高中化学教学中渗透绿色化学教育的探索与实践

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  摘 要:化学学科是高中的一门重点学科。化学与人类生活有着紧密联系,可以推动人类社会的蓬勃发展,但化学同时又会给人类社会带来诸多问题,因此,倡导绿色化学是现在的当务之急。高中是提升学生化学知识和化学素养的重要时期,在这个阶段对学生进行绿色化学教育是十分有意义的。基于此,本文首先简要概述了绿色化学的现代内涵,然后介绍了在高中化学教学中渗透绿色化学教育的意义,接着从三个方面分析了渗透化学教育的措施,以此来供相关人士交流参考。
  关键词:高中化学;绿色化学;渗透措施
  引言:随着经济的不断发展,现代社会的工农业也处于一个迅猛发展的状态。但与此同时,在工农业发展过程中使用的化学物品等也导致了严重的环境问题,严重危害了人类健康和社会安全,所以解决化学品污染问题是十分重要的。绿色化学也可以成为环境友好化学,其核心思想就是在使用化学技术的同时,不能使用对人类健康和生态环境产生威胁的化学药剂,绿色化学的基本原则是化学反应过程中的“原子经济性”,在化学反应的开端就预防污染,实现零排放,进而实现零污染,是一种理想化的手段。在高中化学教学中融入绿色化学的思想,可以让学生从化学基础理论方面对化学污染的成因进行了解,并在潜移默化中形成绿色化学的思想,一方面可以帮助学生更好地理解化学知识,另一方面可以让学生提升化学素养,树立环保意识。
  一、绿色化学的现代内涵
  绿色化学概念被提出来,其目标就已经十分明确。绿色化学就是要发挥无毒害化学原材料的最大效用,尽可能地节约资源,在化学应用的各个环节都实现零排放和零污染,最大限度的净化化学材料的反应过程。绿色化学的现代内涵主要体现在五个方面,分别是减量、重复使用、回收、再生、拒用。为了节省资源、减少污染,绿色化学提出了要减量。一方面是减少资源的用量。如何在不减少产量的情况下减少化学原材料的用量,其途径就是将转化率提高,将损失率降低;另一方面是减少“三废”的排量,“三废”分别是废水、废气和废弃的副产品,减少三废的排放量可以很大程度上减少化学药品对环境的污染。与此同时,需要注意的是要制定一个严格的废水排放标准,严格把控排放的废水量[1]。
  第二个内涵是重复使用。重复使用不仅可以使得化学工业的成本降低,还可以减少废弃化学材料。化学工业的正常反应过程离不开催化剂和一系列的载体,为了减少这些催化剂和载体的使用量,在最初设计催化剂时就考慮到了重复使用,并且将重复使用的理念加入到了催化剂的设计当中[2]。
  第三个是回收。回收是节约资源、减少污染、减低成本的有效措施。化学工业的回收包括很多项目,例如未反应化学原材料的回收、“三废”的回收,催化剂和稳定剂等的回收。循环操作就是化学工业在反应的过程中使用的一种普遍的回收方式。
  第四个内涵是再生。再生指的是变废为宝,可以很大程度上节约资源。减少化学药品的污染。再生要求设计者在设计化工原料的初始阶段就考虑到再生利用。尤其是一些高分子的材料,他们的再生对于节约资源有着至关重要的作用。
  第五个内涵是拒用。拒用指的是杜绝使用无法再生、回收、重复利用的化学原材料,这也是杜绝化学药品污染的一个最根本的途径。
  绿色化学的现代内涵逐步被社会所理解,化学工业也逐渐认可绿色化学的概念,认识到保护环境的重要性。高中化学作为学生接触化学和学习化学的重要阶段,更应该在这个阶段为学生渗透绿色化学的理念,在实际教学过程中贯彻绿色化学的概念与深刻内涵,让学生在进行化学实验时也能牢记绿色化学的理念,将绿色化学的理念贯彻到实际操作中,让学生接受和了解绿色化学的最新成果,以此来树立学生的绿色化学理念[3]。
