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中學化學教育中的綠色化學教育研究
中學化學教育中的綠色化學教育研究
福建省沙縣第一中學 魏華姬
【摘要】當前，在高中化學教育中滲透綠色化學理念，并將綠色化學教育內容融入到化學教學中已經成為化學教學改革的必然趨勢。這就要求化學教師必須轉變教學觀念，強化綠色化學教育意識，突出綠色化學在高中化學教學中的地位和作用。文章在分析中學綠色化學教育目標的基礎上，對中學化學教育中有效開展綠色化學教育的途徑進行探討。
【關鍵詞】高中；化學教學；綠色化學；化學實驗
一、中學綠色化學教育目標
綠色化學是用現代化學和化工生產技術，消除或減少對人類健康、生態環境有毒的原料、催化劑、試劑和溶劑的使用，不生產有毒有害產物、副產物和廢物的一門新興學科，其宗旨是實現有害物質零排放，從源頭上防止污染、保護環境。對于中學化學教育而言，綠色化學教育已經成為了不可或缺的組成部分，其教育目標具體包括以下方面：
1.知識與技能。理解綠色化學概念、原則，了解綠色化學誕生與發展，認識生產生活中的綠色化學現象；學習綠色化學的研究方法，掌握化學實驗基礎知識與技能，能夠完成簡單的綠色化學實驗；理解綠色化學與其他科學之間的聯系，能夠運用有關知識和方法解決綠色化學問題。
2.過程與方法。在探究綠色化學問題的過程中，理解綠色化學意義，學習科學研究方法，培養團隊合作精神，增強科學探究能力；掌握獲取、加工綠色化學信息的方法，能夠提出具有探究價值的綠色化學問題，提高自主學習、自主思考、自主探究綠色化學知識的能力。
3.情感態度與價值觀。培養學習綠色化學的興趣，激發參與綠色化學宣傳與科技活動的熱情，感受綠色化學與自然、社會之間的和諧發展關系；增強將綠色化學知識應用于實踐中的意識，能夠合理判斷與綠色化學有關的社會和生活問題；關注與綠色化學密切相關的熱點問題，樹立綠色意識和可持續發展觀念，主動承擔起學習綠色化學的責任，強化保護環境和造福后代的使命感。
二、中學化學教育中有效開展綠色化學教育的途徑
1.在課堂教學中滲透綠色化學教育。高中化學課堂教學是滲透綠色化學教育的主渠道，教師要積極創造綠色化學教學條件，構建綠色化學知識體系，不斷充實化學課本內容，培養學生的環境保護意識。在介紹化學史時，教師可從正反兩方面滲透綠色化學思想教育。講解放射性元素時，教師要對居里夫婦的精神及堅決反戰的人格表示欽佩，但也要就海灣戰爭中使用貧鈾彈對環境造成的危害提出批評。介紹環境問題時，教師可著重于介紹20世紀發生的公害事件，指明工業及傳統化學是造成公害的主要原因，使學生明確綠色化學是解決環境問題的重要途徑。通過在課堂教學中滲透綠色化學思想教育，激發起學生學習化學知識的興趣，不斷強化學生的環保意識、綠色意識。
2.在實驗教學中滲透綠色化學教育。在高中化學實驗教學中，應最大限度地實現實驗的綠色化，引導學生樹立綠色化學思想和環境保護意識，具體教學策略如下：
（1）改進化學實驗。首先，采用無毒原料、溶劑、催化劑進行化學實驗。例如，做完銀鏡反應后，可將清洗試管的硝酸替換為三氯化鐵溶液，避免產生二氧化氮有害氣體；在萃取碘單質實驗中，可將四氯化碳替換為二氯甲烷作為萃取劑，消除刺激性氣味，保證室內空氣質量；在乙烯的制備實驗中，可將硫酸替換為氧化鋁作為催化劑，避免濃硫酸造成污染；其次，優化化學實驗方法。又如，在海帶碘元素的檢驗實驗中，可將灼燒提取法改進為煮沸提取法，簡化實驗操作程序，縮短實驗時間，減少因灼燒造成的室內空氣污染；再次，改進化學實驗裝置。再如，利用密閉的裝置減少實驗敞開操作，可將注射器作為密閉的反應容器，進行銅和稀硝酸生成一氧化氮、二氧化硫制備與性質等實驗，將污染物消除在密閉裝置內。
