開展綠色化學實驗，構建生態化學課堂

焦偉

摘 要：當前環境污染成為一項嚴重的社會問題，由此，教育行業也要跟隨時代發展的腳步，做好環境保護工作，在教學活動中多多滲透“防污染”“環保”“綠色”理念，這樣既能夠提升學生的環境保護意識，同時也能夠展現出學科教學中的育人功能。高中化學是一門實驗性非常強的學科，很多化學知識都需要實驗探究來展現過程、結論。化學實驗操作過程中會產生一定的污染物，因此，高中化學教師需要做好化學實驗教學的防污染工作，把綠色理念、環保理念滲透到高中化學教學工作中去，構建和諧、健康的高中化學實驗課堂。

關鍵詞：高中化學;綠色實驗;生態化課堂

素質教育理念下，教師不僅要傳授給學生理論知識，更重要的是要培養學生良好的學科核心素養，這樣學生才能夠對所學知識有更為深刻的理解和認知。在高中化學學科教學中，教師需要注重培養學生良好的動手操作能力、觀察能力、探究能力，因此，教師需要加強對化學實驗教學的重視，引導學生在化學實驗中構建知識體系，鍛煉思維能力與實踐能力。在高中化學實驗教育活動中，教師需要注重滲透環保理念、綠色理念，無論是實驗材料的準備階段，還是實驗的操作過程、后續處理，都要做好防污染措施。高中化學實驗具備可替代性、互補性等特征，一些會污染環境的實驗可以用其他實驗方法來替代，這樣既能夠讓學生掌握實驗原理、化學知識，同時也能夠為學生構建和諧、健康、溫馨的實驗氛圍，在學習過程中提升學生的環保意識。

一、在高中化學實驗教學中引入防污染措施的意義

隨著經濟的飛速發展，當前人們面臨著嚴重的環境問題，比如，土壤酸堿度改變、酸雨、霧霾等，這些都嚴重威脅著人們的生命安全。而化學是一門把實驗作為基礎的基礎學科，同時，實驗也是學生全面掌握化學知識的重要途徑，由于化學實驗的類型是不同的，在實驗操作過程中會涉及各式各樣的試劑、藥品，那么相應地也會排放一定的污染物。污染物的種類也是多樣化的，其中包含了無機污染物、有機污染物等。無機污染物包含強堿、強酸、重金屬等，有機污染物包含吡啶、苯酚、乙醛、甲醛、乙苯、甲苯等。無論是何種污染物都會產生“三致效應”，不僅會破壞我們的生態環境，還會影響學生的身體健康問題，產生一定的危害。由此，在高中化學實驗教育活動中引入防污染措施是非常有必要的，不僅能夠減少對環境的污染，而且能夠優化化學實驗步驟、流程，培養學生良好的思維意識、創新意識、環保意識，這對學生未來的人生發展都是非常有益的。除此之外，在高中化學實驗教育活動中引入防污染措施也是展現化學學科育人功能的一種途徑，可以讓學生意識到化學學科知識和實際生活有很大的聯系。

二、基于核心素養的高中化學實驗教學防污染的有效策略

（一）重新設計高中化學實驗

在高中化學實驗課堂教育活動中，一定要著重體現“綠色化”思想理念，改革傳統的化學實驗步驟、方法，科學、妥善設計化學實驗內容，讓學生在掌握基本化學實驗技能的同時，去除掉實驗中對環境污染影響大、中毒性大的化學實驗內容，利用一些可以替代的化學物品對傳統實驗實施改良，如可以把有機溶劑調整為綠色溶劑，把硫化氫氣體調整為硫化鈉，只是改動其中一個化學實驗步驟就能夠減少環境污染物。同時，教師還要減少一些和元素相關的化學試管性質實驗內容，引入一些能夠保護環境的化學實驗內容，突出體現綠色化學實驗思想。除此之外，教師還需要對高中化學實驗方案實施優化設定，全面循環利用一些廢棄物、實驗產品，如可以通過蒸餾廢棄的酒精生成較為優質的酒精，實現實驗物品的重復利用。教師還可以把物質含量測定、性質實驗、化合物生成實驗放在一起，有效減少化學實驗污染物的排放。以上都是高中化學實驗中防污染的有效措施，教師需要提前做好準備工作，并且有針對性地引導學生去探究這樣做的原因，讓學生對化學實驗防污染有一定的了解與認知，在無形之中提升學生的環境保護意識。

（二）注重化學實驗的微型化

微型制備實驗是在20世紀80年代取得成功的，從此微型化學實驗成為一種應用和探究趨勢。微型化學實驗主要是結合少量的反應物質來獲得相應的化學信息，屬于一項技術和實驗方法。微型化學實驗中所需要的試劑用量只有傳統化學實驗中的十分之一，甚至可以是更少，但是其實驗較為方便、安全，效果準確，并且能夠展現出防污染、保護環境的作用。微型化學實驗還能夠減少實驗時間以及試劑用量，有效降低對環境的污染，讓學生在動手操作中鍛煉自身的實踐能力、創新能力，擁有較強的環保意識。由此，在高中化學實驗教育活動中，教師需要結合教學內容多設定一些微型化學實驗，引入更多的新技術、新試驗方法，著眼于目前的污染預防、環境安全需要，最大程度減少藥品的使用。微型化學實驗的作用是保護化學實驗環境安全，其優勢也是多方面的，最為顯著的優勢為便于攜帶、安全性高、污染最少、經費最少、簡便快速等，有助于提升高中生的科學素質以及環境意識。當前很多教師也在運用無機化學實驗，雖然無機化學實驗中的原料毒性比較小，但是其排放量比較大，依然會造成一定的污染，因此在高中化學實驗課堂活動中引入微型化學實驗是必然選擇。在化學實驗微型化操作過程中，教師需要把操作權交給學生，讓學生可以全面觀察化學實驗步驟、過程等，通過自己的努力去探究化學知識，學會如何做好污染防護工作。比如“硫在氧氣中燃燒”的實驗。在傳統實驗教學中需要0.3克到0.5克的硫，最后會產生出0.6克到1.0克的二氧化硫。開展微型實驗后，在實驗中只需要0.02克的硫，產生的二氧化硫也只有0.04克，對環境產生的污染比較小。

