绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用

摘 要：在可持续发展战略指导下，“绿色化学”理念逐渐渗透到化学教学中.在这样的大环境下，教师在指导学生做化学实验室后除了要达到促使学生理解并吸收化学知识的目标，还要结合实际情况渗透绿色化学理念，以此培养学生的环保意识，使学生成为绿色化学的践行者.本文先简单概括“绿色化学”内涵，再从合理控制化学试剂使用量、采取小组合作探究学习法、利用多媒体技术展开实验教学、替代或优化化学实验试剂与装置这几个方面就化学实验教学中应用绿色化学理念的具体策略进行论述.

关键词：绿色化学理念;实验教学;高中化学

中图分类号：G632      文献标识码：A      文章编号：1008-0333（2021）27-0076-02

收稿日期：2021-06-25

作者简介：曾德波（1984.6-），男，云南省昆明人，本科，中学一级教师，从事化学教学研究.

化学是一门实验性非常强的学科，很多理论知识需要依赖化学实验，而化学实验过程中会产生废弃物，且很多用于实验的材料具有毒性，若是师生缺乏安全、环保意识，其自身健康很容易受到危害.为了减少对环境的污染，也为了保障学生的人身安全，教师在指导学生开展化学实验时应渗透绿色化学理念.就目前高中化学教学情况来看，绿色化学理念并未得到全面渗透，力度有待加强，本文对此进行研究.

一、“绿色化学”的内涵

“绿色”是指无污染，具体来说，是指不会破坏自然环境.“绿色化学”主要是指在化学教学、制作、生产等环节中，化学制品、试剂、实验等不会产生破坏生态平衡或者危害环境的物质.在高中化学实验教学中渗透绿色化学理念，需要在保证化学实验原材料满足实验要求的基础上最大限度使用可再生能源以及节能环保的物质，化学实验过程中会用到一系列的催化剂、溶解剂等，其剂量要达到规范标准，并尽可能地保证没有毒害.与此同时，排放化学废物、废弃的途径要节能环保，使原子得到充分利用，保证排放的彻底性.除此之外，要针对化学反应的能量消耗进行严格控制，并防止实验过程中意外事故的发生，为实验者的人身安全提供可靠的保障.

二、高中化学教学中应用绿色化学理念的策略

1.控制化学试剂使用量，减少资源浪费和环境污染

用于化学实验的试剂多数都具有污染性、腐蚀性，很多试剂还具有毒性.而且经过化学反应后，会产生废弃物，这些都会污染环境.所以，绿色化学理念下，教师应合理控制化学试剂的使用量.在高中化学实验中，很多实验对实验材料、试剂的使用量并未做出具体规定，只是简单概述为“适度”或“适量”，这是比较模糊的，多数教师为了让化学反应更加直观、具体，往往放入大量化学试剂，还有一些教师，对于实验试剂的用量很难做到有效把控.为了践行绿色化学，教师应当以此为切入点，对化学试剂的使用量进行合理控制.从根本上来说，对学生进行实验教学，目的就是让学生直观的看到化学实验的反应过程，使学生有效理解并吸收其中的化学知识.所以，在做化学实验时，教师要本着实验能够顺利进行的原则，确保学生能够直观的看到实验现象，而不要一味地要求实验现象激烈.为了实现这一目标，教师可以用滴管、试管等化学仪器进行实验.这样既能保证学生看到实验结果，又能减少资源浪费以及废弃物对环境的污染.例如，在乙烯制备实验中，教师可以组织学生开展微型实验，指导学生用小试管进行.这样的微型实验可以节省乙醇等化学试剂，还能减少浓硫酸的产生量，既保护了环境，又减少了资源浪费，可以有效实现绿色化学教学.

