“綠色化學理念”在高中化學教學中的滲透研究

山東省蘭陵縣第一中學 潘 彬

進入21世紀以來，隨著全世界范圍內(nèi)的人口增加，工業(yè)生產(chǎn)實踐活動的有序發(fā)展，對不可再生資源的開采和消耗量逐漸增加，人類生活中的行為也導致環(huán)境污染問題不斷加劇，對生態(tài)環(huán)境和人類社會秩序穩(wěn)定等都產(chǎn)生了嚴重的影響和沖擊。通過研究發(fā)現(xiàn)，這些都與工業(yè)化學有著密切的關系，而綠色化學理念的引入和運用，為解決這一問題提供了充足的條件，本文將以“綠色化學理念”為切入點，對高中化學教學中的滲透進行闡述。

一、高中化學教學中滲透“綠色化學理念”的必要性

受到多方面因素的影響，高中化學教材中與綠色化學概念相關的知識較少。具體表現(xiàn)為，現(xiàn)行教材內(nèi)容中并未對綠色化學理念有明確的界定和闡述，導致無法在教師實施綠色化學理念時給予實踐性指導或建議，在一定程度上妨礙了綠色化學理念在化學課堂上的滲透，教師無法在課堂中充分的講解和分析綠色化學理念相關的內(nèi)容。這也變相說明了，高中化學知識仍停留在傳統(tǒng)發(fā)展階段，實際教育中所涉及到的內(nèi)容也都是常見的化學物質、元素組成、分子結構、物理化學性質及實際應用特點等，缺乏綠色化學理念的引入和應用。教師在講解化學實驗時，也更傾向于講解實驗的步驟、原理、現(xiàn)象等，并未向學生講解、分析化學工業(yè)生產(chǎn)中減少和控制環(huán)境污染的相關方法，不利于學生綠色化學理念及環(huán)保意識的形成。而新課改中，倡導教師在課堂中滲透綠色化學理念，結合高中化學學科知識創(chuàng)新教學形式，積極的從保護環(huán)境的角度來設計高中階段化學學科知識內(nèi)容，創(chuàng)新學生學習和體驗的過程，以便學生在掌握高中化學知識和實驗探究過程的同時，能夠利用綠色化學理念生產(chǎn)或規(guī)避有毒有害物質的產(chǎn)生。

而從具體高中化學課堂教學角度展開分析，在教學過程中引入綠色化學理念，其必要性在于督促高中生親身參與到化學知識學習過程中，幫助學生積極建立保護環(huán)境、避免有害化學物質產(chǎn)生與不當排放的基本思想。例如，高中化學教師在課堂中講解特殊氣體制備時，除了要系統(tǒng)性的為學生講解特殊氣體的制作與收集方法外，還要講解如果發(fā)生泄漏或排放不當?shù)痊F(xiàn)象時應如何應對，從而使學生在學習過程中，環(huán)境保護意識能夠得到改善和優(yōu)化。綜上所述，體現(xiàn)出了綠色化學理念在高中化學教學中的應用必要性。

二、“綠色化學理念”在高中化學教學中滲透的具體路徑

1.在課堂教學中滲透。

（1）充分挖掘教材中的綠色資源。

教材在課堂中占據(jù)著重要的地位，是教師教學中的主要工具。高中化學教材內(nèi)容中涉及到很多與環(huán)保相關的知識，本質上就屬于綠色化學資源。教師要認識到這部分資源的重要性，并在備課環(huán)節(jié)深入挖掘教材內(nèi)容，為綠色化學理念的滲透做好鋪墊。這樣一來既能滿足新課標中的要求，又能夠達成正常的教學任務。

舉例來說，在學習《自然資源的開發(fā)利用》一課時，為了幫助學生認識和體會化學在自然資源開發(fā)和利用中的意義，了解金屬回收和資源保護等常識性知識，教師應合理滲透綠色化學理念。首先，教師應創(chuàng)設情境，讓學生認識到金屬在自然界中的分布很廣，并提出問題：金屬元素一般分布在哪些區(qū)域？學生則需要根據(jù)所掌握的知識回答，教師需要正確評價學生的回答并補充，讓其認識到金屬元素廣泛分布于礦物、動植物體內(nèi)及海洋等區(qū)域中。接著，教師利用多媒體展示電子課件，向學生介紹我國礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀，從生活和生產(chǎn)等多個角度分析我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)情況，讓學生認識到礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，并通過正確的引導幫助其樹立節(jié)約資源、愛護環(huán)境的正確意識。其次，教師引導學生探究金屬的冶煉方式，并設問：我們該如何從礦石中提煉出金屬單質呢？所根據(jù)的原理是什么？學生可以通過分組討論、總結歸納后發(fā)現(xiàn)，冶煉金屬需要經(jīng)過三個步驟，先完成礦石的采集，除去雜質，提高礦石中的有用成分含量；再利用金屬的氧化還原反應，在一定條件下用氧化劑還原；最后采取一定的方法，通過精煉提純金屬。在理論知識講解完后，學生掌握了多種金屬元素在生活中的用途。教師可以提出思考問題：地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，無法再生，且隨著金屬的使用，金屬會被腐蝕而污染環(huán)境，這時我們應該如何做呢？通過設問的形式引導學生思考金屬與環(huán)境保護之間的關系，從而合理滲透綠色化學理念。

