化學實驗創新教學中實施綠色化學理念的研究

摘 要：在中學階段進行綠色化學理念的教育，是培養具有綠色化學和環保意識的高素質人才的根本途徑，也是解決環境問題的有效措施。本文以新課程標準下綠色化學的內涵為基礎，對如何在化學新課程實驗教學中實施綠色化學教育進行了初步的探討。

關鍵詞：新課程；實驗教學；綠色化學；策略研究

一、新課程標準中的綠色化學現代內涵

1.綠色化學和綠色化學教育

綠色化學誕生于上世紀90年代，概念從一提出來，就明確了它的目標，即研究和尋找能充分利用的無毒害原材料，最大程度地節約能源，在各環節都實現凈化和無污染的反應途徑。它的最大特點在于它是從始端就采用實現預防污染的科學手段，因而過程和終端為零排放和零污染，具體體現在“5R”上──減少用量（Reduction），重復使用（Reuse），可回收（Recycling），能再生（Regeneration），排斥有毒物（Rejection）。綠色化學主張在通過化學轉換獲取新物質的過程中充分利用每個原子，具有“原子經濟性”。因此，它即能充分利用資源，又能實現防止污染。綠色化學要求盡可能小的負作用，它是一種理念，一種追求人與自然的和諧共處和可持續發展的理念。

綠色化學教育，是以可持續發展戰略為根本原則和目標，將化學科學的真理性與人文需要的合理性融為一體的教育。實施綠色化學教育的首要任務在于確立可持續發展為化學教育的道德規范和價值準則，促成一種新的統一的綠色教育觀念體系，強調人類對環境與發展的責任感，培養學生以“科技與社會”之間和諧發展為基礎的道德、倫理和科學價值觀念。使它既植根于科學的客觀規律，又植根于人類普遍信仰與認同的價值需要，并以此觀念體系為指導，來認識化學科學，營造綠色氛圍，規范人們行為，最終達到以化學教育為先導帶動社會各個領域的可持續發展。

2.新課程標準中的綠色化學內涵

新課程標準要求學生應形成科學的自然觀和嚴謹求實的科學態度，更深刻地認識科學、技術和社會之間的相互關系，培養學生的科學素養和科學精神。綠色化學教育改變了傳統化學教學中唯科學、唯技術的教學，注重培養學生的科學精神和價值觀。

新課程標準要求教師能幫助學生獲得未來發展所必需的化學知識技能和方法提高學生的科學探究能力，在實踐中增強學生的社會責任感，提高學生的實踐能力。綠色化學教育是在化學教育中實施可持續發展教育的必要途徑，并且通過以綠色化學的標準對現有的化學技術進行篩選，對不符合的技術進行改造和探索，是提高學生科學探究和實踐能力的過程。

新課程標準要求學生不但要獲得化學知識，更要獲得社會責任感和科學素養，要具備科學的價值觀和實事求是的科學態度，正確理解科學、技術與社會的相互作用。綠色化學不僅是一門學科，它更是一種戰略方針，一種指導思想，一種研究政策。通過綠色化學教育，增強綠色意識，認識綠色化學對于人類及其賴以生存的環境可持續發展的重要性，從而理解整個社會可持續發展的重要性，這就是新課程標準中的綠色化學現代內涵。

二、新課程實驗教學中實施綠色化學教育的策略研究

1.深入研究和科學改進教材實驗，消除實驗污染源，為學生滲透綠色化學意識

所謂科學改進實驗就是指根據教材中提供的原有實驗的基礎上，進一步對實驗操作、實驗裝置進行改造，在保證實驗方法更科學合理，更安全簡便的同時，從保護環境入手，使實驗目標更加清晰，力求在源頭上消除污染源。化學實驗過程中常常會伴隨有氣體、液體或固體產物的生成，而這些產物中許多是屬于有害或有毒的物質，特別是有毒氣體不僅會直接影響到師生的健康，而且逸散到空氣中還會對大氣造成污染。因此，在一些有毒氣體性質和制備的實驗中，就必須增加尾氣處理裝置或及時燒掉，把有毒氣體轉化成無毒或毒性降解物.

2.精心組裝和整合教材實驗，減少污染次數，為學生弘揚綠色化學思想

組裝整合實驗是指通過調整實驗的操作，把幾個分散的實驗組合成一個整體，連續做一個系列實驗，同時使一個實驗的產物成為下一個實驗的原料。這種教學方法不僅能滲透綠色化學教育的思想，而且還能較好的檢查學生的操作技能和實驗教學效果，增強學生的經濟和環境保護意識。譬如，在無機化學學習中，有關元素及其化合物的知識，大多是通過實驗來給學生提供感性認識的。筆者通過調查發現，在實際教學中，多數教師和學生所做的實驗，均為“一個實驗只用來說明物質的某一個性質”，要想完整地學習某一物質的整體知識，就必須通過若干個這樣的單一實驗來進行。這樣做不僅多損耗了藥品，浪費了時間，而且還增加了有毒物質擴散到環境中的機會。組裝整合實驗后，就可以較好地解決上述問題。

3.積極推行微型化學實驗，有效控制環境污染，為學生增強綠色化學觀念

微型化學實驗與常規實驗相比具有節省藥品、實驗現象明顯、污染程度低或沒有、安全等優點，開展微型實驗充分體現了現代綠色化學教育觀念，具體體現在于：微型化學實驗在提高學生智力和創新能力的同時，有利于增強學生的資源意識和環保意識；由于試劑用量的盡量減少，也就盡可能地減少了實驗“三廢”；將預防化學污染的思想貫穿于化學教育的全過程中。

4.努力開發原子經濟反應，合理選擇物質制備路線，為學生樹立綠色化學理念

原子經濟性這一概念最早是1991年美國Stanford大學的著名有機化學家Trost提出的，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產物。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物，不產生副產物或廢物，實現廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應的原子經濟性，認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之結合到目標分子中達到零排放。綠色化學的原子經濟性的反應有兩個顯著優點：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地減少了廢物的排放。在新課程教學過程中就可以借助一些實驗方案評價與設計類試題為學生逐步滲透綠色化學理念。例如：在探究硫酸銅晶體的制備方案時，教師可以引導學生提出各種制備方案，然后進行評價分析，最后從原子經濟性角度分析得出最佳方案為方案四。