浅谈中学化学实验绿色化设计

摘 要 中學化学实验存在试剂用量大，有毒有害物质的使用和排放大，对师生健康和环境造成危害，文章围绕“绿色化学”对实验进行绿色化设计，增强学生树立绿色化学理念，为社会培养出合格、创新的人才。

关键词 化学实验；绿色化学

化学是一门以实验为基础的学科，因此化学实验就是学习化学的重要环节。特别是在新形势下，全国各地广泛开展以知识创新与能力创新为核心的素质教育，化学实验教学被提到十分重要的高度。无论是课堂演示实验、学生分组实验还是“研究性学习”当中学生选做的化学实验都比以前多了许多。而中学化学实验中所使用的药品用量大，并且多数药品对环境有害。我们在此呼吁中学化学实验要环保化、绿色化。

一、中学化学实验绿色化的意义

中学化学实验所使用的药品，大体可以分为这样几类：酸、碱、盐（包括重金属盐）、有机物等几大类。不少物质是对环境、生物都是有毒有害。如果这些药品使用后不加处理就排入环境是非常有害的。

（1）化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境将十分有害。直接的后果是污染环境。虽然这种污染没有某些化工企业那么严重，但如果直接将化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境，这会给学校在树立学生好的环境保护意识与培养环保自觉性等方面产生极大的负面影响。不难想象师生做完实验后都直接将废弃物倒入下水道，学生的环境意识与环境道德何以得到教育。我们不仅要重视环境教育宣传，更重要的是要在实际的教育教学活动中培养学生的环保习惯，环保行为。使他们在作实验的活动中学会一些简单治理污染的方法。当然这本身也是获取化学知识的途径。而更重要的是能提升他们关爱环境的道德情感。

（2）环境教育重要的方法是让学生在环境中接受教育。绿色化的化学实验要求我们在实验的各个环节都尽可能的采取环保措施，减少有毒有害物质的排放。使学生初步学会化学实验中减少甚至避免有毒有害物质排放的方法，学会用一些简单的废物处理方法。让学生在具体的活动中感受环保的责任与意义，并在这一活动中体会环境保护的价值。让化学实验不仅成为学习化学知识的方法与工具，而且成为学校环保教育的载体。

二、实现化学实验绿色化的一些方法探索

1.改变人们绿色化意识观念不强的问题

绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学，所以，我们应该用化学的处理方法，充分利用现有资源及反应产物。这不仅从源头上防止了污染，而且增加了经济效益。但这需要我们树立起绿色化学理念，并且应用它来指导我们的实验。在中学化学实验中，萃取实验用的有机溶液CCL4、煤油、苯等，如果废弃了，不仅污染了环境，而且会产生隐患。如果指导学生进行回收、集中、化学处理，不仅可以重新使用，而且培养了学生节约和环保意识。硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验中的产物无水硫酸铜可以收集起来，以便配制CUSO4溶液进行定性实验。在进行改进实验时，可以利用一些废弃物，使其变废为宝，如一次性注射器，我们可以用来做一些微型实验反应器。

2.在实验中养成回收实验废弃物的好习惯

无论是教师在课堂上的演示实验，还是学生分组化学实验都必须作好回收实验废弃物的工作。教师在课堂做演示实验时要随时准备好回收实验废弃物的容器，教师的引导是实现化学实验绿色化的关键。学生做分组实验时准备不同的废物回收容器回收作实验时所产生的废弃化学药品。我们初步将废弃物可分为液体、固体、重金属盐、有机物等几类。教师要积极引导，宣传教育，并加以督促检查。通过这些手段使学生在实验中养成回收废弃物的习惯。

例如：人教版全日制普通高级中学教科书（必修）化学第一册第167面，一定物质的量浓度溶液的配制，只是让学生通过实验掌握方法技巧。我们可以缩小用量，将配制100ml2mol/L NaCl溶液，改为配制50ml1mol/LNaCl溶液，并将溶液回收保存留作Cl-检验实验用，这样同样可以达到实验目的，但节约了药品用量。其实，现行高中教材中有很多实验都以微型化、绿色化。

3.把学生分组实验改进成具有实用性、科学性，又符合绿色化的实验

目前，高中规模扩大，人数增多，实验分组也越来越多，实验产生的废物也在增加，造成的污染也日益严重。这在条件较差的地区就显得尤为突出。因此对实验进行绿色化改进就很有必要。在进行改进实验时，可以利用一些废弃物，使其变废为宝，如一次性注射器，我们可以用来做一些微型实验反应器。例如：Cu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，如时按课本上做，不仅浪费药品，而且释放出一氧化氮与二氧化氮有毒气体。对此实验改进如下：取一支废医用的一次性注射器，拨出活塞，放入一小片铜，塞上活塞，在试剂瓶中吸入0.4ml浓硝酸，立即套上橡胶塞塞住针头，可观察浓硝酸与铜反应。当产生2至3mL红棕色气体时，取下橡胶塞，吸入0.5ml左右的水，立即套上橡胶塞，可观察稀硝酸与铜反应，待注射器内颜色变浅后，取下橡胶塞，把液体与气体注入氢氧化钠溶液中。可以让学生了解NO和NO2气体的吸收。该实验装置应用于学生分组实验，大大节约了药品用量，从经济角度看符合经济的可持续发展要求，从环境观点看，它从源头上减少了污染，正符合绿色化学内涵。

作为一名化学老师，在教学过程中应该鼓励学生积极参与到实验的绿色化设计和改进过程中去，这样不但可以培养学生的创新意识和实践精神，培养他们的实验动手操作能力，激发他们学习化学的兴趣，而且可以提高学生节约能源和环保意识，多为社会培养出未来合格、创新的人才。

参考文献：

[1]人民教育出版社化学室，全日制普中学教科书化学第一册[M]，北京：人民教育出版社，2012。

[2]王震宇，二氧化硫的生成及性质的微型实验[J]，

作者简介：何维军（1979-），男，甘肃会宁，甘肃省白银市会宁县郭城农业中学，中学二级教师。