高中化学实验教学中渗透绿色化学教育理念的路径研究.docx

高中化学实验教学中渗透绿色化学教育理念的路径研究摘  要：高中化学实验教学有助于激发学生的学习兴趣，也有助于学生更好地掌握难度不断增加的化学知识。随着时代的发展，化学制品的生产与使用愈发常见，在推动经济进步的同时，也造成了较多的负面影响。通过在高中化学实验教学中渗透绿色化学教育理念，可以让学生形成环保意识，对即将步入大学、走向社会的高中生而言格外重要。本文探讨了高中化学实验教学中渗透绿色化学教育理念的必要性，阐述了具体路径，旨在帮助高中化学教师更加科学地在实验教学中渗透绿色化学教育理念，促进高中生环保意识的形成。关键词：高中化学;实验教学;绿色化学教育理念;必要性一、相关理论概述（一）绿色化学的涵义绿色化学，通常情况下也被称为环境友好化学。现阶段，学术界对绿色化学的概念界定已经形成了较为统一的观点，即在制造与使用化学产品时，可以最大效用地利用参与反应的原料，不使用对人类及环境不友好的化学试剂或化学助剂，在反应结束后不会排放任何废弃物质。在绿色化学中，原料绿色化学是指在化学反应中采用无毒无害的原料，并且要确保这些原料可以再生。化学反应绿色化是指要最大限度地利用原料，追求100%的转化率，且不使用有毒有害的溶剂、催化剂。产品绿色化是指生产出来的产品易于降解，无毒无害，便于回收利用。（二）绿色化学的原则一是预防，即应当从源头上杜绝污染，树立预防污染优于治理污染的理念。二是原子经济性，即将原子的利用率作为标准，设计具备可行性的合成方法推动反应物中的原子全部转化到生成物中。三是设计合成安全的化学品，在追求所需性能的同时，也要确保具备最小的毒性。四是设计低毒害合成反应，产生、产出方面要尽可能选用对人类环境和生态友好安全的化学物质。五是使用安全的溶剂和辅助剂。六是合理使用能源，寻找合适的催化剂，降低反应所需的活化能，进而减少后续操作必需的能量。七是选用可再生的资源，比如水力、风力等。八是尽量减少衍生物，从而降低二度污染的可能。九是合成过程中使用高效的催化剂。（三）教材中体现绿色化学理念的实验内容解读鲁科版高中化学教材中，有许多内容可供化学教师作为绿色化学教育理念的切入点，主要如下表1所示：总体来看，在高中化学教材中潜藏着丰富的绿色化学教育素材，其中尤以实验素材为主，比如氯气净水、酸雨的形成以及氮肥工业的污染等等。高中化学教师在课堂上要把握好不同章节课程实验中渗透绿色化学教育理念的方式，并予以充分挖掘，从而为学生环保意识的形成奠定坚实基础。二、高中化学实验教学中渗透绿色化学教育理念的必要性（一）加强环境教育，培养环保意识作为现代化教育发展的必然成果，绿色化学教育理念在高中化学实验教学中的渗透亦是极为重要的，突出表现在可以加强高中生环境教育、培养高中生环保意识方面。因此，每位高中化学教师都應当承担起渗透化学教育理念的职责，在化学实验教学中逐步得到学生的认同，让学生在内心深处慢慢萌生环保意识。（二）养成环保习惯，促进知识理解在化学实验教学的实际过程中，许多学生出于不了解实验过程、把握不好实验效果等多种原因，导致不小心浪费实验试剂或实验材料。还有部分学生在化学实验过程中操作不规范，以至于在化学反应结束后产生了化学废弃物。再加上对相关化学废弃物的处理不当，比如直接倒进下水道中，造成一定程度的环境污染。显然，上述做法是非常不正确的。这也体现出在高中化学实验教学中渗透绿色化学教育理念的必要性，有助于循序渐进地培养学生的环保习惯。与此同时，化学教师也可以将学生在实验中出现的问题作为切入点，引导学生一起探究问题出现的原因，而后在“环保”的主旨下共同寻找解决问题的办法。在这一过程中，一方面，化学教师可以很好地完成绿色化学教育理念的渗透;另一方面，也促进了学生对实验知识的理解。（三）落实新课改，紧跟化学学科新要求在新课程改革全面试行后，高中化学课程更加尊重学生的兴趣和实用需求，设置了更为多元化的学习模块。具体而言，设置两个必修课程模块，通过必修模块的学习，学生可以养成良好的科学素养，也为后续阶段化学课程的学习奠定坚实的基础。与此同时，新课程改革也考量到了学生的个性发展，设置了六个侧重点不同的选修课程，有些以反应原理为重点，有些以与生活实际相联系为重点，有些则以结构与性质为重点。总体来看，与老教材相比，新教材的覆盖面要更加广泛和深入。事实上，高中化学实验与绿色化学实验之间在设计思想方面存有许多相似之处，具体如下表2所示：根据表2可知，不论是高中化学实验，还是绿色化学实验，都会充分考量物质的结构和性质、反应的高效性等因素。特别是在经济性因素与环保因素方面，两者不谋而合，也展现出新课程改革和绿色化学的一致性。