綠色化學理念在高中化學實驗中的運用分析

劉叢叢　管文菲　孟會燕

摘 要：在素質(zhì)教育深入發(fā)展的背景下，各學科教育改革受到社會各界廣泛關(guān)注。當前，綠色環(huán)保理念深入人心，為營造良好的生態(tài)環(huán)境，我們需要注重綠色理念在教學中的融入。其中，將綠色化學理念融入化學實驗教學，能培養(yǎng)學生良好的環(huán)境保護意識。因此，文章從高中化學實驗引入綠色化學理念的重要性出發(fā)，深入剖析綠色化學理念應(yīng)用原則，并提出高中化學實驗引入綠色化學理念的途徑，旨在為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：綠色化學理念；化學；化學實驗

作者簡介：劉叢叢（1989—），女，山東淄博實驗中學。

管文菲（1992—），女，山東淄博實驗中學。

孟會燕（1986—），女，山東淄博實驗中學。

在高中各學科中，化學作為實驗性較強的學科，化學學習在理論知識學習的基礎(chǔ)上，需要實驗予以支持。但在開展化學實驗教學的過程中，極易產(chǎn)生較多的廢棄物質(zhì)和污染物質(zhì)，對環(huán)境造成危害。為避免化學實驗對環(huán)境產(chǎn)生不良影響，教師需要注重綠色化學理念，在確?；瘜W實驗順利開展的同時減少其對生態(tài)環(huán)境的污染。此項課題具有十分重要的意義。

一、高中化學實驗引入綠色化學理念的重要性

近年來，隨著教育改革的深入發(fā)展，環(huán)境保護理念逐漸滲透到各學科的教學中?，F(xiàn)階段，環(huán)境惡化逐年加劇，生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，為改善上述問題，教師需要從自身出發(fā)，積極踐行綠色教學理念。尤其對于高中化學實驗來說，其涉及的化學試劑、有害物質(zhì)較多，高中化學教師在開展實驗教學的過程中應(yīng)注重綠色化學理念，保證學生能夠樹立正確的環(huán)保意識，通過引入現(xiàn)代化綠色化學理念的方式，彰顯加強環(huán)保教育的重要性，使學生認識到環(huán)境對人類生存的重要意義。高中化學教師需要對環(huán)境有明確的認識，為學生營造綠色、健康的化學實驗學習環(huán)境，從而增強學生的認同感，培養(yǎng)學生積極向上的環(huán)境理念。在傳統(tǒng)的化學實驗中，部分學生由于缺乏正確的引導，往往隨意處理實驗室廢棄物、實驗儀器以及使用過的化學試劑，而化學實驗產(chǎn)生的環(huán)境有害物質(zhì)若未能及時進行綠色、科學化的處理，直接排入空氣、水或土壤中，會對環(huán)境產(chǎn)生較大的影響，污染隨之產(chǎn)生。因此，在高中化學實驗教學中引入綠色化學理念尤為重要，能夠減少實驗有害廢棄物對環(huán)境的污染，指導高中化學教師更加合理地選擇實驗設(shè)備及用品。所以，高中化學教師要重視綠色化學理念，以有效提升高中化學實驗教學質(zhì)量［1］。

二、綠色化學理念應(yīng)用原則

在高中化學實驗課程中應(yīng)用綠色化學理念，首先需要注重綠色環(huán)保理念的融入，也就是說教師在開展化學實驗教學時應(yīng)加大對化學廢棄物處理的控制力度，保證資源的合理利用以及資源的科學回收處理。其次，需要從循環(huán)利用的角度出發(fā)，注重化學儀器、設(shè)備的多次利用，在降低成本投入的同時，保證良好的實驗效果。最后則需要對消耗、損壞較小的化學實驗設(shè)備以及實驗品進行回收，對不參加實際化學反應(yīng)，只起到催化作用的試劑進行后續(xù)回收，以便再次利用。這種方式能夠有效降低化學試劑成本投入，節(jié)約資源。與此同時，教師要提高對再生原理的重視，從廢棄物科學處理的角度出發(fā)，挖掘化學實驗廢棄物再利用的可能性，盡量降低不可回收資源、材料的使用率［2］。

