开展绿色化学实验，构建生态化学课堂

焦伟

摘 要：当前环境污染成为一项严重的社会问题，由此，教育行业也要跟随时代发展的脚步，做好环境保护工作，在教学活动中多多渗透“防污染”“环保”“绿色”理念，这样既能够提升学生的环境保护意识，同时也能够展现出学科教学中的育人功能。高中化学是一门实验性非常强的学科，很多化学知识都需要实验探究来展现过程、结论。化学实验操作过程中会产生一定的污染物，因此，高中化学教师需要做好化学实验教学的防污染工作，把绿色理念、环保理念渗透到高中化学教学工作中去，构建和谐、健康的高中化学实验课堂。

关键词：高中化学;绿色实验;生态化课堂

素质教育理念下，教师不仅要传授给学生理论知识，更重要的是要培养学生良好的学科核心素养，这样学生才能够对所学知识有更为深刻的理解和认知。在高中化学学科教学中，教师需要注重培养学生良好的动手操作能力、观察能力、探究能力，因此，教师需要加强对化学实验教学的重视，引导学生在化学实验中构建知识体系，锻炼思维能力与实践能力。在高中化学实验教育活动中，教师需要注重渗透环保理念、绿色理念，无论是实验材料的准备阶段，还是实验的操作过程、后续处理，都要做好防污染措施。高中化学实验具备可替代性、互补性等特征，一些会污染环境的实验可以用其他实验方法来替代，这样既能够让学生掌握实验原理、化学知识，同时也能够为学生构建和谐、健康、温馨的实验氛围，在学习过程中提升学生的环保意识。

一、在高中化学实验教学中引入防污染措施的意义

随着经济的飞速发展，当前人们面临着严重的环境问题，比如，土壤酸碱度改变、酸雨、雾霾等，这些都严重威胁着人们的生命安全。而化学是一门把实验作为基础的基础学科，同时，实验也是学生全面掌握化学知识的重要途径，由于化学实验的类型是不同的，在实验操作过程中会涉及各式各样的试剂、药品，那么相应地也会排放一定的污染物。污染物的种类也是多样化的，其中包含了无机污染物、有机污染物等。无机污染物包含强碱、强酸、重金属等，有机污染物包含吡啶、苯酚、乙醛、甲醛、乙苯、甲苯等。无论是何种污染物都会产生“三致效应”，不仅会破坏我们的生态环境，还会影响学生的身体健康问题，产生一定的危害。由此，在高中化学实验教育活动中引入防污染措施是非常有必要的，不仅能够减少对环境的污染，而且能够优化化学实验步骤、流程，培养学生良好的思维意识、创新意识、环保意识，这对学生未来的人生发展都是非常有益的。除此之外，在高中化学实验教育活动中引入防污染措施也是展现化学学科育人功能的一种途径，可以让学生意识到化学学科知识和实际生活有很大的联系。

二、基于核心素养的高中化学实验教学防污染的有效策略

（一）重新设计高中化学实验

在高中化学实验课堂教育活动中，一定要着重体现“绿色化”思想理念，改革传统的化学实验步骤、方法，科学、妥善设计化学实验内容，让学生在掌握基本化学实验技能的同时，去除掉实验中对环境污染影响大、中毒性大的化学实验内容，利用一些可以替代的化学物品对传统实验实施改良，如可以把有机溶剂调整为绿色溶剂，把硫化氢气体调整为硫化钠，只是改动其中一个化学实验步骤就能够减少环境污染物。同时，教师还要减少一些和元素相关的化学试管性质实验内容，引入一些能够保护环境的化学实验内容，突出体现绿色化学实验思想。除此之外，教师还需要对高中化学实验方案实施优化设定，全面循环利用一些废弃物、实验产品，如可以通过蒸馏废弃的酒精生成较为优质的酒精，实现实验物品的重复利用。教师还可以把物质含量测定、性质实验、化合物生成实验放在一起，有效减少化学实验污染物的排放。以上都是高中化学实验中防污染的有效措施，教师需要提前做好准备工作，并且有针对性地引导学生去探究这样做的原因，让学生对化学实验防污染有一定的了解与认知，在无形之中提升学生的环境保护意识。

（二）注重化学实验的微型化

微型制备实验是在20世纪80年代取得成功的，从此微型化学实验成为一种应用和探究趋势。微型化学实验主要是结合少量的反应物质来获得相应的化学信息，属于一项技术和实验方法。微型化学实验中所需要的试剂用量只有传统化学实验中的十分之一，甚至可以是更少，但是其实验较为方便、安全，效果准确，并且能够展现出防污染、保护环境的作用。微型化学实验还能够减少实验时间以及试剂用量，有效降低对环境的污染，让学生在动手操作中锻炼自身的实践能力、创新能力，拥有较强的环保意识。由此，在高中化学实验教育活动中，教师需要结合教学内容多设定一些微型化学实验，引入更多的新技術、新试验方法，着眼于目前的污染预防、环境安全需要，最大程度减少药品的使用。微型化学实验的作用是保护化学实验环境安全，其优势也是多方面的，最为显著的优势为便于携带、安全性高、污染最少、经费最少、简便快速等，有助于提升高中生的科学素质以及环境意识。当前很多教师也在运用无机化学实验，虽然无机化学实验中的原料毒性比较小，但是其排放量比较大，依然会造成一定的污染，因此在高中化学实验课堂活动中引入微型化学实验是必然选择。在化学实验微型化操作过程中，教师需要把操作权交给学生，让学生可以全面观察化学实验步骤、过程等，通过自己的努力去探究化学知识，学会如何做好污染防护工作。比如“硫在氧气中燃烧”的实验。在传统实验教学中需要0.3克到0.5克的硫，最后会产生出0.6克到1.0克的二氧化硫。开展微型实验后，在实验中只需要0.02克的硫，产生的二氧化硫也只有0.04克，对环境产生的污染比较小。

