在初中化学实验中渗透绿色化学理念的实践研究

关于在实验教学中渗透绿色化学理念的探讨

［摘要］绿色化学作为新一轮基础教育化学课程与教学改革的一个重要理念，以其丰富的内涵和重要的教育价值而为广大化学教育工作者所接受和认可。要将绿色化学这一理念落实到化学实验中，采用微型化学实验、组合串联实验、设计创新实验，CAI模拟仿真实验等，从课堂到课外，培养学生“5R”的环保意识，以实际行动保护环境。

［关键词］绿色化学 微型化学实验 创新实验 环境保护

19世纪以来，由于化学工业的迅猛发展，工业“三废”的大量排放等导致地球生态环境的急剧恶化。在这种情况下，一种倡导人类与环境友好相处的崭新理念——“绿色化学”应运而生。绿色化学的诞生，为挽救地球环境危机和重塑化学在人们心目中的形象带来了新的希望。目前，绿色化学已成为新世纪化学发展的方向和议题，世界各国都在进行绿色化学的研究，并注重绿色化学的发展与教育。绿色化学是人类和自然和谐的化学，是人类可持续发展的重要手段。随着新课程改革的不断深入，绿色化学也逐步渗透到化学教学的各个环节，作为专门培养中学化学教师的高等师范院校，更应站在教改的前列，敏锐捕捉新信息，将绿色化学理念适时地渗透于化学实验教学中，做新课程改革的积极实践者。

一、绿色化学的现代内涵

1.绿色化学的定义。绿色化学（Green Chemistry）或称环境友好化学（Environmentally Friendly Chemistry），是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生，使所设计的化学过程和产品更加环保友好，是一门从源头上阻止污染的化学 ①。

2.绿色化学的核心内容：“原子经济性”和“5R”原则。（1）“原子经济性”是指充分利用反应物中的各个原子，从而既能充分利用资源又能防止污染。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。（2）“5R”原则就是“减量”（Reduciton）即减少“三废”排放；“循环使用”（Reuse）；“回收”（Recycling），实现“省资源、少污染、减成本”的要求；“再生”（Regeneration），即变废为宝；“拒用”（Rejection），指对一些无法替代又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。

初中化学实验如何渗透绿色化学理念

初中化学实验是培养学生科学探究能力和创新意识的重要环节。如何渗透绿色化学理念进入实验教学中，促使学生对环境保护与可持续发展有更深刻的认识，成为了近年来教育界的热点问题。本文将从实验内容和教学方法两个方面探讨如何将绿色化学理念融入初中化学实验教学中，并提供相关案例供参考。

一、实验内容方面的绿色化学理念渗透

1.选择绿色材料：在实验中使用绿色材料是绿色化学理念的基本要求。教师可以选用无毒、无污染的材料，例如使用食品色素代替有毒染料进行溶液颜色变化的实验；使用食醋代替酒精灯进行加热实验，减少环境污染。

2.减少化学品用量：合理控制化学品用量是绿色化学理念的核心。可以通过精确称量、调整实验方案等方式来减少化学品用量。例如，在分析实验中可以利用微量滴定技术，减少滴定剂的使用量；在制备实验中可以利用配位化合物代替传统有机合成反应，减少有机试剂的用量。

3.回收与再利用：教师可以引导学生进行废物的回收与再利用，培养学生的资源节约意识。例如，在酸碱中和实验中，可以教授学生利用酸碱中和反应制备盐的方法，培养学生的废弃物利用能力。

二、教学方法方面的绿色化学理念渗透

1.启发式教学：适当引导学生通过提问、观察、实验和总结来实现自主探究。在教学中注重培养学生的探究兴趣和实践动手能力，培养其主动学习的意识与能力。 2.问题导向：教师在实验设计中设置一定的问题，引导学生思考实验的目的、方法和现象背后的原理。例如，在化学反应速率实验中，可以引导学生思考不同条件下反应速率的变化规律，从而引发学生探索变量对反应速率的影响。

3.团队合作：鼓励学生在实验中进行小组合作，共同探索问题、分享经验和形成有效的思维活动。通过小组合作，学生可以互相合作、相互协助，增强实验中的合作精神。

相关案例：

1.酶促反应实验：选择利用果汁中的天然酶催化反应，比较不同酶浓度、温度和pH值对反应速率的影响。学生可以用低浓度的酶或者廉价的酶替代常用酶制剂，减少实验用化学品的使用。

