摘 要：綠色化學(xué)理念在當(dāng)今社會日益受到重視，它強(qiáng)調(diào)通過設(shè)計和開發(fā)減少或消除有害物質(zhì)使用的化學(xué)產(chǎn)品和工藝，實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。高中化學(xué)教育作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，將綠色化學(xué)理念融入實驗教學(xué)具有重要意義。本研究旨在探索如何在高中化學(xué)實驗教學(xué)中有效融入綠色化學(xué)原則，通過設(shè)計綠色化、減量化、可循環(huán)的實驗方案，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，同時增強(qiáng)他們的環(huán)境保護(hù)責(zé)任感和實踐能力，以期為高中化學(xué)教育的綠色轉(zhuǎn)型提供可借鑒的經(jīng)驗與策略，共同推動化學(xué)教育向著更加環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)；高中化學(xué)；實驗教學(xué)

綠色化學(xué)作為21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的重要發(fā)展方向，旨在通過設(shè)計和開發(fā)減少或消除有害物質(zhì)使用和產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)品和工藝，實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)意識的不斷增強(qiáng)，將綠色化學(xué)理念融入高中化學(xué)實驗教學(xué)已成為教育改革的重要議題。傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)往往側(cè)重于基礎(chǔ)知識的傳授和實驗技能的訓(xùn)練，而在環(huán)境保護(hù)方面存在不足。因此，如何在高中化學(xué)實驗教學(xué)中有效貫徹綠色化學(xué)的原則，減少實驗過程中的環(huán)境污染，已成為當(dāng)前教育工作者面臨的一項重要任務(wù)。

一、高中化學(xué)實驗教學(xué)滲透綠色化學(xué)理念的意義

（一）符合課程改革要求，提高化學(xué)教學(xué)有效性

在全球倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的背景下，綠色化學(xué)作為一種可減少環(huán)境污染、提高資源利用效率的化學(xué)理念，正逐步成為化學(xué)教育中的重要組成部分。在高中化學(xué)實驗教學(xué)中融入綠色化學(xué)理念，不僅順應(yīng)了新課程改革方向，更是在實質(zhì)上提升了化學(xué)教學(xué)的有效性和學(xué)生的綜合素養(yǎng)。綠色化學(xué)的十二項原則為化學(xué)實驗提供了新的視角，鼓勵學(xué)生在實驗設(shè)計中考慮化學(xué)反應(yīng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境影響，從而在源頭上減少污染。

將綠色化學(xué)理念融入化學(xué)實驗教學(xué)，意味著教師需要重新評估實驗的選擇與設(shè)計，摒棄那些產(chǎn)生大量有毒副產(chǎn)品、耗能高且難以回收的實驗項目，轉(zhuǎn)而選擇那些安全、高效、易于處理的實驗。比如，通過使用無毒或低毒的試劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗中的有害物質(zhì)，可以顯著降低實驗過程中對環(huán)境的潛在危害。同時，簡化實驗步驟、減少試劑用量，不僅能降低實驗成本，還能讓學(xué)生更好地掌握實驗技能，提高實驗的成功率[1]。

（二）培養(yǎng)化學(xué)專業(yè)知識，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)

綠色化學(xué)理念的引入不僅是為了滿足環(huán)境保護(hù)的需求，更是為了培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)專業(yè)知識，提高他們的綜合素養(yǎng)。在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，通過實施綠色化學(xué)實驗，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到如何在化學(xué)反應(yīng)中最小化有害物質(zhì)的生成，最大化產(chǎn)物的純度，以及如何通過簡單易行的方法回收再利用實驗材料。這種教育方式不僅能使學(xué)生掌握更為先進(jìn)和實用的實驗技巧，還能幫助他們樹立起對環(huán)境負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度。

例如，在傳統(tǒng)的制備乙酸乙酯實驗中，通常會使用濃硫酸作為催化劑，這種方法雖然效果明顯，但濃硫酸的強(qiáng)腐蝕性和實驗后處理的復(fù)雜性卻帶來了安全隱患和環(huán)境污染問題。如果改用綠色化學(xué)方法，選用溫和的催化劑，如固體酸催化劑或酶催化，不僅可以有效避免這些問題，還能讓學(xué)生了解到不同的催化機(jī)制，拓寬他們的知識面。通過這樣的實驗設(shè)計，不僅能夠讓學(xué)生在實踐中體會到綠色化學(xué)的實際應(yīng)用價值，還能增強(qiáng)他們對于化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的理解。

