【綠色化學(xué)理念在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探究10000字（論文）】

綠色化學(xué)理念在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究摘要：隨著社會(huì)工業(yè)化發(fā)展以來，我們享受著傳統(tǒng)化學(xué)帶來的積極成果的同時(shí)，對(duì)其引發(fā)的一系列環(huán)境危害和能源短缺問題也逐漸顯現(xiàn)出來，影響著人類的生存和發(fā)展。因此新時(shí)代對(duì)未來化學(xué)科學(xué)的發(fā)展提出了新要求，一種新的化學(xué)理念--綠色化學(xué)在此背景下應(yīng)運(yùn)而生。這一概念最先由美國提出，發(fā)展于世界各國，越來越受到人們的注重。綠色化學(xué)又稱為可持續(xù)性發(fā)展的化學(xué)、環(huán)境無害化學(xué)和清潔化學(xué)，采用現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)和化學(xué)方法來減少甚至消除化學(xué)生產(chǎn)過程中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生，使所合成化學(xué)產(chǎn)品的整個(gè)過程對(duì)環(huán)境友好，是一種有望能夠?qū)崿F(xiàn)零污染，零排放，零傷害的化學(xué)，所以化學(xué)學(xué)科的發(fā)展必然面向綠色化學(xué)。為實(shí)現(xiàn)公民的綠色化學(xué)意識(shí)，從中學(xué)就應(yīng)開始綠色化學(xué)教育，而實(shí)現(xiàn)中學(xué)綠色化學(xué)教育的著力點(diǎn)就應(yīng)貫穿于化學(xué)實(shí)驗(yàn)上。因此，本文將綠色化學(xué)理念與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)密切聯(lián)系在一起，研究了中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的途徑，系統(tǒng)地將綠色化學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)應(yīng)用實(shí)踐滲透于整個(gè)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使他們形成良好的綠色意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1 緒論 42 綠色化學(xué)的概述 42.1綠色化學(xué)理念的涵義 42.2綠色化學(xué)的研究內(nèi)容 52.3綠色化學(xué)與環(huán)境化學(xué)的區(qū)別 52.4綠色化學(xué)相關(guān)研究進(jìn)展 63 研究的理論依據(jù) 63.1陶行知的生活教育理論 63.2人本主義學(xué)習(xí)理論 73.3建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論 74 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)滲透綠色教育研究意義 84.1貫徹可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針 84.2落實(shí)STSE教育的需要 84.3推動(dòng)化學(xué)教學(xué)的改革 84.4改變大眾對(duì)化學(xué)的刻板印象 95 在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中滲透綠色化學(xué)理念的主要途徑 95.1實(shí)驗(yàn)裝置一體化設(shè)計(jì) 95.2藥品的有效利用設(shè)計(jì) 105.3多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì) 105.4開展微化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合手持技術(shù)的操作方式 115.5進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢品的綠化處理 126 結(jié)語 12參考文獻(xiàn) 13緒論進(jìn)入21世紀(jì)以來我國工業(yè)化發(fā)展迅速，新型化學(xué)物質(zhì)不斷被研發(fā)，這些化學(xué)產(chǎn)品在人類的衣食住行方面產(chǎn)生了積極的影響，但同時(shí)也在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的廢棄物，這些物質(zhì)無論是在人類健康還是環(huán)境方面都體現(xiàn)出一定的消極性。由此很多人都認(rèn)為這些問題是化學(xué)物質(zhì)使用造成的，在普遍大多數(shù)人的心目中化學(xué)就是存在污染、危害的學(xué)科，“無化學(xué)添加劑”成了人類心理的安慰語。為了減少化學(xué)物質(zhì)在人類健康、環(huán)境等方面的影響，消除人們對(duì)化學(xué)的誤解，國家對(duì)“綠色化學(xué)”理念的實(shí)施越來越迫切?！熬G色化學(xué)”這一概念是由美國于20世紀(jì)90年代初期被提出，且率先頒布了一項(xiàng)關(guān)于防治化學(xué)工業(yè)污染的法令。之后世界各國掀起了一股綠色化學(xué)的熱潮，到2000年美國ACS組織出版了全球第一本關(guān)于綠色化學(xué)的教科書。英國的York大學(xué)在2003年秋季就開始招收清潔化學(xué)工藝碩士研究生。