  二、绿色化学教育与高中化学教学相融合的重要意义
  随着经济的不断发展,人们的生活中出现了更多的化工产品。兴起的化工产业在为人们的生活提供化学产品、带来便利的同时,也不可避免地导致了环境污染。随着人们对化学产品的需求越来越大,生态环境污染日益严重。在这样恶劣的环境背景下,世界各国都开始倡导和普及绿色化学的理念。高中时学生学习和承重的重要时期,高中的教育教学效果很大程度上会影响学生未来的思想观念和价值理念,因此为了使绿色化学理念深入人心,在高中阶段渗透绿色化学教育的意义十分重大。将高中化学教学与绿色化学思想进行有机融合,不仅可以丰富学生的化学知识,让学生对化学产品污染环境的成因有一个更深层次的了解,还能开拓学生的眼界,提高学生的环保意识。在绿色化学思想的影响下,学生可以更好地掌握化学物质造成污染的原理,以及具有污染性的化学物质的种类;与此同时,还可以学习如何降低化学物质对自然界和人类造成的危害的方法,让学生意识到环保的重要性的同时,还能是学生的社会责任感得到增强。从目前的高中化学教学情况来看,很多高中生在环保意识和环保实践方面都有所缺乏,在日常的化学学习和生活中也没有践行绿色环保的理念。绿色化学教育可以在学生学习化学知识、进行化学实验的过程中,充分了解保护环境的正确做法,这对于学生良好品德的形成有重要的帮助。除此之外,传统的化学教学实验中,教师缺少绿色化学的教育,过于重视化学反应的原理的教学,没有给予学生在实践中深入思考的机会,例如在面对化学实验废弃物时,学生不知道如何正确的处理才能减少化学废弃物对环境的污染,如果学生处理不当,很可能会使得环境污染加剧。绿色化学教育不仅仅让学生提升化学修养,全面考虑化学实验,还能让学生形成绿色化学思维,为学生今后的化学学习提供帮助[4]。
  三、高中化学教学渗透绿色化学教育的策略
  (一)为学生创设绿色化学教学情境
  现阶段高中的化学教材将重点放在了化学知识上,没有将绿色化学的理念以直观地形式突出,这些隐藏较深的绿色化学知识,需要教师的挖掘和对教材的深入解读,提炼出教材内容中与绿色化学有关的教学资源,并进行更深层次的思考,与学生一同学习绿色化学的理念。教师在渗透绿色化学的教学中还需要结合学生的实际学习情况,在为学生教授基础化学知识的的基础上,将绿色化学的内容科学合理地融入教材,通过这种有机融合的方式来促进学生学习效率的提高。在实际的化学课堂中,教师可以从学生的学习水平、教材内容和绿色化学的思想三个方面出发,构造符合学生接受能力的绿色化学情境。在具体的教学情境中为学生进行绿色化学知识的教学,指导学生在知识和实践的探索中更加深入地了解绿色化学知识。例如,高中化学教材中有“氮的循环”这一部分的内容,教师在对这一部分的内容进行教学时,可以首先为学生播放有关NO性质的教学视频,作为课堂引入。我国的“魔鬼谷”一年四季天气都十分恶劣,人类和动物都会因为恶劣的天气受到损害。但是其中的农作物生长情况十分的良好,每年都能有好的收成。教师可以在播放这段视频后向学生提出问题,为什么“魔鬼谷”的农作物能够健康生长,而“魔鬼谷”却会对人类和动物造成威胁。通过问题引入的形式,激发学生学习的兴趣。教师可以让学生带着问题进行思考,尝试用所学知识解决问题,并与其他学生交流自己的看法。教师需要在学生思考交流的时候给予正确的引导,让学生从化学元素N这一角度进行思考,经过教师的帮助,学生往往能将“魔鬼谷”农作物长势良好的原因与土壤中的元素氮联系起来,进而对土壤中氮元素产生的化学反应进行分析。“魔鬼谷”空气中的N元素会在特定条件下,与氧气发生化学作用,由此形成天然的养料二氧化氮,为农作为提供了养分。教师还可以为学生播放化学工厂生产二氧化氮等产生的危害的视频,让学生直观地感受到化学材料的两面性。基于此,引导学生如何结合二氧化氮、一氧化氮的优点和危害来防止二氧化氮对环境造成的污染,并引入绿色化学的思想。通过这种情境教学法,潜移默化地培养学生的绿色化学理念[5]。   (二)在化学实验教学中融入绿色化学教育
