浅谈绿色化学理念下中学化学教学举措

郭子童 姚军

【摘要】当今社会随着人们生活环境的恶化，绿色可持续发展观念也随之深入人心，绿色化学已然成为21世纪化学科发展的主流方向之一。教师可以在讲解化学知识的同时结合化学情境的真实案例，或者是通过结合绿色化学的前沿领域，帮助学生更深入地理解绿色化学的实际意义及前景发展，注重通过对化学实验绿色化改进、微型化处理，展示生活化实验等举措，使学生产生绿色化学观念的共鸣。

【关键词】高中  绿色化学  实验改进  举措

【中图分类号】G633.8   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）37-0118-02

一、高中绿色化学教育发展现状

新版教材将化学与自然资源的开发与利用替换成化学与可持续发展章节，虽然表面上只是几个字的变化，可以发现教材所体现内容侧重点的变化，从章节的题目可持续发展为着手点，与本文阐述绿色环保理念也非常契合，加强了教师对学生进行绿色化学理念的渗透教育。第八章就占有1/4的内容。绿色化学教育在整个高中化学必修内容中有弥足轻重的位置。围绕着高中化学实验中出现的“三废”污染问题不能有集中的列举以及讲述其解决措施，对待学生必做的化学实验，教师常常忽略讲述对待实验结束后的废弃液体后续处理问题，很少做到集中放置在废液缸中。虽然学校依据教材内容为高中化学教学中渗透绿色化学的思想理念留下重要的篇幅和课时安排，由于新教材应用实践的时间不久，所以教师对这章内容的理解不够深刻，不能贴切地举出相关需要渗透绿色化学观念的社会生产生活的案例。

不少教师会认为其在教学中不是考点为由，不会针对新学的化学与可持续发展理论的相关内容展开一定量的课后作业习题练习，绿色化学理念思想不能深入在师生的心中，那么对学生思维发散，创新能力、社会责任意识，兴趣驱动发展等方面培养不够。

二、培养学生绿色化学观念的必要性

化学是以实验为基础，开展教学活动的学科，可以在化学实验中要培养学生绿色观念，在教材中，注重强调在化学中如何贯彻可持续发展的理念，能将其作为正课的内容讲解，足以说明学生应活学活用绿色发展思想，对学生日后的生活习惯发展也有深远的影响。在高中化学课程标准中，也对学生需要掌握绿色化学理念有了更深入具体地阐述，绿色化学要培养学生以绿色意识为导向，成为了高中化学教学的重要的目标之一[1]，我认为绿色化学观念应该体现在三个方面：第一个方面知道能对环境造成污染的化学物质;第二个方面教师在进行实验时设计添加污染实验产物处理装置，目的是减少实验室“三废”的产生;第三个方面实验的改进，目的是减少化学对环境的负面影响，对污染预防的采用科学的解决手段，选择原子利用反应原子率高的流程，尽可能让每一个原子都进入到最终产物之中。教师也可以用现代教育技术代替一些危险复杂的实验，这样可以更简单明确抓住实验的本身原理。

其次，绿色不仅是代表大自然的颜色，更体现人们对生活更高的追求，让生活多一些绿色生机和活力。现如今人类和自然的发展不再是争锋相对，和谐共存，体现人们对大自然的敬畏，返璞归真的向往。只有当人们真正培养了绿色观念，绿色环保的意识，才能实现人类的可持续发展。

三、绿色化学在高中化学教学实施路径

（一）引入真实的化学情境，培养学生的社会责任意识

在高中化学的学习中需要教师在真实情境中融合有关绿色环保的化学理念，以润物无声的方式，培养发展学生的绿色观。在讲物质的分类时，导入这样的化学情境，2019年，在上海正式实施垃圾分类来进行治理垃圾污染环境的问题，将可回收物进行资源的可持续发展，根据规定把垃圾分为干、湿、有害垃圾、可回收物四大类。以上四类是属于并列，相互独立的关系。把同种按照某种属性进行分类时，叫作树状分类法。将绿色化学理念的渗透与相关的知识内容结合在一起，不仅对知识的记忆犹新，也能够培养学生具有社会责任感及绿色化的生活习惯。在讲环境污染时，要让同学了解著名的大气污染、水体污染、土壤污染事件（伦敦烟雾、日本水俣病、常外事件工业产生的“三废”没有安全排放导致土壤污染）、污染物其主要成分，在知识的讲解过程结合具体的化学对环境影响的负面案例，还能引导学生爱护环境的责任心，在绿色化学中体会保护生态文明环境建设来之不易的家国情怀。例如，在讲CO2、SO2以及NO、NO2物质时，可以引入问题空气质量报告，对常见的环境污染形成原因、主要危害进行分析，尽量减少一次性污染物的排放。化学教师是其观念的引导人、传播者。不仅在环境中融入绿色观念，还要在日常的生活中渗透绿色观[2]。例如，在硫酸的工业生产中，我们需要通入过量的O2使反应物SO2尽可能多转化为SO3。若尾气中有SO2会污染空气，可以用碱液NaOH吸收。如工业上制取硝酸，常常在尾气中再通入适量的氧气或空气，可以减少NO的排放，保护环境。体现了化学的绿色观，充分尽可能地提高原子的利用率。

