厚植“綠色”理念 點亮“綠色”課堂
——淺談綠色化學理念在高中化學教學中的滲透策略

■ 武漢市黃陂區(qū)教育科研室 潘 敏

綠色化學又稱為環(huán)境友好化學、環(huán)境無害化學或清潔化學，它的研究方向是從源頭做起，采用無毒無害原料，在無害排放條件下，進行高選擇性的原子經(jīng)濟性反應，從而獲得對環(huán)境友好的價廉易得產(chǎn)物的一門學科。在現(xiàn)行高中化學教材中編纂了很多綠色化學的內(nèi)容。在人教版高中化學新教材中甚至專門設置了第八章《化學與可持續(xù)發(fā)展》，其中第三節(jié)《環(huán)境保護和綠色化學》更是開宗明義地強化了綠色化學的內(nèi)容。在高考命題中也加大了對綠色化學理念的考查。如在2021年高考理科綜合能力測試全國卷（甲卷）第7題，也是化學卷第一題，就開門見山地植入了綠色化學理念。

化學與人體健康及環(huán)境保護息息相關。下列敘述正確的是：（C）

A.食品加工時不可添加任何防腐劑。

B.掩埋廢舊電池不會造成環(huán)境污染。

C.天然氣不完全燃燒會產(chǎn)生有毒氣體。

D.使用含磷洗滌劑不會造成水體污染。

在現(xiàn)今化學教育教學中，高中化學教師對于綠色化學教學往往是蜻蜓點水、輕描淡寫。綠色化學理念還沒能入腦入心，更談不上切實貫徹于教學中。于是學生便只注重主體知識框架的構建，對涉及綠色化學的內(nèi)容視之如雞肋，因此往往淺嘗輒止。這種教學模式限制了學生創(chuàng)造力，阻礙了學生個性的發(fā)展，不利于學生化學學科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，更不符合未來社會對高水平人才的培養(yǎng)需求。因此，在高中化學課堂中貫徹綠色化學理念至關重要、勢在必行。

要進一步加強綠色理念在高中化學課堂中的滲透，就要求教師不斷強化綠色化學意識并將綠色化學理念有效滲透至化學教學的各個環(huán)節(jié)，同時引導學生積極實踐、學以致用。

一、強化綠色化學思想，提升教師“綠色”涵養(yǎng)

要讓高中化學課堂中滲透綠色化學理念，教師頭腦中必須先厚植“綠色”，才能堪當“培綠”的指導者和領路人。學習現(xiàn)行《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂版）》我發(fā)現(xiàn)其中20次提到“綠色”，其中12次提到“綠色化學”。這包括：“綠色化學思想”“綠色化學觀念”“綠色化學理念”“綠色合成”“綠色設計”“綠色處理”“綠色可持續(xù)”等概念。這些內(nèi)容都需要教師仔細解讀，認真研討，消化吸收，精心謀劃并科學施教。教師還要將近五年全國各地的高考試題所涉及“綠色化學”的試題認真整合，合理利用。教師更要做有心人，對相關“綠色化學”的新工藝、新成果文獻、新聞鏈接進行收集整理，增強自身綠色化學理念和社會責任意識，并將其合理應用于教學。如光明網(wǎng)2022年3月8日曾刊登題為《“美帥酷颯”！綠色化學“她”力量》就介紹了中國科學院化學研究所研究員張建玲等研究人員采用了一種有“離子液體”參與的新策略，提升了二氧化碳電還原為乙烯的效率。再比如新能源汽車電池等資訊。這些事關“綠色”的科技成果就是優(yōu)質(zhì)的教學素材，教師可以取之而用。

二、整合綠色“教材”內(nèi)容，培養(yǎng)學生“綠色”意識

化學教材無疑是化學課程的核心教學材料，也是教學的重要工具，是教師教學和學生學習的主要憑借。所以教師在備課這個重要環(huán)節(jié)中首先要備教材，對教材要充分研讀，對其間所涉及的綠色化學知識要敏銳發(fā)掘，全面吸收，充分整合，合理施教。教師在研讀教材時要細致全面，做到一字不落，不光是正文，還要注意注解、插圖、“方法導引”“科學史話”“思考與討論”“練習與應用”等欄目，并認真思考它們之間的聯(lián)系并提煉和整理教學內(nèi)容。綠色化學思想貫穿整個高中教材，所以教師備教材不能獨立地按節(jié)備，要聯(lián)系整章整冊甚至整學年整學段地備，這樣有利于系統(tǒng)性教學，更能整合出有效的教學方法。以新版人教版化學必修一教材第一章第一節(jié)《物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化》為例，可以采用以下方法整合“綠色化學”相關知識：

