中學(xué)綠色化學(xué)教學(xué)分析

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一、綠色化學(xué)產(chǎn)生的時(shí)代背景

可持續(xù)發(fā)展是世人普遍認(rèn)同的一種發(fā)展戰(zhàn)略，它是指人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的，又要保護(hù)人類(lèi)賴以生存的自然資源和環(huán)境，使子孫后代能夠享受充分的資源和良好的資源環(huán)境，永續(xù)發(fā)展和安居樂(lè)業(yè)。所謂綠色化學(xué)就是設(shè)計(jì)研究沒(méi)有（或盡可能小的）環(huán)境副作用，并在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過(guò)程。它是實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的基本的和重要的科學(xué)手段,包括許多化學(xué)領(lǐng)域，如合成、催化、工藝、分離和分析監(jiān)測(cè)等。可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)，主要需通過(guò)綠色化學(xué)。中學(xué)教育關(guān)系著21世紀(jì)人才的培養(yǎng)，關(guān)系著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，綠色化學(xué)意識(shí)的宣傳教育也必須從中學(xué)教育抓起，使中學(xué)生從接觸化學(xué)知識(shí)開(kāi)始就逐漸形成綠色化學(xué)意識(shí)。

二、中學(xué)綠色化學(xué)教育

我國(guó)一直在將保護(hù)環(huán)境滲入中學(xué)教育方面做著一系列努力。最早在1978年，中共中央批準(zhǔn)的《環(huán)境保護(hù)工作匯報(bào)要點(diǎn)》的通知中指出：“普通中學(xué)和小學(xué)也要增加環(huán)境保護(hù)的教學(xué)內(nèi)容?！?992年頒布的義務(wù)教育各學(xué)科教學(xué)大綱，將有關(guān)環(huán)境教育的內(nèi)容和要求具體地寫(xiě)入了教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱中，而且注重了在化學(xué)教育中滲透環(huán)境教育。1996年，原國(guó)家教委頒布的《全日制高級(jí)中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱》中指出：“教育學(xué)生去關(guān)心環(huán)境、衛(wèi)生、能源、健康等與現(xiàn)代化社會(huì)有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題?！弊鳛橐幻袑W(xué)化學(xué)教育工作者，結(jié)合自身實(shí)踐，要認(rèn)識(shí)到從傳統(tǒng)化學(xué)到綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變，不僅是化學(xué)教育觀念的更新，更是化學(xué)科學(xué)本身的進(jìn)步與發(fā)展。加強(qiáng)中學(xué)環(huán)境教育，使學(xué)生形成牢固的環(huán)境意識(shí)，正確認(rèn)識(shí)人與環(huán)境的關(guān)系，樹(shù)立正確的環(huán)境價(jià)值觀，逐步形成綠色化學(xué)思想，使環(huán)境教育與綠色化學(xué)學(xué)習(xí)相互影響、相互促進(jìn)。

三、綠色化學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

綠色化學(xué)總結(jié)起來(lái)，就是要發(fā)展新的反應(yīng)。而新的反應(yīng)的出現(xiàn)，較多的是由化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中偶然發(fā)現(xiàn)的。鼓勵(lì)學(xué)生在掌握基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，積極思考，廢物利用，充分利用相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的集成，即把一個(gè)反應(yīng)排出的廢物作為另一個(gè)反應(yīng)的原料，既完成了實(shí)驗(yàn)課程，又鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，還實(shí)現(xiàn)了零排放。

1.有機(jī)化學(xué)

從綠色化學(xué)的角度考慮，有機(jī)化學(xué)教學(xué)應(yīng)從以下方面入手:①單一反應(yīng)的原子利用率；②目標(biāo)產(chǎn)物的綠色化；③反應(yīng)試劑的綠色化；④反應(yīng)條件（反應(yīng)溶劑、實(shí)驗(yàn)手段、催化劑）的綠色化。例如，環(huán)氧乙烷的制備與烯烴催化氧化反應(yīng)中，環(huán)氧乙烷是一種重要的有機(jī)合成試劑，高等教育出版社出版的《有機(jī)化學(xué)》中提到了兩種制備方法，即經(jīng)典的氯乙醇法和現(xiàn)代的氧化法，比較兩者的優(yōu)劣即可引導(dǎo)學(xué)生明白一個(gè)重要的綠色化學(xué)概念———原子利用率及其應(yīng)用。接著，用乙烯在不同條件下催化氧化制備環(huán)氧乙烷的例子加深印象，進(jìn)而指出催化反應(yīng)在開(kāi)發(fā)有機(jī)合成環(huán)境友好工藝中的重要作用。

2.無(wú)機(jī)化學(xué)

