绿色化学在化学实验中的解读

陈怀丽

(江苏省江阴市璜塘中学，江苏江阴 214407)

绿色化学在化学实验中的解读

陈怀丽

(江苏省江阴市璜塘中学，江苏江阴 214407)

社会科技的快速发展，虽然提高了人们的生活质量，但同时也给人们所生活的环境带来了不可预估的破坏，环保已成为人们生活的一种重要理念。作为兼具实用性和创造性的中心学科，化学在各种研究领域和工农业生产中有着不可取代的作用，因此，化学必然是朝着环境友好的方向发展的。

绿色化学；初中化学；化学实验；实验教学；微型实验

引言

绿色化学又称“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”，要求在工农业生产中应用化学时，要学会利用化学原理从源头上减少和消除对环境的污染，生产过程实现零排放，尽可能地把反应物全部转化为所需产物。在学生开始接触化学时教师就要注重培养学生的绿色化学理念，在进行化学实验时考虑如何实现“绿色”，特别是设计化学实验方案时，“绿色”是学生设计时必须考虑的因素。因此，绿色化学不仅贯穿于初中化学教学，更是体现在化学实验之中，强化学生的环保意识。

一、变传统实验为微型实验

在传统实验中，为满足实验要求，使用的药品较多，产生的废弃物也多，污染了环境，为实现绿色化学，我们在实验过程中要变传统实验为微型实验。在化学实验室中进行微型实验，不仅可以节约化学药品、缩减化学实验时间、提高化学实验效果、减少污染，还能降低部分化学实验的危险性，最大限度地保证师生的安全，增加学生亲自动手实验的机会。在教学过程中，教师要正确认识微型实验，它并不是单纯的传统实验的浓缩，也不是对传统实验的补充，更不是与传统实验的对立，它只是与社会并轨的产物，响应了绿色环保的号召，是对传统实验的改革和发展。如CO还原CuO的实验，可用图1的微型实验，该套装置比较小，节约药品，产生的污染物也较少，现象比较明显；此装置内空间较小，空气易排空，实验危险系数小。

图1

二、实验效果与物质使用效率并重

在现行初中化学教材中，很多实验的演示一直延续着传统的方式，在实际教学过程中，实验效果却并不明显，造成实验药品的不必要浪费，大大降低了学生实验的兴趣和求知欲。我在实际教学过程中，对个别实验进行了探索和改进，既增强了化学药品的使用效率，从根源上减少了环境的污染，又提高了实验效果，学生在实验过程中一直保持了超高的实验兴趣，偶尔还会迸发出意想不到的创意，使化学实验课堂充满了新奇。如“氧气的实验室制取与性质”中探索铁丝在氧气中燃烧的现象时，课本上的实验操作是在螺旋状细铁丝底端的火柴，然后点燃火柴进行引燃，然后把细铁丝插入盛有氧气的集气瓶中。在进行演示实验时，铁丝的燃烧不明显，很多学生观察不到实验现象，对现象的描述多是依靠死记硬背，记忆效果不佳。我经过探索，对实验进行了简化，使用增氧酒精灯进行实验，见图2。实验效果明显，酒精能够充分燃烧，减少了CO的排放，培养了学生的创新意识。

图2

三、注意有毒物质与有毒气体的处理

绿色化学要求我们在做化学实验的过程中要没有或尽可能减少对环境的副作用，在无毒、无害的条件下进行实验。在初中化学实验中，关于有毒物质参与或产生的化学反应，部分教师都采用避而远之的态度，为了安全拒绝学生参与实验，多是采用视频的方式给学生讲解，让实验教学的效果大打折扣。其实，有毒物质参与或有毒气体产生的实验并没有我们想象中的可怕，只要我们严格按照实验操作规范，实验的安全性是完全可以保证的，反而可以让学生正确认识到规范的实验操作的重要性。特别是对实验过程中有毒气体的处理，不仅是绿色化学的体现，更是全国各地每年中考的必考点，是学生在实验中必须注意的操作。如在铁的冶炼中，CO无法完全与Fe2O3反应，但CO有毒，所以必须对尾气进行处理，可以点燃（见图3），也可以用小气球进行收集，以防止污染空气。

图3

四、设计高效实验实现零排放

我们在进行化学实验时，不仅要从源头上阻止或减少化学实验过程中对环境的污染，还要在实验过程中使反应物或产物能充分利用，让物质能循环使用，实现零排放，进而在生产生活中应用时提高经济效益。物质的循环使用，不仅可以减少污染物的排放，还能降低生产成本，达到社会效益与经济效益的完美结合。在初中化学实验中，教师要给学生灌输高效使用化学试剂的意识，让学生在设计实验时，不仅要考虑实验效果，还要考虑药剂的高效利用，选择最佳的实验方案进行操作。如在工业生产中，我国著名化学家侯德榜创立的“联合制碱法”便是成功地实现了零排放，简易流程图见图4，循环Ⅰ和循环Ⅱ都实现了物质的重复使用，实现了零排放。

图4

五、培养学生规范的实验操作

规范的实验操作不仅是化学实验成功的保证，还是施行绿色化学的基础。从节约药品方面来说，对于没有明确用量的实验，在实际操作中既要考虑实验效果又要考虑环境污染，我在教学过程中多是经过多次探索给出明确的用量和浓度，这样既方便了学生的实验操作，达到了实验效果，又避免了药品的浪费，从而实现绿色化学。从实验安全方面来说，规范的实验操作是实验安全的保障，如浓硫酸的稀释，一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，否则会使硫酸液滴向四周飞溅，严重危害操作人员的安全。规范的实验操作还包括妥善处理化学实验中的废弃物，这也是绿色化学的重要内容之一。对于实验过程中用剩的化学试剂，一定不能重新放回试剂瓶，而是应放在指定的容器中；对于实验过程中产生的有毒试剂更不能直接倒入水槽，否则会污染环境。

绿色化学的目标是保护环境，培养学生的环保意识是初中化学实验教学的重要目标之一，让学生形成绿色化学的意识，设计实验方案时能自然而然地贯穿绿色化学，使设计的实验方案不仅具备科学性、可行性，又具备环保性。在初中化学实验教学中实现绿色化学，不仅有利于学生掌握规范的实验操作，还能加强学生的环保意识和创新意识，为学生的终身发展奠定坚实的基础。

[1]蒋韵.在初中化学实验中渗透绿色化学理念的实践研究[J].科学大众(科学教育).2016(03).

[2]张康华，曹小华，谢宝华，陶春元.化学实验教学与绿色化学教育[J].实验室研究与探索.2010(05).

[3]徐宁.初中微型化学实验的研究与实践[J].内蒙古民族大学学报.2009(04).

陈怀丽（1979），女，江阴市璜塘中学化学教师，中学一级，江阴市化学教学大比武一等奖，无锡市化学优质课比武二等奖，无锡市优秀教育工作者。