刍议绿色化学思想在高中化学教学中的应用

王晓瑛

（甘肃省天水市第一中学，甘肃天水 741000）

化学研究和环保问题存在不可割裂的联系，高中化学是培植学生环保意识的主要平台，教师在教学中重视渗透绿色化学思想能够调动学生对社会环境问题的关心和钻研兴趣，使学生树立牢固的环保观念。因此，教师应该明确绿色化学思想在高中化学教学中的应用意义，开发化学教材和课外资源，引导学生认识绿色化学思想，同时基于绿色化学思想优化实验探究和课后作业的设计模式，将绿色化学思想贯穿于化学教学全过程，从而在理论和实践层面加深学生绿色化学体验。下面笔者就针对绿色化学思想展开教学刍议。

一、绿色化学思想在高中化学教学中的应用意义

高中化学教学领域的绿色化学思想也被称为环境无害化学或清洁化学，简而言之就是在生产和使用化学产品过程中，采用环境友好型原料，实现对原料的有效利用，最大化减少废物产生和环境污染。化学课程和绿色化学思想存在紧密关联，教师随教学推进潜移默化地向学生渗透绿色化学思想能够增强学生对环境问题的关注度，引领学生运用化学对环境保护做出贡献。经过化学学情分析和理论实践研究，笔者将绿色化学思想在高中化学教学中的应用意义总结为如下三点：

第一，应用绿色化学思想有助于提高学生环保意识。环保意识是化学核心素养的要素之一，也是每个学生都应该具备的内在品质。高中生对化学的认识还比较粗浅，尚未明晰化学研究和环保之间的密切联系。教师在化学教学中加强应用绿色化学思想，能够显著提高学生的环保意识，如教师在向学生讲授化学知识时，可以应用生活和社会中的环境资料，引导学生联系现实情境理解教材知识，体会实施清洁化学对环境保护的重要性，这样学生就能逐步形成良好的环保意识，促进绿色化学思想入脑入心。

第二，应用绿色化学思想有助于创新化学实验探究模式。化学教学是以实验探究为基础的，传统化学实验过程中会产生一些废弃物，学生对实验废弃物处理缺乏有效方法，同时对化学实验药品的绿色化管理能力较为薄弱，容易给环境造成危害、影响实验安全。在化学教学中引入绿色化学思想最突出的意义就是能创新、改进实验探究模式，如教师可以基于绿色化学思想，将传统化学实验优化为微型化学实验，指导学生使用微量的药品和试剂，观察到清晰的实验现象，同时带领学生做好实验药品绿色化管理工作，从而减少化学实验废弃物产生量，培育学生严谨、环保的实验探究态度。

第三，应用绿色化学思想有助于锻炼学生运用化学知识技能解决环境污染问题的实践能力。在高中化学教学中应用绿色化学思想不单单是改变学生思想层面的认识，更有助于锻炼学生运用、实践绿色化学思想的能力，除化学实验之外，教师也可以收集和化学课程相关的环保案例，向学生呈现绿色化学领域的环境问题，组织学生合作展开案例分析，运用绿色化学和课程知识，探究解决案例中环境问题的科学办法。教师还可以依托绿色化学思想，为学生设计生活实践作业，引导学生运用绿色化学的技术或方法，解决生活视野中的环境问题。这样学生化学知识运用技能和实践精神顺利形成，能更好的用化学服务于环保，在未来化学研究中也能趋利避害。

二、绿色化学思想在高中化学教学中的应用策略

（一）创设环境资料情境，引导学生认识绿色化学思想

现阶段高中学生对绿色化学思想尚未建立深刻的认识，不理解化学研究给环境保护带来的各种影响。为此，教师在高中化学教学中应用绿色化学思想时，必须先采用有效的教学手段，引导学生感知绿色化学和环境保护之间的联系。情境创设法适用于绿色化学思想在化学教学中的渗透，教师可以根据化学课程内容，为学生收集展示相应的环境资料，既能调动学生化学探究主动性，也能助力学生树立绿色化学观念，具体教学策略如下：

第一，分析化学教材，甄选环境资料素材。在化学备课阶段，教师应该全面分析教材，根据化学课程知识点和绿色化学思想应用需求，选择契合学生认知经验和日常生活的环境资料，资料素材的形式包括图片、短视频、新闻报道、纪录片等。如在关于爱护水资源的化学课程中，教师就可以在互联网和新媒体平台为学生收集国内一些江河水域被化工厂废物排放污染的新闻资料，将新闻短片、图片和文本整理编辑成PPT 微课件，这样应用绿色化学思想的教学资料准备工作就落实完成［1］。