綠色化學(xué)發(fā)展到了現(xiàn)在,已經(jīng)逐漸被全球各國的政府、企業(yè)界和化學(xué)研究部門所熟知和注重[1][2]?，F(xiàn)今我國對(duì)綠色化學(xué)的研究發(fā)展迅猛但相對(duì)于一些發(fā)達(dá)國家來說還不夠成熟，還需我們不懈努力。百年大計(jì)，教育為先。培養(yǎng)公民的綠色化學(xué)意識(shí)是其實(shí)施的關(guān)鍵，從學(xué)校教育出發(fā)無疑是最好的途徑。眾所周知，學(xué)生在中學(xué)階段學(xué)習(xí)的同時(shí)三觀也在逐漸形成，基礎(chǔ)教育與我國人才的培育緊密相聯(lián)，關(guān)系著社會(huì)的發(fā)展，所以只有從小抓起從中學(xué)抓起，才能使綠色化學(xué)理念受到大眾的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。綠色化學(xué)理念是指堅(jiān)持人與自然和諧相處、協(xié)調(diào)發(fā)展的一種教學(xué)理念，符合目前我國新課標(biāo)要求[3]。無論是教育改革的要求，還是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展方面，無論是在基礎(chǔ)教育教育階段還是高等教育階段，只有不斷將綠色化學(xué)理念滲入其中，讓學(xué)生逐漸形成環(huán)保意識(shí)，才能培養(yǎng)正確的化學(xué)觀念形成可持續(xù)發(fā)展思想，使生態(tài)得到不斷改善。在中學(xué)按照課程目標(biāo)要求讓學(xué)生明白基本的化學(xué)反應(yīng)原理，懂得物質(zhì)間化學(xué)變化的普遍規(guī)律的同時(shí)，更要讓他們知道化學(xué)與環(huán)境、社會(huì)的發(fā)展之間的緊密關(guān)系，認(rèn)識(shí)綠色化學(xué)的重要性。眾所周知，化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，如今根據(jù)新課標(biāo)制定的中學(xué)化學(xué)教材版本中，通過實(shí)驗(yàn)來導(dǎo)入化學(xué)知識(shí)占比大約60%，所以將綠色化學(xué)理念滲透于實(shí)踐應(yīng)用中，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化，實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)。就此針對(duì)綠色化學(xué)理念應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行以下分析和研究。綠色化學(xué)的概述2.1綠色化學(xué)理念的涵義“綠色化學(xué)”（GreenChemistry）首次出現(xiàn)在1990年美聯(lián)邦政府頒布的一項(xiàng)關(guān)于防治化學(xué)工業(yè)污染的法令。綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”，是一個(gè)新的化學(xué)分支。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)、材料、信息等多學(xué)科的理論和技術(shù)，主要是指利用優(yōu)化的化學(xué)方法和技術(shù)減少甚至消除有害物質(zhì)的使用，降低和避免應(yīng)用過程當(dāng)中有害物質(zhì)的產(chǎn)生，以追求使化學(xué)反應(yīng)具備“原子經(jīng)濟(jì)性”這一特性，即將反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,可以將所有反應(yīng)生成物利用起來,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”，擁有百分之百的原子利用率[1][2][4]。綠色化學(xué)理念就是在由于化學(xué)污染使環(huán)境日益惡化、人類健康受到威脅等問題背景下，倡導(dǎo)出的一種新型解決方法。它對(duì)人們的生活以及社會(huì)的進(jìn)步都有積極的促進(jìn)作用，以致逐漸將綠色化學(xué)這種思想拓展到更廣的范圍中去，不僅在化學(xué)當(dāng)中有綠色化學(xué)，日常生活也要樹立綠色化的理念，真正實(shí)現(xiàn)人類與環(huán)境和諧相處，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展觀[5]。2.2綠色化學(xué)的研究內(nèi)容正因?yàn)榫G色化學(xué)可操作性很強(qiáng)，我們要做的是消除污染源，而不是污染產(chǎn)生后再整治。從綠色化學(xué)目標(biāo)來看，其內(nèi)容應(yīng)該包含以下三個(gè)方面：第一，根據(jù)已有的文化知識(shí)設(shè)計(jì)出對(duì)人類健康更為安全以及對(duì)自然環(huán)境更為清潔的目標(biāo)物質(zhì)，這是綠色化學(xué)的關(guān)鍵部分。這就要求化學(xué)研究者不僅注重物質(zhì)的產(chǎn)量，更要重視新化合物的性能以及毒性兩者關(guān)系的相對(duì)平衡，以減少合成物質(zhì)對(duì)自然環(huán)境和人類健康的消極因素。第二，改變需要的原材料，逐漸用良性試劑替代有毒有害試劑。在過去由于化學(xué)工業(yè)需要快速發(fā)展，特別是在有機(jī)合成方面以往最注重的就是生成物的產(chǎn)率，而傳統(tǒng)工業(yè)提高產(chǎn)率往往是以污染、有害為代價(jià)的。以前合成制備己二酸——尼龍的原材料，利用的原料是具有致癌性的苯，而在1994年通過不斷發(fā)展的遺傳工程人們尋找到了合適的微生物作為催化劑，使葡萄糖成功代替有毒物苯合成了所需要的己二酸。