2.采取小组合作探究学习法，缩小化学实验的教学规模

在高中化学实验教学中，教师可以立足实际采取小组合作探究教学法，顾名思义，若干个学生组成一个小组共同展开化学实验.这种教学方式的优势在于：第一，有利于营造民主、活跃的教学氛围，从而唤醒学生参与化学实验的兴趣.第二，有利于促进学生思维发展.学生之间存在差异性，不同的学生组成一个小组共同学习，彼此借鉴、取长补短，可以培养学生的发散思维，还能培养学生的合作精神.第三，缩小化学实验教学规模，节省化学实验材料.若干个学生组成一个小组学习，可以在很大程度上节省化学试剂，从而落实绿色化学教学目标.例如，在氧化还原反应中，教师可以组织学生以小组为单位开展CO氧化还原Fe2O3的化学实验.首先，依据组间同质、组内异质的原则进行分组，将家庭背景、心理特征、兴趣爱好、学习成绩存在差异的学生组成学习小组，使每个小组能够实现优势互补.其次，要求学生相互交流，梳理实验思路，制定实验计划，并明确各自的职责.最后，让学生按照实验步骤展开化学实验，做到分工明确，如一人操作，一人观察，一人记录等.在氧化还原反应中，由于展开小组合作学习，所以原材料CO的使用量大幅度减少，而且实验产物CO2的量也大幅度减少，更重要的是，合作学习法的实施，实现了全体学生的真正参与，促使学生有效理解并吸收其中的化学知识.由此可见，小组合作学习法的合理使用，既保证了化学实验教学质量，又能培养学生的环保意识.3.利用多媒体技术展开实验教学，增强学生的环保意识

在高中化学实验教学中，并非所有的实验都要实践操作，很多化学实验的本质是科普性实验，目的是让学生了解并掌握化学变化，而多数化学变化有较高的危险性，不仅会产生有毒物质，甚至会发生爆炸等.所以，从安全、环保角度考虑，教师只需要利用多媒体将实验现象呈现出来，避免对自然环境造成破坏或者给环境造成污染.通过多媒体呈现出来的化学实验不仅安全、环保，而且能够让学生详细、直观地观察化学实验过程，甚至能够将化学实验中肉眼无法看见的微观粒子变化形象地呈现出来，这有助于学生理解和消化.例如，很多化学试剂燃点非常低，甚至只需要轻微摩擦或撞击就会产生剧烈的化学反应，如硫黄、镁粉、锌粉等，还有部分化学气体受热后容易发生爆炸，如甲烷、氢气等.使用这些化学试剂展开的化学实验非常危险，而且对空气的污染也非常强.对于这类化学实验，教师可以利用多媒体进行教学，带领学生观看事先准备好的实验视频，并且结合视频画面辅助讲解.此外，对于学生没有理解的实验环节，教师还可以使用回放功能，并对视频播放的速度进行控制，确保学生理解并掌握每一个细节.虽然在这样的化学实验教学中学生并未真正参与实验，但是通过反复观看视频也能理解并记住实验现象.既保证了化学实验教学质量，又能增强学生环保意识.

4.替代或优化化学实验试剂与装置，提升实验的环保性

绿色化学教学理念下，教师在组织学生展开化学实验时，面对污染性、腐蚀性或毒性较强的化学试剂，应思考是否能够用不同的化学试剂去替代或优化以达到降低污染或腐蚀的目的，既不影响学生学习效果，又能达到保护环境的目的.例如，在高中化学实验中经常会用到硫酸这一物质，硫酸的污染性和腐蚀性都非常强，在实验过程中，教师可以用一种与硫酸有着相同效果但却绿色无害的试剂去替代，有效践行绿色化学理念.例如，在乙烯化学实验中，教師可以用氧化铝取代硫酸，这样既不会影响化学实验结果，还能大幅度降低化学实验对环境的污染.在实验开展过程中，教师要明确告知学生氧化铝取代硫酸的目的，让学生知道，之所以用氧化铝进行实验，是为了减少污染，既不影响学习，又能实现对环境的保护.在这种教学理念和环境的影响下，学生的环保意识会越来越强，成为绿色化学的践行者和保护环境的带头人.

综上所述，在高中化学实验教学中有效应用绿色化学，不仅可以强化学生对化学知识的认知与理解，还能培养学生的节能意识、环保意识，此外，这也是践行可持续发展战略的重要途径.化学教师应当予以重视，在实验过程中严格控制化学试剂使用量、采取小组合作探究学习法、利用多媒体技术展开教学、替代或优化化学实验试剂与装置，以此减少资源浪费和环境污染、增强学生的环保意识，为人与自然和谐相处打好牢固基础.

参考文献：

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[责任编辑：季春阳]