（2）聯(lián)系生活中的化學污染問題。

化學知識與現(xiàn)實生活有著密切的關系，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中離不開化學物質的反應，因此化學污染也是影響生態(tài)環(huán)境的重要因素之一。教師在課堂中滲透綠色化學理念時，可以將教學內(nèi)容與現(xiàn)實生活相聯(lián)系，引入生活生產(chǎn)中的真實問題，使學生在掌握化學知識的同時，發(fā)現(xiàn)自己身邊真實存在的化學污染問題，既認識到化學污染對生態(tài)環(huán)境的破壞性，又能認識到環(huán)境保護意識的重要性。

舉例來說，在學習《環(huán)境保護與綠色化學》一課時，為了提高學生對化學知識的應用能力，學會用化學知識解決生活中的實際問題，教師應在課堂中積極引入身邊真實存在的問題或事例。首先，在課前教師應布置預習任務，鼓勵學生查閱有關保護環(huán)境的信息和資料，并以小組的形式查找與環(huán)境污染相關的資料，以便感受環(huán)境污染的現(xiàn)狀，了解環(huán)境問題對社會和人類的危害。隨后，在課堂導入環(huán)節(jié)中，教師展示一些環(huán)境優(yōu)美的圖片，再展示一些環(huán)境污染較嚴重的圖片，通過對比讓學生對環(huán)境污染問題有更直觀的印象，樹立愛護環(huán)境的正確觀念。其次，教師以“廢舊電池的回收利用”為中心展開教學，利用多媒體展示“廢舊電池的回收利用”相關視頻，并提出問題：如何回收利用廢舊電池？指導學生通過討論和探究分析廢舊干電池的組成、檢驗及有回收利用價值的部分，引導學生感受化學與環(huán)境的關系，體驗解決實際問題的過程。再引導學生思考：廢舊電池回收處理只是事后的處理方法，對環(huán)境問題來講最好的方法是什么？鼓勵學生討論、交流，并借此提出綠色化學理念，讓學生更深入的感受化學與可持續(xù)發(fā)展之間的關系。由此，通過化學課堂的學習，教師應注重課尾的回顧與總結，讓學生掌握化學知識的同時鍛煉分析、解決問題的能力，樹立保護環(huán)境、人人有責的環(huán)保意識。

2.在實驗教學中滲透。

（1）設計綠色化學實驗。

化學實驗是探究和驗證化學物質的重要途徑，也是幫助學生掌握化學知識的關鍵環(huán)節(jié)，對提高化學課堂質量有著積極作用。因此，在高中化學教學中，教師要重視實驗教學環(huán)節(jié)的開展，在課堂中教師可以設計一些體現(xiàn)綠色化學理念的化學實驗，這樣學生在參與實驗探究的過程中，既能增強環(huán)保意識，又能獲取化學知識。

舉例來說，在學習《氯及其化合物》一課時，在組織學生探究氯氣的性質時，教師應設計實驗教學。首先，在課堂中利用多媒體向學生展示氯氣的實驗室制法流程及裝置示意圖，如圖1所示，先引導學生分析實驗裝置由哪些儀器組成，利用多媒體放大裝置示意圖，學生可以發(fā)現(xiàn)實驗裝置由分液漏斗、雙孔橡皮塞、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)、酒精燈、鐵架臺等組成。之后，結合示意圖引導學生分析濃鹽酸與二氧化錳之間的反應，并猜測實驗現(xiàn)象和實驗結果。當學生掌握氯氣的實驗室制法后，教師要針對制取氣體裝置的設計展開探究，并滲透綠色化學理念。先通過介紹讓學生認識到實驗室中制取氣體的裝置，包括發(fā)生裝置和收集裝置，同時還要根據(jù)實驗的實際需要增加除雜裝置和尾氣處理裝置等。教師提出探究問題：對于本實驗中是否要增加尾氣收集裝置？應該如何做？學生根據(jù)對氯氣化學性質的了解，認識到如果在實驗過程中氯氣擴散到空氣中會產(chǎn)生污染，因此，在實驗中需要對實驗裝置進行優(yōu)化，如將浸有尾氣處理試液的棉花塞在試管的支管口塞上，加強密封性防止氯氣污染環(huán)境。