學內(nèi)容 內(nèi)容出處 教學方法 教學效果強調(diào)綠色化學的核心要義，遞給學生解決問題的鑰匙，提出綠色化學合成的5R原則（Reduce、Reuse、Regenerate、Reject、Replace)人教版高中化學第一冊第11頁第三自然段講授法“在工業(yè)生產(chǎn)中要制取某種物質(zhì)，除了要考慮反應進行的可能性，還要考慮原料來源，成本高低和設備要求等因素，以選取適當?shù)姆椒??！崩?，工業(yè)上制取NaOH一般不采用Na2O與H2O的反應（Na2O作為原料，來源少、成本高），而主要采用電解飽和食鹽水的方法，過去也曾采用鹽（如Na2CO3)與堿【如 Ca（OH)2】反應的方法人教版高中化學第一冊第11頁第三自然段講授法討論法適度的“劇透”后面章節(jié)知識并在對應章節(jié)教學中進行“反芻”，讓學生充分浸潤綠色化學思想

學內(nèi)容 內(nèi)容出處 教學方法 教學效果……例如，具有特定功能（如催化作用）的新分子的合成，安全高效和節(jié)能環(huán)保物質(zhì)轉(zhuǎn)化工藝的研發(fā)等……練習：采用不同方法制取下列物質(zhì)，并寫出反應的化學方程式。（1）以Fe、CuO、H2O三種物質(zhì)為原料，用兩種方法制取Cu。（2）用三種MgCl2?！丁懊缼浛犸S”！綠色化學“她”力量》人教版高中化學第一冊第11頁“化學與職業(yè)”欄目人教版高中化學第一冊第12頁“練習與應用”欄目2022年3月8日光明網(wǎng)自主學習法激發(fā)學生對化學的求知欲，樹立學生綠色化學理念，培養(yǎng)學生社會責任擔當練習法討論法評價中引導學生用綠色化學思想分析方法的科學性和可行性讀書指導法增強學生綠色化學理念和社會責任意識

綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)上述教材中的各塊內(nèi)容相互滲透，互為補充。教師只有科學運用教材合理施教，才能提高教學實效。

三、貫徹綠色化學理念，踐行“綠色”實驗過程

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，因此實驗教學理當是化學教學的重要組成，也是進行綠色化學理念滲透的必要、有效的途徑。

1.積極推廣微型實驗

微型化學實驗是在微型化學儀器中，以盡可能少的試劑反應，以獲得較明顯的實驗結果的一種化學實驗方法。微型實驗不僅以有利于培養(yǎng)學生的動手能力，也可以減少試劑用量、縮短實驗時間、降低環(huán)境污染，從而培養(yǎng)學生環(huán)保意識。如在演示實驗鈉與水的反應中，教材表述是將黃豆粒大小的鈉塊放入盛水（滴入幾滴酚酞）的燒杯中，該實驗最大的弊端是不能及時地檢驗反應產(chǎn)物氫氣。我們可以將燒杯替代為U形管，U形管中盛水，一段滴入1—2滴酚酞，只需加入綠豆粒大小的鈉，并在另一端用帶有閥門的尖嘴導管連接，這樣既可以節(jié)約鈉和酚酞的用量，取得明顯的實驗效果，又可以在尖嘴導管處用燃燒的方法檢驗產(chǎn)生的氫氣。教師在實驗教學中應多引導和鼓勵學生開展微型實驗，提高學生創(chuàng)新意識，滲透綠色化學理念。

2.合理開設串聯(lián)實驗

因為教材的板塊化設置，化學實驗往往也是隨章節(jié)內(nèi)容而設，所以往往相對孤立，這樣就會出現(xiàn)重復實驗設置，不僅造成試劑的浪費，也加重了對環(huán)境的污染。而串聯(lián)實驗則可以在一定程度上做到減少實驗的重復。所謂串聯(lián)實驗就是利用不同實驗內(nèi)容的相關性，合理調(diào)整實驗教學計劃，巧妙整合實驗試劑及項目的一種實驗方法。比如教師可以將學生實驗中的溶液配置和酸堿中和滴定串聯(lián)來做。先做濃硫酸稀釋實驗，接著就可以用已知濃度的氫氧化鈉溶液來滴定已稀釋的硫酸。通過合理地串聯(lián)實驗，不僅能提高試劑的利用率，也能在一定程度上減輕實驗對環(huán)境的影響。

