綠色化學(xué)在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用

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摘要：中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)需要與時(shí)俱進(jìn)，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手操作能力，同時(shí)導(dǎo)入綠色化學(xué)理念，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)、循環(huán)化學(xué)、高效化學(xué)的巨大作用。中學(xué)化學(xué)教師在帶領(lǐng)學(xué)生到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中，會(huì)對于一些藥品的回收利用以及損壞玻璃儀器的廢物利用活動(dòng)進(jìn)行探討，在某種程度上就體現(xiàn)了綠色化學(xué)的相關(guān)理念。對此可針對綠色化學(xué)理念在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用情況進(jìn)行探討，并且提出具體的運(yùn)用策略。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)理念；中學(xué)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；有效策略

綠色化學(xué)起源于美國，最理想的技術(shù)是采取原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，并且實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的綠色化。同時(shí)不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物以及其他廢物，最終實(shí)現(xiàn)廢物的零排放。綠色化學(xué)理念帶有一定的理想性，反映了化學(xué)人的執(zhí)著追求。綠色化學(xué)的目的在于環(huán)保，鼓勵(lì)人們用更加綠色的技術(shù)和方法，減少或者停止對于人類健康、生態(tài)環(huán)境有害原料的使用。在追求綠色循環(huán)高效的基礎(chǔ)上形成了綠色化學(xué)理念。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師也要從綠色化學(xué)的本質(zhì)要求出發(fā)，對學(xué)生施加積極影響，讓中學(xué)生意識(shí)到環(huán)境無害化學(xué)以及環(huán)境友好化學(xué)的重要作用。首先針對綠色化學(xué)理念以及中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體狀況進(jìn)行探討。

一、綠色化學(xué)理念的基本內(nèi)涵

綠色化學(xué)理念的內(nèi)涵是十分豐富的，不同的歷史時(shí)期有著不同的表達(dá)方式，但是基本內(nèi)涵卻總是互通，主要包括可持續(xù)發(fā)展觀、綠色化學(xué)價(jià)值觀、科學(xué)發(fā)展觀以及社會(huì)主義核心價(jià)值觀。所謂可持續(xù)發(fā)展觀，其實(shí)是要積極實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及人口之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展。綠色化學(xué)價(jià)值觀往往體現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)的相關(guān)特征，對于環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有重要作用。從環(huán)境保護(hù)的角度來探討化學(xué)發(fā)展的道路體現(xiàn)了綠色化學(xué)的本質(zhì)要求。化學(xué)科學(xué)發(fā)展觀則是指實(shí)現(xiàn)全面協(xié)調(diào)科學(xué)持續(xù)的發(fā)展態(tài)勢，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人的全面發(fā)展，突出了人的主觀能動(dòng)性，人可以對化學(xué)學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生積極影響和決定性作用。綠色化學(xué)理念在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中取得了良好的滲透成果，對師生都形成了積極影響，使得這些發(fā)展觀念可以深入人心，指導(dǎo)著學(xué)生的化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)活動(dòng)和教師的化學(xué)教學(xué)活動(dòng)。

二、綠色化學(xué)理念在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體運(yùn)用策略

（一）降低有毒害和污染性的反應(yīng)試劑催化劑的使用頻率

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要運(yùn)用到一些催化劑和反應(yīng)試劑，但是部分催化劑對于人體有害，同時(shí)也具備一定的污染性。教師應(yīng)當(dāng)選擇更加綠色和無污染的化學(xué)藥劑，并且盡量避免使用有毒害以及有污染的反應(yīng)試劑。例如，在高中有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)制取乙烯的實(shí)驗(yàn)中，教師會(huì)運(yùn)用濃硫酸來作為反應(yīng)試劑，但是濃硫酸制取以及使用的過程中存在很大的危險(xiǎn)性，并且對于環(huán)境也有一定的污染。教師可以使用氧化鋁來進(jìn)行替代，既體現(xiàn)了綠色化學(xué)的理念，又向?qū)W生展示了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)靈活多變的特征，幫助學(xué)生進(jìn)一步創(chuàng)新思維和方法。教師要借鑒化工生產(chǎn)以及化學(xué)科技前沿研究的成果來和綠色化學(xué)理念相互驗(yàn)證，借鑒新工藝和新型催化劑來替代現(xiàn)階段中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的落后工藝和有污染性的催化劑，用實(shí)際成果來開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，從而達(dá)到知行合一的目的，體現(xiàn)了綠色化學(xué)理念和中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際情況相結(jié)合的目的，進(jìn)一步優(yōu)化了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的流程，體現(xiàn)出綠色環(huán)保以及科學(xué)的實(shí)驗(yàn)理念。

