对中学化学实验绿色化提出的相关教学和管理建议

罗艳玲

摘 要：中学化学实验在获得物质及其化学变化的有关信息后，其产物即变成废弃物。这样，全国数以万计的中学化学实验室就成了一座座小型污染源，几乎每天都在排放着数量不可小看的污染物。本文针对中学化学实验绿色化提出了相关教学和管理建议。

关键词：绿色化学；实验化学；环保意识；环境污染；零排放

绿色化学是指在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。它不同于环境保护，它是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，而不是被动地治理环境污染，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。其核心内容包括：1.减量：“减量”是从省资源、少污染角度提出的，包括二层意思：①减少资源用量。在保证产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率，减少损失率；②减少“三废”排放量。2.重复使用：重复使用不僅是降低成本的需要，也是减废的需要。诸如化学反应过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。3.回收：回收可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求，回收包括：回收未反应的原料，回收副产物（含“三废”），回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。4.再生：再生是变废为宝、节省资源能源、减少污染的有效途径。5.拒用：拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的药品原料，拒绝在化学反应过程中使用。结合。绿色化学的原则和中学化学课堂的实际，笔者提出以下几点建议：

一、推广微型化学实验，节约药品，减少污染，激活绿色化学意识

微型化学实验是在实验操作技术许可的条件下以尽可能少的试剂来获取所需的化学信息的实验方法。它具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便于携带等优点。在微小型的仪器中，用尽可能少的试剂来进行实验（一般为常规量的十分之一至千分之一）。因为只有仪器微型化了，才能减少试剂在器皿上的附着量，同时还应尽可能减少中间产物的转移过程，以减少试剂在器皿上的附着。微型化学实验不是常规实验的简单微缩，也不是对常规实验的补充，更不是与常规实验的对立，它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。利用微型化学实验除能真正体现绿色化学预防污染（而不是治理污染）的原则外，它在激发学生的学习兴趣、强化动手能力的训练、帮助学生养成创新思维习惯、潜移默化地让学生树立绿色化学观念也有着独特的功效。因此，我们应该加强微型实验的研究和应用，使它在化学实验中发挥更大的作用。

二、降低药品浓度，提高实验效果，减少环境污染，渗透绿色化学意识

在现行中学化学教材中，有些实验指明了药品浓度，有些实验没有指明药品浓度。对许多涉及药品浓度的实验探索和改进。既节约了药品、保证了实验效果，又减少了环境污染。指示剂浓度的减少，指示剂酚酞、石蕊等原浓度为0.5%～1.0%，经改进可减少到0.1%～0.25%。例如：⑴对苯酚性质实验，苯酚溶液浓度由2%降至0.5%～1.0%，溴水浓度也可降低为橙红（稍浓）。⑵对定性检验剂硝酸银浓度改进，配制银氨溶液，硝酸银浓度、氨水浓度可由2%降为1%。一般离子检验，硝酸银浓度0.1%就足够了。⑶浓度对化学平衡的影响，硫氰酸钾、三氯化铁溶液的浓度可由0.01mol/L降为0.0005mol/L。这样调整后既减少了实验药品的浓度并且增强了实验效果。

降低实验药品浓度的例子还很多，作为一名中学化学老师，应具有绿色化学的思想，并指导日常工作，尽可能地降低实验药品浓度，减少药品的损耗，预防环境污染。

三、改进实验装置，培养绿色化学意识

绿色化学是设计研究没有或尽可能少的对环境产生负作用的化学反应和化学过程。在中学化学实验中，对部分实验从实验技术、方法、仪器等进行重新设计，把分散的实验综合起来，这样既可防止有毒气体进入空气，而且还可以节约药品和缩短实验时间。

例如：铜分别与稀硝酸、浓硝酸的反应，演示实验和学生分组实验都有，如果按课本上做，不仅浪费药品，而且产生释放出一氧化氮与二氧化氮等有毒气体。我们可以利用废弃的医用一次性注射器作为发生装置，待实验结束后吸取少量氢氧化钠溶液，这样做，使整个实验过程都贯穿了绿色化学的思想。

这样的例子还不少，例如在制取HCl、SO2、NH3等易溶于水气体的反应装置上，再增加一个漏斗或一个干燥管，把气体导入水中或相应的吸收液中。再如制备乙酸乙酯的反应装置上连接一个干燥管，干燥管的细口插入试管中的Na2CO3溶液里，既可防止倒吸，又能迅速收集生成的乙酸乙酯，同时也防止了乙酸、乙醇、乙酸乙酯气体进入空气，这样反应物用量也能减少一半以上。

对演示实验后的有毒物质的处理，也是对学生实施保护环境思路和方法教育的一个重要环节。将学生所学的环保知识与实验的后处理结合起来，既能使学生所学知识得以巩固，又可培养学生绿色化学的意识。

四、设计绿色实验方案，充分利用反应产物

绿色化学是一门从源头上防止污染的化学，所以，我们可以优化化学实验的设计方案，充分利用现有资源及反应产物。这样不仅从源头上防止了污染，而且还能增加经济效益。

例如，在中学化学实验中，萃取实验用的有机溶剂有CCl4、煤油等，如果废弃了，不仅污染环境，而且会产生新的隐患。如将它们进行回收、集中后再化学处理一下，则可重新使用。对于萃取碘的CCl4、煤油可以用稍浓的NaOH溶液洗液、分液。又可重新得到CCl4、煤油。

实验既是化学教学的重要组成部分，也是培养学生绿色化学意识的最有效途径。中学化学教材中的许多实验都已经渗透了绿色化学思想，但还有不少实验值得讨论与重新考虑，这给改革实验教学、培养学生创新精神和实践能力提供了良好契机。我们作为中学化学教师，应把绿色化学的思想深入到常规实验教学和实验改进中，把绿色化学理念贯穿于化学教学的始终，使它成为中学化学课堂改革的一个重要组成部分，使学生了解绿色化学，接受绿色化学，培养学生从事绿色研究与开发的能力和兴趣。学生在毕业以后，还会将这种思维方式应用于工作中，从而使绿色化学思想在人们的生活中生根发芽。

参考文献：

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