绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用探讨

摘 要：绿色化学理念是近十年才产生和发展起来的，其在高中化学教育领域的渗透和应用逐渐受到重视。在初中的化学实验教学之中，运用绿色化学的理念，首先就要选择恰当的切入点，突破以往的教学体系的限制，从根本上提升化学实验教学的质量。文章从高中化学实验教学入手，分析绿色化学理念的应用策略，以期对优化化学课程建设提供参考。

关键词：绿色化学理念;高中化学;实验教学;应用策略

一、 引言

随着现代社会的不断进步，“绿色”发展理念逐渐深入人心，并对现代教育产生了深刻的影响。化学实验是化学学科的重要组成部分，而实验过程中往往会产生一些对环境有害的化学物质，这样的实验教学违背了“绿色”发展理念，并引起了教育工作者的批判和反思。绿色化学的教育理念就是从源头上治理污染，坚持人与自然环境和谐相处。满足新时代新背景下的环保要求。教师在给学生们进行化学实验教学的时候，就应当将这一理念应用到化学实验教学之中。在这一背景下，绿色化学理念逐渐受到关注，并在高中化学实验教学中获得了应用的空间。

二、 绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用原则

在高中化学实验中，化学反应过程会向环境排放一定量的废弃物，并造成化学污染，绿色化学理念的应用，则要求实验者充分利用反应物中的各个原子，最大限度限制反应对环境造成的破坏，而这不仅有利于化学资源的合理利用，更能够有效控制化学污染。目前高中化学实验教学中存在的问题非常明显，随着我国高中教育的不断创新改革，不少地区仍然选择传统的教学模式与教学方法，并没有完全掌握新课程标准的课程要求。这就导致了学生们在实验室中出现不熟悉实验器具，不清楚化学实验的相关流程的现象，降低了学生们学习化学的质量，不利于培养学生们的动手实践能力。同时，高中的教师在进行化学实验教学时，讲述的教学内容非常有限，许多学生都没有走进过化学实验室，在化学实验课堂中，只是在多媒体上演示实验过程，教师在教学中忽略了学生的动手与实践，在一定程度上降低了学生们的学习积极性。高中化学的实验教学中引入绿色化学概念，可以在实验室中从源头解决化学污染的问题，让学生们在课堂中能够了解化学污染给自然环境造成的严重影响。为了促进绿色化学理念在高中化学实验课堂中的运用，首先就要优化化学的实验流程。为了达到绿色化学的教学目标，教师既要自主的研究绿色实验，在带领学生们进行实验时还要讲述清楚化学污染的危害性。在实验过后，也要让学生们妥善处理化学废弃物品。基于绿色化学理念，高中化学实验教学在实践中应坚持以下几点原则：第一，减量原则，即化学实验过程应严格控制化学物质的投入，避免粗放投入，这样不仅能够有效控制化学物质的使用，更能够减少废气、废液以及固体废弃物的产生，控制化学实验对环境的影响;第二，重复利用原则，即在化学实验中教师应指导学生对实验过程的物品进行重复利用，如催化剂、实验载体等，以控制实验投入，减少污染排放;第三，回收利用原则，即教师应指导学生对化学实验中产生的排放物进行收集、回收，投入下一次实验，以构建一个良性循环，确保实验过程可以节省教学资源、减少环境污染，控制实验成本;第四，再生原则，即教师应与学生一同探索开发，构建可再生的实验环境，以达到变废为宝，绿色实验的目的;第五，拒用原则，即对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明顯的化学物品应禁止运用在实验过程中，从根本上杜绝环境污染。

三、 绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用策略

（一）把握实验内容，渗透绿色化学理念

教学内容是渗透教学理念的重要载体。在高中化学实验过程中，学生能够从实验内容中明确绿色化学的含义，明确绿色实验探究的目的以及应达到的最终结果，进而规范自身行为，践行绿色化学要求。

在高中化学实验内容的构建中，教师应充分发挥主导作用，提炼实验过程中体现绿色化学理念的内容，并在学生的操作过程中加以渗透。学生们进行化学实验操作的过程就要渗透一个绿色化学教育的理念，比如说高中教师在化学实验中进行钠燃烧实验时，根据以往的化学实验经验，很多时候都会出现玻璃管被烧坏的情况，这样一来造成时间成本的增加，其次也不利于学生们的人身安全。而教师引入绿色化学概念，就可以把钠放在铝片上燃烧，并使学生们细心地观察实验现象。在化学实验操作时也要注重师生之间的互动，学生们了解与掌握化学实验知识的主要来源就是教师。例如在“粗盐提纯”的实验过程中，教师引导学生理解实验原理，即粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，以及可溶性杂质，可以用溶解、过滤的方法除去，最后蒸发水分得到较纯净的精盐。在理解了实验原理后，教师与学生共同设计提纯过程，促使学生构建实验环节，明确各个环节所使用化学物质的剂量，并要求学生严格控制，减少不必要的实验投入，体现绿色化学理念。接下来，指导学生进行实验操作，并针对Ca2+、Mg2+、SO2-4的除杂过程，指导学生加入适量的Na2CO3、NaOH、BaCl2，并观察化学反应过程中CaCO3、Mg（OH）2、BaSO4的沉淀。这一环节，教师应特别注意，要求学生优化化学物质的添加顺序，确保Na2CO3在BaCl2之后，保证Na2CO3分解上一步过量的Ba2+这样则可以提高Na2CO3的利用率，减少提纯过程中，化学物质的排放量。最后，教师指导学生对提纯后的精盐以及CaCO3、Mg（OH）2、BaSO4的沉淀物进行科学回收，作为以后实验操作储备，从而合理控制实验排放，体现绿色化学的要求。

