绿色化学与高中化学教学中的环保教育

罗雪红

摘 要：绿色化学是科学研究以及实际生成过程中不可或缺的一门科学，因此，树立绿色化学的意识应该从小学、中学、甚至从启蒙教育就开始。因此普及绿色化学，保护我们赖以生存的环境已成为当务之急。

关键词：绿色化学；高中化学教学；环保教育

随着科学技术水平的不断提高，人类的生活发生着翻天覆地的变化。而近几年发展速度更快，处在了科技大爆发的时期，规模也在向着多元化发展，科技成果的输出速度已大大超过经济发展的速度。然而在人们享受着新科技带给我们高度的物质文明和精神文明的同时，却逐渐的发现另外一个越来越凸显的问题——环境污染！不经意间，我们为此付出了沉重的代价，环境的日益恶化，不仅给我们带来了灾难，连地球上其他的生命也没能逃过，它们也正和我们一起经受着严峻的考验。

好在人类已经意识到日益严重的污染问题，更值得庆幸的是，人类这个智慧的群体，正在通过各种各样的途径和方式来弥补和减少、甚至杜绝环境污染的问题。于是，以“绿色”冠名的各种事物应运而生，“绿色化学”就是其中一员。人类要实现可持续发展，就必须依靠“绿色化学”。因为“绿色化学”是从源头上解决污染问题，还能将已产生的污染问题合理化解决的一门科学，是能够保障我们在科技道路上继续前行的一门科学，是保护人类赖以生存的地球的最合理、最科学、最值得信赖的方法。

一、 绿色化学

绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，是利用化学方法和化学技术减少或消除有害物质的使用和生产。其概念最早由美国化学会（ACS）提出，而且成为美国环保署（EPA）的中心口号，并很快得到全世界环保爱好者的积极响应。绿色化学的核心是利用化学原理，从源头上减少甚至消除工业生产过程中对环境产生的污染和危害。1990年，美国就颁布了污染防治法案，将污染防治确立为国策。1995年美国又宣布设立了 “绿色化学奖——美国总统绿色化学挑战奖”，1996年在华盛顿国家科学院颁发了第一届奖项。这是世界上第一个由国家的政府出台的对绿色化学实行的奖励政策。该奖项的设立，旨在鼓励人们重视环保问题，同时支持和鼓励为环保事业做出贡献的人们。该奖项自设立以来，现已颁发21届，每届均有不同的个人、团体或组织获奖。

绿色化学涉及的领域十分广泛，例如水处理、绿色合成技术及方法和过程的研究、可再生资源的利用、矿物资源的高效利用、合成材料的回收和利用、医药、农药等原子经济反应等等。

其实，完全无毒无害，完全良性的物质是不存在的。所以，在生产过程中，我们都会或多或少使用或制造一些化学物质，这些化学物质中，许多对环境以及人类多多少少都会产生一些影响或者危害。绿色化学的目的是依靠科技，使化学产品在设计、生产制造、使用，回收利用等过程中对环境和人类无毒无害，或者产生尽可能小的副作用和危害。把对污染的处理变成从源头上杜绝污染或者预防污染的产生。

二、 环保教育与绿色化学

1. 树立绿色化学的思想

树立绿色化学的思想，增强环境保护的意识，环境保护的教育应始终贯穿于整个教育过程，尤其是化学实验的教学中。

在我们进行化学实验教学时，应该具备绿色化学的思想，备课时，除了应有的内容，还应该再加一项，那就是绿色化学的思想。在实验过程中，在设计实验装置时，要从绿色化学的思想出发，充分考虑，优化设计方案，尽量使用最简单的装置，最少的药品，达到最好的实验效果。尤其有关有污染或有毒物质的实验设计方案中，要有预防污染扩散和废弃物处理、回收再利用等的内容。对于有毒气体的实验中，要注意做好实验前的装置气密性的检查，尾气的吸收或处理，甚至还要考虑到有毒气体万一泄漏时的处理办法。总之，各个环节都要树立绿色化学思想，设计方案要周全，有备无患。

青少年学生代表着国家的未来、民族的希望，是现代化建设事业的接班人，是21世纪振兴中华、实现中国梦的主力军，保护他们健康成长，让他们从小就树立意识，学习环保知识，是每位教师不可推卸的责任和义务。素质教育的背景下，在化学实验中进行绿色化学是符合素质教育要求和宗旨的，同时也是素质教育的内容，更是传播绿色化学理念的重要途径，还是对学生创新能力以及社会责任心的培养方式。

2. 改进化学实验，降低污染

中学的化学实验中，有很多涉及一些有毒有害物质，例如氨气、二氧化硫、氯气、氮的氧化物、苯、四氯化碳等有机物。这就要求教师在能保证教学效果的前提下，尽量改进实验装置和药品，使实验过程中产生的有害物质尽可能被吸收或得到合理地处理。

例如，人教版高中化学必修2第二章化学反应与能量，第一节化学能與热能的实验2-2，氢氧化钡晶体与氯化铵的吸热反应：

Ba（OH）2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O

在教学过程中，可以将课本中的开放性实验进行改进，改成封闭式的，使其产生的氨气不能挥发出来。具体操作如下：

将20 g Ba（OH）2·8H2O晶体研细后与约10 g NH4Cl晶体一起放入一带盖、透明的一次性塑料水杯中，在盖子中间剪一小孔，套一奶嘴，奶嘴中间插一玻璃棒（用于将反应物搅拌均匀），在盖子内壁贴一剪成荷花状的滤纸，并用酚酞试液浸湿滤纸。然后在水杯外再套一装有约20 mL自来水的相同水杯。迅速搅拌，观察现象。