（二）注重優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)流程，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置安裝方式

在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師要踐行綠色化學(xué)理念，對于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行創(chuàng)新，并且優(yōu)化現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置安裝方式，通過調(diào)整順序，添加凈化裝置的方式來將有毒害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒害物質(zhì)或者進(jìn)行吸收，讓一些產(chǎn)生有毒害物性質(zhì)的污染性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成綠色實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)化活動(dòng)可以讓學(xué)生進(jìn)一步提高對于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)知高度。例如，在對于硫化氫以及二氧化硫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室制取時(shí)，傳統(tǒng)的方法是先安裝實(shí)驗(yàn)裝置，分別制取二氧化硫以及硫化氫，由于這兩種化學(xué)氣體的獨(dú)特性質(zhì)，很有可能在制取的過程中產(chǎn)生一定的泄漏，造成實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染。在制取完畢以后，混合二氧化硫和硫化氫，此時(shí)一定會(huì)造成氣體的泄漏。為了減少相關(guān)泄漏污染，保證實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的安全，教師可以將小試管放入一個(gè)較大的礦泉水瓶中，然后將亞硫酸鈉以及硫化亞鐵分別放入塑料瓶和小試管中，加入鹽酸，最終加入氫氧化鈉。這樣的實(shí)驗(yàn)裝置改裝既便捷又高效，同時(shí)氫氧化鈉既可以吸收產(chǎn)生的過量氣體，還能對于未參加反應(yīng)的鹽酸形成中和作用?；瘜W(xué)教師在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)下，對于藥品放入的順序、實(shí)驗(yàn)裝置安裝的順序以及實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行優(yōu)化，可以發(fā)現(xiàn)更多的實(shí)際問題，在和學(xué)生共同探索應(yīng)對之道的過程中會(huì)對學(xué)生施加更多潛移默化的影響，讓學(xué)生養(yǎng)成不輕信、不盲從、小心驗(yàn)證、大膽假設(shè)的良好習(xí)慣，運(yùn)用綠色化學(xué)理念來解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)問題。師生在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上才能將更多的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體效率。

（三）科學(xué)開展預(yù)實(shí)驗(yàn)以及微型實(shí)驗(yàn)，踐行綠色化學(xué)理念

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的顯著特征就是用藥量以及實(shí)驗(yàn)規(guī)模都相對較小，這樣所產(chǎn)生的危害和污染也相對較小，同時(shí)師生也可以在化學(xué)反應(yīng)的過程中觀察到所需要的數(shù)據(jù)，得到所需要的結(jié)論，這為綠色化學(xué)理念的深層運(yùn)用發(fā)揮了積極作用。在進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師可以借助小試管、多用滴管、井穴板等微型化學(xué)儀器，進(jìn)一步減少實(shí)驗(yàn)用藥量。與此同時(shí)，針對一些實(shí)驗(yàn)規(guī)模相對較大，實(shí)驗(yàn)周期相對較長的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師也可以開展一些預(yù)實(shí)驗(yàn)，避免由于無效操作而產(chǎn)生的藥品浪費(fèi)或者裝置損壞等問題。在進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師也要嚴(yán)格按照操作流程來開展，從而提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體效率。為了保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，教師對于反應(yīng)溶液的濃度配置工作要尤其關(guān)注，在保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的前提下才能減小溶液的濃度和藥品的用量，并且開發(fā)出組合實(shí)驗(yàn)，同一實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和微型實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，使得實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物可以做到互相利用，這使得微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)更加便捷和高效，減小了反應(yīng)物的使用頻率和使用量，有害氣體和有害液體也得到了嚴(yán)格的控制，體現(xiàn)了綠色化學(xué)的相關(guān)理念。

（四）嚴(yán)格化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求，規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作