（二）优化实验设计，体现绿色化学理念

在高中化学实验教学中，教师可以与学生一同探索优化实验的措施，设计微型实验，控制实验规模，以减少实验污染的排放。学习化学的一个主要方向就是化学实际生产，要在高中阶段培养学生们实验设计的意识，尽量在实验的过程中控制实验的规模，减少不必要的浪费与污染。其次，进行微型试验也有利于学生们的安全保障。据报道很多的实验室出事故的原因就是因为学生们违规操作，不考虑安全因素进行大规模实验，而微型的化学实验就可以避免实验事故的发生。相较于常规实验，利用微量化学试剂、微型化学实验器材而构建的微型实验，往往更加简洁、安全、易操作，同时也有利于提升化学实验反应速率，减少化学实验废弃物的排放。例如在教学“氯气的制取”时，教师可以放弃使用圆底烧瓶、试剂瓶、导管和酒精灯这些仪器，鼓励学生收集医用药瓶、细输液器、塑料管等，并在实验中加以替代，用NaOH溶液对实验中的尾气进行处理。这样的实验设计能够大幅度缩短化学物品的反应时间，控制实验用品的消耗，形成更加清晰的实验效果，同时也践行了绿色化学理念，培养了学生的环保意识。

（三）运用技术手段，引导学生化学探索

在教育信息化背景下，信息技术在高中化学实验教学中的应用也越来越普遍，而这也为绿色化学理念的应用提供了良好的条件。相较于学生在实验室中的操作，信息技术能够营造逼真、动态的实验过程，引导学生在参与互动中形成体验，完成实验任务，而这一过程减少了实验的投入，控制了多次实验中有害物质的生成，基本上达到了零排放、零污染的效果。

例如在探究钠的性质的实验过程中，由于金屬钠在空气中的变化过程十分漫长，且现象较多，实验中生成的化学物质不便回收。教师在实验教学中则采用摄录设备，提前将实验的过程录制下来，借助交互式电子白板，将视频播放给学生观看。在课堂上学生可以利用电子白板的可控性进行画面的回放、慢放、暂停等操作，这样学生不必亲自实验就可以对实验过程和实验现象一目了然。这不仅提高了实验教学效率，更减少了实验过程中的物质排放，达到了绿色化学的效果。

此外，教师还可以为学生录制关于绿色化学的专题课程，利用微课这一形式，为学生深入解读绿色化学理念在现代社会发展中的意义，同时结合实验说明学生在实验中可以采取的措施，指导学生的实验技巧，让学生随时随地学习，接受绿色化学理念的熏陶和指导。

（四）通过实践应用，培养学生绿色化理念

在高中化学中渗透绿色化学理念的最终目的，是引导学生树立绿色环保理念，规范学生的实践行为，以衔接现代社会的绿色发展要求。在高中化学实验教学设计中，教师不仅要注重课堂教学指导，还应加强实践设计，让学生突破“纸上谈兵”的学习误区，引导学生深化对绿色化学理念的理解，确保思想理念内化于心、外化于行。

例如在化学综合实验活动中，教师加强与社会组织的联系，为学生设计实验活动，引导学生调查学校周边的水泥厂、化工厂、污水处理厂的废液、废气、固体废物的排放情况，并了解国家关于不同废弃物的排放标准，并结合工厂所采用的措施，了解废液、废气、固体废物的处理方法，根据所学知识分析其中体现的绿色化学理念。此外，教师还应为学生安排学习任务，指导学生针对化工厂排放的重金属盐类制定回收利用的措施，形成切实可行的污染排放处理方案，并尽量达到无公害处理的目的。这样教学实践过程贴近现实，能够让学生在实验中面临更加复杂的情况，激发学生的创新探索意识，同时也能够从社会发展的角度引导学生思考绿色化学理念应用的价值，促使学生树立绿色环保意识，并自觉规范自身行为。

四、 结束语

总之，绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用具有重要的社会意义。教师在化学实验指导中，应深入分析绿色化学理念，并把握教育原则，针对实验过程探究相应策略，在提升化学实验效果的同时，提升学生的环保意识，促进学生绿色化学理念的发展。

参考文献：

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[2]肖玲，朱亮亮.绿色化学理念在“环境化学实验”教学中的应用探讨[J].科教导刊（上旬刊），2020（2）：128-129.

[3]张强.绿色化学教育理念在高中化学实验教学中的渗透[J].科学咨询（教育科研），2018（3）：119.

作者简介：

杨喜春，甘肃省兰州市，甘肃省永登县第一中学。