（三）滿足人類發(fā)展需求，推動社會可持續(xù)發(fā)展

在全球化背景下，人類面臨著資源枯竭與環(huán)境污染的雙重挑戰(zhàn)，這促使教育工作者重新審視化學(xué)教育的目標(biāo)與方法。將綠色化學(xué)理念融入高中化學(xué)實驗教學(xué)不僅是教育現(xiàn)代化的必然趨勢，更是推動社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過這種方式，學(xué)生不僅能掌握化學(xué)的核心知識，更能理解化學(xué)在解決現(xiàn)實世界環(huán)境問題中的重要作用，從而為未來的科學(xué)發(fā)展和社會進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。

具體而言，綠色化學(xué)強(qiáng)調(diào)的是預(yù)防污染而非事后治理，這一理念的引入使得化學(xué)教育不再局限于實驗室的小范圍實驗，而是擴(kuò)展到了對整個社會乃至全球環(huán)境的影響考量。高中階段的學(xué)生正處于形成世界觀和價值觀的關(guān)鍵時期，通過綠色化學(xué)的教學(xué)，可以讓他們從小建立起對自然資源的尊重和保護(hù)意識。例如，在設(shè)計合成實驗時，教師可以指導(dǎo)學(xué)生選擇無毒或低毒的原料，采用更為溫和的反應(yīng)條件，盡可能減少副產(chǎn)品的生成，這些措施不僅能夠降低實驗風(fēng)險，也能夠減少廢物處理的成本和環(huán)境負(fù)擔(dān)[2]。

二、綠色化學(xué)理念下的高中化學(xué)實驗教學(xué)策略

（一）培養(yǎng)安全意識，融入綠色化學(xué)實驗理念

在綠色化學(xué)理念指導(dǎo)下，高中化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生在實驗操作中的安全意識，同時將綠色化學(xué)的基本原則貫穿于實驗設(shè)計與實施的每一個環(huán)節(jié)。安全意識不僅意味著遵守實驗室的安全規(guī)則，避免發(fā)生事故，更深層次的意義在于，通過選擇更加環(huán)保、健康的實驗材料與方法，從根本上減少化學(xué)實驗對環(huán)境的影響。在這一理念的引領(lǐng)下，教師在設(shè)計實驗時應(yīng)優(yōu)先考慮那些能夠減少廢物產(chǎn)生、降低毒性物質(zhì)使用的實驗方案，以此來培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識。

以人教版高一化學(xué)必修一第二章實驗活動“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”為例，這個實驗是基礎(chǔ)化學(xué)實驗的重要組成部分，旨在讓學(xué)生掌握溶液配制的基本技能。為了更好地融入綠色化學(xué)的理念，教師可以在實驗前引導(dǎo)學(xué)生討論如何通過減少溶質(zhì)的用量來達(dá)到同樣的實驗?zāi)康模蛘咛接懯欠裼锌赡苁褂酶迎h(huán)保的溶劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機(jī)溶劑。例如，在配制溶液時，可以選擇無害或低毒性的物質(zhì)作為溶質(zhì)，并且控制其用量，以減少實驗過程中產(chǎn)生的廢棄物。

在實驗過程中，教師可以通過精確稱量和準(zhǔn)確量取的方式，確保每次實驗所需的化學(xué)藥品被充分利用，減少浪費。同時，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生思考如何優(yōu)化實驗步驟，比如改進(jìn)攪拌方法，以提高溶解效率，從而減少加熱時間，節(jié)約能源。實驗結(jié)束后，教師還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生正確處理實驗廢液，如分類收集、中和處理等，確保不會對環(huán)境造成污染。通過這樣一系列的措施，不僅能有效提升學(xué)生的實驗操作技能，還能讓他們在實踐中深刻體會到綠色化學(xué)的重要性，為未來的學(xué)習(xí)和科研奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）縮小化學(xué)實驗規(guī)模，優(yōu)化綠色化學(xué)實驗過程

在綠色化學(xué)理念指導(dǎo)下，高中化學(xué)實驗教學(xué)需要對傳統(tǒng)實驗方法進(jìn)行改革，以減少化學(xué)廢料的產(chǎn)生，降低實驗安全風(fēng)險，并培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識?？s小化學(xué)實驗規(guī)模不僅是實現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑，而且還能使學(xué)生更加專注于實驗操作的細(xì)節(jié)，從而提升學(xué)習(xí)效率和實驗效果。通過減少試劑用量，不僅可以節(jié)約資源，還可以減少有害物質(zhì)的排放，使得實驗更加符合可持續(xù)發(fā)展的要求[3]。

