張悅 翟宏菊

摘??要：隨著新課程改革的實(shí)施，對化學(xué)教學(xué)提出了更高要求，如何將綠色化學(xué)理念滲入到中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以成為教育界關(guān)注的話題。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，因化學(xué)實(shí)驗(yàn)而產(chǎn)生的污染作為一種特殊的污染，更需要每一位化學(xué)人重視。然而目前很多高中對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性和綠色化滲透做得還不夠。本文從綠色化學(xué)理念出發(fā)，對高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)壳按嬖诘膯栴}及實(shí)施綠色化實(shí)驗(yàn)的意義進(jìn)行了闡述，并提出一些解決策略，希望對一線的化學(xué)教師能有些啟發(fā)和幫助。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)；高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

近年來，綠水青山就是金山銀山的理念深入人心，隨著全球環(huán)境問題和資源短缺問題的加劇，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時對環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求，綠色化學(xué)的概念開始引起人們的廣泛關(guān)注。因此在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師除了要重視基本知識基本技能的傳授，還要注重滲透化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化理念，注重培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識和社會責(zé)任感。在新課改中，提出了“以人為本”“環(huán)保教育”等要求，這就需要教師將跟多精力放在如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面上。

• “綠色化學(xué)”的含義

綠色化學(xué)也稱環(huán)境友好化學(xué)，不同于“先污染后治理”的觀念，其主要利用化學(xué)原理和化學(xué)手段，減少或者從根本上消除在生產(chǎn)中涉及到的有害物質(zhì)。綠色化學(xué)理念主要有以下四個特點(diǎn)：一.保證化學(xué)反應(yīng)條件無毒無害；二.使用無毒無害的反應(yīng)物；三.反應(yīng)中的物質(zhì)循環(huán)利用；四.盡量做到無副產(chǎn)物，零排放?[1]。這一理念的出現(xiàn)讓我們重新認(rèn)識化學(xué)這個學(xué)科，對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)和創(chuàng)新。

• 實(shí)施綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義
  • 實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展

隨著我國人民生活水平不斷提高以及環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，人們開始越來越重視保護(hù)生態(tài)環(huán)境，這就要求我們把環(huán)境保護(hù)擺在首要位置來進(jìn)行治理。綠色化學(xué)是可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)物，它在一定程度上可以反映出社會和經(jīng)濟(jì)對于環(huán)境問題的解決。綠色化學(xué)可以把“污染控制”轉(zhuǎn)向“污染預(yù)防”，從根源處解決化學(xué)工業(yè)污染對環(huán)境的危害。作為新一代的化學(xué)人，不僅要努力踐行和發(fā)展新的，綠色環(huán)保的化學(xué)，更要將這種理念傳遞給更年輕的一代，使之更為廣泛的被了解，被接受，被實(shí)施?[2]。綠色化學(xué)的研究是為了解決環(huán)境問題，它具有一定的社會可持續(xù)發(fā)展意義，同時也符合我國經(jīng)濟(jì)、政治和文化等方面快速增長下對資源和生態(tài)環(huán)境需求日益增加而帶來嚴(yán)重影響這一事實(shí)。所以我們必須從根本上解決問題，使綠色化學(xué)發(fā)揮更大的作用，從而促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展，更好的解決我國的環(huán)境問題。

2.2?促進(jìn)教師教學(xué)水平與素質(zhì)提升

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門綜合性很強(qiáng)，抽象性強(qiáng)且實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科，因此教師必須轉(zhuǎn)變觀念和方法去引導(dǎo)學(xué)生們主動地參與課堂活動。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師的個人素質(zhì)與價值觀對于學(xué)生的價值觀的形成有著重要的影響。新課程改革，新教材的研發(fā)和使用，都要求著化學(xué)教師樹立新的理念，并將新的理念融入到課堂中去，促使教師更新教育信息理念，發(fā)展新的教學(xué)模式，提升自身的環(huán)保意識，在自我提升中多與學(xué)生交流，師生共同進(jìn)步，努力成為一名優(yōu)秀的新時代化學(xué)教育工作者。