這個(gè)技術(shù)不只是減少使用致癌物苯的量，更重要的是在操作上可行性強(qiáng)，價(jià)格也有優(yōu)勢(shì)。這完全可以說是綠色化學(xué)實(shí)踐操作中的典型例子。第三，摸索和利用化學(xué)反應(yīng)的選擇性，比如某些位置反應(yīng)點(diǎn)，立體選擇性等。當(dāng)某些化學(xué)反應(yīng)的合成路線和反應(yīng)條件存在弊端，就應(yīng)從另外的方向當(dāng)然包括其他領(lǐng)域?qū)W科出發(fā)，充分探索反應(yīng)的可能性。當(dāng)然，綠色化學(xué)的研究內(nèi)容不止包含以上幾點(diǎn)，比如：著手于研發(fā)、使用對(duì)各方面友好的藥品；開發(fā)高效兼環(huán)保的催化劑；創(chuàng)新分離技術(shù)、合成條件等[6]。2.3綠色化學(xué)與環(huán)境化學(xué)的區(qū)別綠色化學(xué)與環(huán)境化學(xué)兩者可以說角度完全不同，環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)科學(xué)的傳統(tǒng)理論和方法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，有害化學(xué)物質(zhì)引起的環(huán)境問題是環(huán)境化學(xué)的研究對(duì)象，即在環(huán)境已經(jīng)污染的情況下再采用合適有效的方法進(jìn)行治理的一門新興的學(xué)科。而綠色化學(xué)的核心則是從源頭上消除污染，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程無污染、無排放的理想狀態(tài)。2.4綠色化學(xué)相關(guān)研究進(jìn)展綠色化學(xué)對(duì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展以及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。早在1984年美國環(huán)保局就提出了“廢物最小化”，這便是綠色化學(xué)的前身。上世紀(jì)90年代初，美國環(huán)保局就已明確提出“綠色化學(xué)”的口號(hào)，之后各個(gè)國家也越來越注重綠色化學(xué)的研究。值得一提的是，美國化學(xué)家JohnC．Warner和PaulT．Anastas共同編寫的《GreenChemistry：TheoryandPractice》一書中系統(tǒng)地闡述了綠色化學(xué)的定義、12項(xiàng)基本原則和評(píng)估方法[6]。除了美國，英國皇家學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了世界上第一本綠色化學(xué)雜志GreenChemistry、日本政府規(guī)劃了“新陽光計(jì)劃”、澳大利亞Monash大學(xué)更是走在了研究綠色化學(xué)的前列。不僅是發(fā)達(dá)國家，印度等發(fā)展中國家其教育部門也積極研發(fā)與綠色化學(xué)相關(guān)的課本。綠色化學(xué)浪潮在國際上興起，在中國工業(yè)、經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展下，我國的環(huán)境問題也日趨明顯，這就更加要求我國對(duì)綠色化學(xué)的踐行。我國已經(jīng)有越來越多的高校開設(shè)了相關(guān)課程，其中清華大學(xué)是第一個(gè)提出創(chuàng)設(shè)綠色大學(xué)示范工程，1998年中國科技大學(xué)首次開設(shè)了綠色化學(xué)課程，國內(nèi)其他高校相繼追隨其后，其中四川大學(xué)還開設(shè)了綠色化學(xué)精品課程[7]。不僅在高校，隨著中學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，越來越多化學(xué)教育從業(yè)者開始關(guān)心化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的策略以及對(duì)學(xué)生綠色化意識(shí)的傳輸。通過查閱文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)各種有關(guān)綠色化學(xué)的文章層出不窮，但在學(xué)術(shù)成果和教育普及方面，與發(fā)達(dá)國家還是有一定距離的，這就要求我們還需繼續(xù)努力，加強(qiáng)投入力度。研究的理論依據(jù)3.1陶行知的生活教育理論十九世紀(jì)末，美國著名教育學(xué)家杜威先生提出了生活教育理論，該理論主要包含了“教育即生活”、“學(xué)校即社會(huì)”、“從做中學(xué)”等觀點(diǎn)。陶行知是杜威的學(xué)生，被毛澤東評(píng)價(jià)為：“偉大的人民教育家”，宋慶齡贊譽(yù)：“萬世師表”。他結(jié)合了中國的現(xiàn)狀對(duì)杜威教育思想進(jìn)行了吸收和改造，包括三個(gè)基本觀點(diǎn)：生活即教育、社會(huì)即學(xué)校、教學(xué)做合一。生活即教育是指，生活產(chǎn)生教育，教育改造生活，生活在不斷變化，也充斥著各種矛盾，而教育是為了使生活越來越美好而存在的。因?yàn)樾碌幕瘜W(xué)物質(zhì)生產(chǎn)研究不斷發(fā)展，帶來的各種環(huán)境污染問題(溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧空洞、水體污染等)不斷出現(xiàn)，不可否認(rèn)這些問題已經(jīng)影響到了地球人乃至生物的正常生活，為改造這樣的生活，綠色化學(xué)便被提出以解決此類問題[6]。