高中化学教学中融入绿色化学教育探析

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摘要：化学是一门与社会、自然、科学、技术密切相关的综合性学科，又具有很强的实践性。教师在化学教学中融入绿色理念，能够让学生更深刻地理解科学与自然的关系。该文探究了把绿色教育理念融入高中化学的教学途径。

关键词：高中化学；绿色理念；绿色化学；教学途径

绿色化学是指运用化学方法，减轻化学试剂、化学原料、化学产物对人类健康造成的危害，达到减少污染、环境保护的目的。目前，多个国家已经将“化学绿色化”作为化学未来发展的主要趋势。高中是学习化学知识的起始阶段，教师在教学中渗透绿色化学理念，能够帮助学生更好地理解化学与自然、环境之间的关系，培养学生的环保意识与社会责任感。

一、绿色化学教育概述

高中化学教学涉及大量实验操作，教师在绿色化学理念下进行化学实验教学时，应通过规范实验器皿和实验试剂的使用、规范学生实验操作、妥善处理实验废弃材料等措施来达到零污染、零伤害的目的，实现化学教学资源循环利用。在绿色化学教学时，教师要遵循以下原则：第一，减少试剂和材料的使用量，控制实验废料的排放量；第二，实验完成后，回收没有参与反应的废料、原料、催化剂；第三，循环利用实验资源与废料，减少生产成本和废料的排放；第四，不使用无法回收和再次利用的材料；第五，把实验中产生的废料转化为具有利用价值的材料，节约实验资源。

二、绿色化学理念在高中化学教学的作用

绿色化学理念指导下的高中化学教学拥有一个系统完整的教学体系，包含绿色化教学模式、绿色化教学思想，教师要始终保持绿色理念，在保护环境的基础上，满足社会可持续发展需求，切实实现学以致用的教学目的。在高中化学教学中融入绿色化学理念的主要作用，表现在以下两个方面：第一，绿色化学教学理念有助于改善化学教学的现状。绿色教育就是将环境保护、可持续发展课程等融入实际教学，培养学生的环境意识，使学生无论是在日常生活中，还是在校园中，都能具备环境意识，掌握基础的环境知识。当前，化学教学过程中绿色化学理念渗透不足，部分学生虽然对绿色化学有一定认知，但在实践中仍旧没有落实绿色思想，再加上教师没有将绿色化学教学纳入教学目标，只是在表面上实施绿色化学，没有从源头上进行防治。在教学中采用绿色化学教学理念，可以有效改变教学现状，提高化学教学效果，促进学生综合素质的发展。第二，《高中化学课程标准》提出“让学生了解化学有关的环境、资源、能源等问题，培养学生关心自然、关心社会的情感和责任感，树立环境保护意识和人类的生存、发展意识”的教学目标。因此，教师在高中化学教学中渗透绿色化学教育理念，可以让学生深入了解化学对社会发展的作用，了解在化工生产中遵循绿色化学思想的重要性，增强学生的创新意识与责任意识，形成可持续发展的思想。

三、高中绿色化学教育的不足之处

（一）绿色化学的教学主题不明确

随着素质教育的推进和教学改革的持续深入，大部分教师已经意识到绿色化学教育的重要性，也会开展绿色化学相关教学活动，但从实际情况来看，部分教师没有完全明确教学主题，教学比较功利化，更倾向于传授环保的理论知识，来提高学生的考试成绩，忽略了培养学生的环保意识，教学中理论知识较多，实践活动太少，绿色化学的主题特征十分模糊，没有契合《新课程标准》的教学理念。

（二）实验教学中的污染问题

高中化学是一门操作性和实践性很强的学科，许多理论知识都需要在化学实验中进行验证。与理论教学相比，实验教学存在一定的风险，部分教师没有重视有些实验材料的污染性，也不关注实验过程中产生的废料是否有毒有害，以及化学合成物是否会污染环境等问题，以至于大量实验材料被浪费或者造成污染。

四、高中绿色化学教育的实施途径

（一）优化实验教学方案

教师在化学教学中渗透绿色理念，最终目的是潜移默化地帮助学生树立环保意识，让学生意识到化学、环境、自然之间的相互关系。如在串联和并联化的实验中，教师可以按照先后顺序将多个实验整合成一个实验，提高实验效率，简化实验步骤，减少实验过程中产生的污染物。如在“氯气实验室制备”和“氯气性质检验”的实验中，如果学生分别进行操作，不但需要多次、重复地制作氯气，而且在制备过程中还会有大量氯气溢出，既浪费了实验资源，又会产生污染。如果教师将各个实验步骤串联成一个整体，就能解决这些问题。除了优化实验方案之外，教师还可以将实验药品进行绿色化处理。以“碘元素提取和检验”为例，如果从海带中提取碘，需要先将海带烧干，但在灼烧过程中，海带会产生有异味的烟雾，造成污染，对健康有害。因此，教师可以把这一实验设计为家庭般小实验，将加碘食盐、淀粉碘化钾试纸和食醋作为药品，这些材料不但容易获取，而且无害、无污染。在化学溶剂方面，教师也可以进行绿色处理。如多次碘水和溴水的萃取实验，由于四氯化碳具有致癌性，浓度需要控制在25mg/m3以下，尽管实验室安装了通风设备，但仍然很难将四氯化碳蒸气的浓度控制在安全范围内，教师可以将二氯甲烷作为萃取剂，它不但没有刺激性的气味，而且毒性基本可以忽略不计。

