Modul Ajar: Prinsip Kimia Hijau dalam Mendukung Upaya Pelestarian Lingkungan

Kelas: X SMA
Alokasi Waktu: 90 Menit (2 JP)
Kurikulum: Merdeka


I. Kompetensi Dasar

  1. Capaian Pembelajaran (CP):
    • Siswa memahami prinsip-prinsip kimia hijau dan bagaimana prinsip-prinsip tersebut berperan dalam mendukung upaya pelestarian lingkungan.
    • Siswa mampu menjelaskan penerapan prinsip kimia hijau dalam berbagai sektor seperti industri, energi, dan pertanian untuk mengurangi dampak lingkungan.
    • Siswa dapat menganalisis hubungan antara kimia hijau dan keberlanjutan lingkungan serta membuat solusi berbasis prinsip kimia hijau untuk pelestarian lingkungan.
  2. Profil Pelajar Pancasila yang Dikembangkan:
    • Bernalar Kritis: Siswa mampu menganalisis prinsip kimia hijau dan mengaitkannya dengan upaya pelestarian lingkungan.
    • Berkelanjutan: Siswa memahami pentingnya menjaga kelestarian lingkungan melalui penerapan prinsip-prinsip kimia hijau.
    • Berkolaborasi: Siswa bekerja sama dalam kelompok untuk menganalisis studi kasus dan memberikan solusi terkait pelestarian lingkungan berdasarkan kimia hijau.
  3. Tujuan Pembelajaran:
    • Siswa dapat menjelaskan konsep dasar kimia hijau dan prinsip-prinsip yang mendukung upaya pelestarian lingkungan.
    • Siswa mampu mengidentifikasi penerapan prinsip kimia hijau dalam berbagai sektor untuk mengurangi dampak lingkungan.
    • Siswa dapat mengusulkan solusi kimia hijau dalam menjaga keberlanjutan lingkungan.

II. Persiapan Pembelajaran

  1. Media dan Sumber Belajar:
    • Media: PowerPoint (PPT), video interaktif, infografis tentang prinsip-prinsip kimia hijau.
    • Sumber Belajar: Buku Kimia Kelas X, artikel ilmiah tentang penerapan kimia hijau dalam industri, video dari platform edukasi seperti YouTube.
  2. Metode Pembelajaran:
    • Diskusi interaktif tentang prinsip kimia hijau dan penerapannya dalam pelestarian lingkungan.
    • Pembelajaran berbasis masalah (Problem-Based Learning) dengan studi kasus penerapan kimia hijau dalam industri dan lingkungan.
    • Latihan analisis dampak penerapan kimia hijau dalam upaya pelestarian lingkungan.

III. Langkah-Langkah Pembelajaran

A. Kegiatan Pembuka (10 menit)

  1. Orientasi dan Apersepsi (5 menit):
    • Guru membuka pelajaran dengan pertanyaan: “Apa yang kalian ketahui tentang pelestarian lingkungan? Menurut kalian, apa peran kimia dalam mendukung upaya tersebut?”
    • Guru menjelaskan bahwa kimia hijau merupakan salah satu pendekatan utama dalam menciptakan proses kimia yang lebih ramah lingkungan untuk menjaga kelestarian alam.
  2. Motivasi dan Tujuan Pembelajaran (5 menit):
    • Guru menjelaskan bahwa siswa akan mempelajari prinsip kimia hijau dan bagaimana penerapannya dapat mendukung upaya pelestarian lingkungan. Pemahaman ini penting agar siswa dapat berkontribusi dalam menjaga lingkungan melalui tindakan sehari-hari dan dalam berbagai sektor industri.

