实现高中化学实验绿色化的探究

汪超

摘 要：绿色化学是依据可持续发展战略提出的化学新概念，化学知识是学生形成绿色环保理念的关键性举措，尤其是高中化学实验中产生的含酸碱废液、含有毒有害废气等污染物种类繁多，且大部分不经过处理就直接排放，对环境造成了严重的污染。在化学实验中渗透绿色理念，是实施绿色教育，培养学生绿色意识的重要环节，也是适应高中化学教学的实际情况。由于实验产生的污染物排放时间集中、种类复杂、排放量较小等特点，污染物往往被人们所忽视。就高中化学实验中的污染物进行分析与统计，结合现有的实验条件，用绿色化理念指导实验教学，最大限度地减小对环境的污染，全面提高学生的绿色化学意识。

关键词：高中化学；实验；绿色化 一、改革高中化学实验模式，培养学生的绿色化学意识

高中化学知识的获得约60%来自实验，要想实现高中化学实验的绿色化，必须不断改革高中化学实验模式，消除污染源，培养学生的绿色环保意识，以教材中的每个实验为对象，提出一套完整的绿色实验设计方案。比如，在氯气实验中，现有的仪器设备只起到通风排气的作用，并不能对有毒性气体进行消除，因此可以使用毒气罩或者组合试管，把有毒气体转化为其他物质，降低污染。化学实验中不可避免地会接触高毒性、高浓度的有害气体或者液体，学生只有充分了解各种试剂的危害性，才能够更好地运用化学知识进行绿色化学实验。

学校要制订严格的实验室规章制度，建立实验室废物处理标准，不断加强实验室科学化管理，做好药品集中回收处理工作。其次，要提高实验指导员的环保意识，引导学生遵循化学实验原则，树立严谨的实验研究精神，尽量选择污染小的实验方案，明确规定的药品剂量和浓度，杜绝化学污染源，尽量消除造成污染的可能性。比如，在学习酸性物质时，教师可以通过测定雨水的pH值来阐述化学污染物对生活造成的影响。在做二氧化硫、一氧化碳等有毒气体实验时，可以通过增加尾气处理装置，减少污染物污染，同时也强化了学生的环保意识。另外不少化学实验过程中可能产生废气、废水等污染物。比如，在氯气性质实验、氮与硫化合物性质实验时，会产生一系列的废气、废水，对环境造成严重的污染。

二、改善化学实验条件，优化实验设计方案

高中化学实验使用或者产生的环境污染物种类繁多，如，酸、碱、一氧化碳、二氧化硫、苯酚、乙醛等，很多药剂本身就具有污染性，再加上实验装置的不完善，实验设计不科学，产生了严重的环境污染。因此，在化学实验过程中要树立科学的态度，精心优化设计方案。比如，在氯气的制取和性质测定实验中，可以将反应发生器、防倒流装置、尾气处理装置等组合成全封闭的一体化系统，使氯气制取、氯气与纳、氯气与干湿布条等反应集中体现出来，同时将残余的氯气以及有害气体压入吸收净化装置，杜绝有害气体在实验室扩散。

教师要充分利用现代化信息技术手段，对于一些毒性大、污染严重、条件要求高的实验，可以采取多媒体教学模式或者现代化计算机操作，进行微观模拟实验，尽量减小实验对玻璃设施的依赖性。比如，在氯化氨受热分解实验中，可以通过在滴板上进行实验，通过投影仪将实验过程放大，不仅减少了药剂的使用，还更加清晰明了地反应了实验的全过程。实验室废液处理难度比较大并且对环境污染严重，比如，酸碱液、重金属盐溶液以及钙镁盐溶液等有机类实验废液，学生在实验过程中要严格按照操作规程进行试验，禁止将钡盐、砷与汞的化合物等有毒药剂直接导入水槽之中，而是要通过用大量清水稀释、重金属粒子沉淀法、酸碱中和反应以及氧化还原反应等方式处理废弃物，最后经过pH试纸检测后，才能排放出去。

三、控制化学药品用量，尽量使用无污染可替代物

教师应该认真探究和总结化学实验反应机理，为实现绿色化学实验提供理论依据。例如，在醋酸钠脱羧实验中，可以从氧化钙的催化作用入手，寻找新的催化剂，事实上经过实验证明铁的催化作用也相当明显，这不仅能使学生对实验有更深刻的了解，还培养了学生的探索和创新能力。其次，可以从化学实验的反应速度入手，加强对浓度、温度、催化剂、压强等影响因素的研究，并采取相应的控制措施，科学改进实验步骤。比如，在铜与浓硫酸反应的实验中，即使停止加热，由于试管中的温度仍然比较高，导致反应无法立即停止，有害气体二氧化硫不断产生，造成严重的环境污染，但是可以加入铜丝使反应及时停止，减小大气污染。

实验过程中要合理控制药剂浓度与用量，实现科学节约用药，减少不必要的实验环节和流程，最大限度地减小污染。要仔细品味化学实验要求中的“少量”“些许”“定量”等用语，杜绝凭感觉使用药品，在化学试剂的配置在要精量细算，坚持适量原则。如一般实验室配制AgNO3和BaCl2溶液时，要求它们的浓度为2%～5%，经过试验发现，实际上只需配制0.1%～1%的浓度即可达到理想的实验效果，从而实现“省资源、少污染”的目的。

高中化学实验的绿色化，是培养学生环保意识，实现可持续发展的一项举措。在实验过程中，要不断改革高化学实验模式，科学控制化学药品用量，尽量使用无污染的可替代物，努力改善化学实验条件，优化实验设计方案，真正实现绿色化学实验。

参考文献：

[1]管桂芝，张春宝.绿色化学实验探究[J].通化师范学院学报，2011（10）.

[2]刘健，袁以兵.高校低碳化学实验的研究与实践[J].合肥师范学院学报，2012（03）.

编辑 薛直艳