淺談如何在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中樹立綠色化學(xué)理念

張一達

摘要：本文從高中生的角度出發(fā)，分析了在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中樹立綠色化學(xué)理念的重要性和必要性。并根據(jù)當前高中生的學(xué)習(xí)模式，提出了幾種將綠色化學(xué)理念融入高中化學(xué)學(xué)習(xí)的方法。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；綠色化學(xué)；理念

Abstract： From the perspective of high school students， this article analyzes the importance and necessity of establishing the concept of green chemistry in high school chemistry study. According to the current senior high school students' learning mode， several methods to integrate green chemistry into high school chemistry learning are put forward.

Keywords： High school chemistry； Green chemistry； Philosophy

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)，它倡導(dǎo)用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或停止那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境等有害的原料、催化劑、溶劑、試劑等的使用與產(chǎn)生。在空氣污染地域擴大，水污染逐漸加劇等自然環(huán)境逐年惡化的背景下，綠色化學(xué)概念的出現(xiàn)在化學(xué)發(fā)展、社會發(fā)展和時代進步中都有著不可磨滅的地位。認識并使用綠色化學(xué)的理念即綠色化學(xué)理念，它貫穿于高中化學(xué)學(xué)習(xí)的全過程，是高中化學(xué)的一個重要組成部分。作為未來社會科技革命生力軍，我們高中生不僅要學(xué)習(xí)經(jīng)典的化學(xué)理論知識，更要學(xué)習(xí)并具備綠色化學(xué)理念，這既符合當前新課標對高中生化學(xué)學(xué)習(xí)的要求，也符合未來科技對高水平人才的要求。因此對高中生來說，在學(xué)習(xí)化學(xué)的同時貫徹綠色化學(xué)理念是極其重要且必要的。

1 貫穿日常課堂，將“綠色化學(xué)理念”滲透到課上學(xué)習(xí)

相對于經(jīng)典的化學(xué)理論知識，綠色化學(xué)理念是一個較為抽象的理念，鑒于它的抽象性，我們高中生就要在課上學(xué)習(xí)時，緊緊把握綠色化學(xué)理念。

1.1 以教材為基點，將綠色化學(xué)理念滲透到課本學(xué)習(xí)中

拓展學(xué)習(xí)掌握化學(xué)知識的目標。

高中化學(xué)教材中的很多章節(jié)都與環(huán)保密切相關(guān)，很多重點知識也與綠色化學(xué)理念息息相關(guān)。比如必修教材中氯、硅、硫、氮等元素及其氧化物這一部分的內(nèi)容，以及氟及氟化物、氧及氧化物等內(nèi)容都與綠色化學(xué)密切相關(guān)。這就需要我們高中生在課堂學(xué)習(xí)時，不僅要以學(xué)習(xí)課本上的重點難點知識、以考試學(xué)會沒學(xué)會為學(xué)習(xí)目標，要以知道這些知識與環(huán)境污染的關(guān)系，并適當了解該領(lǐng)域綠色化學(xué)的作用和意義為學(xué)習(xí)目標追求。例如，在學(xué)習(xí)“氟及其氟化物”這一知識點時，除了要學(xué)習(xí)氟及氟化物的化學(xué)性質(zhì)、經(jīng)典反應(yīng)、實際用途等，一定要查找資料，了解與氟化物相關(guān)的“臭氧層空洞”的形成、危害以及改善方法，并了解“制冷無氟化”的綠色化學(xué)概念。再比如。在學(xué)習(xí)“氮及其氧化物”這一知識點時，可以拓展了解“光化學(xué)煙霧”“PM2.5”等與氮化物相關(guān)的熱點污染問題，進而拓展學(xué)習(xí)工業(yè)上“氨水吸收法制化肥”的綠色化學(xué)工藝。在學(xué)習(xí)化學(xué)知識時，引入綠色化學(xué)理念，既能拓展我們高中生的學(xué)習(xí)視野，增強學(xué)習(xí)興趣，又能幫助我們學(xué)生復(fù)習(xí)以前學(xué)過的知識，理論聯(lián)系實際，能讓我們深刻直觀地體會到綠色化學(xué)高產(chǎn)出率和低排放率的顯著特點，可謂一舉多得。

1.2 以化學(xué)發(fā)展歷程為軸心，學(xué)習(xí)領(lǐng)悟原子經(jīng)濟型反應(yīng)

通過學(xué)習(xí)我了解到，在人類發(fā)展的漫長歷程中，化學(xué)既給人們帶來了巨大的物質(zhì)財富以及精神財富，但同時也為人們的生活以及生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重的影響。由此，作為綠色化學(xué)的一個重要方法，“原子經(jīng)濟型反應(yīng)”應(yīng)運而生。原子經(jīng)濟型反應(yīng)是指投入原料的原子全部轉(zhuǎn)化成所需產(chǎn)物，實現(xiàn)真正意義的零排放并充分利用已有資源的化學(xué)反應(yīng)。在倡導(dǎo)低碳生活，節(jié)能減排的今天原子經(jīng)濟型反應(yīng)受到越來越多人的重視。