（三）實現化學實驗的多媒體仿真、計算機輔助

在高中化學實驗課堂教學活動中，很多化學實驗操作會排放出大量的有毒氣體，甚至存在較為嚴重的安全隱患，教師通常都會小心翼翼快速展示一遍，無法讓學生全面、認真觀察實驗現象，甚至很多時候直接略過化學實驗。為了避免不安全因素與環境污染問題，教師可以實現化學實驗的多媒體仿真以及計算機輔助。當前信息技術被廣泛地應用在人們的生活與工作中，為人們帶來了較大的便利。同樣，在教育行業也出現了“互聯網+教育”的模式。高中化學教師要跟上時代發展的腳步，利用多媒體系統中的仿真實驗來形象、直觀、全面展示化學實驗過程，用動畫、圖像、聲音、文字的形式，對化學實驗的實驗過程、裝置、基礎原理開展計算機演練，讓學生利用多媒體了解化學實驗，這樣不僅能夠幫助學生鞏固、復習化學課本知識，同時也能夠把枯燥、復雜的化學原理生動化、形象化、直觀化地展示出來，提高學生參與高中化學實驗教育活動的自主性與積極性，擁有一種身臨其境的感覺。伴隨著信息技術的迅速發展，無機化學實驗仿真有了更多的保障，在計算機中能夠展現虛擬化化學實驗室，學生能夠看到導管、漏斗、集氣瓶、錐形瓶、燒瓶、鐵架臺、酒精燈、燒杯、試管等化學實驗常用的器具，在計算機中能夠自由添加藥品、構建實驗裝置。同時，在計算機中可以為學生展示真實的化學實驗現象，提供更為精準、科學的化學實驗數據。在高中化學實驗教學活動中引入信息技術，除了能夠起到防污染的作用，還能夠節約更多的課堂時間，比如，在傳統化學實驗課堂活動中，化學實驗裝備的安置會占用大量的時間，通過計算機虛擬化呈現能夠迅速、全面展示出這些化學實驗裝置，讓學生觀察微觀世界中的真實場景，提升學生的化學學科素養，無形之中也能夠提升學生的環境保護意識。

（四）妥善處理化學實驗中的廢棄物

除了使用計算機化學仿真實驗，其他化學實驗多少都會產生一定的污染物，因此，做好化學實驗中的廢棄物處理是非常有必要的，這也是做好化學實驗環境保護、綠色化學實驗的最后一個重要屏障。首先，教師、學生需要科學掌握廢渣、廢液的處理方案，同時也要考慮到對廢棄物的再次利用、綜合利用，有效防止出現二次污染，達到以廢治廢的化學實驗效果。其次，教師與學生需要明確污染物的處理原則，其中包含集中處理、分類存放與收集，尤其是一些廢液需要結合化學特征來選擇最佳的容器以及存放地點。同時，這些廢液不能混合儲存，以防止排放有害氣體、危險事件的情況發生。容器上也需要合理設定標簽，其中要標明儲存時間、廢物種類等，實現定期處理廢舊物，對實驗室中的廢水處理要做到達標排放。除此之外，教師需要鼓勵學生自主參與到化學實驗廢棄物處理過程中，這樣能夠讓學生二次鞏固化學裝置、化學實驗物品等，同時也能夠無形之中提升學生的環保意識，在以后的化學實驗中自主引入防污染措施。在日常生活中，教師也要讓學生擁有強烈的環保意識，盡量少使用一些高污染的化學用品，為生態環境的發展貢獻自己的一分力量。

總之，基于核心素養培養模式下，在高中化學實驗課堂教育活動中，教師需要做好防污染的措施，無論是在化學實驗準備工作中還是化學實驗操作、善后問題中，都要著重體現出綠色化學理念、環保理念等。教師要把綠色環保理念滲透到化學實驗中去，引導學生科學掌握實驗步驟，對一些污染性比較大的實驗步驟，引導學生思考使用何種替代物能夠有效防止污染。這在無形之中可以鍛煉學生的思考能力，加深學生對所學化學實驗知識的理解與鞏固，讓學生具備較強的環境保護意識，培養學生良好的化學學科綜合素養。

參考文獻：

[1]李俊桂.綠色化學教育理念在中學化學實驗教學中的滲透[J].當代化工研究，2019（2）：22-23.

[2]馬志成，胡閣，李肇國，等.高校基礎化學實驗室廢棄物處理的調查研究[J].實驗室研究與探索，2011，30（5）：179-182.

[3]田福平，張艷娟，賀民，等.加強實驗教學過程管理 促進實驗教學目標達成[J].大學化學，2018，33（2）：29-35.

[4]張強.綠色化學教育理念在高中化學實驗教學中的滲透[J].科學咨詢（教育科研），2018（3）：119.