綠色思想 化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)立德樹人的核心

王海龍

摘? ?要：環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為人類的共識，培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思想就成為高中化學(xué)立德樹人的重要內(nèi)容之一，充分利用化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生綠色化學(xué)重要性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)的思想，豐富學(xué)生環(huán)保知識。

關(guān)鍵詞：綠色思想;化學(xué)教材實(shí)驗(yàn);核心

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，催生化學(xué)工業(yè)突飛猛進(jìn)。人們面對工業(yè)發(fā)展帶來的全球環(huán)境的惡化，把矛頭指向了化學(xué)工業(yè)，認(rèn)為化學(xué)是環(huán)境問題的罪魁禍?zhǔn)祝行┤?、有些地方甚至認(rèn)為化學(xué)有毒、有害、有污染，出現(xiàn)了“化學(xué)恐懼癥”。事實(shí)上，環(huán)境污染是人類違背自然，破壞人類發(fā)展與自然之間的平衡造成的，人類需要運(yùn)用化學(xué)知識與智慧保護(hù)環(huán)境、改善人類與自然的關(guān)系，需要樹立綠色化學(xué)的思想。普通高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)非常適合培養(yǎng)高中生綠色化學(xué)的思想，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生體驗(yàn)綠色化學(xué)思想的重要性，幫助學(xué)生樹立綠色化學(xué)的價(jià)值觀。

1? 課本中的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是理解綠色化學(xué)意義的重要素材

傳統(tǒng)化學(xué)產(chǎn)業(yè)給人們生活環(huán)境帶來的污染已經(jīng)是不爭的事實(shí)，正因?yàn)槿绱耍藗冄芯刻岢龌瘜W(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)、使用過程中減少或消除有害物質(zhì)的科學(xué)，綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在源頭上就采用化學(xué)技術(shù)預(yù)防污染;在中間過程中節(jié)約試劑、治理污染;在終端做到廢舊資源再生，整個(gè)工藝流程無污染、無排放。這對于人類生態(tài)環(huán)境建設(shè)意義巨大，高中生理解綠色化學(xué)的重要性對于自己將來致力于人類命運(yùn)共同體建設(shè)具有重要的意義。

1.1? 糾正學(xué)生化學(xué)會給人類帶來污染的偏見

不少高中生認(rèn)為化學(xué)是危險(xiǎn)、有毒、有害的代名詞，極個(gè)別學(xué)生因以往實(shí)驗(yàn)過程中操作不當(dāng)而受傷，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生害怕心理，帶來的直接影響就是不愿意參加化學(xué)分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，更有甚者不敢動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，拒絕化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式。化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生中的這些現(xiàn)象極其不利于化學(xué)學(xué)習(xí)，也不利于學(xué)科素養(yǎng)的提升。解決這些問題的有效辦法就是開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，教師教學(xué)過程堅(jiān)持綠色化學(xué)的教學(xué)理念，指導(dǎo)學(xué)生減少和避免使用有害、有毒的物質(zhì)，運(yùn)用化學(xué)知識盡可能不產(chǎn)生有毒、有害物質(zhì);指導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格遵守化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)則，增強(qiáng)安全意識，做好實(shí)驗(yàn)安全防護(hù)措施，減少、避免不安全事件的發(fā)生。讓學(xué)生通過實(shí)踐體驗(yàn)綠色化學(xué)的重要性，消除學(xué)生對化學(xué)的恐懼與偏見，增強(qiáng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的信心和社會責(zé)任感。

1.2? 運(yùn)用教材中的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)素材，開展綠色化學(xué)教育活動(dòng)

