高中綠色化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀與對(duì)策分析

王鴻冰

【摘 要】綠色化學(xué)是當(dāng)今國(guó)際化學(xué)科學(xué)研究的前言課題，目前綠色化學(xué)教育在中學(xué)教育中存在嚴(yán)重的不足，本文對(duì)此從客觀存在的因素作了一些分析，并提出了滲透綠色化學(xué)教育的策略。

【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué)，現(xiàn)狀、滲透、策略

新課標(biāo)中清晰指出，化學(xué)在改善生活條件、實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展、解決環(huán)境等問(wèn)題中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，為積極響應(yīng)新課改中的要求，化學(xué)工作者應(yīng)不斷探索，積極研究，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索，綠色化學(xué)理念應(yīng)運(yùn)用而生。綠色化學(xué)理念是一種在化工生產(chǎn)活動(dòng)以及化學(xué)反應(yīng)階段，盡量不使用或者較少使用有害物質(zhì)，同時(shí)，盡量降低有害物質(zhì)形成的思想。綠色化學(xué)理念與可持續(xù)發(fā)展相一致，并是人與自然和諧發(fā)展的具體體現(xiàn)。近年來(lái)，綠色化學(xué)思想在高考試題中的比重也逐漸增加，因此，在高中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)影響。

一、綠色化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

綠色化學(xué)最早是由ASC提出，截止到目前為止，已經(jīng)得到各個(gè)國(guó)家的廣泛關(guān)注和支持。綠色化學(xué)是指通過(guò)化學(xué)原理降低或者消除環(huán)境污染程度，將反應(yīng)物百分之百地轉(zhuǎn)換成產(chǎn)物是綠色化學(xué)中最理想的生產(chǎn)方式。在二十世紀(jì)，化學(xué)已經(jīng)取得了一些突破性成績(jī)，自進(jìn)入二十一世紀(jì)后，快速發(fā)展，得到了社會(huì)各界的高度認(rèn)可，這在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的同時(shí)，也加重了環(huán)境污染程度，使得人們對(duì)化學(xué)形成了錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，大部分人主觀認(rèn)為化學(xué)與化工是產(chǎn)生環(huán)境污染的主要根源?，F(xiàn)階段，我國(guó)在綠色化學(xué)中的研究正處于起步階段，在高中化學(xué)滲透過(guò)程中存在認(rèn)識(shí)不全面、忽視綠色化學(xué)理念綠色等問(wèn)題，化學(xué)教學(xué)效果并不理想。

（一）認(rèn)識(shí)方面的不足

有學(xué)者曾經(jīng)調(diào)查顯示在貴州的中學(xué)里只有13%的教師清楚綠色化學(xué)的真正涵義，非常清楚的只有8%，因此絕大部分化學(xué)教師對(duì)綠色化學(xué)并不熟悉，對(duì)綠色化學(xué)的真正意義不清楚，甚至還有人對(duì)綠色化學(xué)的重要性和前景持懷疑態(tài)度。高中學(xué)生聽(tīng)說(shuō)過(guò)綠色化學(xué)的人比較少，占調(diào)查總?cè)藬?shù)的18%，知道綠色化學(xué)真正含義只有11%不知道的人數(shù)占了65%。這一結(jié)果說(shuō)明了盡管綠色化學(xué)已經(jīng)作為化學(xué)科學(xué)未來(lái)發(fā)展的方向和趨勢(shì)，但在中學(xué)中還有很多化學(xué)教師對(duì)其卻知之甚少，因此，教師在教學(xué)過(guò)程中滲透綠色化學(xué)理念就很少了，尤其在實(shí)驗(yàn)中就更是微乎其微。所以在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念顯得十分重要。

（二）理解誤區(qū)的存在

很多人把綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)混為一談，認(rèn)為兩者沒(méi)有什么本質(zhì)的區(qū)別。實(shí)際上綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)是兩個(gè)截然不同的概念。環(huán)境化學(xué)是一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，而綠色化學(xué)是一門(mén)多學(xué)科交叉的廣泛的研究領(lǐng)域。它與生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等有著密切的聯(lián)系。綠色化學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展以這些學(xué)科的知識(shí)為基礎(chǔ)。

（三）高中教材綠色化學(xué)知識(shí)的局限性

傳統(tǒng)高中化學(xué)教學(xué)注重化學(xué)知識(shí)的傳授，化學(xué)技能的培養(yǎng)，化學(xué)方法的訓(xùn)練，片面強(qiáng)調(diào)了化學(xué)反應(yīng)原理和應(yīng)用而忽視了反應(yīng)試劑、催化劑、產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。

從現(xiàn)有高中教材內(nèi)容分析，高中學(xué)生所用的化學(xué)教科書(shū)在元素化合物知識(shí)中穿插了大氣污染和防治，水的污染和防治、溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層空洞等內(nèi)容，介紹了主要的污染物對(duì)環(huán)境的影響及防治。在實(shí)驗(yàn)中也安排有關(guān)環(huán)境污染及防治的內(nèi)容，如在制取Cl2的實(shí)驗(yàn)中采用NaOH溶液吸收剩余的Cl2，但很少涉及預(yù)防“三廢”問(wèn)題。因此，教材內(nèi)容不是從實(shí)現(xiàn)污染始端預(yù)防的角度出發(fā)，而只談到了化學(xué)變化或化工生產(chǎn)中的危害和治理，這都不是綠色化學(xué)，只能是傳統(tǒng)的環(huán)境化學(xué)保護(hù)和防治。

在硫酸工業(yè)，氯堿工業(yè)教材中安排了工藝流程的介紹，催化劑的使用，原料的利用率，以及工業(yè)化與社會(huì)效益的綜合問(wèn)題的討論。在這部分內(nèi)容來(lái)看開(kāi)始涉及了綠色化學(xué)的知識(shí)與理念，但是從內(nèi)容的數(shù)量上及明確程度也不夠。