三、高中化學實驗引入綠色化學理念的途徑

（一）強化綠色理念，減少環(huán)境污染

由于部分高中化學教師對綠色化學理念理解得不夠透徹，他們在化學實驗教學中沒有做到有效引入綠色化學理念，進而造成學生對綠色化學理念理解不到位。為改善上述問題，首先，教師需要明確綠色化學理念在高中化學實驗教學中的重要地位。高中化學教師應(yīng)樹立正確的綠色化學理念，轉(zhuǎn)變不當?shù)膶嶒灲虒W方式，確?；瘜W實驗教學能夠在綠色化學理念的指導下順利開展。其次，高中化學教師需要逐步將綠色化學理念融入日常化學實驗中，深入挖掘綠色化學理念與實驗的聯(lián)系，確保實驗的環(huán)保性。最后，針對實驗中涉及的試劑種類以及化學試劑的用量，教師要嚴格依照相關(guān)標準進行準備，明確特殊試劑的保存方式和應(yīng)用方法，避免造成資源浪費。教師還需要制訂相應(yīng)的應(yīng)急處理方案，有效降低化學試劑的應(yīng)用風險，提高化學實驗的安全性。

在化學實驗中，部分化學試劑以及化學材料會在不同程度上對環(huán)境造成影響，為避免對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染，教師一方面要嚴格遵循綠色化學理念，在正式實驗前詳細地了解和掌握所要使用的材料、資源等，明確實驗注意事項，保證實驗效果；另一方面則需要對不同材料的特性進行深入挖掘，尋找更加環(huán)保的替代化學試劑。對于那些具有腐蝕性或者毒性的化學試劑，為保障學生和教師的安全，化學教師要盡量選擇危害性更小的替代試劑，以保證實驗人員安全，避免對環(huán)境造成污染。比如，在碘的萃取實驗中，人們普遍采用的主要試劑為四氯化碳，但四氯化碳的揮發(fā)性較強，它的蒸氣有較強的毒性，很難進行綠色化處理，容易對環(huán)境產(chǎn)生較大污染。為此，在進行該實驗時，為融入綠色化學理念，教師可以選擇用煤油替代四氯化碳，這樣不僅能夠保證實驗效果，而且能夠?qū)h(huán)境污染的概率降低［3］。

（二）優(yōu)化實驗用品，加強生態(tài)意識

作為化學實驗的重要組成，化學實驗裝置非常重要，是順利開展化學實驗的基礎(chǔ)，因而化學實驗裝置的質(zhì)量對化學實驗效果有直接的影響。所以，在開展高中化學實驗的過程中，教師需要在綠色化學理念的指導下優(yōu)化化學實驗裝置。比如在開展無水三氯化鋁的制備實驗時，為防止實驗設(shè)備出現(xiàn)管口堵塞問題，教師需要注重對設(shè)備的實時監(jiān)測，還可以在現(xiàn)有的裝置中增加相應(yīng)的分液漏斗，采取定期維護的方式避免設(shè)備出現(xiàn)老化過快、破損等問題，延長其使用壽命，為順利開展化學實驗奠定良好的基礎(chǔ)。

為提升學生的環(huán)保意識，在進行具體實驗時教師還需要注重有毒有害試劑的使用，充分考量所用試劑的合理性。比如，在高中化學實驗中應(yīng)用的硫酸試劑，危害性較大，腐蝕性較強，所以為保證學生的安全，教師需要注意選用替代試劑。在進行乙烯的制取實驗時，教師可以用氧化鋁替代硫酸。兩者特性相近，且氧化鋁的污染性、腐蝕性較低，使用氧化鋁能在保證實驗效果的同時，有效降低化學實驗對生態(tài)環(huán)境的污染。需要注意的是，開展該實驗前，教師需要向?qū)W生說明用氧化鋁替代硫酸的原因，使其認識到硫酸對環(huán)境的破壞性，從而營造保護環(huán)境良好的氛圍［4］。

（三）控制化學試劑用量，注重合作探究

許多化學試劑都具有一定的污染性或腐蝕性，部分還具有一定的毒性，當使用上述試劑進行化學實驗時，極易產(chǎn)生污染環(huán)境的廢棄物。因此，為降低化學試劑對環(huán)境的污染，教師需要科學地使用化學試劑并嚴格控制化學試劑的用量。當前，部分學校在開展化學教學的過程中，由于未對實驗試劑的用量作出明確規(guī)定，常以適量、適度等詞粗略概括，因此整體的試劑使用規(guī)范較為模糊，導致學生在實驗過程中不清楚具體的試劑用量，從而造成環(huán)境污染、資源浪費等問題。此外，有的化學教師為提升化學實驗效率，在教學中通過添加大量的化學試劑來增強實驗效果，沒有對實驗試劑用量進行科學的把控，造成相對嚴重的環(huán)境污染問題。為避免上述問題，高中化學教師首先需要明確綠色化學理念的內(nèi)涵，樹立正確的實驗意識，并以此為基礎(chǔ)，做到化學試劑的科學有效控制。開展高中化學實驗的最終目的在于培養(yǎng)學生的動手能力，幫助學生以直觀的方式了解化學反應(yīng)過程，幫助學生鞏固理論知識，培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)。因此，教師要引導學生嚴格遵循實驗規(guī)范，在保證化學實驗?zāi)軌蝽樌麑嵤┑耐瑫r，讓學生直觀地感受化學實驗中的各種反應(yīng)和變化，避免出現(xiàn)過于激烈的化學反應(yīng)。為滿足綠色化學理念的要求，教師在進行實驗示范時需要注重滴管的應(yīng)用，能有效避免資源浪費、環(huán)境污染等問題。