2.3?提升學(xué)生的綠色化學(xué)意識

《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中要求，學(xué)生的環(huán)保意識和思想對社會發(fā)展有最直接且深遠(yuǎn)的影響，是開展綠色化學(xué)教育的開端和核心。綠色化學(xué)理念的事實(shí)依靠實(shí)驗(yàn)，教師要嚴(yán)格根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅要增加綠色化學(xué)的具體內(nèi)容，還要培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)觀念，促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展，教師要充分結(jié)合教材內(nèi)容開展有效教學(xué)。中學(xué)生已經(jīng)具備獨(dú)立思考的能力，培養(yǎng)他們的環(huán)境保護(hù)意識是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維意識和動手操作能力的重要部分，所以在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)反復(fù)強(qiáng)調(diào)綠色化學(xué)理念的重要性，教師要在教學(xué)過程中做出正確引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)，刻苦鉆研的學(xué)習(xí)精神，讓學(xué)生理解環(huán)境保護(hù)，社會發(fā)展和科學(xué)教育之間的關(guān)系，使學(xué)生在化學(xué)的知識海洋中，不僅學(xué)習(xí)到有用的知識，并且可以提升自己的社會責(zé)任感，同時高度認(rèn)同化學(xué)學(xué)科對社會發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，能夠客觀評價化學(xué)帶來的消極影響，做出積極的改變，用綠色化學(xué)理念做環(huán)境保護(hù)的踐行者。

2.4?保障師生的人身安全

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)對環(huán)境有一定的污染。由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的一些具有污染性的化學(xué)物質(zhì)并沒有得到良好的管理，很有可能在操作過程中對實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生的身體健康造成損害。要想避免污染性物質(zhì)對師生健康的危害，需要化學(xué)教師用綠色化學(xué)理念改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，對以往具有污染性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行革新，減少化學(xué)污染，有效落實(shí)綠色化學(xué)理念，讓學(xué)生在安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中操作，并指導(dǎo)學(xué)生積極思考，將綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想牢記于心。在實(shí)際的教學(xué)活動中，學(xué)校和化學(xué)教師要借助有效的方法對化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)改革，應(yīng)用環(huán)保實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)材料，杜絕有污染的實(shí)驗(yàn)，有效解決環(huán)境污染問題，節(jié)省化學(xué)資源，發(fā)揮綠色化學(xué)的優(yōu)勢，為化學(xué)教師與學(xué)生的生命安全提供保障。

• 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

3.1?綠色化學(xué)理念認(rèn)識不夠

受應(yīng)試教育影響，無論是教師的授課還是學(xué)生學(xué)習(xí)，都更加傾向于教材基本知識的解讀，以能夠取得好成績?yōu)槟繕?biāo)。很多老師迫于高考的壓力，按照教材和大綱“照本宣科”，對于教材中延伸拓展的內(nèi)容一帶而過。還有些教師雖然能夠意識到綠色化學(xué)理念的重要性，但是教學(xué)方式單一，并沒有深入的講解。在這種模式的熏陶下進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生完全按照老師的教學(xué)思路進(jìn)行學(xué)習(xí)，只注重現(xiàn)象和結(jié)論是否準(zhǔn)確，思維方式受到約束從而不會真正的從綠色化學(xué)角度出發(fā)，思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性，對節(jié)約資源，避免污染沒有概念[3]。因此，教師在備課階段就應(yīng)該考慮課堂教學(xué)如何能夠和綠色化學(xué)教育有效的整合，對傳統(tǒng)的教學(xué)計(jì)劃做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，為學(xué)生形成綠色化學(xué)理念提供基礎(chǔ)，長此以往，學(xué)生會有意識的選擇可以替代的，無毒害的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會有意識的處理好實(shí)驗(yàn)的殘留廢棄物，有意識的將可再利用的藥品進(jìn)行回收。

• ?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不科學(xué)

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教材不夠完善，影響學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和運(yùn)用。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會使用到有污染型的藥品，或者是產(chǎn)生有污染的廢物，如果不進(jìn)行妥善處理，不僅威脅師生的人身安全，對環(huán)境也有一定的破壞。在有機(jī)化學(xué)部分乙烯制取實(shí)驗(yàn)中，教材中是用濃硫酸和乙醇3：1的比例作為反應(yīng)物來制取乙烯。實(shí)驗(yàn)過程中會產(chǎn)生黑色的碳渣，難以清洗和處理，乙醇的利用率也不高。濃硫酸和乙醇的濃度和用量也沒有提及，學(xué)生在操作過程中容易造成藥品浪費(fèi)和加重污染。除此之外，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中較少體現(xiàn)藥品的二次利用，有些化學(xué)廢物可以密封保存回收再利用，爭取資源利用最大化，例如，上述實(shí)驗(yàn)的廢液中還含有較高濃度的濃硫酸和乙醇，可以回收起來作為實(shí)驗(yàn)室的洗液，濃硫酸稀釋后可以代替稀硫酸使用。

