基于核心素養培養的綠色化學觀念在教學中的滲透

洪聰敏

摘 要： 核心素養是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。對于科學精神與社會責任方面要關注與化學有關的社會熱點問題，認識環境保護和資源合理開發的重要性，具有可持續發展意識和綠色化學觀念。綠色化學觀念在中學教學中的滲透將為他們成才后在社會建設中用綠色化學的觀念解決實際問題形成意識基礎。

關鍵詞： 核心素養；科學精神與社會責任；可持續發展意識；綠色化學；滲透

隨著經濟全球化的發展，各個國家相繼建立了學生的“核心素養”模型。我國在今年也正式發布了《中國學生發展核心素養》總體框架。《中國學生發展核心素養》課題組負責人認為，核心素養是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。

普通高中化學學科核心素養要求中，對于科學精神與社會責任方面有明確提到一點：要關注與化學有關的社會熱點問題，認識環境保護和資源合理開發的重要性，具有可持續發展意識和綠色化學觀念。

綠色化學是以保護環境作為目標來設計和生產化學產品并且從源頭上阻止污染的。核心理念是不使用有毒害的物質，不產生、不處理廢物，整個過程實現零排放，即以可再生資源為原料，實現原材料綠色化；反應綠色化，提高反應的選擇性；采用無毒害的催化劑和溶劑；產物綠色化。也就是大家所說的“5R原則”：reduction——減量，reuse——重復使用，recycling——回收，regeneration——再生，rejection——拒用。

中學化學教育起著對學生進行化學教育的啟蒙作用，使學生理解綠色化學的內涵，具有可持續發展意識和綠色化學觀念是非常重要和必要的，因為他們是社會的未來和希望。那么如何在核心素養這種理念指導下在教學過程中滲透綠色化學觀念呢？筆者認為可從以下幾方面進行嘗試。

一、 充分利用教材資源滲透綠色化學觀念

現行教材從不同角度建立了和綠色化學一致的基本概念。

（一） 從環境保護的角度來滲透綠色化學的觀點

在教材中有簡要說明酸雨、臭氧層空洞、溫室效應和水污染等及出現這些現象的根本原因。比如在介紹空氣污染時，指出了CO、NO2、SO2等重要的氣體污染物，并指出了這些污染物的來源及減少污染的措施；在講到CO2時引入溫室效應問題，同時指出溫室效應可能會帶來的危害及各國為了減少溫室氣體的排放而所作的努力；講到臭氧時引入南極臭氧層空洞和臭氧層空洞帶來的影響；講到SO2、NO2時介紹了酸雨和大氣污染的問題；講到化工生產時帶來工業“三廢”的排放和水污染的問題；講到有機物氯代烴時可以引入氟利昂及其危害的內容。

（二）從工業生產的角度來滲透綠色化學的觀念

教材中合成氨、氨催化氧化制硝酸、工業接觸法制硫酸等工藝都采用循環操作流程，這些都體現了綠色化學節省資源，把轉化率和原料利用率提高的觀點。為了減少、防止污染環境，制硝酸、硫酸等工藝都有尾氣處理裝置，并介紹回收尾氣方法和利用回收物。制硝酸和硫酸都有對原料氣等進行凈化處理，目的是為了防止催化劑中毒；教材中的無氰電鍍，無汞催化乙炔制乙醛等內容都體現綠色化學觀念。

（三） 從實驗的角度來滲透綠色化學觀念

教材對于實驗藥品用量規定，沒有具體說明用量的一般取最少量：液體取1～2 mL，固體只要蓋滿試管底部，這恰好體現綠色化學的減量原則。實驗中如果有有毒氣體的，一般都只做演示實驗，且都有尾氣處理裝置，比如Cl2、NH3、HCl等實驗，這也體現綠色化學有害氣體減少排放原則。還有介紹如何正確聞氣體；如何避免及應急處理實驗室的常見事故——如濃酸、濃堿溶液的處理等；有毒的白磷、金屬鈉和鉀等特殊藥品的保存和使用原則及方法，這些內容都是滲透綠色化學觀念很好的切入點。

二、 充分利用實驗室的資源來滲透綠色化學觀念

實施探究式教學、培養創新精神和實踐能力、提高科學素養最好的場所是實驗室，同時，實驗室也是教師開展相關實驗研究的重要場地。而綠色化學觀念是《中國學生發展核心素養》必備的核心素養內涵之一，因而實驗室是綠色化學觀念教育的重要場所之一。具體可通過幾種方式來幫助學生形成綠色化學觀念意識。

（一） 采用微型實驗。微型化學實驗和常規化學實驗相比，可以節約費用，操作相對安全，節省時間，更容易激發學生的學習興趣。而且自制儀器或采用代用品通常是微型實驗所需用品的來源。

（二） 重視實驗的清潔化。

通過有效措施把實驗對實驗場地及環境的污染降低到最低就是實驗的清潔化。這些措施通常包括進行密閉實驗，對產生的固、液、氣體設法收集和處理，防止擴散到環境中；加強物質回收利用及消除處理；設計的實驗方案盡可能避免使用和生成有較大毒性、易形成污染的物質，盡可能選污染小的方法及裝置進行實驗。

（三） 改變實驗方式，減少實驗對玻璃儀器的使用。對于有變化明顯的定性實驗可在點滴板中進行，如Fe3+顯色實驗、酸或堿與指示劑作用實驗等，而對電解飽和食鹽水、醛基的檢驗等定性實驗可在濾紙上進行。

（四） 創新改進實驗。如銅和濃H2SO4、稀HNO3、濃HNN3，碳和濃硫酸反應都要連接尾氣處理裝置，因SO2、NO、NO2有毒性，因苯、硝基苯的毒性，可以把硝基苯、溴苯的實驗改為課件展示。

三、 要充分利用周圍環境資源滲透綠色化學觀念

在教育教學中，可以利用周圍環境資源工廠、河流等，組織學生了解生產流程，了解“三廢”的處理和排放；組織學習小組測定雨水的酸度；了解河流的污染情況并討論相關治理的有效措施。通過一系列活動既能培養學生實驗能力、創造力，又讓他們形成自覺的環保意識，提高科學素養。

《中國學生發展核心素養》以科學性、時代性和民族性為基本原則，以培養“全面發展的人”為核心，要求學生要社會參與、有責任擔當，熱愛并尊重自然，具有綠色生活方式和可持續發展理念及行動。綠色化學的新觀點、新思想也需要及時向社會傳播，我們化學教育一線的工作者在落實核心素養時應利用一切教育資源向學生滲透綠色化學觀念，為社會培養具有較高科學素養的富有責任感、有擔當的公民！