由于無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的試劑品種多，其中許多有毒重金屬鉛、鎘、鉻、汞等摻雜在這些廢物中，每次實(shí)驗(yàn)就像一座微型化工廠一樣排放大量的污染物，治理起來(lái)非常困難，而排放到水中，會(huì)對(duì)水資源造成嚴(yán)重污染。根據(jù)綠色化學(xué)理念在選擇試劑時(shí)盡量不用有毒化學(xué)試劑，用低毒或無(wú)毒化學(xué)試劑替代有毒的試劑，并以此與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較分析，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)不僅實(shí)驗(yàn)效果要理想，更主要的是要降低和減少有毒物質(zhì)的排放。實(shí)踐證明，將綠色化學(xué)理念貫穿到無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，是切實(shí)可行的途徑，且已取得了明顯的實(shí)驗(yàn)效果。

3.分析化學(xué)

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)同其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)一樣，在傳統(tǒng)的樣品采集、處理、測(cè)試中均產(chǎn)生了一些有毒有害的或?qū)Νh(huán)境不友好的廢棄物，如分析實(shí)驗(yàn)中常用的一些鹽酸、氫氧化鈉、高錳酸鉀、重鉻酸鉀等標(biāo)準(zhǔn)溶液。通過(guò)對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的不同廢液進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砼c回收，既可以消除它們對(duì)環(huán)境和人體造成的損害，又可以節(jié)約資源和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)。

四、綠色化學(xué)教育實(shí)施的幾點(diǎn)建議

1.提高學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)

化學(xué)教師綠色化學(xué)意識(shí)的樹(shù)立是綠色化學(xué)走向中學(xué)課程的前提，意識(shí)的產(chǎn)生，影響行為。要實(shí)施綠色化學(xué)教育，首先教師必須具備強(qiáng)烈的綠色化學(xué)意識(shí)，為師者的綠色化學(xué)意識(shí)才會(huì)產(chǎn)生積極的行為效果。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，首先要加強(qiáng)對(duì)化學(xué)教育工作者的培訓(xùn)，提高自身綠色化學(xué)意識(shí)。化學(xué)教師除教授學(xué)生學(xué)習(xí)課本知識(shí)外，還應(yīng)該關(guān)注與社會(huì)有關(guān)的化學(xué)前沿，充分了解綠色化學(xué)的有關(guān)知識(shí)，而教師的觀念會(huì)在教學(xué)過(guò)程中潛移默化地傳授給學(xué)生。利用自己的言行去感染學(xué)生，使其逐漸產(chǎn)生綠色化學(xué)意識(shí)。

2.改革教材內(nèi)容

目前，在我國(guó)中學(xué)化學(xué)教育中，綠色化學(xué)的內(nèi)容還很少，因此在教材和教學(xué)內(nèi)容與方法的改革中，必須把綠色化學(xué)作為一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容。

3.課堂上擴(kuò)充綠色化學(xué)知識(shí)

要使得中學(xué)生從接觸化學(xué)知識(shí)開(kāi)始就逐漸形成綠色化學(xué)意識(shí)，就必須在有關(guān)章節(jié)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中融入綠色化學(xué)知識(shí)。在化學(xué)教育中，加強(qiáng)綠色化學(xué)思想的宣傳，使學(xué)生清除社會(huì)上對(duì)化學(xué)的種種誤解和偏見(jiàn)，尤其要突出環(huán)保意識(shí)，著重介紹綠色化學(xué)在防治大氣污染、溫室效應(yīng)，保護(hù)臭氧層、土壤、水質(zhì)及生態(tài)環(huán)境中的重要貢獻(xiàn)。讓學(xué)生意識(shí)到，環(huán)境污染不只是政府的事，需從我們自身做起，用自己所學(xué)的知識(shí)做到環(huán)保。

4.努力實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是以綠色化學(xué)為指導(dǎo)，對(duì)環(huán)境無(wú)顯著毒副作用的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室由于教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，覆蓋面廣，因而產(chǎn)生的污染物品種多，范圍廣，數(shù)量少，不確定度高，不便于集中處理。對(duì)一個(gè)具體的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、污染嚴(yán)重等不足，依據(jù)綠色化學(xué)“5R”原則進(jìn)行綠色化學(xué)設(shè)計(jì)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)能力。在初學(xué)化學(xué)階段，不給予規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條框，避免束縛學(xué)生的思維，而是把創(chuàng)新精神傳遞給學(xué)生，通過(guò)綠色化學(xué)教育在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透及各種實(shí)踐活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的興趣，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，提高其學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)其動(dòng)手能力和提高其綜合素質(zhì)。