中學(xué)化學(xué)課堂滲透“綠色化學(xué)觀”的研究

唐金龍

摘 要：“綠色化學(xué)觀”在中學(xué)化學(xué)課堂的實施有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，提升社會責(zé)任。本文首先對“綠色化學(xué)觀”的基本理論進行闡釋，且在基礎(chǔ)上利用綠色化學(xué)的基本理念提出解決中學(xué)化學(xué)實驗過程中產(chǎn)生的諸多污染，希望能夠不斷提升學(xué)生綠色化學(xué)理念，將綠色化學(xué)理念貫穿于中學(xué)化學(xué)課程改革過程中。

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)課堂；化學(xué)實驗；環(huán)境污染；綠色化學(xué)觀

在基礎(chǔ)課程改革不斷深入的今天，部分化學(xué)工作者提出中學(xué)化學(xué)教學(xué)應(yīng)該不斷滲透“綠色化學(xué)觀”，培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)責(zé)任，提升學(xué)生環(huán)境保護能力。可以說，如何將“綠色化學(xué)觀”融入到中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)過程中已經(jīng)成為眾多一線化學(xué)教師的思考的重要問題。

一、 綠色化學(xué)觀

1. 綠色化學(xué)

綠色化學(xué)，又稱清潔化學(xué)、可持續(xù)化學(xué)，美國環(huán)保局于1991年首次提出。綠色化學(xué)希望能夠利用現(xiàn)代化的相關(guān)技術(shù)與方法，從根源上減少化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計、制造、運用過程中產(chǎn)生的諸多有害物質(zhì)，最大限度地與環(huán)境友好相處。由此可知，綠色化學(xué)是主要力求從源頭上減少乃至根除污染的基本科學(xué)。

2. 綠色化學(xué)觀

綠色化學(xué)觀的概念可以分為廣義和狹義兩個方面。廣義層面的綠色化學(xué)觀可以等同于環(huán)境問題。當前全球環(huán)境問題非常嚴峻，例如數(shù)十年前的美英等國的光化學(xué)污染，日本等地區(qū)的水俁病、骨痛病，近些年來中國北方冬季的霧霾等。可以說，環(huán)境污染和生態(tài)破壞已經(jīng)成為全球的熱點話題，如果所有民眾能夠意識到生存環(huán)境所受到的威脅，且遵循綠色化學(xué)觀，眾多環(huán)境問題必然會迎刃而解。從狹義層面而言，綠色化學(xué)觀則要求化學(xué)家更加深入了解化學(xué)反應(yīng)，通過對化學(xué)反應(yīng)的深入研究，探尋對化學(xué)形成可能性、選擇性的控制，減少化學(xué)反應(yīng)過程中諸多副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

3. 中學(xué)化學(xué)課程滲透“綠色化學(xué)觀”

《義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2011）》中明確指出“化學(xué)是推進現(xiàn)代文明和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要力量，且在緩解人類危機如環(huán)境污染、資源匱乏、能源危機方面作出積極貢獻。義務(wù)教育階段化學(xué)教育應(yīng)該不斷引導(dǎo)學(xué)生認識化學(xué)與環(huán)境、化學(xué)與人類的關(guān)系，逐步樹立科學(xué)發(fā)展觀，強化學(xué)生對自然和社會的責(zé)任感”。在具體教材中，“測定空氣中氧氣含量的實驗”“化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量的變化”“酸堿性質(zhì)”“化學(xué)與材料研制”等方面內(nèi)容對綠色化學(xué)理念的滲透更加顯著，更加清晰，更加符合學(xué)生的身心發(fā)展特征，便于開展綠色化學(xué)教學(xué)。在研究過程中，本文則希望能夠?qū)⒕G色化學(xué)觀貫穿于中學(xué)化學(xué)課程改革過程中，不斷提升學(xué)生的環(huán)保意識，促進人與自然的可持續(xù)發(fā)展。

