对绿色化学实验的几点认识

达德荣

〔关键词〕 绿色化学实验；含义；依据；环境保护；意识；资源

〔中图分类号〕 G633.8 〔文献标识码〕 A

〔文章编号〕 1004—0463（2014）10—0048—01

近些年来，大气污染、臭氧层破坏、淡水资源污染、有毒化学品直接排放等环境污染问题日益严重。为此，在化学实验教学中大力实施绿色化学实验迫在眉睫。绿色化学实验不仅可以保护学生的身体健康发展、保护环境，同时还对学生进行环保教育、培养学生的环境意识起着很重大的意义。本文就什么是绿色化学实验，为什么实施绿色化学实验和中学化学教学中怎样实施绿色化学实验进行探讨。

1.绿色化学实验的含义

绿色化学要求在整个化学反应和工艺过程中实现全程控制、清洁生产，从源头制止污染物的生成，反应物的原子全部转化为期望的最终产物，在通过化学转化获取新物质的过程中实现“零排放”。比如，在制备二氯乙烷的过程中，如果用氯气和乙烷直接发生取代反应，则会生成不同数目氯原子取代的氯乙烷。若用乙烯和氯气反应，则会一步得到目标产物：

CH2= CH2+ Cl2= CH2Cl- CH2Cl

在这个过程中，原子利用率达到100%，无任何废弃物排放，满足绿色化学的要求。

2.绿色设计的依据

中学化学实验的绿色设计是依据绿色化学的要求来进行的。根据绿色化学的特点，对中学化学实验进行绿色化设计可以从以下几个角度进行思考：一是选择对环境影响尽可能小的反应物，淘汰或改进对健康危害较大的化学实验。比如，硝基苯、溴苯制备实验可以用多媒体演示。二是精心设计，严格控制，最大限度节约试剂用量和节约能源。在制备氧气的过程中，优先选用H2O2为反应物，催化剂优先选择FeCl3而不选择MnO2。三是通过实验试剂和产物的循环使用，努力提高实验的“零排放”程度。在金属与酸反应制备H2的反应中，每次用过的酸溶液中酸的浓度还是很高的，可以在下次的演示实验中继续使用。四是改进和设计实验/尾处理装置，对化学实验产物实现无害化处理。如，对于废液的处理，实验室应建有专门的废酸槽和废碱槽。对于含Hg、Pb离子等对环境会造成严重污染的废液，要经化学处理后再排放。

3.培养学生的环境保护意识

中学化学教学是对学生进行环保意识教育的重要途径，而化学实验教学则是最直接的教育方法。在教师指导下的实验是否体现了环保直接使学生感受到实实在在的行之有效的环境保护教育。如，任由实验废气废渣污染环境，环保教育只会流于形式，收不到实际效果。因此，中学化学实验的绿色设计，进而说明环境教育不是空洞的说教，而是真真切切的身边事。所以每一个实验都必须做到绿色化。

4.节约化学实验资源， 提高办学效率

节约实验试剂、实验用电和用水等，减少实验废弃物排放，也是绿色化学实验和可持续发展的要求。发动学生寻找替代药品，例如，制取CO2 和H2 的实验，发动学生寻找一些建筑材料大理石和从废旧电池上剥下的锌皮；在氧气中燃烧的铁丝可以用砂纸砂光后的废旧窗纱的细铁丝；导气管可用输液管代替， 分液漏斗可用一次性注射器代替等等。这样既节约了资源， 又激发了学生的学习兴趣，并使学生认识到了在我们的生活中只有放错位置的资源而没有垃圾。

5.中学化学实验的微型化

微型化学实验是以尽可能少的化学试剂来获取所需要的化学信息，虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验的几十分之一乃至几百分之一，但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便，并可以最大限度地减少环境污染。在中学化学实验中，有些实验不太安全，有些操作困难，有些容易造成环境污染。由于微型化学实验既安全又节约，教师还可以带领学生自制一些常用的仪器，这样便可让学生一人一组做实验，还可以让学生自己在课外、在家中做一些探究实验和家庭实验，这样不但可以帮助学生理解和形成化学概念，还可以培养学生的观察动手能力，能够大大激发学生的学习兴趣。

6.中学化学实验绿色化的研究特点和意义

教师可引导学生将常规实验或环境友好实验设计成微型实验、微波促进反应和无溶剂的干介质反应，探索三种实验方法需要的最佳反应条件，筛选出最佳实验方法。这样发挥了微型化实验和干介质反应的优点，并结合微波辐射所特有的功效，将三种实验方法进行组合，对结果进行分析评价。本研究提倡运用现代教学手段，化繁为简，化虚为实，可以帮助学生简捷思维，敏锐体验。

综上所述，对中学化学实验模式和方法进行改进，能加深学生对科技的进步和经济的发展不能以破坏环境为代价的认识，能使他们增强科学道德的责任感和学习的自觉性，能使学生学习时处在愉快、健康、安全的环境里，保障师生的身心健康发展。endprint