3.妥善處理實驗廢棄物

化學實驗過程中難免會有廢棄物產(chǎn)生，如果不及時處置而隨意排放，必然會對環(huán)境造成一定污染，久而久之也會淡化學生的環(huán)保意識。待實驗完成后，教師應引導學生與老師合作一同進行廢棄物處理，這樣不僅能使學生掌握處理實驗廢棄物的方法，也可以分類處置，將實驗廢棄物化害為利、變廢為寶，還能進一步提高學生的合作意識和環(huán)保意識。如在新版必修2教材第五章第一節(jié)《硫及其化合物》的演示實驗5—4中所剩余的氯化鋇溶液和生成的碳酸鋇，教師應及時指導學生進行無害化處理，用硫酸鈉溶液將其轉(zhuǎn)化成硫酸鋇，并對學生強化處置的意義。

4.創(chuàng)新改進實驗教具

在新課程教學理念背景下，高中化學教師一定要樹立全新的實驗教學資源觀，帶領學生在實驗教學中積極開發(fā)和利用教學資源，進行實驗教具改進創(chuàng)新，制作實用性、微型化、環(huán)保型的教具。自制實驗教具是一項極具創(chuàng)造性的活動，著名物理學家李政道曾經(jīng)說過：“自己做的儀器永遠比買的好”。這樣做不僅可以提高師生的創(chuàng)新能力，也能更好踐行綠色化學觀。如我們可以就地取材將生活中常見的注射器、易拉罐或飲料瓶等作為反應容器和集氣瓶。再如我區(qū)化學教師殷奇在教學中發(fā)現(xiàn)新人教版化學必修1電解質(zhì)導電性實驗所用儀器沿襲傳統(tǒng)、便攜性不高、試劑耗量大，對弱電解質(zhì)溶液導電性所測效果不明顯。她通過反復研究實踐，將B款LED燈代替小燈泡并與電流電壓雙顯表結合，并用一節(jié)18650鋰充電電池代替交流轉(zhuǎn)直流學生電源制成了便攜電解質(zhì)導電性測試儀，該儀器操作極為簡單，將定性分析和定量分析有機結合，也無需專用試劑容器，所測溶液可以用小試管或小燒杯盛裝，節(jié)省了被檢測試劑的用量。該原創(chuàng)教具在2021年“張謇杯”全國中小學自制教具比賽中獲二等獎。

5.巧用多媒體技術

傳統(tǒng)化學實驗不可避免地會造成試劑的消耗，特別是對于試劑昂貴、有毒、容易引起爆炸的系列實驗，不可避免地會對環(huán)境和師生身體健康造成一定程度的危害。對于這類實驗，我們可以用計算機模擬實驗替代，采用圖文并茂，有聲有色的動畫效果讓學生在計算機屏幕前感受實驗效果，既讓學生體驗了不同尋常的實驗方式，又完全避免了環(huán)境的污染和人體的傷害。不失為一種絕對“綠色”的實驗方式，可作為傳統(tǒng)化學實驗的補充和輔助。

四、推進綠色化學實踐，增強“綠色”切身體驗

實踐是檢驗真理的唯一標準。只有讓學生深入社會實踐，通過自己切身體驗才能獲得更為深刻感悟。在化學課外實踐活動中，教師可以結合實際，擬定綠色化學實踐活動主題，作為校本課程或假期實踐的內(nèi)容，鼓勵和組織學生深入實驗室、家庭、社區(qū)、超市、工廠等場所開展綠色化學實驗與探究活動。不斷營造更廣更濃的綠色氛圍。如可利用節(jié)假日組織學生測定當?shù)匾欢螘r間內(nèi)雨水的PH，把實踐活動和所獲得啟示撰寫成研究報告，并與同學們進行討論，增加對酸雨的產(chǎn)生和危害的感性認識，增強對綠色化學觀念的正確認知。

再如可利用暑期布置學生深入社區(qū)開展類似于“低碳減排、綠色生活”這樣的主題實踐活動，積極引導學生踐行綠色生活，為建設生態(tài)文明積極貢獻、身體力行，增強中學生的社會責任感，喚醒廣大公民的環(huán)保意識。