“绿色化学理念”在高中化学教学中的融合

韩静瑜

(江苏省苏州市昆山市周市高级中学 215300)

“绿色化学理念”就是在化学反应中采用无毒无害的原料与安全的工艺，产生环境友好型产物，促进原子利用率的提升，降低有害副产物与废物产生的一种具有可持续发展的理念.将“绿色化学理念”融入高中化学教学中时，需要注意教学氛围的营造和化学史料的应用，尤其是要深挖教材，注重教学方法的改进创新，从而促进融合成效的提升.

一、创设情境，营造绿色化学氛围

化学教学中可以创设的教学情境较多，创设与学生日常生活有相关的情境，对于强化学生的代入感有着十分重要的意义.所以只有通过实施生活化的情境教学，创设真实而又生活化的问题情境，才可以更好地促进学生化学核心素养中的科学态度与社会责任素养的培养.因为在营造生活化的教学情境过程中，由于学生在感同身受下理解，不仅有助于化学知识技能的传授，而且还能实现“绿色化学理念”与高中化学的融合.因此，着力营造良好的教学情境，致力烘托绿色化学氛围，对于“绿色化学理念”与高中化学的融合则显得尤为必要.

例如在教学有关“非金属及其化合物”的知识时，其中所学习的“氯”、“氮”、“硫”与生活息息相关.例如，氯气是一种有毒气体，但是在自来水杀菌消毒方面有着较强的应用，通过对水中氯气使用量的控制，就能更好地为人类所用.因为氯气属于毒性气体，使用量不当不仅会对环境带来污染，进而也会对人类健康带来危害，因此可以从优势和不足两个视角探究对其的应用，确保“绿色化学理念”得到有效渗透，促进学生环保意识的培养.

再如，在教学有关“氧化还原反应”的相关知识时，可以引导学生思考汽车尾气排放带来的危害，激发学生解决环境问题的欲望，引导学生思考如何利用所学的“氧化还原反应”知识来实现汽车尾气的无害化处理.首先鼓励学生从汽车尾气的成分为切入点，分析其中有毒的成分是什么，并利用化学知识去设计实验如何将有毒物质转化为无害物质等，让学生在问题情境的引导下解决问题，培养学生化学核心素养的同时深化学生生态文明意识，促进“绿色化学理念”与高中化学教学的融合.

二、应用史料，拓展绿色化学视野

将化学史料作为“绿色化学理念”与高中化学的融合点，激发学生的探究心理，帮助学生形成寻求新知的欲望.同时，通过了解科学家、了解化学发展史，帮助学生更好地养成科学探究精神和求知态度.将化学生产作为载体，强化学生对其的了解，使得学生掌握原料选择方法，评估其对环境带来的影响，探索提升原料转化率和强化废物无害化处理的途径，从而寻找到化学物质最佳的生产方式.在整个过程中其中包含了大量“绿色化学理念”的知识，因此，教师可以将化学史作为切入点，以化工生产为载体，强化“绿色化学理念”的渗透，拓展“绿色化学理念”的融合视野.在这一过程中，教师需要切实注重化学史料的引进，并根据化工生产过程，对生产物质发展的过程进行介绍，并做好导向性问题的设计，激发学生的思考，引导学生结合所设计问题和“绿色化学理念”的渗透，拓展学生的绿色化学视野.

例如在教学有关“硫及其化合物”的知识时，为了帮助学生掌握如何采用工业方法来制备“硫酸”，教师可以给学生讲解历史上采用的硫酸制备技术，且每次技术创新均是以降低尾气排量和提升有害物质转化率为目的，在每个阶段的转化过程中，都融合了“绿色化学理念”.

第一阶段为固体分解工艺，最早在欧洲采用，这一工艺主要是对胆矾、绿矾进行加热，化学方程式如下：

两个反应都生成了SO3，SO3与H2O进一步反应生成硫酸.从中可以看出，这一工业方法涉及的问题较多，比如在固体加热时耗能较高、成本大且副产物较多，这违背了“绿色化学理念”.因此科学家需要继续探索新的硫酸制备方法.一直到1736年，英国采用“硝化法”对之前的硫酸制备工业进行了改进，化学反应式如下：

不难看出，NO2主要是起到了催化的作用，在SO2向SO3转化时，主要是借助氮的氧化物来实现，但产物中生成的NOx依旧属于有毒物质，对环境带来一定的污染，危害了人类的生活.所以基于“绿色化学理念”来看，在SO2向SO3转化这一步骤中，使用氧气进行氧化是最优的方法，因为在这过程中并没有其它有害物质生成，较为纯净.所以到了第三阶段，也就是在现代工业硫酸制备中，主要采取“接触法”来进行.接触法制硫酸工艺中生成的废渣可用于冶炼金属，从而契合了“绿色化学理念”无毒无害的要求.