綠色化學(xué)理念倡導(dǎo)精準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)，而在現(xiàn)階段很多中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)表達(dá)相對模糊，一些籠統(tǒng)的詞匯如少量、適量、少許，對學(xué)生對于化學(xué)藥劑的用量把握產(chǎn)生了誤導(dǎo)。有的學(xué)生認(rèn)為只要反應(yīng)量夠大，則反應(yīng)現(xiàn)象一定會(huì)更加明顯，因而大量使用化學(xué)藥劑，浪費(fèi)了實(shí)驗(yàn)資源，甚至對實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和空氣環(huán)境造成了污染。此時(shí)，中學(xué)化學(xué)教師要根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體情況以及實(shí)驗(yàn)要求來嚴(yán)格確定藥品用量，配置適宜濃度的溶液，選擇相應(yīng)的固體藥品，利用學(xué)生天平、量筒等工具嚴(yán)格稱量，在一定程度上可以減少化學(xué)藥品浪費(fèi)問題，體現(xiàn)了綠色化學(xué)理念的相關(guān)要求。學(xué)生可以按照化學(xué)實(shí)驗(yàn)室操作流程規(guī)范指導(dǎo)要求來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、儀器清洗和藥物取用，避免出現(xiàn)無效操作、重復(fù)操作，規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，為綠色化學(xué)理念的踐行以及實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利推進(jìn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教師在嚴(yán)格要求學(xué)生之前也要注重自查自省，根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際情況來判斷是否滿足了綠色化學(xué)理念的相關(guān)要求，是否嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)流程。這樣才能為綠色化學(xué)理念的踐行工作以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的提高奠定基礎(chǔ)?；瘜W(xué)教師也應(yīng)當(dāng)將化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全教學(xué)以及細(xì)則討論活動(dòng)作為重要的教學(xué)內(nèi)容，只有在保證實(shí)驗(yàn)安全和操作安全的基礎(chǔ)上來進(jìn)行綠色化學(xué)理念的滲透工作，才更有可能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體效率。

（五）進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)總結(jié)以及教學(xué)成果鞏固活動(dòng)，提高滲透效率

綠色化學(xué)理念在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)滲透的實(shí)際狀況需要化學(xué)教師不斷地進(jìn)行反饋和調(diào)查才能得出具體的結(jié)論，進(jìn)而對下一階段的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行優(yōu)化，對化學(xué)理念滲透策略改進(jìn)工作產(chǎn)生更加積極的作用。與此同時(shí)，學(xué)生所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作優(yōu)化活動(dòng)以及化學(xué)理念實(shí)踐活動(dòng)也需要得到教師及時(shí)的評價(jià)，這樣才能從中發(fā)現(xiàn)問題和不足，在教師的指導(dǎo)下提高實(shí)驗(yàn)知識(shí)學(xué)習(xí)的效率。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)要對學(xué)生開展階段性評價(jià)，對學(xué)生各個(gè)操作階段和環(huán)節(jié)的表現(xiàn)情況進(jìn)行評估，對于學(xué)生最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行評價(jià)，這都可以幫助學(xué)生鞏固實(shí)驗(yàn)知識(shí)學(xué)習(xí)的成果。在此基礎(chǔ)上要選擇評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，如學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)流程優(yōu)化情況是否滿足了綠色化學(xué)的基本理念、師生之間的溝通交流是否高效、教師是否在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中及時(shí)引導(dǎo)了學(xué)生。教師所開展的教學(xué)總結(jié)和評估活動(dòng)可以提高綠色化學(xué)理念滲透的效率，為化學(xué)教學(xué)策略的優(yōu)化工作以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程的優(yōu)化工作發(fā)揮了促進(jìn)作用。

三、結(jié)語

總而言之，綠色化學(xué)理念在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中扮演了重要的角色。教師在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)下，帶領(lǐng)學(xué)生開展了一系列關(guān)于有機(jī)物合成催化，實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳、氧氣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，滲透了綠色環(huán)保的相關(guān)理念，讓學(xué)生對于催化劑、溶劑、反應(yīng)物和生成物的相關(guān)內(nèi)容認(rèn)知更深刻。化學(xué)教師的努力使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)更加高效。在下一階段，中學(xué)化學(xué)教師會(huì)結(jié)合學(xué)生的綠色理念實(shí)踐情況來進(jìn)一步優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略和流程，同時(shí)構(gòu)建更加高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)機(jī)制，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識(shí)學(xué)習(xí)和技能操作發(fā)揮更加積極的作用。

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作者:韓永德 單位:甘肅省武威市涼州區(qū)金羊鎮(zhèn)九年制學(xué)校