第二，创设资料情境，渗透绿色化学思想。在化学课堂教学环节，教师可以采用多媒体投影工具，将预先制作好的PPT环境资料课件展示给学生，学生观看并了解水资源受到污染的环境新闻内容后，教师提出问题：同学们，大家认为新闻中江河水域污染事件的主要成因是什么？学生根据资料介绍分析并探讨后反馈：主要成因是水域周边的化工厂过度排放三废。教师嘉许学生回答后，指导学生结合教材，合作了解地球淡水资源的稀缺现状。接下来，教师再次发问：同学们，地球上淡水资源如此匮乏，少量淡水资源还在遭受着污染和浪费，将会引发怎样的环境问题？学生交流后回答：淡水资源被污染和浪费，动植物和人类的生存都会受到影响，将会有越来越多的人喝不上洁净的淡水，引发全球性的水资源危机。教师追问：针对新闻中的水环境问题，大家认为有什么办法能扭转这种局面呢？学生深入讨论，提出一系列防治水污染的方法，包括升级化工厂三废净化技术、化工生产采用清洁能源和原料等等，这样在环境资料情境的支持下，学生环保意识大幅提升，实现绿色化学思想在化学教学中的隐性渗透。

（二）改进化学实验模式，培植学生绿色化学探究精神

绿色化学思想在高中化学教学的应用，笔者建议将化学实验作为主要突破口。化学实验涉及药品的选用、实验废弃物的处理、药品的保存等，这些都与绿色化学思想密切相关。为此，教师应该立足绿色化学思想，着力改进化学实验模式，通过实施微型化学实验、指导实验药品绿色化管理等措施，培植学生绿色化学探究精神，从而兼顾学生化学实验技能和环保观念的养成。具体教学策略如下：

第一，推行化学微型实验。化学微型实验试剂用量一般是传统实验的几十分之一甚至几千分之一，药品用量和污染物排放量都极少，是应用绿色化学思想的可靠方式。教师在开展化学微型实验时，应该先使用课件为学生出示实验研究课题，组织学生围绕课题互动议论，提出合理、可行的实验假设或猜想。猜想初步形成后，教师引导学生合作设计化学微型实验方案。在这一步，教师需要点拨学生重点考虑实验药品或试剂类型的选择，包括药品对环境是否友好，如何使用最少量药品获得实验成果等。如在关于物质制备的化学微型实验方案设计中，学生结合实验假设认为反应物应该选择酸碱试剂，教师适时提问：具体采用哪种酸和碱？酸碱的用量该如何控制？在学生思考时，教师可引导学生优选廉价易得、无毒无腐蚀性的酸碱反应物，并计算出符合实验要求的最低反应物用量。学生在设计化学微型实验反应条件时，教师应该启发学生根据现有的微型实验设备，设计易于控制、操作安全系数高、能耗低、反应物转化率高的反应条件，同时考虑生成物的纯度，物质制备的副产物应易于除去，且无毒性、污染性和腐蚀性。学生设计完成符合绿色化学思想的微型实验方案后，教师按照方案内容，为学生发放微型实验器材和试剂，组织学生合作开展操作探究，教师在其间应该着重向学生传授安全、环保的操作技巧。如学生实验制备的物质是气体，教师可以指导学生运用外接导管注水法、热胀冷缩法等，检查实验器皿、各种连接管的气密性；若实验排出的气体具有一定污染性，教师还可以指导学生在实验设备上加装尾气处理装置，从而减轻化学实验废弃物给环境造成的危害。学生微型实验操作完毕后，教师可先组织学生交流讨论实验结果，依据实验过程记录，探讨先前提出的化学微型实验假设成立与否，然后再让学生从绿色化学的角度，互动分享化学微型实验参与心得，比如实验选材需要考虑的环保因素，实验过程中如何规避毒害物质泄露，掌握哪些处理实验废弃物的技巧，这些技巧还能适用到哪些同类型实验中等等，这样通过化学微型实验的开展，学生绿色化学思想和实验探究素养都能获得巩固［2］。