社會(huì)即學(xué)校是指，不同于傳統(tǒng)的思維觀念，學(xué)校是廣義的概念，社會(huì)也是學(xué)校，在社會(huì)中我們也在學(xué)習(xí)，學(xué)校和社會(huì)是密不可分的。目前社會(huì)上出現(xiàn)各種環(huán)境污染、人類健康受到威脅以及資源短缺等問題，這就要求學(xué)生不僅要掌握基礎(chǔ)知識(shí)，更要讓學(xué)生形成綠色意識(shí)，明白綠色化學(xué)的關(guān)鍵作用。教學(xué)做合一是指，以活動(dòng)性、經(jīng)驗(yàn)性的主觀能動(dòng)性代替以往書本式教材的主體地位，強(qiáng)調(diào)手腦并用，旨在解決理論與實(shí)踐相脫離的弊端。在教學(xué)中，教育者不僅要介紹綠色化學(xué)的優(yōu)勢(shì)，潛移默化地影響，更要積極地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的環(huán)境破壞、能源危機(jī)進(jìn)行思考，最后依據(jù)綠色化學(xué)的要求大膽提出假設(shè)與解決方案，真正做到教學(xué)做合一。3.2人本主義學(xué)習(xí)理論人本主義理論認(rèn)為教育應(yīng)當(dāng)重視的是教學(xué)的過程、教學(xué)的方法，以人為本，提倡有意義的自由學(xué)習(xí)觀。心理學(xué)家馬斯洛就提出了需要層次理論，從低到高依次為：生理需求、安全需求、歸屬和愛的需要、尊重需求以及最后自我實(shí)現(xiàn)的需要。人們只有在低層次需要得到滿足后，高層次滿足才會(huì)被人們需要?，F(xiàn)如今環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，人們都希望生活在美好的環(huán)境中，按照馬斯洛的需要層次理論，若環(huán)境的惡化讓人們無法生存，那么低層次的生理需要、安全需要都不能得到滿足何況是更高一層的。由此開展綠色化學(xué)教育，讓學(xué)生充分了解與化學(xué)有關(guān)的一系列問題，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)關(guān)心環(huán)境，肩負(fù)起地球接班人的責(zé)任，樹立可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，踐行綠色化學(xué)理念。3.3建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論皮亞杰、維果斯基等著名心理學(xué)家提出了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)知識(shí)并不是絕對(duì)的真理，知識(shí)是主觀且動(dòng)態(tài)的。學(xué)生能夠主動(dòng)地對(duì)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合、重組和改造，從而分析理解新信息，并最終搭建屬于個(gè)人理解的內(nèi)容，這種建構(gòu)是只能由自己完成，老師只是引導(dǎo)的作用。另一方面，學(xué)習(xí)具有情境性，知識(shí)是不可能脫離實(shí)際情景而單獨(dú)存在的，在實(shí)踐活動(dòng)中幫助學(xué)生合理運(yùn)用和領(lǐng)悟知識(shí)。綠色化學(xué)教育中，讓學(xué)生掌握綠色化學(xué)的相關(guān)知識(shí)的同時(shí)，更要設(shè)計(jì)良好的生活情境、環(huán)境情境。比如，二氧化硫的教學(xué)設(shè)計(jì)中，以“酸雨”這一環(huán)境情境為起點(diǎn)，由于學(xué)生在初中就已經(jīng)了解酸雨的相關(guān)知識(shí)，這就為進(jìn)一步建構(gòu)二氧化硫的性質(zhì)打下基礎(chǔ)[8]。學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)與情境化的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)相聯(lián)系，一步步地構(gòu)建起本身關(guān)于外界的認(rèn)識(shí)框架，也就能更好地進(jìn)行化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的有意義建構(gòu)。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)滲透綠色教育研究意義4.1貫徹可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針世界各國突飛猛進(jìn)的工業(yè)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在為人類社會(huì)創(chuàng)造便利的同時(shí)，臭氧空洞、酸雨、溫室效應(yīng)等全球面臨的環(huán)境問題層出不窮，如何控制環(huán)境污染已經(jīng)迫在眉睫，可持續(xù)發(fā)展理論就在此時(shí)被世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)提出?？沙掷m(xù)發(fā)展觀主要涵蓋了人口、資源、環(huán)境等方面發(fā)展理念，環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是指最大程度地實(shí)現(xiàn)工業(yè)發(fā)展與自然相協(xié)調(diào)發(fā)展，既可以滿足當(dāng)代人的生活生產(chǎn)需要，又可以滿足子孫后代的發(fā)展而不受環(huán)境問題的制約[8]。