縮小化學(xué)實驗規(guī)模并不意味著簡化實驗步驟或降低實驗質(zhì)量，而是在保證實驗科學(xué)性和教育性的前提下，合理調(diào)整實驗設(shè)計。例如，在人教版高一化學(xué)必修二第五章關(guān)于“用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”的實驗，可以通過精確控制反應(yīng)物的量來達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。具體來說，在處理粗鹽樣品時，教師可以先進(jìn)行預(yù)處理，通過溶解、過濾等初步手段去除大顆粒雜質(zhì)，然后取適量的濾液進(jìn)行后續(xù)的化學(xué)沉淀反應(yīng)，這樣既能觀察到沉淀的形成過程，又能夠顯著減少實驗中所用的試劑

總量。

通過優(yōu)化實驗方案，如采用更高效的沉淀劑或改進(jìn)沉淀條件，也可以在達(dá)到相同教學(xué)目的的同時減少不必要的化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)物。此外，指導(dǎo)學(xué)生在實驗前進(jìn)行詳細(xì)的理論計算，確定最少量的試劑配比，也是縮小實驗規(guī)模的一個重要環(huán)節(jié)。這樣的做法不僅有助于學(xué)生理解綠色化學(xué)的基本原則，還能夠促使他們思考如何在實際操作中貫徹這些原則，從而在實驗中實現(xiàn)化學(xué)知識的學(xué)習(xí)與環(huán)保理念的結(jié)合。

（三）運用微課實施教學(xué)，實現(xiàn)綠色環(huán)保實驗?zāi)康?/p>

將綠色化學(xué)理念融入高中化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，運用微課這種新型的教學(xué)方式，可以有效地輔助學(xué)生理解和掌握實驗內(nèi)容，同時減少因?qū)嶒灢僮鲙淼沫h(huán)境污染。微課以其短小精悍的特點，能夠幫助學(xué)生在課外時間自主學(xué)習(xí)，提前了解實驗原理、步驟及注意事項，從而在實際操作中減少由于操作不當(dāng)造成的浪費或污染。通過精心設(shè)計的微課視頻，教師可以更清晰地展示實驗的關(guān)鍵步驟，解釋綠色化學(xué)的原則，并引導(dǎo)學(xué)生思考如何在實驗中應(yīng)用這些原則，達(dá)到綠色環(huán)保的目的[4]。

以人教版高一化學(xué)必修二第六章實驗活動“化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能”為例，該實驗旨在讓學(xué)生通過制作簡易的水果電池來探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)往往需要大量的材料準(zhǔn)備和現(xiàn)場演示，這不僅耗費時間和資源，還可能導(dǎo)致一些不必要的化學(xué)廢料產(chǎn)生。然而，借助微課，教師可以在視頻中詳細(xì)演示如何選取合適的水果作為電解質(zhì)，如何正確安裝鋅片和銅片，以及如何測量電流強(qiáng)度等關(guān)鍵步驟。通過這種方式，學(xué)生能夠在觀看視頻的過程中，預(yù)先熟悉整個實驗流程，從而在課堂上更加高效地完成實驗操作。

此外，微課還可以包含實驗后的討論環(huán)節(jié)，教師可以在微課中引導(dǎo)學(xué)生思考實驗過程中如何減少化學(xué)品的使用，如何回收利用實驗材料等問題。例如，在制作水果電池時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生探討不同種類的水果作為電解質(zhì)的效果差異，以及實驗完成后水果的處理方法。這樣的教學(xué)設(shè)計不僅能夠提高學(xué)生的動手能力和實驗技能，還能夠增強(qiáng)他們的環(huán)保意識，真正實現(xiàn)綠色化學(xué)的理念。通過微課的輔助，化學(xué)實驗教學(xué)不再僅僅是知識傳授的過程，更是培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感和環(huán)保意識的重要途徑。

（四）采用微型化學(xué)實驗，增強(qiáng)綠色化學(xué)實驗理念

采用微型化學(xué)實驗是將綠色化學(xué)理念融入高中化學(xué)實驗教學(xué)的一種有效方式。微型實驗通過減少化學(xué)試劑的用量，不僅降低了實驗成本，減少了廢棄物的生成，同時也提高了實驗的安全性，使得實驗更適合在課堂環(huán)境中進(jìn)行。微型實驗的設(shè)計通常注重實驗的精確性和可控性，這有助于學(xué)生更深入地理解化學(xué)原理，同時培養(yǎng)其精細(xì)操作的能力。此外，微型實驗還可以增加實驗的趣味性和互動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

以人教版高二化學(xué)選擇性必修一第二章實驗活動“探究影響化學(xué)平衡移動的因素”為例，微型實驗的應(yīng)用可以顯著改善教學(xué)效果。在這個實驗中，學(xué)生需要通過改變反應(yīng)物濃度、溫度等因素來觀察化學(xué)平衡的移動情況。傳統(tǒng)的實驗方法可能會消耗大量的化學(xué)試劑，并且在實驗過程中產(chǎn)生的廢液需要妥善處理。如果采用微型實驗的方式，則可以通過減少試劑的用量來實現(xiàn)相同的目標(biāo)。例如，可以使用微量滴定管和微量反應(yīng)器來精確控制反應(yīng)物的加入量，這樣既能夠觀察到化學(xué)平衡的變化，又能大大減少化學(xué)廢物的產(chǎn)生。

