一个绿色地球要从化学教育抓起

钱亚杰

最近出现了好多我们60后大学时代不曾谈起的词汇如：资源的再生、循环经济、减排节能。其实这些与我们职业学校教师有着千丝万缕的联系。

碳排放是溫室气体排放的总称。其中温室气体中最主要的气体是二氧化碳，因此用碳排放来代表温室气体虽然不准确，但可以让广大人民群众理解碳排放和二氧化碳排放。本文就从微型化学与绿色化学来讨论化学环保教育。微型化学实验是绿色化学的新理念与新技术，并且在实际操作过程不仅能够节省实验经费、化学材料，而且反应快速安全，减少环境污染、并且对培养学生的严谨的工作态度和娴熟的实验技能大有帮助。

一、危险性较大的实验，可以设计成微型实验

在职业学校开展化学实验，可以先将一些危险性较大的化学实验剂量改变，比如将20cm3试管改用为4 cm3小试管。比如在一氧化碳还原氧化铜实验中，采用的是15mm玻璃管，但由于中间连接处需要用橡皮塞。存在一定的安全隐患，并且反应较慢，实验现象不明显。但改为小试管后，化学药剂量不仅减少了，反应时间还加快了，最主要的还降低了化学实验的危险性。可以有效的激发了学生微型实验的积极性。在实验中点滴板、井穴板操可以用废弃的PVC透明药片盒代替。

二、 自己制作设计微型实验

1.氢氧爆鸣

（1）选取一个透明塑料空瓶，尽量小一些，如眼药水瓶、钢笔水瓶，然后加入约3%的硫酸钠溶液到瓶颈。然后选取一个饮料吸管，插在上述小瓶瓶口。然后把吸管两次90度的弯曲。在弯曲的过程中将吸管放在酒精灯火焰上略加热，弯曲后让它冷却定型。

（2）取两根大头针，从塑料瓶上端分别向下插入瓶内，两大头针的尾端分别通过细导线跟3～6V直流电电源连接，电源可用小号干电池。

（3）取一瓶盖，盖内加入少量1∶1的洗发精。

操作时（1）先接通电源。通电后，水会发生电解，产生的氢、氧混合气体，然后通过吸管向外排出。再把排出的混合气体通入瓶盖内的肥皂液中，进而产生肥皂泡。

（4）最后用火柴引燃肥皂泡，可以听到清脆的爆鸣声。混合气体不断产生，肥皂泡不断形成，间隔片刻可再次点火爆鸣。

本实验制作简单，成功率高。

2.质量守恒

化学反应前后物质质量是守恒的，根据杠杆原理，杠杆两端（包括杠杆本身支点两部分）质量相等时，杠杆处于平衡状态，因此可利用杠杆代替天平，将密闭反应装置放在杠杆一端，调节杠杆平衡，反应前后，杠杆处于平衡状态。

3.实验检验

实验一：

取一半米粒大的白磷，用滤纸擦干表面污渍物并吸干煤油，放入自制燃烧匙中，伸入已装有少量AgNO3溶液的青霉素瓶中，盖紧，放在简易平衡装置的托盘上，调节两边平衡。用酒精灯对燃烧匙尾部加热，观察瓶内现象及平衡杆的运动情况，加热片刻后，无色溶液有黄色沉淀生成，青霉素瓶内冒白烟，平衡杆依然处于平衡状态。

实验二：

在小青霉素瓶中，滴入1～～2ml澄清石灰水，取一小截一端封口的玻璃管（也可用药管代替）放入几粒Na2CO3（也可用苏打粉代替）并伸入青霉素瓶内，用多用滴管吸少量食醋穿过青霉素胶塞，并伸入玻璃管中，盖紧胶塞，置于平衡装置托盘上，调节两边平衡，轻轻挤捏多用滴管吸泡，使食醋滴入玻璃管中，观察现象，玻璃管内产生大量气泡，澄清石灰水变浑浊，平衡杆处于平衡状态。

三、 3D打印微型仪器

以电解氯化铜溶液实验为例：

a、在内槽内注入7-8ml的0.8mol/L

CuCl2溶液，以没过电极碳棒1mm为宜。在阳极一侧的内槽平台上预先放置好，湿润的淀粉碘化钾试纸（验证产物氯气的生成）和含氢氧化钠溶液的脱脂棉（除氯气防污染）。

b、盖上透明亚克力盖板，持续按压点触式电源按钮（约1min），并通过透明亚克力观察阴、阳两极碳棒上和淀粉碘化钾试纸的变化，观察到现象后，停止按压电源按钮，电解实验停止，记录实验现象。

c、如需再次实验，更换部分药品即可。本实验装置可多次重复实验。

实验结论：满足9V的直流电源、0.8mol/L

CuCl2溶液、电极之间的距离相对较近的情况下，通电1min左右即可完成实验，并且实验现象较为明显，容易观察。化学电解系列实验集成化装置通过3D打印技术的引入，将电解、产物检验和尾气处理进行集成化。环保节约、操作简单、比较适合学生操作;材料透明，便于学生观察;可操作性强，实验效果好。

四、化学实验小型化探索

如氯化钠提纯、硝酸钾提纯等实验，通过减少原材料数量可以达到原来的实验效果，有利于减少环境污染。

当然，微型化学实验虽然可以有效减少环境污染，但还不能将污染消灭在生产的源头。除此以外在化学实验中教师还应该结合所学知识，经常渗透“绿色化学”意识，促进学生树立真正的绿色化学和环境保护的意识。

总的来说，用绿色化学的思想指导化学教学实验，可以更好的促进学生成长，促进学生形成环保意识，进而更有效地保护环境，更好的保护地球 。

（作者单位：江苏省宜兴中等专业学校）