基于高中化学教学中绿色化学理念的渗透

基于高中化学教学中绿色化学理念的渗

透

摘要：绿色化学在国家教育事业发展“十三五”规划中有了明确的内涵，是

高中化学学科核心素养培养的更高层次的目标追求，是实现社会可持续发展的关键。基于此，本文结合绿色化学理念渗透于教学实践的重要性，从高中化学实验

教学、创设真实情景教学，运用数学思维教学三个方面论述了高中化学教学中绿

色化学理念的渗透策略。

关键词：高中化学教学；绿色化学理念；环保意识

人类和环境彼此依存，化学支持了高新技术的快速发展的同时，也为社会带

来了各种环境危害的问题，为了实现科技、社会与生态环境的和谐发展，可持续

发展战略已成为世界各国的基本国策，绿色化学应运而生。因此在对环境愈发保

护的机制下，化学在环境质量检测、环境保护和清洁生产等方面发挥着越来越重

要的作用；在国家教育事业改革的规划中，绿色化学的理念渗透也是化学教师教

学中必要的学科任务，在化学教育中，促使学生建立环保意识，形成可持续发展

思维，建立正确的生态价值观。

国家教育事业发展“十三五”规划明确：广泛开展可持续发展教育，深化节水、节电、节粮教育，引导学生厉行节约、反对浪费，树立尊重自然、顺应自然

和保护自然的生态文明意识，形成可持续发展理念、知识和能力，践行勤俭节约、绿色低碳、文明健康的生活方式，引领社会绿色风尚[1]。

作为高中化学教师，为高校输送人才的同时，不能只是以培养学生应试考试

的能力为目标，还要培养学生在学习中体会化学对社会的作用以及化学学科的价值，更要注重高中化学学科核心素养的培养，培养学生的“科学态度与社会责任”素养是化学教学的更高层次的目标追求。本文将阐释在高中化学教学中绿色化学

理念渗透以达到有效培育学生“科学态度与社会责任”素养的重要性以及策略。

一、绿色化学理念概述

绿色化学又称环境友好化学或情节化学，是从源头上防止污染产生或把化学

过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学，绿色化学要求原料和产品无害，

在化学过程中不产生“三废”或使“三废”降低到最低程度[2]。绿色化学最理想

的原子经济就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子的利用率为100%。尽量不使用有毒有害的物质，安全的生产工艺，生产环境友好的产品。绿

色化学的核心就是利用化学反应原理从源头上减少和消除工业生产对环境的影响，推动可持续发展。

化学研究的是探索化学物质及其运动变化规律的学科，化学教学在于引导学生构建以物质为基础的知识网络，培养学生的学习能力，认识化学对社会发展的重大贡献，并且在教学中要联系生活实际情景问题帮助学生深刻认识环境保护和资源合理开发的重要性，渗透“绿色化学”理念，培养社会责任意识，促进人类社会可持续发展。

二、高中化学教学中绿色化学思想的渗透策略

1.利用化学实验进行渗透

化学是以实验为基础的学科，化学实验对于全面发展学生的化学核心素养有着极为重要的作用，教师要通过化学实验创设教学情境，激发学生学习化学学科的兴趣，帮助学生理解化学知识和技能，更加要注重化学实验中的安全意识，通过阅读参考文献学习优秀教师的教学实践进行改进实验、优化实验方案进行演示实验、学生实验教学，注重绿色化学理念的渗透。

例如：电解原理是电化学的重要基础理论，在电化学基础之电解池的章节的

教学中，为了让学生能更好的理解电解原理，在教学中可以采取学生实验教学，

将理论和实验结合，更好地理解电解原理，并且基于教材的实验进行改进，进

行绿色、简易、便携、节能、高效的实验装置。

在人教版《选修4 化学反应原理》第四章电化学基础第三节电解池用电解

CuCl

2溶液的实验来分析电解原理。教材用在U型管中进行CuCl

2

溶液电解，如下

图1所示，可以进行教师演示实验。

图1 CuCl

2

溶液的电解

按照教材上的实验方案实施教学有些不足：电解质溶液用量较多，而且需要在较大的电压下，并且电解时间较长才能看到明显现象：阳极碳棒附近有较多的小气泡产生，且能使靠近U型管口的湿润的淀粉-碘化钾试纸逐渐变蓝色; 阴极碳棒有些许红色固体析出并附着在碳棒下端。此演示实验在教室进行会有较浓的氯气的刺激性气味，尾气不易处理，不符合绿色化学理念；坐在教室后面的学生不易看清楚教师演示实验时的实验现象，基于以上原因也不适合进行学生分组实验，同时也让学生缺失了实验探究的机会，所以在教学中可以对此实验装置进行改进，解决试剂用量多、氯气污染、学生自主探究、实验可视性等问题。本着绿色化学的原则，在实验效果较好的情况下，实验中严格控制试剂用量，有毒气体必须进行处理，保护人身安全健康，根据氯气的性质，采用浓氢氧化钠溶液吸收产生的氯气，同时又便于检验氯气的生成。基于以上考虑因素就有了如下图2中的改进装置：

图2改进CuCl

2

溶液的电解装置简示图

改进后的实验用品中，采用规格为5ml的一次性塑料滴管作为反应容器，两根铅笔芯穿过管壁作为电极材料，实验现象很明显，接通电源后，电解速率明显加快，阴极铅笔芯下端很快有红色固体析出，阳极铅笔芯上有较多的小气泡产生，产生的气体使紧贴滴管上壁的湿润的淀粉-碘化钾试纸逐渐变蓝，且多余的氯气在滴管末端的脱脂棉处被浓氢氧化钠溶液吸收。有研究表明：在电解电压保持不变的情况下，电解时间会随着两电极间的距离变化而

变化，表现为当增大两电极间的距离时，需要的电解时间增大，电解速率变慢，所以通过以改变电极间距离的方式来提高电解效率[3]，改进后的实验中采取缩短两碳棒的距离加快了电解速率，达到较好的实验效果：节约原料，节约能源，缩短实验时间，产生的气体量少，产生的污染气体少，实验装置简易，实验现象明显。

改进后的实验采用学生分组实验，让学生切身体会实验探究过程，充分调动了学生的学习积极性，有助于提高学生从宏观现象迁移到电解池的微观分析：电流方向、电子移动方向、电子得失、溶液中离子的迁移等，从而更好地理解电解原理，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养，同时也培养科学精神与社会责任，践行绿色化学理念。

2.创设真实情景进行渗透

元素化合物内容繁杂，贯穿整个化学学习，而且元素化合物的知识和社会热点问题情景联系紧密，可以以社会热点现象作为情景素材引入复习课题，将物质的结构、来源、性质、用途作为完整的学习主题。避免教师单一讲解物质的性质等知识点，让学生体会到化学知识来源于生活，同时也要利用化学学科的知识想措施解决相关问题。例如：在硫元素及其化合物的性质时，可以创设如下真实情景，设置驱动性问题：

1.

什么是雾霾？并配以雾霾相关的图片，微课视频配音讲解雾霾的形成，让学生视觉感受雾霾的存在，并了解雾和霾的化学视角的组成，也激发学生想要深入了解其中的化学原理的学习欲望。

2.

雾霾中的硫酸如何形成的？并用化学符号表示出来。学生根据微课视频信息

，后又转化为硫酸；

提取化学原理知识，了解燃煤产生了SO

2

3.