我們高中生在學(xué)習(xí)化學(xué)的時候，以化學(xué)發(fā)展歷程為軸心，了解一些原子經(jīng)濟型反應(yīng)的知識理念，這樣既能增加我們學(xué)習(xí)過程的趣味性，也能進一步深化我們的化學(xué)知識體系。如在學(xué)習(xí)“烯烴及其衍生物”這一知識點時，可以梳理烯烴和石油化工的發(fā)展歷史，著重了解“烯烴的催化氧化”“烯烴的加氫反應(yīng)”等原子利用率為100%的原子經(jīng)濟型反應(yīng)。再如。在學(xué)習(xí)“原電池和電解池”這一知識點時，可以以電解池的歷史發(fā)展順序為軸線，學(xué)習(xí)現(xiàn)代工業(yè)上電解飽和氯化鈉溶液制備氯氣和氫氧化鈉的相關(guān)知識。通過對化學(xué)發(fā)展史的梳理和對原子經(jīng)濟型概念的引入，我們學(xué)生不僅能夠拓展自己知識面寬度，也能發(fā)掘知識學(xué)習(xí)的深度，不斷完善自身的知識結(jié)構(gòu)和知識體系。

2 創(chuàng)新實驗方法，將“綠色化學(xué)理念”滲透到實驗學(xué)習(xí)操作環(huán)節(jié)中

化學(xué)是一門重要的實驗學(xué)科，實驗則是培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)觀念的一種最有效的途徑。通過查找資料[1]并結(jié)合自身經(jīng)歷，我發(fā)現(xiàn)將綠色化學(xué)與實驗的結(jié)合在一起，大致可采用下面四種方法：一是對于危險或反應(yīng)條件苛刻實驗，可以采用模擬化學(xué)實驗或視頻等方法進行演示；二是在保證實驗效果的前提下，可以減少實驗試劑的用量，使實驗小型化、微型化；三是在教學(xué)實驗的基礎(chǔ)上，可以加強創(chuàng)新，設(shè)計綠色化學(xué)實驗；四是在實驗課結(jié)束后，可以重點學(xué)習(xí)處理廢物的方法，以防止環(huán)境污染。

2.1 充分利用多媒體等技術(shù)，降低實驗的潛在危險

多媒體設(shè)備包括電腦、投影、幻燈、網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)軟件等，對于一些過于危險、反應(yīng)條件苛刻、污染嚴重或儀器及試劑價格昂貴的實驗，可以充分利用多媒體手段將實驗過程重現(xiàn)。比如，在進行“濃硫酸的脫水性和吸水性實驗”這種危險性較大的實驗時，可以利用播放視頻的方式代替實驗操作，這樣既能避免我們學(xué)生接觸濃硫酸這類危險化學(xué)品，也能讓學(xué)生在相對輕松、愉悅、直觀的情境中掌握應(yīng)該獲得的科學(xué)知識。

2.2 充分發(fā)揮微型實驗作用，減少實驗的排放污染

微型化學(xué)實驗就是盡可能利用少量試劑、藥品以及簡單的器材來獲取化學(xué)實驗信息，是一種精簡的實驗技術(shù)與方法[2]。發(fā)揮微型實驗優(yōu)勢，就是在保證實驗效果的基礎(chǔ)上，使用少量或是微量的反應(yīng)物，最低限度地減少化學(xué)廢物的產(chǎn)生。例如：在“氯氣的漂白實驗”中，以往為了看到更明顯的實驗效果，我們學(xué)生常常要在標準實驗用量的基礎(chǔ)上，增加二氧化錳、濃酸鹽含量，其結(jié)果就是在實驗室產(chǎn)生更多的氯氣和氯化物，對環(huán)境會產(chǎn)生更多污染的同時，也帶來了不必要的隱患。如果將該實驗設(shè)計為微型實驗，則能夠有效地減少藥品用量，減少廢氣產(chǎn)生，也能讓我們學(xué)生在潛移默化中自發(fā)踐行綠色化學(xué)理念。對于高中生來說，微型實驗?zāi)軌蜉^好地實現(xiàn)綠色化學(xué)減少有害化學(xué)廢物的目標，在高中化學(xué)實驗學(xué)習(xí)中，具有廣泛而深遠的意義。