圖1

（2）綠色處理化學廢品。

完整的化學反應包括反應物和反應產(chǎn)物，從化學實驗的角度來講，反應物指的是實驗材料，反應產(chǎn)物指的是實驗廢品。傳統(tǒng)教學中，教師和學生將主要的精力放在化學知識的探究和學習上，忽視了對實驗廢品的處理，這一過程中非常容易造成環(huán)境污染。而從綠色化學理念的角度來講，教師應優(yōu)化化學實驗步驟，重視實驗廢品的處理，引導學生學會正確處理廢渣、廢液，從而實現(xiàn)保護生態(tài)環(huán)境的目的。具體來講，教師在化學實驗結束后，應指導學生根據(jù)實驗廢品的物質形態(tài)和殘留特點，進行分類、回收、分解等處理，以減少化學實驗廢品對生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的負面影響，并引導學生養(yǎng)成良好的行為習慣。

舉例來說，在學習《硫及其化合物》一課時，在新課導入環(huán)節(jié)，教師應展示火山噴發(fā)的景象圖片，并介紹硫單質多處于游離狀態(tài)，因此，在火山噴發(fā)時會釋放出很多含有硫元素的物質，火山口也會出現(xiàn)硫單質。教師還可以展示歷史資料，說明古代煉丹時、制作火藥時都會運用到硫單質。學生通過對資料的探究，能夠對硫單質的氧化性和還原性有深入的了解，并為后面的學習做好鋪墊。隨后，為了深入對硫及其化合物的認知，教師可以設計硫酸銅相關實驗，基于硫、銅等原料在實驗過程中的重要性，化學教師在課堂中應基于新課改的相關要求，指導學生設計硫酸銅實驗方案，發(fā)揮學生的課堂主體地位。由于硫具有較強的腐蝕性和酸性，實驗中會產(chǎn)生一些物質對環(huán)境造成污染，與綠色化學理念相悖，教師應優(yōu)化實驗方案。之后，教師應開展小組合作探究活動，將4~6名學生劃分為一個小組，引導其重新設計硫酸銅實驗方案，探究硫酸銅制備中污染物控制效果最佳的實驗方案，從而保證綠色化學理念能夠真正滲透到高中化學教學全過程，促進高中化學教學質量的提升。

（3）采用綠色實驗材料。

化學實驗中經(jīng)常會產(chǎn)生一些神奇的化學現(xiàn)象，在化學實驗教學中適當?shù)恼故净瘜W現(xiàn)象，能夠有助于激發(fā)學生的學習興趣，并加深對化學知識的印象。因此，教師在課堂中會刻意將實驗放在開放的環(huán)境中實施，引導學生近距離觀察化學實驗現(xiàn)象。這本是為了提高課堂教學效率，但從綠色化學理念的角度來講，化學實驗處于開放環(huán)境容易造成環(huán)境污染。綜合考慮多種因素，教師應在實驗中盡量采用無毒無害的材料，從根源處避免環(huán)境污染，同時增強學生的環(huán)保意識。

舉例來說，在學習《化學品的合理使用》一課時，首先，在導入環(huán)節(jié)中，教師先向學生介紹化學品的分類，并講述化學品在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的使用和作用。之后，向學生展示人類壽命和傳染病死亡率的統(tǒng)計資料，結合生活中的實際問題，引發(fā)學生思考。接著，教師以阿司匹林為核心展開教學，先帶領學生分析阿司匹林的結構、作用及合成方法，讓學生初步知道藥物設計和合成思路，知道分子結構及其修飾是決定藥效的重要因素，以培養(yǎng)學生學習化學的興趣。之后，教師帶領學生閱讀阿司匹林的藥品說明書，了解其使用禁忌和不良反應，討論應如何正確使用藥物。其次，為了增強學生的環(huán)保意識，避免污染環(huán)境，教師應設計化學實驗環(huán)節(jié)，以“白磷自燃”實驗為主，磷元素在生活中有著廣泛的應用，白磷也是化學實驗中常見的材料，但從綠色化學理念的角度來講，如果使用白磷進行實驗會產(chǎn)生污染氣體。為了避免這一問題，教師可以選擇用Mg2Si來代替白磷，展示在水面上自燃的現(xiàn)象，并向學生展示兩種實驗的優(yōu)缺點，讓學生認識到，Mg2Si用來代替白磷，前者只會在水解過程中產(chǎn)生SiH4，并不會產(chǎn)生其他的有害物質污染環(huán)境。由此學生既可以觀察到自然現(xiàn)象，還能夠增強環(huán)保意識。

結束語

總的來說，“綠色化學理念”是新課改背景下對高中化學教學提出的新要求，也是宣傳綠色化學、保護環(huán)境的重要途徑。因此，為了保證“綠色化學理念”的真正滲透，教師應在課堂教學、實驗教學等方面融入“綠色化學理念”，將其貫穿在化學課堂中，使學生在學習中掌握化學知識的同時，為環(huán)保事業(yè)作出相應的貢獻。