20世紀(jì)90年代，我國正式確立了實(shí)施可持續(xù)發(fā)展總體戰(zhàn)略，綠色化學(xué)理念也納入可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之中。綠色化學(xué)主張從源頭上消除污染，追求使化學(xué)反應(yīng)具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，由此可見，綠色化學(xué)可以在維持生態(tài)平衡和保護(hù)自然環(huán)境等方面滿足可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)[9]。4.2落實(shí)STSE教育的需要STSE教育是指是科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境四者結(jié)合的簡稱。該教育理念倡導(dǎo)加強(qiáng)科學(xué)與人文之間的交叉和聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)科學(xué)與技術(shù)的教育本質(zhì)，是為了更好地服務(wù)當(dāng)今社會(huì)[8]。而綠色化學(xué)教育要求教育工作者有意識(shí)地切入到課堂教學(xué)中，拓展化學(xué)與社會(huì)生產(chǎn)和環(huán)境變化之間的聯(lián)系，學(xué)生在此期間不僅學(xué)到知識(shí)，更重要的是可以切實(shí)將社會(huì)環(huán)境與科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系深入他們的認(rèn)知框架中。這些與STSE教育的內(nèi)容與宗旨不謀而合。在中學(xué)階段學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀念十分重要，對(duì)于化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，有意滲透綠色化學(xué)知識(shí)與理念就十分重要，例如，在“氧族元素”的教學(xué)過程中教師要引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生明確氧族元素的日常應(yīng)用，并通過實(shí)驗(yàn)掌握制氧的方法、二氧化硫?qū)Νh(huán)境的危害和如何防治等。這樣利用綠色化學(xué)的主題滲透STSE教育思想，既增強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)意識(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。4.3推動(dòng)化學(xué)教學(xué)的改革國家《普通中學(xué)課程要求標(biāo)準(zhǔn)》中就表示：接受化學(xué)教育的學(xué)生必須具備可持續(xù)發(fā)展的理念?？梢哉f這是綠色化學(xué)的另一種闡述，現(xiàn)如今初高中化學(xué)教材中均增加了綠色化學(xué)相關(guān)知識(shí)，這是新課改的一大特色，是從沒有出現(xiàn)過在以往的教學(xué)大綱里的，標(biāo)志著綠色化學(xué)逐步由大學(xué)普及到中學(xué)。在日常生活和學(xué)習(xí)中，綠色化學(xué)理念之所以能夠迅速發(fā)展在于它能夠使學(xué)生關(guān)注21世紀(jì)與化學(xué)相關(guān)的現(xiàn)實(shí)問題，培養(yǎng)學(xué)生的綠色生態(tài)觀念，提高學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和參與度[7]。由此一來，教師更應(yīng)該重視綠色化學(xué)的教學(xué)，改革傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)，讓學(xué)生多參與改造后的綠色實(shí)驗(yàn)課堂，大力地推進(jìn)基礎(chǔ)教育化學(xué)課程改革。4.4改變大眾對(duì)化學(xué)的刻板印象不可否認(rèn)，化學(xué)一方面在給人類生活帶來方便的同時(shí)，另一方面與其相關(guān)的環(huán)境、社會(huì)問題也在不斷出現(xiàn)。比如全球性溫室效應(yīng)、臭氧空洞、水污染、大氣污染、酸雨等環(huán)境問題。在市場(chǎng)上還有一些不良商家貪圖經(jīng)濟(jì)效益，在食品中添加過量或者有害的化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致一系列食品安全問題，比如三鹿奶粉添加三聚氰胺事件、蘇丹紅事件、人造“新鮮紅棗”事件等，使得化學(xué)逐漸變?yōu)椤坝泻Α薄ⅰ坝卸尽?、“污染”的代言詞。人們開始遠(yuǎn)離化學(xué)和化學(xué)工業(yè)，對(duì)它產(chǎn)生了恐懼的心理，西方媒體甚至出現(xiàn)了化學(xué)恐懼癥這樣的新詞匯，認(rèn)為化學(xué)是導(dǎo)致系列問題的根源，更不可思議的是“沒有化學(xué)添加劑”也成為食品廣告宣傳的必備語句[6]。其實(shí)，問題產(chǎn)生的罪魁禍?zhǔn)撞⒉辉谟诨瘜W(xué)自身，而是源于人類對(duì)化學(xué)物質(zhì)的濫用以及對(duì)其處理排放的不科學(xué)造成的。其實(shí)化學(xué)無法從人類的發(fā)展中抽離出來大家早已心知肚明，我們應(yīng)該用一分為二地態(tài)度看待化學(xué)，所以綠色化學(xué)理念在此情況下不由而生，它立足“從源頭上消除污染”，以此實(shí)現(xiàn)為“化學(xué)正名”的需要，可以說如今化學(xué)學(xué)科發(fā)展終將面向綠色化學(xué)。