• ?實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)拒絕實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)，拒絕環(huán)境污染，盡量減少或避免實(shí)驗(yàn)事故，然而在教學(xué)中經(jīng)常會因?yàn)閷W(xué)生操作不規(guī)范而看不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得不到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行，不僅浪費(fèi)藥品還浪費(fèi)時間，并且會有一定的安全隱患，亦或是帶來污染。所以在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，教師要對相關(guān)理論知識進(jìn)行指導(dǎo)，并對可能出現(xiàn)的突發(fā)情況進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，時刻強(qiáng)化學(xué)生的規(guī)范操作的意識，爭取提高實(shí)驗(yàn)的成功率，盡量避免失誤。

• 多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用的少

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多媒體輔助的教學(xué)手段進(jìn)入課堂逐漸被廣泛的應(yīng)用。不可否認(rèn)的是多媒體教學(xué)具有圖文結(jié)合、形象生動等特點(diǎn)，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且可以幫助學(xué)生更好，更清晰地理解實(shí)驗(yàn)原理并應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，符合綠色化學(xué)理念，還能最大限度地減少浪費(fèi)和環(huán)境污染。但是，在實(shí)際教學(xué)中，大多是播放實(shí)驗(yàn)視頻幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，觀察規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生無法自己動手操作實(shí)驗(yàn)，缺乏實(shí)踐，在操作過程中會有很多突發(fā)情況不可避免，從根本上來看沒有達(dá)到綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的預(yù)期效果。因此，多媒體教學(xué)應(yīng)該更傾向于實(shí)驗(yàn)室模擬教學(xué)，而不是一味地加深對實(shí)驗(yàn)原理的理解。

4??高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)滲透“綠色化學(xué)”理念的重要策略

• ?盡可能選擇對環(huán)境影響小的反應(yīng)物

在不影響實(shí)驗(yàn)效果的前提下，選擇無毒害的藥品來替代原本的藥品，或者尋找一些對環(huán)境影響小的藥品來替代對環(huán)境影響大的藥品。如教材中的萃取實(shí)驗(yàn)選擇的是四氯化碳溶液做萃取劑，由于四氯化碳具有一定的毒性，對環(huán)境和人體有一定的損害，可以選擇揮發(fā)性小，毒性小的煤油或者環(huán)己烷來代替進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)中，選擇鹽酸和氯化鈉，二者在通電時會產(chǎn)生有毒的氯氣，可以選擇硝酸鈉和硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)避免氯氣的產(chǎn)生，既能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，又避免了污染?ul style="list-style-type：square">

化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要化學(xué)原料和器材進(jìn)行支撐，在教學(xué)過程中，無論是教師演示實(shí)驗(yàn)或者是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，都會存在為了追求更明顯的實(shí)驗(yàn)效果多加實(shí)驗(yàn)藥品的情況，造成藥品的浪費(fèi)，而實(shí)際上很多實(shí)驗(yàn)減少藥品的用量，同樣可以觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。且由于有些化學(xué)原料的保存條件較為苛刻，容易變質(zhì)，拆封后必須盡快用完，教師一定要在開始實(shí)驗(yàn)前，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，預(yù)估自己的大概用量，盡可能減少原料浪費(fèi)。

比如教材中吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，藥品用量減半也可以得出結(jié)論。物質(zhì)的量濃度溶液配制實(shí)驗(yàn)，將配制溶液的體積由500ml改為100ml，只需讓學(xué)生熟練掌握配制溶液的操作步驟，從而避免了藥品的浪費(fèi)，也可以為后續(xù)廢液處理減輕壓力。

4.3?實(shí)驗(yàn)試劑和廢棄物循環(huán)利用

很多實(shí)驗(yàn)的廢棄物是有一定的利用價值的，對于可以繼續(xù)使用的化學(xué)原料，要妥善保管，做好標(biāo)記，方便在以后的實(shí)驗(yàn)中繼續(xù)使用，同時指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中注意保護(hù)實(shí)驗(yàn)器材，如試管，燒杯等。比如人教版教材中氯氣的制取實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)剩余的二氧化錳，如果直接廢棄，不僅造成了資源的浪費(fèi)，并且對環(huán)境會產(chǎn)生污染，應(yīng)該密封保存回收利用。反應(yīng)停止后剩余的稀鹽酸也可以回收用作原電池實(shí)驗(yàn)中的電解質(zhì)溶液。此外，制備氫氣時剩余的鋅粒，充分用水沖洗后也是可以重復(fù)利用的，并且這種回收的鋅粒由的鋅粒更加明顯。

