浅谈如何推动化学实验绿色化

陈红庆��

摘要：化学实验是化学学科的基础，也是化学教学不可或缺的部分，但在化学实验过程中也会产生有害、有污染的物质，对我们周围的环境带来一定影响。随着素质教育的提高和环境问题的恶化，化学实验绿色化越来越受到人们的重视，化学实验绿色化是新课改下绿色化学教学所倡导的一种新型的实验理念，通过实验绿色化，可以有效降低实验的污染性，减少化学实验造成的环境压力。

关键词：改进；回收和再利用；微型实验；模拟实验

中图分类号：G633.8文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）03-046-1

在化学实验中，我们要努力改变传统的实验格局，培养学生的实验绿色化理念。这不仅有利于减少化学实验的污染，同时，通过改进的化学实验，还可以提高学生的思维能力、创新能力等多方面的能力，一举多得。在此，笔者简单阐述在化学实验教学中开展化学实验绿色化的几点措施。

一、改进化学实验

化学是一门以实验为基础的学科，是一门具有着独特魅力的科学，教师及学生通过自己灵巧的双手、敏锐的观察力在实验操作中充分地感受着各种奇妙的化学现象。但在教学中有一些化学演示实验按课本进行操作则浪费药品、操作繁琐，现象不明显，因此我们必须优化教学设计，改进实验方案，增强实验的直观性，提高实验效果。在化学实验中，有些实验药品产生的污染物较少，或者产生的污染物便于处理，而有些药品在实验时产生的污染很大，并且处理的成本也非常高。因此，我们可以想办法改进实验以降低实验造成的污染。如“比较电解质溶液导电能力的实验”中，教材上用的酸、碱、盐分别是盐酸、醋酸、氢氧化钠、氨水和氯化钠，其中的盐酸和氯化钠溶液在通电时，电解产物中存在有害的氯气，所以可以将盐酸和氯化钠溶液换为稀硫酸和硫酸钠溶液，电解这两种物质的水溶液产生的是氢气和氧气。这样既达到了比较电解质溶液导电能力强弱的目的，又避免了氯气的污染。

二、注意实验药品的回收和再利用

在过去的化学实验中，我们通常会把实验残留药品经过简单的处理，然后丢弃掉，但事实上，很多化学实验的残留药品，生成的废液废渣等是可以重复利用的，如“铜与浓硫酸反应的实验”可与“二氧化硫使品红溶液褪色的实验”合并在一起，将前者产生的二氧化硫通入品红溶液中，达到一举两得的目的。如“温度对化学平衡移动的影响”实验，可用盛有NO2和N2O4混合气体的两个玻璃球来进行，一个球插入热水中，另一个球插入冷水中，插入热水中的气体颜色变深，插入冷水中的气体颜色变浅，从而说明温度对化学平衡的影响。这说明，用密封有化学药品的成品化的仪器来完成的化学实验，仪器及药品可循环使用，不存在污染。

三、开展微型实验

化学实验的污染主要来自于反应过程中产生的污染物，如果在进行化学实验的过程中，对实验进行改进，对实验微型化，这样自然减少污染物的排放。在微型化的实验装置中进行的化学实验称为“微型化学实验”。微型化学实验着眼于环境安全和污染预防的需要，其試剂用量是常规实验的十分之一，反应时间节约三分之一。由于反应的原材料大大减少，实验设计时更安全，且污染小、效率高，更贴近绿色化学的要求。如“卤素各单质的活动性比较实验”中，如将试管改为点滴板，污染会降低，即在点滴板的两个井穴内分别滴入2滴KI溶液，再在滴有KI溶液的两穴内分别滴入两滴饱和氯水和溴水，用细玻璃棒搅拌，然后再滴入一滴淀粉溶液，可观察到溶液变蓝，即证明溶液中有碘单质被置换出来从而使淀粉变蓝。另外也可用滤纸或玻璃片来代替试管。氯水和溴水用量的减少，大大减轻了因氯气和溴蒸气所造成的污染。在演示实验中若将此实验与电教手段相结合，则可以弥补因微型化而造成的现象不明显。

四、适当开展多媒体模拟实验

在化学实验中，有相当一部分的实验不但造成的污染大，同时，还具有一定的危险性。很多原本应当做的实验，由于课堂环境下不具备条件，只能用讲实验的方式来替代。很明显，如果通过讲实验的方式当然无法起到真正地实验教学的效果。教师可以从网络上下载一些视频，借助于多媒体展示，可以让学生形象安全地感知实验内容，给学生模拟出整个实验过程，使得学生通过多媒体工具来观察实验现象、总结实验规律、了解实验原理，当然也可以实现将自己做的某些危害性较大的实验录下来放映给学生看。如在《金属资源的的利用和保护》一节的教学中，一氧化碳还原氧化铁的实验是教学重难点，而且一氧化碳有毒，反应需要高温，在实验室里要完成还存在一定的难度和危害性，用多媒体辅助教学，对一氧化碳还原氧化铁的实验进行“模拟”实验，使学生对实验原理、步骤、过程、现象一目了然。这样一种依赖多媒体工具的模拟实验不但是一种零污染的绿色实验，同时，这种模拟实验相较于传统实验还有很多自身的优势，例如，在一些化学实验中，有些实验现象时间非常短暂，或者发生的反应非常不明显，一旦学生不注意就很难观察。而利用计算机进行模拟实验时，当遇到一些不明显的实验现象时，可以采用放大的技术让学生看得更加清楚，而遇到一些实验现象时间很短时，则可以采取回放的技术让学生反复观察。虽然模拟实验有很多的优点，但是，我们也不能用模拟实验完全取代传统的实验，毕竟，很多的知识和能力的培养还需要在亲自动手的传统实验中才能够获得。

化学实验绿色化是用预防化学污染的新思想和新技术对常规实验进行改革而形成的化学实验新方法，有利于学生树立绿色化学的观念和环境保护的意识，为将来运用这方面知识而打下基础，不但是化学教学素质教育的要求，同时也是化学科学发展的趋势。