第二，加强指导化学实验药品绿色化管理。在基于绿色化学思想改进化学实验模式时，实验前、中、后的药品绿色化管理也至关重要。首先，在化学实验开始之前，教师应该指导学生对得到的试剂和药品进行详细检查，主要检查药品是否出现潮解、融化、风化、浑浊、结块、结团等问题，若发现存在问题的药品及时更换，并在实验课结束后对问题药品实施统一的无害处理。其次，在化学实验探究过程中，教师需要指导学生对药品进行绿色化的分装管理，如实验用到的药品易氧化且用量少，教师就可以提醒学生把药品装在小容量的细口瓶或滴瓶中使用，防止实验过程中药品发生氧化和浪费。最后，在化学实验操作结束后，教师应该让学生复核剩余药品的瓶盖、包装是否拧紧、封严，在药品分装瓶或包装上用标签注明余量和本次使用日期，这样学生就能养成绿色化实验和使用管理化学药品的好习惯［3］。

（三）开展环保案例探究，促进学生运用绿色化学知识

在高中化学教学中引入绿色化学思想，教师应该重视引导学生从解决实际环保问题的角度，运用已有的绿色化学知识，对社会生产生活、科技发展领域的环保问题展开深入的探讨和分析。为此，教师可以加强开展环保案例探究活动，精心选择和课程知识相关的真实案例，设计相应的环保议题，组织学生合作参与环保问题的解决讨论，促进学生运用绿色化学知识。具体教学策略如下：

教师在基于绿色化学思想开展环保案例探究活动时，应该根据课程目标，从科学、技术、社会、环境四个板块，收集和展示契合课题的环保案例。如在关于金属的电化学腐蚀和防护课程中，学生初步掌握课程基础知识技能后，教师可以在白板上出示相关的社会环保案例，包括因金属生锈、腐蚀所引起的各类生产和环境事故，学生熟悉案例内容后，教师揭示环保议题：同学们，请大家先合作分析案例中金属腐蚀可能造成哪些环境和安全危害，再运用课程中的绿色化学知识，探讨规避这些生产与环境事故的方法。学生探究案例期间，教师应该巡视课程，重点启发学生研究无毒无害、成本低廉的金属腐蚀防护技术，学生热烈讨论后提出涂刷安全无毒金属防腐材料、实施阴极保护法等解决办法，教师再引导学生阐明依据以及应用上述办法的环保效用等等，这样学生的绿色化学思想就得到深化，同时形成运用绿色化学知识解决社会面环境、生产安全等问题的技能和意识［4］。

（四）设计生活拓展作业，锻炼学生绿色化学实践能力

作业设计在高中化学课程中占据紧要地位，笔者认为，绿色化学思想的应用，必须从课堂向生活延伸，作业设计无疑是最佳切入点。因此，教师应该着力设计化学生活拓展作业，开发生活教育资源，在作业中融合生活实践、绿色化学、环境保护等内容，借力学生探究生活作业的过程，锻炼学生对绿色化学思想的实践力。具体策略如下：

教师在绿色化学背景下设计化学生活拓展作业时，应该重视整合课题和生活中的环保问题，设计观察、调查、操作等类型作业。如在关于资源综合利用的作业设计阶段，教师可以让学生统计、整理家庭中的塑料制品，按名称编制统计表，然后在互联网中自主查阅塑料制品回收和利用的方法资料，对家中废旧塑料制品进行正确的分类和处理，并把分类和处理过程、方法记录到统计表内；在关于居室污染的作业设计中，教师可以让学生观察统计生活中的居室污染来源，如建筑装潢材料产生的毒害物、烹饪产生的烟雾、电器释放的电磁波等，查资料了解居室污染的危害和防治措施，并选择2-3 项易于操作的防治措施进行实践，将实践过程记录或拍摄下来，留待作业反馈时应用。这样绿色化学思想在化学教学中的应用就实现从理论向实践迁移的目标［5］。

三、结语

总而言之，在高中化学教改中重视应用绿色化学思想不但有助于提高学生环保意识，也能创新传统化学实验探究模式，还能锻炼学生运用化学知识技能解决环境污染问题的能力。教师应该加强创设环境资料情境，引导学生认识绿色化学思想，了解化学研究和环境之间的关系，改进化学实验模式，通过开展化学微型实验、传授实验药品绿色化管理技巧，培植学生绿色化学探究精神，同时开展环保案例探究、设计生活拓展作业，从而全面促进学生实践运用绿色化学思想。