綠色化學理念下的高中化學實驗教學研究

【摘 要】綠色化學，又稱環境無害化學，是研究和設計沒有或盡可能少的環境副作用，并在技術上、經濟上可行的化學品和化學過程的科學。在倡導人類、自然環境等可持續發展戰略方針下，綠色化學備受世界各族人民的廣泛關注。在高中學科教育中，化學這一門以實驗與研究為基礎的學科在面對綠色化學這一新觀點、新思想中也發生著相應的變化。高中化學應該融入綠色化學理念，并引入綠色化學實驗，使綠色化學的觀點與新課標的教學融合在一起，提升化學實驗教學的質量，進一步增強學生的環保意識。本文將對如何在高中化學實驗教學中體現綠色化學的思想，在潛移默化中對學生進行綠色化學觀念的教育作出探究。

【關鍵詞】綠色化學；高中化學；化學實驗；環保

“綠色化學”是人類和自然和諧的化學，是面向未來提出的化學新概念，是新世紀化學發展的方向和議題。世界各國都在進行綠色化學的研究，并注重著綠色化學的發展與教育。作為學習化學的初級階段，從高中化學這一學科開始進行綠色理念的滲透，不僅可以改善高中化學實驗教學的現狀，提升化學實驗教學的質量，同時也為未來世界走可持續發展道路提供了有利的條件。

一、綠色化學概述

1.什么是綠色化學

綠色化學又稱環境無害化學（Environment

-ally Friendly Chemistry），清潔化學（Clean Chemistry），其定義就是采用最少的資源和能源消耗，并產生最小的排放的過程，也就是說需用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境等有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物或副產物等的使用和產生。綠色化學理念在于不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物并充分利用廢物。這種預防化學污染的新理念和新實踐正日益被人們認識、接受和重視。綠色化學思想的教育更有助于培養學生的創新精神和社會責任感，是實施素質教育的重要途徑。

2.綠色化學理念下的高中化學實驗教學

所謂綠色化學實驗就是指在設計化學實驗中要盡量對環境沒有或只有很小的負面作用。綠色化學實驗是社會對化學科學發展的新要求，因此，在高中化學實驗教學當中對學生進行綠色化學教育不僅是現實所迫，也是迎合新課標素質教育的要求。高中化學課程標準對綠色化學還有更加明確的表述，比如“實驗化學”模塊中 “形成綠色化學的觀念，強化實驗安全意識”以及“樹立綠色化學思想，形成環境保護的意識”等這些關于綠色化學思想的表述在以前的高中化學教學大綱中是沒有出現過的。有的詞匯出現頻率還比較高，比如可持續發展、環境保護、綠色化學、再生利用等，其他表述還有諸如循環利用、環境和健康等體現綠色化學內涵的詞語也隨處可見。新課程標準正式提出綠色化學這一概念，并將培養學生綠色化學觀念和意識作為高中化學教學目標，標志著綠色化學教育在高中階段正式啟動，并且顯現了其重要性。

二、綠色理念下開展高中化學實驗教學中的措施

1.轉變教師的化學實驗教學理念

作為素質教育的實施者，讓化學教師首先形成綠色化學觀念是必須也必要的。在綠色理念下，教師應學習改進實驗原理、實驗裝置以及實驗方法，并且在設計實驗方案時，應要避免使用和生成毒性較大和容易形成污染的化學物質，盡量選擇無燃燒的實驗方案和裝置；如果沒法避免，則方案中必須還包括有效的保護和消除措施。實驗過程中，教師更要指導學生規范做實驗，使那些有害物質轉化為無害物質，有效地實現“省資源、少污染、減成本”的要求，將一些復雜的操作裝置，轉化成便捷易行、現象明顯的簡單的操作裝置。教師也可借鑒在化工生產中的新工藝和新型的催化劑，使之成為高中化學實驗綠色化的有效利用。把工業成果應用于實際教學，既加強理論與實際的結合，同時也使化學實驗更加綠色化。

2.在高中化學實驗中滲透綠色化學思想，培養學生的環境保護意識

根據《化學課程標準》的要求，在不同課程模塊實驗教學中滲透綠色化學思想、培養學生可持續發展的環保意識，是進行綠色化學教育效果最明顯的途徑之一。作為綠色化學教育的主要場所，高中化學課堂教學中應充分利用高中化學課程標準編寫的化學新教材。其當中含有豐富的綠色化學內容，不單充分體現了綠色化學觀，也符合學生的發展。多種版本的化學新教材中也包含了非常明顯的綠色化學內容，如蘇教版高中化學必修二教材中的第四章“化學與可持續發展”，就以單獨一章內容來學習當代的綠色化學，不僅介紹了如何開發利用金屬礦物和海水資源，還對綠色化學進行了正面介紹，把化學與環境保護結合起來，向學生傳達綠色化學的重要性。

3.用綠色化學理念改進改進高中化學實驗

新課標化學教材中實驗所占的比重很大，而實驗過程中往往會產生、排放大量的有毒有害物質，給環境造成了危害。用綠色化學觀點改進中學化學實驗，使其想無污染方向發展，是培養學生綠色化學思想又一重要的教育方法，也符合可持續發張的要求。綠色化學實驗主要可以通過以下步驟實施：

（1）開發綠色實驗。化學實驗總是伴隨氣體，液體或固體產物生成，這些產物有部分是有毒或有害物質。產生有毒氣體將會直接影響實驗人員的身體健康，并對對大氣造成污染。因此，應提倡在實驗過程中使用對人類健康和環境無毒或毒性很小的物質。例如：用三氯化鐵溶液代替稀硝酸清洗銀鏡反應的試管；又如，氨分子擴散的探究實驗，可以將氨水改為醋酸，將酚酞改為紫色石蕊試液。一些污染嚴重，廢棄物很難處理的化學實驗也應盡量避免。

（2）推廣微型化學實驗。作為當前國際上化學實驗教學改革的趨勢，微型化學是以盡可能少的試劑來獲取所需的化學信息的實驗方法。采用微型實驗技術，不僅可大幅度減少實驗費用，而且可以擴大化學實驗的覆蓋面，提高化學教學質量。其優點是減少試劑用量，減少環境污染，縮短實驗時間，并且安全可靠。因此，推廣微型化學實驗將會是實現綠色化學理念必不可少的途徑之一。

（3）建設綠色化學實驗室。實驗室是學生進行各種各樣化學實驗的場所，其中許多學校對于學生實驗過后所排放的廢物很少處理，盡管排放量不算大，但久而久之依舊會給排放區附近造成排放污染，積少成多的效應實在不可輕視。跟隨著綠色化學的理念，創建高校綠色化學實驗室勢在必行。

綠色化學的核心是“杜絕污染源”， 因此，實驗室藥品應妥善保存和使用，遵循科學化、準確化和數量化的要求，采用分類存放原則將劇毒化學藥品、易燃易爆化學藥品與一般化學藥品分開；根據化學藥品的特性對一些易揮發、易升華，易潮解、水解、風化、氧化或易與二氧化碳反應的化學藥品，分別采用蠟封、油封、水封、避光、低溫、通風、防震、防碰等方法進行保管。還應做好定期檢查工作，及時發現污染源并作出處理。

三、結論

綠色化學理念的出現以及其在高中化學實驗教學中的有效利用，很大程度上改進了高中化學教與學的發展，也創新了化學實驗的觀念。將綠色化學思想和原理自然生動地滲透于化學實驗課堂，在潛移默化中對學生進行綠色化學觀念的教育，用以增強學生的環保意識和實踐環境保護、可持續發展戰略對每一個公民的要求

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