綠色化學理念在初中化學實驗教學中的融合實踐研究

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2025)23-0125-04

隨著全球環(huán)境問題的日益嚴峻，環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展已成為國際社會的共識。綠色化學，作為化學科學的一個重要分支，通過設計更加環(huán)保、高效的化學反應和過程，減少或消除對環(huán)境的污染，實現(xiàn)化學工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在初中化學教學中融入綠色化學理念，不僅是響應全球環(huán)保號召的舉措，也是培養(yǎng)學生環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展理念的重要途徑。通過綠色化學實驗教學，學生能夠直觀感受到化學實驗對環(huán)境的潛在影響，從而增強環(huán)保意識，樹立綠色化學觀念，有助于學生將環(huán)保理念內化為自覺行動，同時加深對化學科學和社會發(fā)展的認識。

一、初中化學實驗教學中存在的問題

（一）教學資源存在問題

首先，實驗設備不足成為一大瓶頸。不少學校的化學實驗設備因使用年限較長而顯得陳舊，技術落后，且數(shù)量上難以滿足所有學生的實驗需求，不僅限制了學生親手操作的機會，也影響實驗教學的直觀性和有效性。其次，實驗材料的缺乏也是不容忽視的問題。部分化學實驗所需的特殊材料在市場上難以找到，或者價格高昂，學校無法大量采購，導致這些實驗無法按計劃進行。材料的缺失不僅剝奪了學生親身體驗化學實驗的機會，也限制他們對化學原理深人理解的可能性。最后，實驗室的管理不善也是實驗教學資源方面的一個重大問題。一些學校的實驗室由于缺乏有效的管理和維護，存在安全隱患，如設備老化、電線裸露等。同時，實驗室的衛(wèi)生狀況也令人擔憂，臟亂的環(huán)境不僅影響了實驗教學的質量，還可能對學生的健康造成威脅。

(二)學生方面面臨一系列挑戰(zhàn)

首先，實驗興趣的缺乏是一個普遍存在的問題。部分學生覺得化學實驗單調乏味，缺乏吸引力，因此缺乏主動參與實驗活動的動力。這種態(tài)度不僅減少了他們親自動手操作的機會，也限制了他們對化學知識深人探索的興趣。其次，實驗操作技能的不足也是學生面臨的一大難題。由于實驗機會有限，加之缺乏有效的指導，部分學生在實驗操作中顯得笨拙，難以獨立完成實驗任務，不僅影響了他們的實驗成績，也削弱了他們對化學實驗的信心和熱情。此外，學生在實驗過程中還可能面臨各種心理障礙。例如，對實驗安全的擔憂可能導致他們產生恐懼和緊張情緒；對實驗結果的期望過高或過低則可能使他們敷衍了事，缺乏認真對待實驗的態(tài)度。心理障礙不僅影響了學生的實驗表現(xiàn)，也降低了他們的學習效果和實驗教學的整體質量。

二、綠色化學理念在初中化學實驗教學中的意義

（一）促進化學教學的創(chuàng)新與發(fā)展

綠色化學理念的引人，為初中化學實驗教學注入了新的活力，極大地促進了教學的創(chuàng)新與發(fā)展。為了踐行綠色化學的原則，教師不得不跳出傳統(tǒng)的教學框架，積極探索和嘗試新的實驗方法。這一過程中，他們不僅要考慮實驗的科學性和有效性，還要兼顧環(huán)保和可持續(xù)性，對教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學能力提出了更高的要求。在探索和改進實驗方法的同時，教師也在不斷優(yōu)化實驗材料的選擇和使用。他們努力尋找那些既環(huán)保又經濟的實驗材料，減少對環(huán)境的污染和資源的浪費。對實驗材料的精心挑選和合理利用，不僅降低了實驗的成本，還提高了實驗的可行性和安全性。此外，綠色化學理念的融入也豐富了化學實驗教學的內容和形式。通過綠色化學實驗教學，學生能夠接觸到更多與環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展相關的化學知識和技術。前沿的知識和技術不僅拓寬了學生的視野，還激發(fā)了他們的學習興趣和動力。學生在參與綠色化學實驗的過程中，不僅學到了化學知識，還培養(yǎng)了環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展的觀念。