4.4?實(shí)驗(yàn)廢液和尾氣處理后排放

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，反應(yīng)產(chǎn)生的廢渣，廢液還有廢氣等要及時進(jìn)行綠色化處理，不可以直接排放。不同的廢棄物要采用不同方式處理，爭取把對環(huán)境的污染，和對師生的危害降到最低。廢渣最好是可再生利用。廢液如果是酸液或者堿液可以相互中和后在排放。對于實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢氣，酸性氣體可以通入氫氧化鈉等堿液除去，例如硫化氫，二氧化硫等氣體；堿性氣體如易溶于水的氨氣可以用水吸收；易燃?xì)怏w如甲烷可以點(diǎn)燃后排放?[4]。教師要提倡高中生參與處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物的活動，既可以讓學(xué)生掌握無害化處理實(shí)驗(yàn)廢物的方式，也可以讓學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約資源，變廢為寶的習(xí)慣。

4.5?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)緊密聯(lián)系生活實(shí)際

化學(xué)學(xué)科本來就是一門與生活實(shí)際緊密聯(lián)系的學(xué)科。在課堂教學(xué)中，教師可以將生活中的化工生產(chǎn)和實(shí)際環(huán)境問題作為教學(xué)背景，運(yùn)用實(shí)例講解引導(dǎo)中學(xué)生對生活中的化學(xué)產(chǎn)生關(guān)注，鼓勵學(xué)生用綠色化學(xué)理念思考和解決實(shí)際問題。綠色化學(xué)的出現(xiàn)更是為了化學(xué)能夠更好的為人們和社會服務(wù)。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展與日常生活相聯(lián)系，不僅能夠幫助學(xué)生更好的理解實(shí)驗(yàn)原理，也能運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識去解決生活中的實(shí)際問題，多一份思考。例如進(jìn)行氯氣的相關(guān)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時，教師可以提出問題：“為什么氯氣泄漏會造成嚴(yán)重的危害，但是卻可以使用氯氣對自來水進(jìn)行消毒？”引發(fā)學(xué)生對環(huán)境污染的思考。在進(jìn)行原電池實(shí)驗(yàn)時，教師要強(qiáng)調(diào)廢舊電池處理不當(dāng)會造成危害，教育學(xué)生不可隨意亂丟。除此之外，生活中的很多廢棄物一次性注射器，廢氣礦泉水瓶，氣球，吸管等都可以代替化學(xué)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以自由發(fā)揮做簡易的實(shí)驗(yàn)裝置。既提高了他們的學(xué)習(xí)興趣，又潛移默化的培養(yǎng)了學(xué)生的綠色環(huán)保意識。

• ?運(yùn)用多媒體進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，也為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了許多輔助工具。由于很多實(shí)驗(yàn)很難做到無毒無害，違背了綠色化學(xué)理念，這些工具就可以很好的解決這些問題。教師可以通過課件視頻的制作帶領(lǐng)學(xué)生一起觀看實(shí)驗(yàn)視頻，做好指導(dǎo)和解說，同樣可以取得良好的教學(xué)效果?。也可以利用仿真虛擬實(shí)驗(yàn)室來模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)場景。既可以用于對化學(xué)感興趣的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，也可以用于教師演示實(shí)驗(yàn)。在這里，通過模擬軟件模塊，我們可以放心的進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)操作，如氯氣的制取和相關(guān)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，銅與濃硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)等，由于實(shí)驗(yàn)藥品本身存在危害很難實(shí)際操作，通過虛擬實(shí)驗(yàn)可以真實(shí)地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又可以反復(fù)演練，既能提高學(xué)生的積極性，又能從源頭杜絕污染?[5]。

結(jié)語

綜上所述，綠色化學(xué)是未來化學(xué)發(fā)展的必然趨勢，綠色環(huán)保已經(jīng)成為中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要理念，教育工作者應(yīng)該提高對綠色化學(xué)理念的重視。本文對綠色化學(xué)理念進(jìn)行了詳細(xì)介紹，從中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問題到如何引入綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)做出了探討，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問題亟待解決，按照綠色化理念進(jìn)行改進(jìn)是十分必要的。這樣不僅是對師生的健康負(fù)責(zé)，并且為保護(hù)環(huán)境做出了很大的貢獻(xiàn)。既能節(jié)約資源節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，又可以通過多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式取得良好的教學(xué)效果?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課不僅要讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，更重要的是幫助學(xué)生樹立綠色環(huán)保的意識，讓同學(xué)們從每一次實(shí)驗(yàn)做起，從身邊每一件小事做起，成為滿足化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的人才。因此，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化勢在必行。

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基金項(xiàng)目：?吉林師范大學(xué)?2021?年職業(yè)教育與成人教育教學(xué)研究課題（5號）

作者簡介：張悅（1998—??），女，吉林松原人，在讀碩士研究生，研究方向：學(xué)科教學(xué)（化學(xué)）。

*通訊作者：翟宏菊（1973—??），女，吉林四平人，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：學(xué)科教學(xué)（化學(xué)）。