從中學(xué)化學(xué)教育入手，教師在理論教學(xué)中滲透化學(xué)綠色化，在實(shí)驗(yàn)中，盡量避免或減少使用有毒性和污染的物質(zhì)，同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范操作的規(guī)范化。長此以往不但可以破除學(xué)生以往對(duì)化學(xué)的“偏見”，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的恐懼，還能提高其對(duì)化學(xué)學(xué)科的信心和興趣[10]。更重要的是讓這綠色意識(shí)伴隨終身甚至為之做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中滲透綠色化學(xué)理念的主要途徑5.1實(shí)驗(yàn)裝置一體化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置一體化設(shè)計(jì)是指在一個(gè)封閉的環(huán)境下進(jìn)行多步或多個(gè)實(shí)驗(yàn)，使前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物成為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料[7]。將實(shí)驗(yàn)裝置一體化不僅可以使實(shí)驗(yàn)裝置簡約化還可以大大減少藥品的用量，縮短實(shí)驗(yàn)所用的時(shí)間，減少廢棄物的排放。綠色化學(xué)倡導(dǎo)在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下使資源和能源的消耗最低，實(shí)驗(yàn)裝置一體化恰好是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)綠色化的有效路徑。在中學(xué)實(shí)驗(yàn)中，很多有關(guān)于氣體的性質(zhì)檢驗(yàn)，在傳統(tǒng)教授過程中性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之間是分開的，這樣消耗氣體的量是非常大的，那就需要在實(shí)驗(yàn)之前制取大量氣體，時(shí)間久了氣體又會(huì)擴(kuò)散或者與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致變質(zhì)，造成浪費(fèi)與污染。而且通常情況下氣體的制取和性質(zhì)檢驗(yàn)是分開的，會(huì)使得氣體的利用率降低造成資源浪費(fèi)。所以常用實(shí)驗(yàn)裝置一體化方法有：氣體物質(zhì)的制取和性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的組合以及多個(gè)氣體性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的組合。比如二氧化碳、氧氣等氣體的多個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是分開的，消耗氣體的量非常大，需要制備大量的氣體，所以我們可以將其制取和性質(zhì)檢驗(yàn)裝置進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，大大減少了藥品，節(jié)約了資源。再比如我們熟悉的的Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)比較，在以前實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)做法是分別做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來比較二者的熱穩(wěn)定性，這樣做的話無法有效節(jié)約時(shí)間，現(xiàn)象觀察也不明顯。如今我們熟悉的方法是用套管使兩個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)時(shí)間被縮短，現(xiàn)象對(duì)比也明顯許多，而且充分節(jié)省了資源。5.2藥品的有效利用設(shè)計(jì)藥品的有效利用包括藥品的重復(fù)使用、藥品的回收利用、藥品的再生利用三個(gè)方面。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中能重復(fù)實(shí)驗(yàn)的藥品就有人們熟知的催化劑，教師不能只是口頭告訴學(xué)生催化劑可重復(fù)使用，而是應(yīng)該落入行動(dòng)上。比如，在過氧化氫分解制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，二氧化錳作為催化劑反應(yīng)前后本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不會(huì)發(fā)生改變，之后也可以接著使用。但由于二氧化錳是粉末狀固體，如果想回收二氧化錳粉末，需過濾、洗滌、干燥，許多老師都覺得操作繁瑣，一般情況下都將它和反應(yīng)后的液體一起倒掉了。那么應(yīng)該如何改進(jìn)呢？我們可以從二氧化錳的狀態(tài)出發(fā)，二氧化錳不好回收在于其是粉末狀固體易與液體形成懸濁液不易分開，那么將二氧化錳粉末制成塊狀，在使用后回收時(shí)直接取出晾干后保存，這樣更加便利、環(huán)保。藥品的回收利用，可以回收未反應(yīng)的原料，回收有利用價(jià)值的副產(chǎn)物，回收溶劑、催化劑等非反應(yīng)試劑。這樣既可以減少廢物排放，又節(jié)約資源、降低成本。例如實(shí)驗(yàn)室用石灰石與鹽酸反應(yīng)制取CO2后的剩余固體，可回收繼續(xù)利用；一些金屬與其他物質(zhì)的反應(yīng)，剩余的金屬可通過洗滌、干燥、打磨再次利用。