（二)培養(yǎng)學生的環(huán)保意識

綠色化學理念的核心在于強調在化學活動中應盡量減少或避免對環(huán)境的負面影響，這一思想在初中化學實驗教學中的滲透，具有深遠的教育意義，尤其在培養(yǎng)學生的環(huán)保意識方面?；瘜W實驗教學中融入綠色化學理念，使學生有機會親身體驗到化學實驗與環(huán)境保護之間的緊密聯(lián)系。通過參與設計并執(zhí)行綠色化學實驗，學生能直觀地看到化學試劑的合理使用、廢棄物的妥善處理等環(huán)節(jié)對減少環(huán)境污染的重要性。直觀的感受有助于學生深刻理解環(huán)保的緊迫性和必要性，從而在他們心中播下環(huán)保的種子，逐漸形成綠色化學的觀念。更為重要的是，環(huán)保意識的培養(yǎng)不僅僅局限于實驗室之內。當學生將綠色化學的理念內化為自己的行為準則時，他們會在日常生活中更加注意節(jié)約資源、減少廢棄物的產生，積極踐行環(huán)保行為。環(huán)保習慣的養(yǎng)成，不僅對學生的個人成長有益，更為他們未來在學術研究和職業(yè)生涯中能夠持續(xù)關注并致力于環(huán)境保護工作打下了堅實的思想基礎。因此，綠色化學理念在初中化學實驗教學中的融人，是培養(yǎng)學生環(huán)保意識、推動綠色教育發(fā)展的重要途徑。

三、綠色化學理念在初中化學實驗教學中的策略

（一）精選實驗，減少污染

教師需要精心選擇和設計化學實驗，確保實驗內容既符合教學目標，又能最大限度地減少對環(huán)境的影響。在選擇實驗項目時，教師應優(yōu)先考慮那些使用無毒、低害、可回收的試劑和材料的實驗，避免使用有毒有害物質或產生大量廢棄物的實驗。同時，教師還應注重實驗設計的創(chuàng)新性和實用性，通過改進實驗方法、優(yōu)化實驗條件等手段，提高實驗的效率和準確性，進一步減少實驗過程中產生的污染。此外，教師還可以引導學生參與實驗的選擇和設計過程，讓他們了解綠色化學的原則和要求，培養(yǎng)他們的環(huán)保意識和創(chuàng)新精神。

例如，在初中化學《二氧化碳的實驗室制取與性質》的實驗教學中，教師首先向學生介紹綠色化學的核心原則，強調在實驗中選擇無毒、低害、可回收材料的重要性。隨后，引出二氧化碳的制取實驗，傳統(tǒng)上常用稀鹽酸與大理石反應，但稀鹽酸的儲存和處理可能帶來環(huán)境問題。為此，教師可以提出一種更環(huán)保的替代方案——使用檸檬酸與碳酸氫鈉反應制取二氧化碳。這種方法不僅原料安全、易得，而且反應后產生的廢液對環(huán)境影響較小。在實驗過程中，教師詳細講解實驗步驟，并示范如何安全、有效地進行實驗操作。學生分組進行實驗，通過調節(jié)反應物的用量和反應條件，觀察并記錄二氧化碳的制取和性質。教師引導學生思考如何在實驗中進一步減少污染，比如優(yōu)化反應物的比例，減少廢液的產生，并鼓勵他們嘗試回收和再利用實驗材料。為了增強學生的環(huán)保意識，教師還可以介紹一些綠色化學在二氧化碳制取方面的最新技術和案例，比如利用生物發(fā)酵法從廢棄物中制取二氧化碳的方法，不僅實現(xiàn)了廢棄物的資源化利用，還減少了環(huán)境污染。在課堂總結環(huán)節(jié)，教師強調綠色化學在實驗中的重要性，并鼓勵學生將綠色化學理念應用到日常生活中。同時，教師還可以布置一些課后作業(yè)，如讓學生搜集更多關于綠色化學在二氧化碳制取方面的資料，或者設計一個簡單的綠色化學實驗方案，鞏固課堂所學內容。

（二)優(yōu)化方法，提高效率

教師需要持續(xù)不斷地探索和創(chuàng)新化學實驗方法，提升實驗的效率和準確性，同時最大限度地削減不必要的資源浪費和環(huán)境污染。在優(yōu)化實驗方法的過程中，教師應注重實驗條件的精細調控，如溫度、壓力、反應時間等，確保實驗結果的準確性和可靠性。此外，教師還應積極采用先進的實驗技術和設備，使用微量化、封閉化實驗裝置，以減少試劑的用量和廢棄物的產生。通過優(yōu)化措施，不僅能提高化學實驗的教學效率，還能降低實驗對環(huán)境的負面影響，從而培養(yǎng)學生的綠色化學意識和可持續(xù)發(fā)展觀念。

