油封、水封、避光、低溫、通風(fēng)、防震、防碰等方法進行保管。還應(yīng)做好定期檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)污染源并作出處理。

三、結(jié)論

綠色化學(xué)理念的出現(xiàn)以及其在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的有效利用，很大程度上改進了高中化學(xué)教與學(xué)的發(fā)展，也創(chuàng)新了化學(xué)實驗的觀念。將綠色化學(xué)思想和原理自然生動地滲透于化學(xué)實驗課堂，在潛移默化中對學(xué)生進行綠色化學(xué)觀念的教育，用以增強學(xué)生的環(huán)保意識和實踐環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對每一個公民的要求

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