（二）创新设计绿色化、生活化、微型化的实验方案，渗透绿色可持续发展观

（1）绿色化的实验的方法改进

制备CuSO4 第一种：Cu+H2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O;第二种：CuO+H2SO4（稀）CuSO4+2H2O，第一种方法制备CuSO4，会產生SO2副产物气体，污染环境。所以，通过第二种方法制备CuSO4。遵循了绿色观，选择原子利用率的方法。

（2）生活化的实验的原料改进

在萃取实验时，使用澄清的西红柿汤装入杯中，往杯中倒入一些食用油，观察现象：原来的黄色的油层在上，后来西红柿汤中红色的部分全部分散在油层上，油层变成了红色，西红柿汤变成了无色。这个趣味实验的原理就是萃取。

（3）微型化的实验改进

将二氧化硫性质探究实验改装成微型实验装置。实验使用在注射器中放入Na2SO3晶体，并吸入少量的60%浓硫酸，切记不接触纸条，该微型实验装置用于验证SO2气体的性质，观察实验现象，第一个SO2气体可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红，能验证SO2气体可以溶于水生成显酸性的H2SO3;第二个试纸若褪色，能验证SO2气体有漂白性;第三个蘸有酸性KMnO4的试纸褪色，验证其具有还原性;第四个试纸不能变蓝色，验证了SO2的氧化性弱于I2，将针管内的气体排放到NaOH溶液进行尾气处理。

铜与浓硫酸反应实验的绿色微型化设计改进：向青霉素瓶中加入5mL98%浓硫酸，然后放入一小块铜丝，将输液管口插在青霉素瓶上面，透明圆柱管中放入酸KMnO4溶液。再用连接一条输液管透明圆柱管中装入少量的品红溶液放在管尾部，在尾管处放一个尾气的吸收装置，装有Ca（OH）2的烧杯，并在烧杯上方放置一个防倒吸的漏斗，在漏斗口处放一个紫色石蕊试纸。可以很好地观察两个透明圆柱管中的液体均褪色，紫色石蕊试纸变红。

通过对本实验微型化的改进，可以很好地观察实验现象、节约药品。符合低碳经济的发展，微型化实验将成为化学实验的主流趋势。

（三）结合化学绿色前沿领域，激发学生探索绿色化学领域的求知欲

在讲第八章内容时，可以引入先进的绿色化学的核心科技领域，如许多国家开始把化学的绿色化作为新世纪化学进展主要方向之一，电池汽车运用锂离子电池， 2019年诺贝尔化学奖授予改进电池的科学家，电池本身也是化学能转化为电能的化学材料，锂离子从一种材料中出来，穿过电极进入另一材料，当电池接上充电器时，可以让此过程逆转，一直重复使用[3]。利用电化学反应的储能过程给我们人类带来储能装置，方便人们利用，改善温室气体的排放。还有一新型科技，中国首次实现了CO2到淀粉的从头合成，这也是国际上的第一次合成，这一技术在实验室中仅需要几个小时就可以完成植物需要几个月的过程。一旦广泛应用对我们国家来说能够节约90%的以上的耕地及淡水资源，这些化学中绿色前沿的技术领域的发展，按照绿色化学的观念以及循环利用的原则，给学生展现化学能给我们的生活带来科技便利的同时，还能為美丽家园建设奉献出非凡的价值，对于可持续发展贡献巨大的力量。

四、结论

总之，一方面，学校应该重视学生绿色观念的培养，另一方面，在传统的化学实验基础知识之上，教师可以在实验前明确强调一些绿色化的注意事项，高效地完成实验的知识点教授。通过对绿色化学理念的重视和倡导，尽量减少化学对环境的污染，体现的是人们和大自然的和谐发展，循环发展、可持续发展的理念，有利于学生三观的良好建设。做到社会经济快速发展的同时，教育先行，绿色先导。

参考文献：

[1]孙同明，李军.绿色化学思想在高考试题中的体现与教学启示[J].教学与管理，2020（24）：117-121.

[2]傅兴春.试论化学学科思想体系与探源[J].福建基础教育研究.2016（5）：37.

[3]Sean O'Neill.锂离子电池研究获2019年诺贝尔化学[J].Engineering，2020，6（5）：14-18.

作者简介：

郭子童（1997年7月-），女，蒙古族，内蒙古通辽市人，研究生在读，研究方向：化学课程与教学论。

姚军（1967年10月-），男，汉族，内蒙古通辽市人，博士研究生，教授，研究方向：电化学。