二、綠色化學(xué)理念的滲透策略

（一）提高教師自身綠色化學(xué)理念的認(rèn)識(shí)和掌握

教師是課堂教學(xué)的關(guān)鍵，也是開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵的組織者和引導(dǎo)者。因此，教師要不斷提高自身的專業(yè)素養(yǎng)，加深對(duì)綠色化學(xué)理念的認(rèn)識(shí)和掌握。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，不斷探究創(chuàng)新出更加新穎、科學(xué)的綠色化理念的滲透方式。使學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)知識(shí)有正確的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，從而提高化學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量和效率。另外，化學(xué)教師還要重視起學(xué)生綠色化學(xué)意識(shí)的形成和發(fā)展。在課堂教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生形成正確的綠色化學(xué)的意識(shí)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要對(duì)儀器的使用和藥品的正確用量，做出正確的講解和演示，尤其是要為學(xué)生講解一旦毒氣泄漏時(shí)，及時(shí)應(yīng)對(duì)和處理的方式。同時(shí)還要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程不斷總結(jié)和完善，減少有毒物品的使用次數(shù)，盡量避免由于化學(xué)藥品的過(guò)度使用，以及有毒藥品對(duì)師生身心健康造成的危害。還有就是三廢的處理和回收，很多實(shí)驗(yàn)的殘留物都帶有一定的污染和危害，教師要引導(dǎo)學(xué)生在不造成二次污染的前提下，進(jìn)行科學(xué)合理的回收再利用。這樣既保護(hù)環(huán)境，又能節(jié)約資源。

（二）用綠色化學(xué)思想指導(dǎo)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，滲透綠色化學(xué)理念

在教學(xué)過(guò)程中，有意識(shí)、有計(jì)劃地引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是強(qiáng)化學(xué)生綠色化學(xué)理念的有效方法。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的中心問(wèn)題是使化學(xué)反應(yīng)及其產(chǎn)物具有以下特點(diǎn)：①采用無(wú)毒、無(wú)害的原料；②在無(wú)毒、無(wú)害的反應(yīng)條件（催化劑、溶劑）下進(jìn)行；③減量、循環(huán)、重復(fù)使用；④具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，即反應(yīng)具有高選擇性，極少副產(chǎn)品，甚至實(shí)現(xiàn)零排放；⑤產(chǎn)品應(yīng)是對(duì)環(huán)境友好的；⑥滿足價(jià)廉物美的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)不同情況設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)達(dá)到上述任一條或幾條要求，就可以認(rèn)為該化學(xué)實(shí)驗(yàn)達(dá)到了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求。

（三）實(shí)驗(yàn)裝置綠色化的改進(jìn)

在教學(xué)過(guò)程中教師除傳授知識(shí)和培養(yǎng)技能外，還要著重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)污染環(huán)境 的化學(xué)實(shí)驗(yàn)或存在安全隱患的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改革、創(chuàng)新，使其成為綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)， 從而培養(yǎng)了學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)。從綠色化學(xué)的角度來(lái)看，中學(xué)化學(xué)中許多物質(zhì)的制取反應(yīng)、性質(zhì)檢驗(yàn)、化學(xué)工 藝等都是值得討論和重新考慮的。如高一化學(xué)第六章[實(shí)驗(yàn)6-4}：蔗糖與濃硫酸的 反應(yīng)，在200m1燒杯中放入2鮑蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻。然后加入15mL溶 質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為980的濃硫酸，迅速攪拌。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。此實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)是：反應(yīng) 放出大量有刺激氣味的有毒氣體如SOZ等，對(duì)空氣污染嚴(yán)重，學(xué)生咳嗽不止，甚至 干擾了課堂正常秩序。如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置？使其既能確保實(shí)驗(yàn)安全，防止向空氣 中排入S0}等氣體污染環(huán)境，又能保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，具有說(shuō)服力。這個(gè)問(wèn)題讓學(xué) 生到開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室去探索討論，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置。學(xué)生提出各種各樣的改進(jìn)方 案，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)、分析、比較、討論后，得出改進(jìn)的最佳實(shí)驗(yàn)裝置為：將200m1燒杯置于有少量水的玻璃水槽內(nèi)的一塊大理石小墊塊上（大理石小墊塊稍微高于水面），再在200m1小燒杯上倒扣一個(gè)大燒杯。優(yōu)點(diǎn)：操作方便，安全可靠，現(xiàn)象明顯。

（四）有效利用多媒體

伴隨著時(shí)代的向前發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，并被廣泛地應(yīng)用在不同領(lǐng)域。多媒體技術(shù)的出現(xiàn)也為教育教學(xué)工作帶來(lái)新的希望，同樣，在滲透綠色化學(xué)理念時(shí)應(yīng)有效利用多媒體。對(duì)于污染嚴(yán)重、毒性較強(qiáng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在操作過(guò)程中不僅會(huì)對(duì)操作人員產(chǎn)生嚴(yán)重危害，還會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成嚴(yán)重污染，通常不便于手動(dòng)實(shí)驗(yàn)。為完成教學(xué)任務(wù)，教師可借助于多媒體進(jìn)行直觀演示，并讓學(xué)生認(rèn)真觀察，此種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，既不存在污染，并能讓學(xué)生清晰記憶上述實(shí)驗(yàn)，對(duì)于某些現(xiàn)象短暫或者不顯眼的實(shí)驗(yàn)可借助放大等現(xiàn)代技術(shù)，讓學(xué)生反復(fù)觀察，以此來(lái)提高實(shí)驗(yàn)效果。