2.3 充分改進傳統(tǒng)實驗方法，著力創(chuàng)新綠色化學(xué)實驗

所謂綠色化學(xué)實驗，是指在課本原有實驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計對環(huán)境沒有或者只有很小的負面作用的實驗[3]。對于高中生的化學(xué)實驗來說，欲實現(xiàn)實驗與綠色化學(xué)的創(chuàng)新性結(jié)合，可以從替代性原料，替代性儀器，替代性催化劑等方面入手[4]。如我們在設(shè)計“有機物中雙鍵的氧化實驗”時，可以使用臭氧代替高錳酸鉀作為反應(yīng)原料，以減少二氧化錳等固體廢棄物的產(chǎn)生。再如，設(shè)計“PH值測定”的實驗時，可以使用生活中裝藥片的塑料板代替實驗室的點滴板，還可以利用身邊易得的材料自制其他的簡易實驗儀器，這既符合節(jié)約資源、廢物利用的綠色化學(xué)理念，也有利于培養(yǎng)我們高中生的動手能力和創(chuàng)新能力。

2.4 著重學(xué)習(xí)廢物處理方法，樹立綠色環(huán)保的理念

高中期間，化學(xué)實驗涉及的反應(yīng)類型較為全面，實驗中產(chǎn)生的廢棄物類型也涵蓋了固體廢棄物，液體廢棄物，氣體廢棄物三種類型。這就需要我們在實驗課上，不僅要認真學(xué)習(xí)實驗操作方法和數(shù)據(jù)處理等科學(xué)方法，更要著重學(xué)習(xí)和掌握廢棄物處理的方法，避免污染環(huán)境和資源浪費。比如，在探究“一氧化碳的還原性”實驗中，我們學(xué)生除了要完成課本中要求的部分，還要拓展學(xué)習(xí)一氧化碳的尾氣處理方法，并親自動手操作，在實驗結(jié)束后完成一氧化碳的無害化處理。廢棄物的回收和綜合利用對于提高資源利用率和減輕對環(huán)境的壓力有著非常重要的意義，廢棄物處理也是綠色化學(xué)的重點內(nèi)容之一。

開展綠色化實驗，不僅能為全校師生營造一個健康良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，還能在實驗的過程中培養(yǎng)我們學(xué)生減少污染的綠色化學(xué)意識，做到在實驗中踐行綠色化學(xué)理念。

3 結(jié)合實踐活動，將“綠色化學(xué)理念”滲透到課外學(xué)習(xí)實踐中

對于高中生的學(xué)習(xí)體系來說，課堂學(xué)習(xí)是主要的學(xué)習(xí)方式，課外學(xué)習(xí)則是不可或缺的補充部分，在素質(zhì)教育推行的新形勢下，高中生第二課堂的重要性越發(fā)顯現(xiàn)。化學(xué)是一門和日常生活緊密相連的學(xué)科，將綠色化學(xué)的理念融入實際生活，可以使我們高中生更好地對自身所學(xué)的化學(xué)知識進行強化和凝練，為將來的學(xué)以致用打下良好基礎(chǔ)。作為高中生，在課外培養(yǎng)綠色化學(xué)理念，可以從兩方面著手。一方面要積極抓住學(xué)校為我們創(chuàng)造的機會，積極參加校內(nèi)外舉辦的與綠色化學(xué)和環(huán)境保護相關(guān)的知識競答比賽；積極傾聽那些對綠色化學(xué)有深入理解的專家學(xué)者的講座；積極參加綠色化學(xué)實驗設(shè)計大賽等，在活動中完善自己的綠色化學(xué)知識儲備。另一方面，應(yīng)充分利用課余時間，走下課堂，走出校園，走向社會，向親戚朋友宣傳綠色化學(xué)，倡導(dǎo)綠色生活；還可以走上街頭，做與綠色化學(xué)相關(guān)的主題宣傳活動等，為綠色化學(xué)理念的普及貢獻自己的一份力量，讓更多人對化學(xué)的理解從傳統(tǒng)的“產(chǎn)污治污”型化學(xué)，轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源節(jié)約型、環(huán)境友好型的綠色化學(xué)。

4 總結(jié)

當前我國環(huán)境惡化趨勢嚴重，在祖國新一代建設(shè)者中推行綠色化學(xué)理念的工作刻不容緩，在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中貫徹綠色化學(xué)理念，不僅能使我們高中生樹立正確的環(huán)境價值觀，還能提高和完善學(xué)生的化學(xué)知識技能體系，讓我們學(xué)生能夠在不久的將來更好地適應(yīng)化學(xué)界的這場綠色革命，對于化學(xué)發(fā)展具有重要意義。

參考文獻：

[1]周柳玉.芻議綠色化學(xué)思想在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].荊楚學(xué)刊，2010，11（2）：68-69.

[2]劉耕碩，李修函，姜俊伊，等.微型化學(xué)實驗在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中的運用[J].工業(yè)，2016（9）：00295-00295.

[3]張媛，任紅.不同版本高中化學(xué)教材中環(huán)境教育在化學(xué)實驗設(shè)計中的體現(xiàn)比較[J].網(wǎng)絡(luò)與信息，2012，26（4）：52-52.

[4]賀小慧.培養(yǎng)高中生“綠色化學(xué)觀”的思考[J].數(shù)理化解題研究，2012（2）：49-50.