高中化學教學中融入綠色化學教育探析

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摘要：化學是一門與社會、自然、科學、技術密切相關的綜合性學科，又具有很強的實踐性。教師在化學教學中融入綠色理念，能夠讓學生更深刻地理解科學與自然的關系。該文探究了把綠色教育理念融入高中化學的教學途徑。

關鍵詞：高中化學；綠色理念；綠色化學；教學途徑

綠色化學是指運用化學方法，減輕化學試劑、化學原料、化學產物對人類健康造成的危害，達到減少污染、環境保護的目的。目前，多個國家已經將“化學綠色化”作為化學未來發展的主要趨勢。高中是學習化學知識的起始階段，教師在教學中滲透綠色化學理念，能夠幫助學生更好地理解化學與自然、環境之間的關系，培養學生的環保意識與社會責任感。

一、綠色化學教育概述

高中化學教學涉及大量實驗操作，教師在綠色化學理念下進行化學實驗教學時，應通過規范實驗器皿和實驗試劑的使用、規范學生實驗操作、妥善處理實驗廢棄材料等措施來達到零污染、零傷害的目的，實現化學教學資源循環利用。在綠色化學教學時，教師要遵循以下原則：第一，減少試劑和材料的使用量，控制實驗廢料的排放量；第二，實驗完成后，回收沒有參與反應的廢料、原料、催化劑；第三，循環利用實驗資源與廢料，減少生產成本和廢料的排放；第四，不使用無法回收和再次利用的材料；第五，把實驗中產生的廢料轉化為具有利用價值的材料，節約實驗資源。

二、綠色化學理念在高中化學教學的作用

綠色化學理念指導下的高中化學教學擁有一個系統完整的教學體系，包含綠色化教學模式、綠色化教學思想，教師要始終保持綠色理念，在保護環境的基礎上，滿足社會可持續發展需求，切實實現學以致用的教學目的。在高中化學教學中融入綠色化學理念的主要作用，表現在以下兩個方面：第一，綠色化學教學理念有助于改善化學教學的現狀。綠色教育就是將環境保護、可持續發展課程等融入實際教學，培養學生的環境意識，使學生無論是在日常生活中，還是在校園中，都能具備環境意識，掌握基礎的環境知識。當前，化學教學過程中綠色化學理念滲透不足，部分學生雖然對綠色化學有一定認知，但在實踐中仍舊沒有落實綠色思想，再加上教師沒有將綠色化學教學納入教學目標，只是在表面上實施綠色化學，沒有從源頭上進行防治。在教學中采用綠色化學教學理念，可以有效改變教學現狀，提高化學教學效果，促進學生綜合素質的發展。第二，《高中化學課程標準》提出“讓學生了解化學有關的環境、資源、能源等問題，培養學生關心自然、關心社會的情感和責任感，樹立環境保護意識和人類的生存、發展意識”的教學目標。因此，教師在高中化學教學中滲透綠色化學教育理念，可以讓學生深入了解化學對社會發展的作用，了解在化工生產中遵循綠色化學思想的重要性，增強學生的創新意識與責任意識，形成可持續發展的思想。

三、高中綠色化學教育的不足之處

（一）綠色化學的教學主題不明確

隨著素質教育的推進和教學改革的持續深入，大部分教師已經意識到綠色化學教育的重要性，也會開展綠色化學相關教學活動，但從實際情況來看，部分教師沒有完全明確教學主題，教學比較功利化，更傾向于傳授環保的理論知識，來提高學生的考試成績，忽略了培養學生的環保意識，教學中理論知識較多，實踐活動太少，綠色化學的主題特征十分模糊，沒有契合《新課程標準》的教學理念。

（二）實驗教學中的污染問題

高中化學是一門操作性和實踐性很強的學科，許多理論知識都需要在化學實驗中進行驗證。與理論教學相比，實驗教學存在一定的風險，部分教師沒有重視有些實驗材料的污染性，也不關注實驗過程中產生的廢料是否有毒有害，以及化學合成物是否會污染環境等問題，以至于大量實驗材料被浪費或者造成污染。

四、高中綠色化學教育的實施途徑

（一）優化實驗教學方案

教師在化學教學中滲透綠色理念，最終目的是潛移默化地幫助學生樹立環保意識，讓學生意識到化學、環境、自然之間的相互關系。如在串聯和并聯化的實驗中，教師可以按照先后順序將多個實驗整合成一個實驗，提高實驗效率，簡化實驗步驟，減少實驗過程中產生的污染物。如在“氯氣實驗室制備”和“氯氣性質檢驗”的實驗中，如果學生分別進行操作，不但需要多次、重復地制作氯氣，而且在制備過程中還會有大量氯氣溢出，既浪費了實驗資源，又會產生污染。如果教師將各個實驗步驟串聯成一個整體，就能解決這些問題。除了優化實驗方案之外，教師還可以將實驗藥品進行綠色化處理。以“碘元素提取和檢驗”為例，如果從海帶中提取碘，需要先將海帶燒干，但在灼燒過程中，海帶會產生有異味的煙霧，造成污染，對健康有害。因此，教師可以把這一實驗設計為家庭般小實驗，將加碘食鹽、淀粉碘化鉀試紙和食醋作為藥品，這些材料不但容易獲取，而且無害、無污染。在化學溶劑方面，教師也可以進行綠色處理。如多次碘水和溴水的萃取實驗，由于四氯化碳具有致癌性，濃度需要控制在25mg/m3以下，盡管實驗室安裝了通風設備，但仍然很難將四氯化碳蒸氣的濃度控制在安全范圍內，教師可以將二氯甲烷作為萃取劑，它不但沒有刺激性的氣味，而且毒性基本可以忽略不計。