B. Kegiatan Inti (70 menit)

  1. Prinsip-Prinsip Kimia Hijau dan Relevansinya dengan Pelestarian Lingkungan (20 menit):
    • Guru menjelaskan 12 prinsip kimia hijau yang meliputi:
      1. Pencegahan Limbah: Mengurangi pembentukan limbah sejak awal.
      2. Desain Bahan Kimia yang Lebih Aman: Merancang bahan kimia yang tidak beracun bagi manusia dan lingkungan.
      3. Efisiensi Atom: Maksimalisasi penggunaan atom dalam bahan baku sehingga lebih sedikit limbah.
      4. Bahan Baku Terbarukan: Mengutamakan penggunaan bahan baku dari sumber daya terbarukan.
      5. Penggunaan Katalis: Meminimalkan energi dan meningkatkan efisiensi reaksi dengan penggunaan katalis.
      6. Pengurangan Derivatif: Menghindari penggunaan bahan kimia tambahan yang tidak perlu dalam proses.
      7. Desain untuk Degradasi: Merancang produk kimia yang dapat terurai secara alami di lingkungan.
      8. Analisis Real-Time untuk Pencegahan Polusi: Menggunakan teknik pemantauan real-time untuk mencegah polusi.
      9. Pengurangan Dampak Energi: Menggunakan energi seminimal mungkin, memanfaatkan kondisi suhu dan tekanan rendah.
      10. Penggunaan Pelarut yang Aman: Menghindari penggunaan pelarut berbahaya yang dapat mencemari lingkungan.
      11. Desain untuk Keamanan Proses: Merancang proses yang aman dan tidak menghasilkan kecelakaan lingkungan.
      12. Penggunaan Teknologi Inovatif: Mengembangkan teknologi baru yang dapat mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan.
    • Guru memberikan contoh penerapan prinsip-prinsip ini dalam berbagai sektor seperti energi, pertanian, dan produksi industri.
  2. Studi Kasus: Penerapan Kimia Hijau dalam Industri (20 menit):
    • Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok, masing-masing kelompok diberikan studi kasus penerapan kimia hijau dalam sektor tertentu, misalnya:
      • Kelompok 1: Penggunaan bahan baku terbarukan dalam industri biofuel.
      • Kelompok 2: Penggunaan katalis dalam industri farmasi untuk mengurangi limbah kimia.
      • Kelompok 3: Desain untuk degradasi dalam pembuatan plastik biodegradable.
    • Setiap kelompok menganalisis studi kasus mereka dan menjelaskan bagaimana kimia hijau berperan dalam mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan.
    • Hasil diskusi kelompok dipresentasikan di depan kelas.
  3. Dampak Penerapan Kimia Hijau terhadap Lingkungan dan Keberlanjutan (20 menit):
    • Guru memfasilitasi diskusi tentang dampak penerapan prinsip kimia hijau terhadap lingkungan, termasuk pengurangan emisi karbon, penurunan limbah berbahaya, dan pelestarian sumber daya alam.
    • Siswa diajak untuk menganalisis bagaimana penggunaan kimia hijau dapat mendukung keberlanjutan lingkungan dan kesehatan manusia.
    • Siswa diminta untuk memberikan contoh sederhana tentang bagaimana mereka dapat berperan dalam penerapan kimia hijau di lingkungan sekolah atau rumah.
  4. Latihan Solusi Ramah Lingkungan Berbasis Kimia Hijau (10 menit):
    • Siswa diminta untuk mengusulkan satu solusi ramah lingkungan berbasis prinsip kimia hijau. Contoh: Menggunakan bahan alami sebagai pengganti bahan kimia berbahaya dalam produk pembersih.

C. Kegiatan Penutup (10 menit)

  1. Refleksi Pembelajaran (5 menit):
    • Guru mengajak siswa merefleksikan apa yang telah mereka pelajari tentang prinsip kimia hijau dan bagaimana hal tersebut dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari untuk mendukung pelestarian lingkungan.
    • Guru bertanya: “Bagaimana kalian bisa membantu mengurangi limbah atau polusi di rumah atau sekolah dengan memanfaatkan prinsip kimia hijau?”
  2. Penugasan (5 menit):
    • Siswa diminta untuk membuat laporan singkat tentang satu contoh penerapan prinsip kimia hijau yang dapat mendukung pelestarian lingkungan, serta dampak positif dari penerapan tersebut.

IV. Penilaian

  1. Penilaian Pengetahuan:
    • Soal-soal pilihan ganda dan esai terkait prinsip-prinsip kimia hijau dan bagaimana prinsip-prinsip ini mendukung pelestarian lingkungan.
  2. Penilaian Keterampilan:
    • Diskusi kelompok dan presentasi hasil studi kasus tentang penerapan kimia hijau.
    • Kemampuan siswa dalam mengusulkan solusi berbasis kimia hijau untuk menjaga keberlanjutan lingkungan.
  3. Penilaian Sikap:
    • Observasi keterlibatan siswa dalam diskusi kelompok dan kesadaran mereka akan pentingnya menjaga lingkungan melalui penerapan prinsip kimia hijau.

V. Rubrik Penilaian

Aspek Penilaian Kriteria Skor
Pemahaman Konsep Siswa mampu menjelaskan prinsip kimia hijau dengan baik 0-10
Analisis Studi Kasus Analisis studi kasus dilakukan dengan benar dan relevan 0-10
Presentasi Kelompok Presentasi jelas dan sesuai dengan konsep pelestarian lingkungan 0-10
Partisipasi dan Sikap Siswa aktif dalam diskusi dan menunjukkan kesadaran lingkungan 0-10
Total Skor 0-40

Lampiran:

  1. Lembar Kerja Siswa (LKS):
    • Berisi soal-soal analisis penerapan kimia hijau dalam mendukung pelestarian lingkungan dan dampaknya terhadap masyarakat dan industri.
  2. Materi Tambahan:
    • Video dan artikel tentang prinsip-prinsip kimia hijau dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari dan industri
  • Apa tujuan utama dari green chemistry? Jelaskan!
  • Modul Ajar: Menciptakan Kegiatan yang Mendukung Prinsip Kimia Hijau
  • Pentingnya Kimia Hijau: Pendekatan Ramah Lingkungan dalam Ilmu Kimia