可以看到，固体逐渐变为糊状，触摸水杯，明显感到外壁冰冷，挤压水杯外壁，发出“嚓嚓”的响声，取下外层水杯，其中水已结冰，附着在内层水杯外壁，盖子内壁上的滤纸变红。

这样的改进，从两层水杯之间的冰有力地证明了反应吸热，盖子内壁上的滤纸变红证明生成碱性气体，生成的水吸收了生成的氨气。反应完成后，打开盖子，几乎闻不到氨气的刺激性气味，大大减少甚至消除了产生的氨气对人及环境的影响和危害。

再如人教版高中化学必修1第四章非金属及其化合物，第四节氨 硝酸 硫酸，浓硫酸使蔗糖炭化的实验，由于有SO2 释放出来，污染环境，是该实验的问题。因此，采用以下的装置，可以减少或避免污染。endprint

将氢氧化钠溶液置于一培养皿中，在氢氧化钠溶液里放一小烧杯，另在小烧杯上倒扣一个大烧杯（氢氧化钠溶液应淹没大烧杯下口，起到密封的作用），把20克蔗糖放入小烧杯里，再逐滴加入20 mL的浓硫酸，立即用玻璃棒快速搅拌。很快蔗糖变黑了，形成疏松多孔的海绵状的碳柱。反应的有关化学方程式是：C12H12O22浓硫酸12C+11H2O，C+2H2SO4（浓）△CO2↑+2SO2↑+2H2O，2NaOH + SO2Na2SO3 + H2O，SO2被NaOH溶液吸收，避免了其对环境的污染。

3. 积极采用微型化学实验，增强环保意识

微型化学实验就是在不影响实验效果的前提下，用尽可能少的化学试剂进行实验。出于对环境保护的考虑，只要能达到实验目的，可以把实验方案进行改进，对于有些化学反应，教材中对浓度用量等作了要求，但有些实验中对试剂的用量没作明确的要求，而这类实验往往现象明显，极易成功，只需少量试剂就可以达到很好的实验效果。

例如人教版高中化学必修1第四章非金属及其化合物，第二节富集在海水中的元素氯中氯气的性质实验，只要用以下的微型实验，就可以得到很好的实验效果。在一两端有支管的U型管，一端支管口密封，另一端支管口连一导气管，通入氢氧化钠溶液中，底部放入少量高锰酸钾粉末，在被封闭的管口加一装有分液漏斗的橡胶塞，分液漏斗内加入适量的浓盐酸，另一管口装一插有玻璃棒的橡胶塞，在玻璃棒的下端，由上到下贴上两条小滤纸条、一条湿润红色纸条、一条干燥红色纸条。滤纸分别被淀粉碘化钾溶液、溴化钠溶液湿润。进行实验时，打开分液漏斗活塞，产生的氯气与红纸条及滤纸接触时，会看到四个纸条出现不同的现象，而且现象明显。

这个微型实验，试剂用量很少，同时又减少了氯气的污染，实验时间短，现象产生的又快，既环保又体现了绿色化学的特点。正因如此，微型化实验得到国际化学界的公认和一致的好评。

4. 充分发挥教材的作用，强化环保意识

仔细分析，在化学现行的教材中有关环保教育的内容很多，例如人教版高中化学必修1，第四章非金属及其化合物，必修2第四章第二节资源综合利用，环境保护，其中还提到绿色化学。这就要求化学教师在教给学生知识能力的同时，还要注重强化环保意识。因此在备课时就要合理地、科学地结合教材中的有关环保的内容，挖掘和整理相关资料，适时地对学生进行环保教育。教学过程中，用多媒体展示搜集整理的这类新闻、报道及图片，触目惊心的画面、数据及场景给学生留下了难以磨灭的印象，既让学生对目前生态环境有了一些了解，更让学生意识到环境保护的迫切性，绿色化学的重要性和必要性。

5. 聯系生活实际，加深学生的环保意识

化学与生活息息相关，例如各种装饰材料中还有甲醛、甲苯、二甲苯、VOC（有毒挥发气体）等有害物质。在油漆、黏合剂中这些物质也大量存在，这些物质会对环境和人体健康造成一定的危害。对人体具有麻醉、刺激作用，高浓度时对神经系统有毒害作用。其中苯能在神经系统和骨髓内蓄积，使神经系统和造血组织受到损害，引起血液中白细胞、血小板数减少，长期接触可引起白血病。还有氡，它是一种无色气体，在室内，大多数氡气吸附在空气中悬浮的细小的微粒上。当吸入氡气后，其不断沉积在呼吸道表面，在局部区域内不断积累，可导致肺癌、白血病及呼吸道等疾病。在肺里面，氡能对肺产生危害。世界卫生组织已将氡气列为使人致癌的19种物质之一；在信息量庞大且充足的今天，这些资料到处可见，可以给学生播放有关视频或报道，既为所涉及的内容提供了有力证据，又丰富课堂内容，还提高学生学习化学的兴趣。更让学生真切的感知到环境保护的迫在眉睫，且任重道远。

三、 结束语

生存与发展是人类生存的最基本问题，自从有了人类，在人类与环境不断地相互影响和相互作用过程中，环境问题一直伴随着人类的活动而产生。而化学与环境有着密不可分的关系，在很多情况下，环境污染主要是由化学污染造成的，但我们更应该清楚地看到，解铃还须系铃人，要解决这些环境污染的问题，最终还得依靠化学方法。

参考文献：

[1]穆虹列，刘 勇.化学实验教学与绿色化学教育[J].化工设计通讯，2016，（9）：85.

[2]张雪利.微型实验与绿色化学[J].广西工学院学报，2005，（6）：106-108.endprint