（二）實驗采取循環式或者封閉式，達到零排放

在開展有毒有害氣體的相關化學實驗時，教師普遍會選擇在通風環境較好的情形下進行實驗，雖然這些氣體暫時不會被學生吸入身體，但是有毒有害氣體會直接排放至空氣中，造成空氣污染。在綠色化學教學理念下，教師可以采取以下兩種方案：第一種方案是在密封環境下進行有毒有害氣體實驗，在密封環境下放置吸收裝置，將實驗中排放出的有害氣體直接吸收至裝置中，使有毒有害氣體不會排放至空氣中，達到零排放；第二種方案則是教師重新設計實驗目的，將上一個實驗中產生的污染物收集起來，作為接下來實驗的原材料，以便于循環利用。這樣一來，教師不僅能夠控制化學實驗的污染排放，還能夠縮短實驗間隔時間。以實驗“氯氣的制備及性質”為例，氯氣是一種氣體單質，化學式為Cl2，常溫常壓下為黃綠色，有強烈刺激性氣味的劇毒氣體且具有窒息性。針對這類有毒氣體的實驗設計，教師可以采用綠色化學理念，實現氣體的循環利用。在實驗制作出氯氣后，教師可以選擇氫氧化鈉溶液來吸收排放的氯氣，避免氯氣向空氣中排放。緊接著，教師可以采用碘量法的方式進行氯離子的檢驗。這樣的實驗設計不僅可以避免有毒有害氣體污染空氣，還可以利用化學實驗廢料，完成下一個實驗，真正貫徹了綠色化學教學理念。

（三）拓展學生的綠色化學能力，在生活化教學中融入綠色化學理念

為了提高學生的解題能力和知識運用能力，教師可以從兩個方面著手：第一，設計問題情境，豐富化學試題的類型，通過多元化的題型考查學生運用綠色化學知識解決實際問題的能力；第二，構建學生與化學問題之間的互動平臺，調動學生思考問題和解決問題的積極性，設計綠色化學相關的問題，展開課堂互動，加深學生對綠色化學概念的認知，潛移默化地培養學生應用綠色化學知識的意識。化學教學與生活緊密相連，教師要將教學內容與學生的生活實際相聯系，將綠色思想延伸至日常生活，引導學生觀察生活中的化學污染事件，使學生將所學知識合理地運用到生活中，切實踐行綠色化學理念。以《環境保護與綠色化學》教學為例，本節課以化學與可持續發展為主題，站在資源利用和環境保護的角度，進一步闡述了化學與人類可持續發展的關系。在實際教學中，教師可以通過演示文稿播放大氣污染、水污染、赤潮、酸雨、臭氧空洞等視頻，讓學生了解保護環境的重要性。緊接著，教師可以組織學生發言，通過不同小組展示的不同內容，讓學生充分了解造成環境污染的原因。最后，教師進行綠色化學思想的滲透，讓學生在增強環保意識的同時，全面認知綠色化學和可持續發展。

五、實驗廢物的綠色化處理

化學實驗中會產生各種成分復雜的廢物、廢液，由于排放量較少，所以很難集中處理。教師應該在課前做好規劃，從源頭上遏制實驗污染。如果實驗中產生有毒有害的污染物是不可避免的，那么教師應及時采取綠色處理措施，降低污染程度。

（一）廢氣的綠色化處理

SO2、H2、Cl2、C2H4、C2H2、CO2等都是化學實驗中經常產生的廢氣，而且具有刺激性氣味，有一定的毒性。教師可以采用以下兩種方式處理廢氣：一是將氣體融入溶液，待兩者發生反應后，去除氣體。如在使用硫酸銅溶液或氫氧化鈉溶液去除C2H2的過程中，會產生PH3、AsH3，教師可以通過酸液去除NH3，或者用堿液去除Cl2、NO2等。二是燃燒有毒性的氣體，將其轉化為無毒氣體。如教師也可以通過點燃的方式去除C2H4。

（二）廢液的綠色化處理

教師可以根據實際情況，對廢液進行綠色化處理。如在處理含酸堿的廢液時，由于含稀堿與含有稀酸的溶液能夠彼此中和，在溶液pH達到6.5至8.5時，教師可將其排放掉。在處理錳、鎘、汞、鋅等含重金屬離子的廢液時，教師可以采用碳酸沉淀法、硫化物共沉淀法、氫氧化物共沉淀法讓金屬離子沉淀，然后分離，也可以采用還原法、吸附法、氧化分解法、中和法等方式去除。在處理含有有機溶劑的廢液時，如果實驗中只用到少量的有機溶劑，教師在符合處理要求后，直接排放即可；如果使用量較多，教師需要先回收、再利用，也可以把有機溶劑中的可燃性、難溶性物質、固體物質、含水廢液等進行分類，然后采用焚燒法、氧化分解法、萃取法、水解法等方式進行處理。

（三）廢渣的綠色化處理

教師可以先統一收納整理廢棄的紙、玻璃儀器、火柴梗等，然后集中處理。特別是廢舊的玻璃儀器，教師可以嘗試修補后進行二次利用。對仍有利用價值的固體原料，教師可以回收后再利用，如果無法利用，教師應該在回收后進行無毒化處理。綜上所述，在高中化學教學中，教師要讓學生意識到化學試劑、廢氣、廢渣、廢液的危害性，使學生樹立綠色化學理念與環保意識，提高學生的科學素養。

參考文獻：

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作者:韓振霞 單位:河北省張家口市張北縣第一中學