對于高中化學實驗教學來說，采用小組合作探究學習的形式，有助于提升化學實驗教學質(zhì)量?；瘜W實驗教學中的小組合作探究學習主要是指由若干名學生組成一個學習小組，一同完成相關(guān)的化學實驗，達到共同學習的目的。小組合作探究學習不僅能夠營造良好的化學實驗氛圍，激發(fā)學生的學習興趣，還有助于激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，彌補學生自主學習的不足。小組合作探究活動不僅能培養(yǎng)學生的協(xié)作能力，而且能精簡化學實驗，節(jié)省相關(guān)試劑和材料，在滿足綠色化學理念的同時，推動高中化學實驗課程的順利開展。比如，在氧化還原反應(yīng)實驗中，教師可以讓學生通過自行組建學習小組的方式開展相關(guān)實驗，在小組中交流討論學習問題。這有助于學生提升表達和交流的能力，使得學生更愿意參與到化學實驗中，體驗動手實驗的趣味?？傊瑧?yīng)用小組合作探究學習模式能夠顯著提升化學實驗教學質(zhì)量，幫助學生樹立正確的環(huán)境保護意識［5］。

（四）借助多媒體教學，豐富實驗形式

在開展高中化學實驗教學時，教師不僅可以利用實驗室進行實際操作，還可以借助多媒體進行演示教學。多媒體教學可以應(yīng)用于科普性較強的化學實驗教學中，利用視頻、圖片等形式，讓學生感受物質(zhì)在不同反應(yīng)階段的具體細節(jié)。部分化學實驗操作精度要求較高，如果讓學生親自操作，他們?nèi)菀资芊磻?yīng)時間快、試劑用量把握不當?shù)纫蛩氐挠绊懀瑹o法直觀、清晰地觀察到物質(zhì)的反應(yīng)和變化。與此同時，部分化學實驗存在較高的危險性，實驗產(chǎn)物有毒、有害，對學生和教師的人身安全造成威脅，還會對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。此時，多媒體教學的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。利用多媒體展示化學實驗，安全性較高且具有綠色環(huán)保的特征，學生能夠通過動畫、視頻等形式反復(fù)觀看實驗細節(jié)，深入理解實驗涉及的化學知識。比如，一些化學試劑在外界作用下（如受熱、受摩擦、撞擊等），能發(fā)生劇烈的化學反應(yīng)，瞬時產(chǎn)生大量的氣體和熱量，如硫磺的粉塵或蒸氣與空氣或氧化劑混合會形成爆炸性混合物，因而將其應(yīng)用于實驗中具有較高的危險性。而多媒體教學則能夠有效解決上述問題，視頻演示使學生在不接觸危險試劑的情況下對實驗各個環(huán)節(jié)形成深入理解，顯著提升了化學實驗教學水平和教學質(zhì)量，對提高學生的環(huán)境保護意識也有著積極的影響。除此之外，多媒體、計算機等現(xiàn)代化設(shè)備的應(yīng)用，能夠豐富化學實驗教學內(nèi)容，教師通過網(wǎng)絡(luò)查詢，收集與實驗內(nèi)容相關(guān)的各種資料，能進一步提升化學實驗課堂的趣味性，提升學生的化學學習效率。

結(jié)語

總而言之，在高中化學實驗中引入綠色化學理念的優(yōu)勢明顯，能夠使學生樹立正確的環(huán)境保護意識，在使用實驗儀器、化學試劑以及化學材料時能夠從綠色環(huán)保的角度出發(fā)，避免資源浪費以及對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。高中化學教師在開展化學實驗教學的過程中，應(yīng)注重環(huán)保理念的融入，通過合理控制化學試劑用量、開展多媒體教學等方式，為學生營造綠色、健康的化學實驗環(huán)境。

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