例如，在初中化學《燃燒的條件》的實驗教學中，教師首先介紹燃燒的基本概念和條件，然后引出本次實驗的主題—探究燃燒的條件，并強調在實驗過程中要遵循綠色化學的原則，減少資源浪費和環(huán)境污染。接下來，教師展示優(yōu)化后的實驗方法。傳統(tǒng)上，燃燒實驗可能使用大量的可燃物質和氧氣，產生較多的廢氣和煙塵。為了降低污染，教師采用微量化實驗裝置，使用少量的白磷和紅磷作為可燃物，通過精確控制反應條件（如溫度、氧氣濃度等)來觀察燃燒現(xiàn)象。在實驗過程中，教師引導學生分組進行實驗，并詳細記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。通過對比白磷和紅磷在不同條件下的燃燒情況，學生能夠深入理解燃燒所需的條件以及可燃物的性質對燃燒的影響。同時，教師還強調實驗過程中要注意安全，防止火災等意外事故的發(fā)生。為了進一步提高實驗的效率和準確性，教師還采用先進的實驗技術和設備，如使用電子點火器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的火柴或酒精燈來點燃可燃物，以減少煙霧和有害氣體的產生。

(三)強化管理，確保安全

為了確保學生在進行綠色化學實驗時的安全，必須加強實驗室的安全管理，制定一套嚴格的實驗操作規(guī)程，明確實驗步驟、注意事項以及應急處理措施，確保學生在實驗過程中能夠規(guī)范操作，避免意外事故的發(fā)生。同時，實驗室應配備齊全的安全設施，如消防器材、急救藥品等，應對可能出現(xiàn)的緊急情況。此外，教師還應定期對實驗室進行安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患，確保實驗室環(huán)境的安全可靠。在實驗教學過程中，教師應強調安全意識的重要性，引導學生樹立正確的安全觀念。

例如，在初中化學《金屬的物理性質和某些化學性質》的實驗教學中，教師首先強調實驗室安全的重要性，介紹綠色化學的基本原則，并明確本次實驗的目標一探究金屬的物理性質和化學性質，同時確保實驗過程的安全與環(huán)保。為了確保實驗安全，教師制定了嚴格的實驗操作規(guī)程，并詳細講解實驗步驟、注意事項以及應急處理措施。

例如，在進行金屬與酸的反應實驗時，教師特別提醒學生要注意酸的濃度和用量，避免酸液濺出傷人；同時，準備好稀釋的堿液作為急救措施，應對可能的皮膚灼傷。在實驗室安全設施方面，教師應確保消防器材、急救藥品等齊全且處于可用狀態(tài)。實驗前，教師還應帶領學生熟悉實驗室的安全出口和緊急疏散路線，增強他們的安全意識。在實驗過程中，教師應引導學生分組進行實驗，嚴格按照操作規(guī)程進行。例如，在觀察金屬與氧氣反應的實驗中，教師指導學生使用微量的金屬樣品和適量的氧氣，以減少實驗產生的廢棄物和污染。同時，教師密切關注學生的操作過程，及時糾正不規(guī)范的操作，確保實驗的安全進行。在實驗結束后，教師應組織學生進行實驗總結，強調安全意識的重要性，并引導學生思考如何在實驗中進一步減少資源浪費和環(huán)境污染。通過本次實驗，學生不僅掌握了金屬的物理性質和化學性質，還深刻理解了綠色化學和安全意識的重要性。

(四)培養(yǎng)習慣，注重實踐

為了讓學生深刻理解并踐行綠色化學，教師需在日常實驗教學中，著重培養(yǎng)學生的綠色化學習慣，引導學生節(jié)約使用化學試劑，避免浪費，讓他們意識到每一滴試劑都關乎環(huán)境的健康。同時，教師還需教授學生如何妥善處理實驗廢棄物，如分類回收、安全處置等，確保實驗過程不對環(huán)境造成污染。更重要的是，通過親身參與綠色化學實驗，學生能在實踐中體驗到綠色化學的魅力，從而加深對綠色化學理念的理解。