藥品的再生利用，也就是變廢為寶，比如某次反應(yīng)的產(chǎn)物，考慮是否可作為另外實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物。比如，關(guān)于物質(zhì)溶解時(shí)的吸熱或放熱現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)得到的NaOH、NH4NO3、NaCl溶液可保存起來，再次配成濃度適宜的溶液，用于其他實(shí)驗(yàn)的使用。再比如，鹽酸除鐵銹的實(shí)驗(yàn)得到的溶液，可保存起來，用于后面堿與鐵鹽溶液的反應(yīng)[11]。5.3多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)多媒體輔助教學(xué)又稱為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。在中學(xué)教師的指導(dǎo)下學(xué)生要掌握各式各樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn),一方面教師可以演示這些實(shí)驗(yàn),另一方面隨著科技的發(fā)展，多媒體教學(xué)逐漸走進(jìn)課堂教學(xué)，利用其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示法教學(xué)，主要針對(duì)一些污染嚴(yán)重、危險(xiǎn)性大或難以開展的實(shí)驗(yàn)。比如氫氣與氯氣制備氯化氫氣體的實(shí)驗(yàn)具有易爆炸的特點(diǎn)；氫氣與氧化銅、一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)，反應(yīng)前后通氣體和加熱的先后問題；稀釋濃硫酸考慮是酸入水還是水入酸，兩種方式會(huì)有什么現(xiàn)象及區(qū)別等。這些實(shí)驗(yàn)都可以采用模擬現(xiàn)實(shí)的方式出現(xiàn)在屏幕上即通過動(dòng)畫、視頻、圖片、音頻等方式呈現(xiàn)，讓學(xué)生同樣可以進(jìn)行直觀的觀察并且加深印象理解化學(xué)知識(shí)。如果學(xué)生對(duì)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)有疑問的時(shí)候,教師可以及時(shí)暫停,針對(duì)學(xué)生的問題進(jìn)行講解，針對(duì)難以掌握的實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)可以來回播放[12]。但是，在組織教學(xué)中教師不能過多依靠計(jì)算機(jī)，本應(yīng)動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)變成視覺體驗(yàn)，這樣會(huì)讓學(xué)生失去實(shí)際動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，它只是一個(gè)輔助設(shè)備。由此我們應(yīng)當(dāng)合理讓多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效結(jié)合，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)最優(yōu)化。5.4開展微化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合手持技術(shù)的操作方式手持技術(shù)是一種常用的傳感器技術(shù)，一般由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和配套軟件組成的，能定量采集數(shù)據(jù)的，并能連接計(jì)算機(jī)完成后期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的實(shí)驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)[13]。其中傳感器是手持技術(shù)的核心裝置，其工作原理是將各種物理量、化學(xué)量、生物量等轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)碾娦盘?hào)的裝置，便于通過計(jì)算機(jī)處理，從而對(duì)這些量進(jìn)行檢測(cè)和控制。傳感器的種類有很多，中學(xué)最常用到的化學(xué)傳感器有：電導(dǎo)率傳感器、pH傳感器、壓強(qiáng)傳感器、溫度傳感器等。手持技術(shù)是目前一種現(xiàn)代新型的高科技實(shí)驗(yàn)技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，它的優(yōu)點(diǎn)主要在于：能將定性化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)為定量化實(shí)驗(yàn)；將傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中比較抽象難以理解的變得直觀簡單；能做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，使實(shí)驗(yàn)進(jìn)程與數(shù)據(jù)變化過程同時(shí)進(jìn)行[14]。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了避免浪費(fèi)藥品和產(chǎn)生較多的廢棄物，一些學(xué)者提出將化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化，即進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠依據(jù)實(shí)際情況選擇較小的實(shí)驗(yàn)裝置，并在此基礎(chǔ)上選擇濃度低劑量少的化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品完成實(shí)驗(yàn)[15][16]?？