三、挖掘教材，深化绿色化学认知

苏教版高中化学教材在编写中充分遵循了“绿色化学理念”的要求，所以为深化学生的绿色化学认知，需要切实注重教材中有关绿色化学内容的挖掘.比如，苏教版高中化学必修二中，把“环境保护与绿色化学”作为一个章节来设置，但是有的部分具有隐性，例如在必修一“非金属及其化合物”中，虽然没有采用绿色化学的文字来直接表述，但是其蕴含了绿色化学理念，所以需要教师做好对其的深度挖掘，以更好地实现“绿色化学理念”在高中化学学习中的贯穿.一般而言，显性的设置较为简单，教师需要在课堂上给学生渗透绿色化学的原则、发展历程、最新进展等作为拓展内容，以便于对教学内容补充.但是在一些隐性的教学内容时，就需要教师对学生的学习做好引导.比如在“非金属及其化合物”中，“氯”、“氮”、“硫”属于产生毒性气体的物质，所以需要讲解毒性气体的源头防治要点，促进源头治理、无毒无害、综合利用等“绿色化学理念”的渗透.再如在教学“硫及其化合物”时，针对其中含不同价态硫的物质间转换的内容，教师首先给学生介绍自然界中存在的硫的价态类型和相关含硫化合物的性质，融合“绿色化学理念”去探讨含硫物质间的价态转化的需要和条件，进而针对性地进行实验设计.

教师在给学生设计不同价态含硫物质转化的学习任务时，应引导学生思考如何转化，并结合学生所设计的转化过程及转化时所需的氧化剂和还原剂予以考量，对只能提出个别氧化剂与还原剂的情况的学生，要做好对其的指导，强化学生知识的总结和应用能力，从一类氧化剂、还原剂的视角对转化过程进行理解，同时还要对转化过程进行模型化地处理，使得学生对转化过程的理解更加清晰和准确，帮助学生在模型认知能力上得到提升.这样学生在转化时，就能结合这些不同价态含硫物质转化的建模过程，进而掌握其具体转化所需的物质.例如-2→0转化时，使用酸性高锰酸钾溶液来氧化Na2S；在+4→+6价态转化时，则使用酸性高锰酸钾溶液来氧化Na2SO3；而在+6→+4转化时，首先是让浓硫酸和铜片反应，再将反应生成的气体通入品红溶液以验证产物为SO2，再用浓氢氧化钠溶液吸收该有毒气体.

由此可见，结合硫的不同价态化合物和常见的氧化剂、还原剂，学生可以得到多种物质转化方式，不仅考察了学生对氧化还原反应知识的掌握和学习任务设计的初衷，而且还能在学习任务的设计中强调实验安全细则与环境的保护，确保化学实验设计的科学性、可行性、安全性、绿色化.再将其与硫相关化学知识融合后，学生明确了在处理尾气问题时，主要是针对有害气体SO2和H2S进行处理，并且指导学生所选的实验试剂要与微型实验设计原则相符，避免浪费试剂的现象发生.此时师生可以共同探究和设计实验如何转化有毒尾气，在整个实验过程中注意引导学生学会循环使用一些物质，彰显绿色化学理念，强化学生的科学探究能力和自主设计与实践能力.

四、改进方法，创新绿色化学教学

1.以内化绿色观念为导向，强化探究教学的实施

利用探究性教学方法来内化学生的绿色观念，主要是教师在化学实验设计中，注重问题情境的设计，让学生在问题情境的引导下形成探究性思维，以绿色化学思想渗透为主线进行实验情境的创设.比如在学习有关氯及其化合物的知识时，采取氯气的发现化学史来导入氯气性质的学习，进而设计实验方案来制备氯气.如何制备氯气.再设计相应的实验装置图，让学生从中选择与绿色化学理念相符的实验装置设计图.

2.以形成绿色行为为导向，强化实践教学的实施

利用实践活动引导学生践行绿色化学行为，主要是在化学活动中融入绿色化学理念，达到潜移默化的效果.比如，参观煤化工厂时，结合所学知识启发引导学生处理工业生产中形成的尾气，处理含盐废水等，从中渗透绿色化学理念.

3.以培养绿色习惯为导向，强化实验教学的实施

实验是化学的重头戏，绿化化学理念的融合，需要在实验操作流程上做到绿色化，并尽可能地采用绿色化的化学实验，彰显实验特色，给学生提供亲身感受和动手实践的机会，通过不同的感官来感知和学习绿色化学内容.

综上所述，“绿色化学理念”在高中化学教学中的融合方法较多，但是其核心就在于强化学生的绿色化学思想，引导学生参与到绿色化学理念践行者的行列之中，切实强化学生科学态度与社会责任这一核心素养的培养.