（三）实现化学实验的多媒体仿真、计算机辅助

在高中化学实验课堂教学活动中，很多化学实验操作会排放出大量的有毒气体，甚至存在较为严重的安全隐患，教师通常都会小心翼翼快速展示一遍，无法让学生全面、认真观察实验现象，甚至很多时候直接略过化学实验。为了避免不安全因素与环境污染问题，教师可以实现化学实验的多媒体仿真以及计算机辅助。当前信息技术被广泛地应用在人们的生活与工作中，为人们带来了较大的便利。同样，在教育行业也出现了“互联网+教育”的模式。高中化学教师要跟上时代发展的脚步，利用多媒体系统中的仿真实验来形象、直观、全面展示化学实验过程，用动画、图像、声音、文字的形式，对化学实验的实验过程、装置、基础原理开展计算机演练，让学生利用多媒体了解化学实验，这样不仅能够帮助学生巩固、复习化学课本知识，同时也能够把枯燥、复杂的化学原理生动化、形象化、直观化地展示出来，提高学生参与高中化学实验教育活动的自主性与积极性，拥有一种身临其境的感觉。伴随着信息技术的迅速发展，无机化学实验仿真有了更多的保障，在计算机中能够展现虚拟化化学实验室，学生能够看到导管、漏斗、集气瓶、锥形瓶、烧瓶、铁架台、酒精灯、烧杯、试管等化学实验常用的器具，在计算机中能够自由添加药品、构建实验装置。同时，在计算机中可以为学生展示真实的化学实验现象，提供更为精准、科学的化学实验数据。在高中化学实验教学活动中引入信息技术，除了能够起到防污染的作用，还能够节约更多的课堂时间，比如，在传统化学实验课堂活动中，化学实验装备的安置会占用大量的时间，通过计算机虚拟化呈现能够迅速、全面展示出这些化学实验装置，让学生观察微观世界中的真实场景，提升学生的化学学科素养，无形之中也能够提升学生的环境保护意识。

（四）妥善处理化学实验中的废弃物

除了使用计算机化学仿真实验，其他化学实验多少都会产生一定的污染物，因此，做好化学实验中的废弃物处理是非常有必要的，这也是做好化学实验环境保护、绿色化学实验的最后一个重要屏障。首先，教师、学生需要科学掌握废渣、废液的处理方案，同时也要考虑到对废弃物的再次利用、综合利用，有效防止出现二次污染，达到以废治废的化学实验效果。其次，教师与学生需要明确污染物的处理原则，其中包含集中处理、分类存放与收集，尤其是一些废液需要结合化学特征来选择最佳的容器以及存放地点。同时，这些废液不能混合储存，以防止排放有害气体、危险事件的情况发生。容器上也需要合理设定标签，其中要标明储存时间、废物种类等，实现定期处理废旧物，对实验室中的废水处理要做到达标排放。除此之外，教师需要鼓励学生自主参与到化学实验废弃物处理过程中，这样能够让学生二次巩固化学装置、化学实验物品等，同时也能够无形之中提升学生的环保意识，在以后的化学实验中自主引入防污染措施。在日常生活中，教师也要让学生拥有强烈的环保意识，尽量少使用一些高污染的化学用品，为生態环境的发展贡献自己的一分力量。

总之，基于核心素养培养模式下，在高中化学实验课堂教育活动中，教师需要做好防污染的措施，无论是在化学实验准备工作中还是化学实验操作、善后问题中，都要着重体现出绿色化学理念、环保理念等。教师要把绿色环保理念渗透到化学实验中去，引导学生科学掌握实验步骤，对一些污染性比较大的实验步骤，引导学生思考使用何种替代物能够有效防止污染。这在无形之中可以锻炼学生的思考能力，加深学生对所学化学实验知识的理解与巩固，让学生具备较强的环境保护意识，培养学生良好的化学学科综合素养。

参考文献：

[1]李俊桂.绿色化学教育理念在中学化学实验教学中的渗透[J].当代化工研究，2019（2）：22-23.

[2]马志成，胡阁，李肇国，等.高校基础化学实验室废弃物处理的调查研究[J].实验室研究与探索，2011，30（5）：179-182.

[3]田福平，张艳娟，贺民，等.加强实验教学过程管理 促进实验教学目标达成[J].大学化学，2018，33（2）：29-35.

[4]张强.绿色化学教育理念在高中化学实验教学中的渗透[J].科学咨询（教育科研），2018（3）：119.