（二）实验采取循环式或者封闭式，达到零排放

在开展有毒有害气体的相关化学实验时，教师普遍会选择在通风环境较好的情形下进行实验，虽然这些气体暂时不会被学生吸入身体，但是有毒有害气体会直接排放至空气中，造成空气污染。在绿色化学教学理念下，教师可以采取以下两种方案：第一种方案是在密封环境下进行有毒有害气体实验，在密封环境下放置吸收装置，将实验中排放出的有害气体直接吸收至装置中，使有毒有害气体不会排放至空气中，达到零排放；第二种方案则是教师重新设计实验目的，将上一个实验中产生的污染物收集起来，作为接下来实验的原材料，以便于循环利用。这样一来，教师不仅能够控制化学实验的污染排放，还能够缩短实验间隔时间。以实验“氯气的制备及性质”为例，氯气是一种气体单质，化学式为Cl2，常温常压下为黄绿色，有强烈刺激性气味的剧毒气体且具有窒息性。针对这类有毒气体的实验设计，教师可以采用绿色化学理念，实现气体的循环利用。在实验制作出氯气后，教师可以选择氢氧化钠溶液来吸收排放的氯气，避免氯气向空气中排放。紧接着，教师可以采用碘量法的方式进行氯离子的检验。这样的实验设计不仅可以避免有毒有害气体污染空气，还可以利用化学实验废料，完成下一个实验，真正贯彻了绿色化学教学理念。

（三）拓展学生的绿色化学能力，在生活化教学中融入绿色化学理念

为了提高学生的解题能力和知识运用能力，教师可以从两个方面着手：第一，设计问题情境，丰富化学试题的类型，通过多元化的题型考查学生运用绿色化学知识解决实际问题的能力；第二，构建学生与化学问题之间的互动平台，调动学生思考问题和解决问题的积极性，设计绿色化学相关的问题，展开课堂互动，加深学生对绿色化学概念的认知，潜移默化地培养学生应用绿色化学知识的意识。化学教学与生活紧密相连，教师要将教学内容与学生的生活实际相联系，将绿色思想延伸至日常生活，引导学生观察生活中的化学污染事件，使学生将所学知识合理地运用到生活中，切实践行绿色化学理念。以《环境保护与绿色化学》教学为例，本节课以化学与可持续发展为主题，站在资源利用和环境保护的角度，进一步阐述了化学与人类可持续发展的关系。在实际教学中，教师可以通过演示文稿播放大气污染、水污染、赤潮、酸雨、臭氧空洞等视频，让学生了解保护环境的重要性。紧接着，教师可以组织学生发言，通过不同小组展示的不同内容，让学生充分了解造成环境污染的原因。最后，教师进行绿色化学思想的渗透，让学生在增强环保意识的同时，全面认知绿色化学和可持续发展。

五、实验废物的绿色化处理

化学实验中会产生各种成分复杂的废物、废液，由于排放量较少，所以很难集中处理。教师应该在课前做好规划，从源头上遏制实验污染。如果实验中产生有毒有害的污染物是不可避免的，那么教师应及时采取绿色处理措施，降低污染程度。

（一）废气的绿色化处理

SO2、H2、Cl2、C2H4、C2H2、CO2等都是化学实验中经常产生的废气，而且具有刺激性气味，有一定的毒性。教师可以采用以下两种方式处理废气：一是将气体融入溶液，待两者发生反应后，去除气体。如在使用硫酸铜溶液或氢氧化钠溶液去除C2H2的过程中，会产生PH3、AsH3，教师可以通过酸液去除NH3，或者用碱液去除Cl2、NO2等。二是燃烧有毒性的气体，将其转化为无毒气体。如教师也可以通过点燃的方式去除C2H4。

（二）废液的绿色化处理

教师可以根据实际情况，对废液进行绿色化处理。如在处理含酸碱的废液时，由于含稀碱与含有稀酸的溶液能够彼此中和，在溶液pH达到6.5至8.5时，教师可将其排放掉。在处理锰、镉、汞、锌等含重金属离子的废液时，教师可以采用碳酸沉淀法、硫化物共沉淀法、氢氧化物共沉淀法让金属离子沉淀，然后分离，也可以采用还原法、吸附法、氧化分解法、中和法等方式去除。在处理含有有机溶剂的废液时，如果实验中只用到少量的有机溶剂，教师在符合处理要求后，直接排放即可；如果使用量较多，教师需要先回收、再利用，也可以把有机溶剂中的可燃性、难溶性物质、固体物质、含水废液等进行分类，然后采用焚烧法、氧化分解法、萃取法、水解法等方式进行处理。

（三）废渣的绿色化处理

教师可以先统一收纳整理废弃的纸、玻璃仪器、火柴梗等，然后集中处理。特别是废旧的玻璃仪器，教师可以尝试修补后进行二次利用。对仍有利用价值的固体原料，教师可以回收后再利用，如果无法利用，教师应该在回收后进行无毒化处理。综上所述，在高中化学教学中，教师要让学生意识到化学试剂、废气、废渣、废液的危害性，使学生树立绿色化学理念与环保意识，提高学生的科学素养。

参考文献：

[1]王汝华.核心素养背景下高中化学绿色课堂的践行路径[J].国家通用语言文字教学与研究,2021(2).

[2]江文珍.让“绿色”的魅力洋溢化学课堂——论绿色化学理念在高中化学课堂的渗透[J].数理化解题研究,2020(9).

[3]朱平平,张冬.STSE教育视角下高中化学绿色主题教学简析[J].数理化解题研究,2020(12).

作者:韩振霞 单位:河北省张家口市张北县第一中学