（2）開展微型化學實驗。在高中化學實驗中，可在保證實驗教學效果的前提下進行微型化學實驗，以達到降低實驗成本、提高環保效益的目的。微型化學實驗多采用點滴板、小試管、井穴板、多用滴管等微型化儀器，使用最小化的試劑用量，一般液體用量不超過1mL，甚至一些現象明顯的定性實驗可在試紙或濾紙上完成，如碘顯色反應、溴水褪色、苯酚的檢驗、驗證鹽類溶液酸堿性等實驗。
（3）“三廢”的綠色化處理。在高中化學實驗中，要及時對必須使用的有毒、有害化學品和生成的污染物進行綠色化處理，從源頭處控制“三廢”對環境造成的污染。在廢氣處理過程中，可采用封閉的實驗操作方法，減少有害廢氣的產生量，并對廢氣進行有效處理或用氣囊收集。在廢液處理中，可利用中和反應處理含酸堿的廢液，使溶液pH值達到6.5～8.5之后再排放；也可用碳酸鹽沉淀法、硫化物沉淀法等方法沉淀、分離含有重金屬離子的廢液。在廢渣處理中，可回收一些化學實驗中剩余或產生的金屬進行再利用，如銅與硝酸反應剩余的銅片、銀鏡反應生成的銀等。對于不能綜合利用的固體生成物則要進行無毒化處理。
（4）利用多媒體教學技術。在高中化學實驗中，教師可利用現代多媒體教學技術輔助實驗教學，尤其對于危險系數大、污染嚴重的實驗而言，可通過電腦模擬、實驗錄像等對實驗過程進行演示，實現廢棄物的“零排放”。同時，教師也可利用多媒體教學技術模擬錯誤的實驗操作，將不良的實驗后果形象地展示給學生，讓學生認清實驗操作不規范帶來的嚴重后果，以及實驗室“三廢”對環境造成的惡劣影響，加深學生對綠色化學的認識。
3.在課外實踐中滲透綠色化學教育。在高中化學教育中，教師要積極組織課外實踐活動，讓學生體驗和感知傳統化學對環境造成的嚴重危害，認清利用化學手段進行末端污染治理的局限性，引導學生關注綠色化學，理解綠色化學的重要意義。教師可根據化學教學內容，組織形式多樣的課外實踐活動，如實地調查、環保知識競賽、探究性學習、文獻研究等。在實地調查中，教師可帶領學生參觀污水處理廠、化工廠、無公害蔬菜生產基地、生態農業示范區等，對當地水資源、空氣質量、環境污染情況進行調查；在探究性學習中，教師可開設相關課題，組織學生進行課題研究，如研究生物催化劑的優點、研究高效低毒農藥等，培養學生實踐能力和創新能力，達到課題研究的預設目標；在文獻研究中，既可讓學生利用圖書館館藏資源和互聯網資源，收集有關綠色化學和環境保護的文獻資料，也可邀請有關專家學者來校進行講座，使學生獲取最新的科研信息。通過開展多樣化的課外實踐活動，促使學生更加關注綠色化學，能夠運用已學的化學知識分析和解決生活中遇到的問題。
總而言之，隨著綠色化學理念在高中化學課程標準中的滲透，綠色化學教育已經成為高中化學教育的重要組成部分，對化學教師提出了新的要求。為此，高中化學教師必須強化綠色化學意識，在課堂教學中融入綠色化學理論，最大限度地實現化學實驗綠色化，并積極組織課外綠色化學實踐活動，從而確保高中綠色化學教育目標的實現。
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