在鲁科版高中化学教材中，与绿色化学相关的实验内容颇多，比如在氯气的性质教学中，化学教师在课堂上必然会提及运用氯气开展自来水消毒工作的好处与坏处，进而延伸到实验室制氯气。具体而言，可以向学生讲授制作氯气过程中吸收有害尾气的方法，即用氢氧化钠溶液吸收尾气，防止对环境的污染。（四）彰显化学学科重要性，消除部分错误理解一方面，化学为人类社会的发展和进步做出了有目共睹的贡献;另一方面，化学也污染着自然环境，产生了一系列的安全事故。从三聚氰胺、苏丹红等食品安全问题，到温室效应、酸雨等全球性社会问题，化学在不知不觉中被冠以“污染”“有毒”的标签。甚至在许多广告中，都会出现不含任何化学物质的宣传词。如此种种，让很多人在不知不觉间给化学贴上了许多负面标签，认为多数环境问题都源自化学。在高中化学实验教学中，除了让学生掌握基本的化学反应原理外，还要通过绿色化学教育理念的渗透，让学生认识到化学学科在解决社会问题中所发挥的重要作用。高中化学实验教学重点虽不在系统的讲解绿色化学理论，但却可以传达绿色化学在防治大气污染、维持生态平衡等方面发挥的重大作用。相信随着绿色化学理念的渗透，学生可以意识到先进的化学理念和技术其实是可以减少污染的。引导学生用辩证的眼光看待化学，让部分学生消除对化学的一些错误理解。三、高中化学实验教学中渗透绿色化学教育理念的路径（一）高中化学教师需正确认识绿色化学教育理念在高中阶段的化学实验教学中，化学教师扮演着多重角色，是教导者，也是不可替代的引导者。由此可见，教师在学生的整个学习过程中发挥的作用、产生的影响都是不可估量的。教师要正确认识绿色化学教育理念，在此基础上认真、耐心地引导学生动手操作化学实验。在一定程度上，教师对待、操作化学实验的态度与方法，都会在学生身上体现出来。故而，每位化學教师都要重视领悟绿色化学教育理念，进而将其更好地贯彻到化学实验教学中，从而让学生对绿色化学产生更加深刻的认识。（二）深度挖掘化学教材，寻找绿色化学实验的渗透点在高中化学实验教学开展之前，化学教师应当吃透化学教材，从中找出适合渗透绿色化学教育理念的内容。在融入环保理论的同时，带领学生共同开展绿色化学实验，让学生初步形成对绿色化学的认知。每个化学实验的内容不同，所以高中化学教师还要充分考虑好化学试剂的选择与使用，主要是做好防止试剂浪费、污染教学环境的工作。在分组实验的情况下，一方面，化学教师提供的试剂要能够保障每个小组都能够有充足的原料比较理想地完成实验。另一方面，化学教师还要控制好试剂用量，并提醒学生不要浪费、乱丢化学试剂。在实验开始之前，化学教师就要罗列实验过程中可能发生的事故，并告知学生该如何正确处理。这也体现着绿色化学安全性的关键理念，确保教师、学生都不会遭遇突发的化学实验风险。比如在高中化学实验“氯气与盐酸的制取”中，化学教师必然要在实验之前就向学生介绍氯气的性质，比如挥发性极强、含有剧毒等等。因此，化学教师要向学生传授正确、科学的操作方法，确保各个环节都能够有序进行，同时还要向学生讲授所产生尾气的处理方法。（三）科学采用微型化学仪器，降低有害物质的生成量在高中化学实验教学中，为了更好地贯彻绿色化学教育理念，确保在课堂上开展化学实验的安全性，并减少化学试剂的浪费，可以将微型化学仪器作为首选。因此，针对教材中描述的“适量”试剂，化学教师可以在课堂上给出明确的使用量，以确保在尽可能减少化学试剂运用的同时，达到理想的实验效果。这种做法可以引导学生形成节约型的化学实验理念，尽可能避免浪费化学试剂。同时，还可以减少反应废物的产生，简化后续的处理工作，与绿色化学教育理念相呼应。比如，在“乙烯制备”的实验中，化学教师可以向学生发放微型化学仪器，比如采用小试管、微型滴管等取用乙醇等化学试剂。（四）采用多媒体实验演示法，提高实验教学效果进入高中化学阶段，学生应当掌握的化学实验变得更加复杂多元。为了能够更好地掌握这些化学实验，教师应当给予充分的帮助。比如，化学教师可以根据课堂上学生对化学知识实际的习得情况，灵活选择是否重复放映难以掌握的实验重点、难点。这种演示型的化学实验教学法，可以很好地节省化学试剂等资源，杜绝有害物质的产生，在一定程度上与绿色化学教育理念不谋而合。当然，多媒体化学实验演示法也有着鲜明的短板，那就是剥夺了学生实际动手操作的机会。故而，高中化学教师要合理采用实验演示法与绿色化学实验课程两种方式，最大限度地提升化学实验教学的效果。在高中化学实验教学中渗透绿色化学教育理念，既有助于学生树立正确的化学观念，也有助于学生形成深刻的环保理念，是化学教育的必然趋势。作为高中化学教师，应当充分认识到渗透绿色化学教育理念的重要性。与此同时，化学教师也要根据实际情况，如果是安全风险较高的化学实验，就可以选择多媒体实验演示法。