在初中化学实验中渗透绿色化学理念的实践研究

随着绿色化学理念的普及和推广，越来越多的实验室开始探索如何在实验中落实这些理念。本文以初中化学实验为例，探讨了如何在实验中渗透绿色化学理念的实践研究。

一、绿色化学理念概述

绿色化学是指在应用化学技术的过程中，通过最小化对人类健康和环境的负面影响，实现经济效益、社会利益、环境可持续性发展三者的协调，促进可持续发展的化学思想和实践。绿色化学的核心理念包括原子经济、循环利用、能源效率、环境安全和社会责任。

二、初中化学实验存在的问题

初中化学实验在教学中发挥着非常重要的作用，可以帮助学生加深对化学知识的理解，培养实验操作能力，提高逻辑思维能力。然而，在实际教学中，存在着一些问题：

1. 实验过程中产生的废弃物和污染物对环境造成了不可忽视的负面影响。

2. 实验材料的选择和使用缺乏科学依据，存在一定的安全隐患。

3. 实验过程中耗费的能量和资源较大，缺乏绿色化学理念的应用。

1. 选用绿色化合物

在初中化学实验选择合适的化学品时，应当优先考虑选用绿色化合物，包括可生物降解的化合物、可再利用的化合物等。

2. 优化实验条件

在实验操作过程中，应当尽可能优化实验条件，降低对环境的影响，包括控制废弃物的产生、将废弃物进行分类处理、减少消耗的能源等，同时也要保证实验的稳健和正确性。

3. 使用绿色实验操作

在实验操作中应当遵循绿色实验操作的规范进行实验，包括合理使用化学试剂、最小化的操作步骤、固体实验室废弃物管理等。

四、研究成果

在实践过程中，我们采用了绿色化合物铁(III)柠檬酸盐进行了一系列初中化学实验，用于检测硝酸根离子、氯离子、碳酸根离子、钠离子等，同时对实验条件进行了优化，如减少废弃物量、降低化学试剂的浓度等。最终结果表明，绿色化合物与传统化合物的实验结果基本一致，且在满足实验要求的同时，也实现了对环境和资源的保护。此外，学生对于绿色化学的理解和接受程度也有所提高。

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初中化学中渗透绿色化学理念的探析

作者：罗晓婷

来源：《中学生数理化·教与学》2019年第09期

1.绿色化学理念提出的背景.由科学技术的飞速发展带来的社会生产力和经济实力的快速发展，从而在化学工业方面也体现得愈加明显.人类在提高物质文明的同时，也愈发注重生态文明和环境友好型社会的建设，但是科学技术发展的同时人类也不免会忽视其中的环境问题的负面影响.而比较明显的大气污染、海洋污染及淡水资源紧缺等问题都与化学物品的不当使用息息相关，因此这也就告诫我们必须以保护环境为前提进行科学技术的发展，在化学工业中不断地走可持续发展的道路，创造更加和谐的人类文明.

2.绿色化学理念的内涵.绿色化学即环境友好型化学，也被称之为清洁型化学，其主旨是根据改进化学实验装置、使用先进的清洁化学药品，从而在初中化学教学中渗透绿色化学的理念和意识，进而达到促进生态环境协调、推动国家科学发展及提高学生综合素质的目的.“绿色化学”是在美国被首次提出的，被提出的缘由是因为美国当时颁布了一项“防治污染行动”的法令.这项法令提出的深刻内涵是为了在化学工业界鼓励发明环境友好型的清洁能源和先进的技术方法，从而有效减少使用有害的化学物质，进而高效利用可再生的化学原料，实现有毒有害物质的零排放，从而在保护生态环境的同时还能够实现资源的再利用.由此可见，绿色化学的根本宗旨是通过节约资源、保护环境的理念出发，对传统的化学实验过程中造成的大气和环境污染问题进行改革和更新，从而在根本上实现对环境污染的源头进行治理.

绿色化学究其本质就是在化学教学中注重环境保护的思想和节约化学资源的理念，初中学生因为初次接触化学这一门课程，许多思维方式和学习模式也都没有完全建立，因此这就需要教师在化学教学中进行悉心的指导和点拨.以“绿色化学”理念的传播和教授而言，教师不仅要在课堂上注重对学生理论性知识的灌输和引导，更应该在化学实验中强调使用清洁型的化学药品，以及鼓励学生激发其创新性思维对传统的一些化学实验装置进行改革，从而达到保护环境、促进生态和谐的发展目的.