此外，微型實驗還可以通過使用透明的微型反應(yīng)器，使學(xué)生能夠直觀地看到反應(yīng)物和產(chǎn)物的變化，從而更好地理解化學(xué)平衡的概念。在實驗準(zhǔn)備階段，教師可以通過微課視頻向?qū)W生介紹實驗的具體步驟和注意事項，強(qiáng)調(diào)綠色化學(xué)的重要性，并指導(dǎo)學(xué)生如何在實驗中應(yīng)用這些原則。在實驗過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過調(diào)整實驗條件來進(jìn)一步減少化學(xué)試劑的使用，以及如何處理實驗后剩余的化學(xué)物質(zhì)，使其對環(huán)境的影響降到最低。

（五）妥善處理化學(xué)物質(zhì)，養(yǎng)成綠色化學(xué)實驗習(xí)慣

在綠色化學(xué)理念指導(dǎo)下，妥善處理化學(xué)物質(zhì)不僅是實驗安全的基本要求，也是培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識的重要環(huán)節(jié)。高中化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)重視實驗前后化學(xué)物質(zhì)的管理和處理，包括合理儲存、使用和處置化學(xué)試劑，以減少環(huán)境污染和資源浪費。在實驗前，教師應(yīng)向?qū)W生介紹各種化學(xué)物質(zhì)的安全特性和正確的處理方法，并強(qiáng)調(diào)實驗操作中的環(huán)保要求。實驗過程中，教師還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格按照規(guī)范操作，減少化學(xué)廢物的產(chǎn)生。實驗結(jié)束后，教師還需要確保所有廢液和固體廢物得到妥善處理，避免對環(huán)境造成不良影響[5]。

以人教版高三化學(xué)選擇性必修三第三章實驗活動“乙酸乙酯的制備與性質(zhì)”為例，該實驗涉及乙醇、乙酸和濃硫酸等化學(xué)物質(zhì)。在實驗準(zhǔn)備階段，教師應(yīng)向?qū)W生講解這些化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)及其潛在的危害，提醒學(xué)生在操作過程中要注意個人防護(hù)。在實驗過程中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生使用微型化學(xué)實驗設(shè)備，以減少試劑的用量。例如，通過精確控制乙醇和乙酸的比例，可以提高反應(yīng)的產(chǎn)率，同時減少副產(chǎn)物的生成。此外，實驗中產(chǎn)生的廢液應(yīng)分類收集，尤其是含有濃硫酸的廢液，需單獨處理，以免與其他廢液混合產(chǎn)生危險反應(yīng)。

實驗結(jié)束后，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生正確處理實驗廢液。對于含酸的廢液，可以使用堿性溶液進(jìn)行中和處理，使其pH值接近中性后再進(jìn)行排放。對于有機(jī)廢液，則應(yīng)收集起來送往專門的化學(xué)廢物處理中心進(jìn)行無害化處理。通過這樣的實驗設(shè)計和操作，不僅能有效減少化學(xué)廢物的產(chǎn)生，還能幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，樹立綠色化學(xué)的理念。

結(jié)束語

將綠色化學(xué)理念融入高中化學(xué)實驗教學(xué)不僅有助于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，更能夠培養(yǎng)他們的環(huán)保意識和社會責(zé)任感。通過實施綠色化學(xué)實驗，學(xué)生能夠在實際操作中學(xué)習(xí)到如何最大限度地減少化學(xué)實驗對環(huán)境的影響，掌握化學(xué)品的安全使用和廢棄物的合理處理方法。這種教學(xué)方式不僅符合可持續(xù)發(fā)展的教育目標(biāo)，也為學(xué)生未來在化學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域的研究打下堅實的基礎(chǔ)。更重要的是，綠色化學(xué)教育能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鼓勵他們在解決實際問題時尋求更加環(huán)保和高效的解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]江勝.高中化學(xué)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的策略探索[J].高考，2024（23）：112-114.

[2]謝萬新.淺談高中化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)理念的滲透[J].學(xué)周刊，2024（9）：58-60.

[3]王瑋.綠色化學(xué)理念下的高中化學(xué)實驗教學(xué)策略研究[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2023（36）：39-42.

[4]焦科進(jìn).基于綠色化學(xué)教學(xué)思維的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新研究[J].化纖與紡織技術(shù)，2023，52（11）：232-234.

[5]王環(huán).綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程教學(xué)（電子版），2023（20）：104-105.

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