此茖?shí)驗(yàn)微型化符合綠色化學(xué)的核心然而它的實(shí)際可操作性確實(shí)顯而易見，某些反應(yīng)如果減少劑量或降低濃度實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是不夠明顯的，那么怎樣能有效推進(jìn)實(shí)驗(yàn)微型化教學(xué)呢？我們可以結(jié)合現(xiàn)代手持技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。例如，高中化學(xué)人教版教材必修1第二單元中有探究離子反應(yīng)的條件的實(shí)驗(yàn)，如果要讓學(xué)生觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即觀察到有明顯的沉淀生成，就必須采用較高濃度的Na2S04溶液和BaCl2溶液且通過實(shí)驗(yàn)探究濃度至少為0.1mol／LNa2SO4溶液和BaCl2溶液反應(yīng)，而就單獨(dú)進(jìn)行微型化實(shí)驗(yàn)是不行的，所以本實(shí)驗(yàn)就采用電導(dǎo)率傳感器實(shí)時(shí)測(cè)定反應(yīng)體系內(nèi)電導(dǎo)率的變化，定量的測(cè)定了向盛有低濃度Na2S04溶液的燒杯里緩慢滴加低濃度的BaCl2溶液電導(dǎo)率的變化，讓學(xué)生直觀地觀察到在滴加過程中數(shù)據(jù)變化并能理解生成難溶性物質(zhì)是離子反應(yīng)的條件之一以及離子反應(yīng)的本質(zhì)。再如處于高中化學(xué)人教版教材必修2第二章中的化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)：在一支試管中加入2—3mL6mol／L的鹽酸，再插入用砂紙打磨光的鋁條，觀察現(xiàn)象，并用溫度計(jì)測(cè)量溶液溫度的變化。所用的鹽酸濃度大使實(shí)驗(yàn)操作變得不安全，同時(shí)也造成了化學(xué)資源的浪費(fèi)。而且減小鹽酸的的濃度會(huì)使反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，用溫度計(jì)測(cè)量也會(huì)造成誤差較大。利用手持技術(shù)就可以解決這些問題，采用靈敏度高、準(zhǔn)確度高溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)定反應(yīng)體系內(nèi)溫度的變化，即使較低濃度的鹽酸與鋁條反應(yīng)，也能定量測(cè)定了鹽酸與鋁條反應(yīng)過程中溫度的變化情況，使反應(yīng)現(xiàn)象變得直觀、明顯。從而使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)過程中化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化的內(nèi)容[13]。微化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合手持技術(shù)大大減少了實(shí)驗(yàn)藥品的使用量和廢物的生成量，是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)綠色化的有力途徑。5.5進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢品的綠化處理化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的廢棄物，且隨著中學(xué)的普及率和學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的增設(shè)，學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)增多，進(jìn)而產(chǎn)生的廢棄污染物也越多，因此進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢品的綠化處理是非常有必要的。首先中學(xué)化學(xué)教師就需要從自己做起，演示實(shí)驗(yàn)后不應(yīng)直接將廢棄物倒入下水道而是應(yīng)該集中進(jìn)行處理，這樣不僅起到老師應(yīng)有的榜樣示范作用，而且也為環(huán)境保護(hù)教育提供平臺(tái)，從根本上提升自身素養(yǎng)和滲透綠色化學(xué)理念[16][17]。結(jié)語為了更好構(gòu)建綠色化學(xué)理念，在中學(xué)教學(xué)中提出一些自己的建議：作為化學(xué)知識(shí)的傳授者和未來?xiàng)澚旱呐囵B(yǎng)者，中學(xué)化學(xué)教師應(yīng)該及時(shí)更新自己觀念，擔(dān)當(dāng)起綠色思想宣傳的奔走者。要想將綠色化學(xué)相關(guān)知識(shí)自然且有根據(jù)注入到中學(xué)化學(xué)的教學(xué)之中，教材中適當(dāng)反映是非常有必要的，所以課本應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)綠色化學(xué)教材建設(shè)。簡而言之，作為化學(xué)學(xué)科的主要發(fā)展趨勢(shì),綠色化學(xué)理念被越來越多人所提出和倡導(dǎo)，而要普及綠色化學(xué)理念，從學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)科教育切入是最有效的辦法?；瘜W(xué)