運(yùn)用學(xué)生感興趣的活動(dòng)形式，促進(jìn)學(xué)生樂于接受綠色化學(xué)思想;開展多種形式綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，滲透學(xué)生綠色化學(xué)意識。運(yùn)用教材中具有綠色化學(xué)思想的實(shí)驗(yàn)，助力學(xué)生掌握綠色化學(xué)的意義。如限量取用實(shí)驗(yàn)需要的固體、液體試劑;強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過程中避免常見事故的辦法、探究事故發(fā)生以后的應(yīng)急處理辦法;強(qiáng)調(diào)并遵守實(shí)驗(yàn)用特殊試劑的保存、取用等原則及操作規(guī)則;引導(dǎo)學(xué)生探究有污染的廢棄物轉(zhuǎn)化及再生利用的化學(xué)技術(shù)及操作辦法。教材中有不少是有毒氣體的性質(zhì)及制取實(shí)驗(yàn)，教師在學(xué)生分組探究這些實(shí)驗(yàn)的過程中，要指導(dǎo)學(xué)生采用防止污染環(huán)境的方法。如學(xué)生分組制取氯氣、探究氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生使用封閉式收集裝置收集氯氣，因?yàn)槲矚庥卸?，不能直接排空，需要進(jìn)行化學(xué)處理，采用NaOH溶液吸收尾氣。再如學(xué)生實(shí)驗(yàn)室制取氨氣，氨氣是具有刺激性氣味，對于人體危害性較大，要引導(dǎo)學(xué)生探究哪些綠色化學(xué)的方法能夠做到零污染、零排放。如利用氨氣易溶于水的性質(zhì)，把用水濕潤的棉花球放在試管口;注意不能使用硝酸銨與熟石灰制取，防止爆炸等等。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)過程中就具備綠色化學(xué)的意識，將來才會產(chǎn)生運(yùn)用化學(xué)知識保護(hù)人類環(huán)境的責(zé)任感與擔(dān)當(dāng)。

現(xiàn)代綠色化學(xué)應(yīng)該是保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)，事實(shí)上人類正在大量運(yùn)用化學(xué)原理節(jié)約能源、減少污染、保護(hù)環(huán)境。高中生在糾正化學(xué)實(shí)驗(yàn)缺陷的過程中，掌握綠色化學(xué)保護(hù)環(huán)境的科學(xué)方法，這是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)立德樹人的題中之義。

2? 改進(jìn)教材中部分實(shí)驗(yàn)的不足，提高學(xué)生綠色化學(xué)的運(yùn)用能力

2.1? 使用合適濃度的試劑，減少污染

高中化學(xué)教材中，有些實(shí)驗(yàn)明確了實(shí)驗(yàn)用試劑的濃度，有些沒有明確。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)需要的試劑濃度進(jìn)行試驗(yàn)，探索尋求最佳的濃度，這樣既可以節(jié)約藥品的使用量，也能夠保障實(shí)驗(yàn)的效果，還能夠減少對環(huán)境的污染。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)指示劑的性質(zhì)確定使用量，如利用酚酞、石蕊等變色靈敏度高的特點(diǎn)，用微量的酚酞、石蕊等藥品就會有明顯現(xiàn)象和效果，降低試劑濃度，減少使用量。如學(xué)生在探究苯酚性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程中，使用的苯酚溶液的濃度如果控制在0.5%-1.0 %的范圍，對于探索苯酚的性質(zhì)是沒有影響的，所以沒有必要使用2%濃度的苯酚溶液。高中化學(xué)教材中使用硝酸銀溶液的實(shí)驗(yàn)比較多，如果硝酸銀溶液作為定性檢驗(yàn)劑，或者配制銀氨溶液時(shí)，硝酸銀濃度可以為2%以下，但不能低于1%。但是在一般離子檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，硝酸銀濃度0.1%就可以了，這樣可以節(jié)約硝酸銀，也不會影響實(shí)驗(yàn)的效果。再如探究“濃度對化學(xué)平衡的影響”實(shí)驗(yàn)，可以使用0.0005mol/L的硫氰酸鉀溶液、0.5mol/L的三氯化鐵溶液，不僅節(jié)約了藥品，而且增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的效果。指導(dǎo)學(xué)生在不影響實(shí)驗(yàn)效果的情況下，探索改變實(shí)驗(yàn)試劑濃度，減少實(shí)驗(yàn)藥品的消耗量，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，減少環(huán)境污染，可以提高學(xué)生綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。