二、 中學(xué)化學(xué)課堂滲透“綠色化學(xué)觀”具體策略

1. 深入挖掘教材

與國外相比，國內(nèi)中學(xué)尚未能夠形成統(tǒng)一的綠色化學(xué)教材。鑒于學(xué)生升學(xué)的巨大壓力，短時間出版開設(shè)綠色化學(xué)課程同樣不太現(xiàn)實。但當前中學(xué)教材中的很多地方同樣體現(xiàn)出“綠色化學(xué)觀”的教育理念。教師應(yīng)該不斷轉(zhuǎn)變教育理念，深入挖掘教材，將綠色化學(xué)知識滲透到日常教學(xué)實踐中，在潛移默化中提升學(xué)生環(huán)保意識。例如，在《二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染》教學(xué)中，除介紹光化學(xué)污染事件、溫室氣體、酸雨等基本知識外，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生搜索相關(guān)資料，分小組討論減少硫和氮的氧化物的具體措施。與此同時，教師同樣可以滲透部分新型化學(xué)知識，例如將二氧化碳壓縮成超臨界流體，可以有效取代眾多有毒溶劑，從源頭幫助學(xué)生樹立化學(xué)理念。

2. 科學(xué)設(shè)計實驗過程

教師在設(shè)計實驗過程中盡量采取無毒、無害、無污染且容易處理的原料及儀器裝置。在實驗過程中，可以從以下幾個方面實現(xiàn)實驗過程綠色化。

首先，盡量實施密閉實驗。中學(xué)化學(xué)實驗應(yīng)該盡量在密閉實驗室中，妥善處理實驗過程中產(chǎn)生的諸多廢棄物，避免易反應(yīng)物質(zhì)散逸到周圍環(huán)境中。在密閉實驗無法實現(xiàn)時，應(yīng)該強化實驗廢棄物的回收，注意通風(fēng)以及其他防護措施。

其次，妥善控制實驗條件?；瘜W(xué)實驗過程中的眾多條件，例如溫度、催化劑、壓力、通電、儀器清潔等都會直接影響到化學(xué)實驗的具體結(jié)果。一旦實驗條件無法控制，必然會直接影響實驗結(jié)果，造成污染產(chǎn)生。例如硝酸鹽一旦加熱溫度過高，就會產(chǎn)生氮氧化物，造成大氣污染。

最后，規(guī)范實驗操作過程。教師應(yīng)該要求學(xué)生嚴格按照實驗步驟操作。如果實驗未得到教師允許或正確驗證，學(xué)生不得隨意簡化或者改變實驗過程，以免產(chǎn)生污染，甚至出現(xiàn)意外現(xiàn)象。

3. 采取化學(xué)微型實驗

所謂化學(xué)微型實驗，主要是指利用極少量的化學(xué)試劑，在微型化的器皿中實施化學(xué)實驗。與傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ较啾?，化學(xué)微型實驗具備以下優(yōu)點：節(jié)約實驗試劑、降低實驗經(jīng)費、縮短實驗時間、避免或者減少污染物排放等。以中學(xué)化學(xué)微型實驗為例，一般試劑用量大都不超過1 g，溶液同樣不超過10 mL，有效減少了化學(xué)試劑的使用。從環(huán)保角度來看，微型實驗的普及實施，能夠有效減少污染排放，降低污染治理難度。

4. 利用多媒體仿真實驗室

隨著信息技術(shù)的不斷更新，多媒體輔助教學(xué)已經(jīng)越來越多地出現(xiàn)在中學(xué)化學(xué)實驗過程中。以一氧化碳還原氧化鐵的實驗為例，實驗過程中氣體與加熱的先后順序、一氧化碳與氫氣等可燃性氣體的純度檢驗、稀釋濃硫酸的加水方式等，一旦實驗過程產(chǎn)生錯誤操作必然會產(chǎn)生有毒、有害氣體，甚至危及學(xué)生身體健康。在此情況下，利用多媒體動畫模擬，學(xué)生就可以了解到錯誤操作的危險性，以避免實驗過程中出現(xiàn)錯誤操作。再以部分需要教師演示但非常容易產(chǎn)生化學(xué)污染的實驗為例，多媒體模擬實驗就可以替代傳統(tǒng)實驗方式，有效提升課堂趣味性，減少環(huán)境污染產(chǎn)生。

多媒體課件美觀、形象、生動，能夠在短時間內(nèi)展示出豐富內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，且多媒體仿真實驗室能夠有效提升課堂教學(xué)效率，彌補傳統(tǒng)化學(xué)課堂缺陷，且不會產(chǎn)生環(huán)境污染。況且，多媒體化學(xué)仿真實驗室還能夠與演示實驗相互結(jié)合，有效避免學(xué)生實驗錯誤操作，體現(xiàn)探究式學(xué)習(xí)的基本理念。

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