例如，在初中化學《溶液酸堿性的檢驗》的實驗教學中，教師首先介紹綠色化學的基本原則，強調在實驗過程中要節(jié)約使用化學試劑，避免浪費，并妥善處理實驗廢棄物。隨后，引出本次實驗的主題——檢驗溶液的酸堿性。在實驗準備階段，教師展示如何準確量取所需試劑，并強調使用滴管等工具時要避免試劑的濺出和浪費。例如，在檢驗溶液酸堿性時，教師僅使用少量的酚酞或石蕊指示劑，通過滴加的方式逐漸改變溶液的顏色，從而判斷其酸堿性。在實驗過程中，教師引導學生分組進行實驗，并鼓勵他們互相監(jiān)督，確保每個人都遵循綠色化學的原則。學生使用玻璃棒輕輕攪拌溶液，避免產生過多的泡沫和飛濺。同時，教師還教授學生如何正確分類回收實驗廢棄物，如將廢液倒入指定的回收容器中，并貼上相應的標簽。為了讓學生更深刻地理解綠色化學的魅力，教師還設計了一個拓展實驗—利用生活中的常見物品(如食醋、小蘇打等)來制備不同酸堿性的溶液，并進行檢驗，不僅讓學生親身體驗到綠色化學的實用性，還激發(fā)了他們對化學的興趣。在實驗結束后，教師組織學生進行總結討論，強調綠色化學習慣的重要性，并鼓勵學生將所學知識應用到日常生活中。

(五)拓展資源，豐富內容

教師應積極拓展相關的教學資源，搜集和整理最新的綠色化學技術和案例，將它們融入實驗教學中，使學生能夠接觸到前沿的科學知識。通過引入新鮮、實用的內容，不僅可以豐富教學課堂，還能有效激發(fā)學生的學習興趣和探索欲望。同時，教師還可以利用網(wǎng)絡資源、學術期刊、專業(yè)書籍等多種渠道，不斷更新和完善自己的知識儲備，確保所教授的內容既準確又前沿，讓學生在輕松愉快的氛圍中學習綠色化學，還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。

例如，在初中化學《氧氣的制取和性質》的實驗教學中，教師首先簡要介紹綠色化學的基本原則，強調在實驗過程中減少有害物質的使用和產生。隨后，引出氧氣的制取實驗，傳統(tǒng)方法往往使用高錳酸鉀等藥品，雖效果顯著但可能產生環(huán)境污染。為此，教師引入一種綠色化學方法—利用過氧化氫在二氧化錳催化下分解制取氧氣，不僅反應產物環(huán)保（主要為水和氧氣），而且所需原料易得，操作簡便。在實驗過程中，教師詳細講解實驗步驟，并示范如何安全、有效地進行實驗操作。學生分組進行實驗，親自動手制取氧氣，并觀察氧氣的性質，如支持燃燒等。教師引導學生記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗結果，鼓勵他們思考如何在實驗中進一步減少環(huán)境影響，比如優(yōu)化催化劑的使用量，減少廢棄物的產生。為了進一步豐富課堂內容，教師還可以介紹一些綠色化學在氧氣制取方面的最新技術和案例，比如利用太陽能驅動的光催化分解水制取氧氣和氫氣的方法，能實現(xiàn)能源的可持續(xù)利用，是綠色化學研究的前沿領域之一。在課堂總結環(huán)節(jié)，教師強調綠色化學的重要性，并鼓勵學生將綠色化學理念應用到日常生活中，比如節(jié)約資源、減少廢棄物等。同時，教師還可以布置一些課后作業(yè)，如讓學生搜集更多關于綠色化學在氧氣制取方面的資料，鞏固課堂所學內容。

四、結論

綠色化學理念在初中化學實驗教學中的融入，是化學教育改革的重要方向之一。通過文章的探討，綠色化學不僅為初中化學實驗教學提供了新的思路和方法，還對學生的環(huán)保意識培養(yǎng)、實驗技能提升以及綜合素質的提高產生了積極影響。在實驗教學中融入綠色化學理念，需要教師不斷更新教學觀念，探索綠色化的實驗方法和材料，加強學生的環(huán)保教育和可持續(xù)發(fā)展理念的培養(yǎng)。同時，學校和教育部門也應加大對綠色化學實驗教學的支持力度，提供必要的資源和條件，為綠色化學實驗教學的順利實施提供保障

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