2.2? 使用合適的替代藥品，保護(hù)環(huán)境

高中化學(xué)教材中不少實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生硫酸廢液，大家都知道，即使是廢硫酸液也會產(chǎn)生很強(qiáng)的腐蝕性，流淌到哪里就會腐蝕到哪里。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果大量排放廢硫酸液，還有可能毀壞下水管道，流入地下就會破壞地下水質(zhì)，對生態(tài)環(huán)境的破壞力很大，少使用甚至盡量不使用硫酸非常必要。如可以使用污染較小、甚至沒有污染的化學(xué)物質(zhì)代替硫酸作為催化劑，同樣可以實(shí)現(xiàn)催化功能，還可以減少甚至消除實(shí)驗(yàn)用硫酸對生態(tài)環(huán)境的破壞。再如教材中探究吸熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，會產(chǎn)生一定量的氨氣，氨氣危害學(xué)生的健康，而且實(shí)驗(yàn)中需要的氫氧化鋇晶體都比較緊俏，鋇離子還會污染環(huán)境。如果用熟石灰代替氫氧化鋇晶體，同樣可以探究吸熱反應(yīng)，熟石灰是常見的物質(zhì)，與氫氧化鋇比較，無論是實(shí)驗(yàn)成本還是環(huán)境污染都是非常小的，也不會影響學(xué)生探究吸熱反應(yīng)。替代有毒有害實(shí)驗(yàn)藥品也是綠色化學(xué)的重要要求，如對萃取實(shí)驗(yàn)有很大幫助的化學(xué)藥品四氯化碳有很強(qiáng)的毒性，散發(fā)著刺激性氣味，危害學(xué)生的生命安全，損害臭氧層，破壞生態(tài)環(huán)境。但是由于四氯化碳具有很強(qiáng)的揮發(fā)性、較低的沸點(diǎn)，學(xué)生在萃取實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用到。于是，教師引導(dǎo)學(xué)生尋找具有類似于四氯化碳具有很強(qiáng)的揮發(fā)性、較低的沸點(diǎn)，同時(shí)又不會對人體、環(huán)境造成破壞的化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品，替代四氯化碳進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，且不會影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)行和實(shí)驗(yàn)效果，大家找到了煤油。煤油不僅能夠順利進(jìn)行萃取實(shí)驗(yàn)，還不危害人體健康，也不會對環(huán)境造成太大的損害。

2.3? 運(yùn)用合適的實(shí)驗(yàn)方法，減少污染

化學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)海帶中是否含有碘元素，實(shí)驗(yàn)要求是首先清洗、浸泡海帶，然后對海帶進(jìn)行灼燒、氧化等，再檢測是否含有碘元素。這樣的實(shí)驗(yàn)步驟既很繁瑣，又耗費(fèi)一定量的酒精，產(chǎn)生影響環(huán)境的煙霧。如果使用碘遇淀粉會變藍(lán)色的化學(xué)原理來檢驗(yàn)，就顯得比較簡單，又節(jié)約酒精，減少排放，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法。教師要求學(xué)生清洗海帶，除去海帶表面的鹽膜，然后把洗凈的少量海帶放入已經(jīng)準(zhǔn)備好的蒸餾水中加熱，冷卻后加入淀粉溶液，觀察顏色的變化，若其變?yōu)樗{(lán)色，說明海帶中含有碘元素。改進(jìn)以后的實(shí)驗(yàn)方法簡便、環(huán)保，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。

立德樹人是化學(xué)學(xué)科教學(xué)的根本任務(wù)，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)需要在教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)之中，需要依據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，培養(yǎng)學(xué)生不同的素養(yǎng)。教師借助教材中化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性很強(qiáng)的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生樹立綠色化學(xué)理念，按照綠色化學(xué)的要求進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，豐富學(xué)生綠色化學(xué)知識，有助于增強(qiáng)學(xué)生將來運(yùn)用化學(xué)知識保護(hù)環(huán)境的能力。