  实验是化学学科的基础,因此实验教学是化学教学中的重点。高中的化学教学受到应试教育思想的影响,教师较为注重理论知识和化学反应方程式的教学,特别对于学业负担较重的高三学生,教师所安排的化学实践课程的时间和课程数量少之又少,这就导致学生无法在化学实验中了解绿色化学的内涵。化学实验中往往会涉及到有毒有害的化学试剂和化学生产物,如果处理不当,会对学生和教师的健康产生危害。因此,教师在进行化学实验课程时,需要加强对学生的绿色化学思想教育。例如“乙烯”的制取实验,这个实验环节涉及到的化学材料有浓硫酸和无水乙醇,在加热浓硫酸的过程中会产生一些有害气体。教师在安排化学实验之前,可以让学生根据化学方程式思考如何减少化学反应过程中的危害。这种方法不仅可以让学生能够更好地把控实验,还保障了学生与教师的安全,减少了化学反应带来的污染,让学生在实验中践行绿色化学的理念,提高学生的化学核心素养[6]。
  (三)在课后落实绿色化学的思想
  高中化学教师要深刻认识到绿色化学的重要性,将绿色化学的教学融入学生学习的各个环节。教师不仅要在课堂上为学生拓展绿色化学的知识,还要鼓励和监督学生在课外活动时践行绿色化学的理念,这样才能最大程度地发挥绿色化学教育的作用,为学生今后的发展和学习奠定基础。化学教师可以在布置课后作业时丰富作业形式,为学生布置一些实践类的作业,让学生可以在实践中巩固知识并学习新的知识,并通过实践来加强绿色化学的理念。例如,教师在教授如何正确处理废弃物后,可以让学生寻找自己身边的化学废弃物,并制定正确的处理方案。学生可以采取小组合作的方法对化学废弃物的处理进行讨论,让学生从生活实际出发,将绿色化学的理念运用到实际中去,不断巩固绿色化学的成果,锻炼学生绿色化学的思维。
  结束语
  综上所述,贯彻落实绿色化学教育观念,在高中化学教学中融入绿色化学教育具有重要的意义。綠色化学思想不仅可以让学生巩固化学知识,并且学以致用,还能让学生增强社会责任感,提升学生的生态意识,让学生树立起环保观念。高中化学教学必须清楚地认识到化学教学的重要性,升级高中化学教学模式,丰富高中化学教学内容,将提升学生的化学核心素养和学生的绿色化学理念作为教学重点。教师还要结合学生学习情况,为学生提供更多化学实践的机会,让学生感受到绿色化学在实际中的应用,在课堂上的各个方面落实绿色化学教学思想,不断促进学生的全面发展。
  参考文献
  [1]卢小东.高中化学教学中渗透绿色化学教育的探索与实践[J].高考,2019(31).
  [2]张真真.高中化学教学中渗透绿色化学教育的研究[J].科学咨询,2020,000(019):241.
  [3]宁佳.探讨高中化学教学中渗透绿色化学思想的策略[J].中国校外教育,2019(25).
  [4]刘斌、王慧杰.高职化学教学中渗透绿色化学理念的研究与实践[J].祖国,2019.
  [5]钟继凤.在高中化学教学中渗透绿色化学理念的方法研究[J].天天爱科学(教学研究),2019(5).
  [6]牛明义.高中化学教学中渗透绿色化学思想的研究[J].试题与研究,2020(11).
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