绿色化学理念在初中化学实验教学中的渗透

陈兰

在初中化学实验教学中渗透绿色化学的理念，既是现代社会的要求，也是培养学生环保理念的有效途径。通过开展微型化学实验、减少药品用量或循环使用药品、创新改进实验、妥善处理实验产生的“三废”等途径，既达到了绿色化学的要求，又提高了实验效果。

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学，它最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。

一、使用微型化学实验

微型化学实验以微型实验器材为载体，最大限度地发挥实验在化学教学中的核心地位。它具有装置微型化和试剂减量化两个基本特点，既节约药品、节省时间、保证实验效果，又绿色环保、减少了环境污染。

案例一：在人教版九年级化学上册教材P42第4（2）小题“寻找新的催化剂”实验中，我将学生思维引向生活，寻找替代微型仪器（如盛西瓜霜含片的吹塑板），实验效果好，培养了学生的节约意识和创新意识。

案例二：《氧气的性质实验》，硫和红磷在空气或氧气中的燃烧，用燃烧匙装药品存在的问题是用量过大、燃烧时间长。将燃烧匙进行改进，取玻璃棒的一端烧至半熔融后压出一个小凹槽，微型燃烧匙就制成了。实验现象明显，节约药品，污染小。

案例三：《探究分子运动现象》，我用Y形管进行实验，左支管中加少量无色酚酞试液，右支管中加约2～3滴浓氨水，盖上橡胶塞。该密闭装置简单，药品用量大大減少，实验现象明显，便于携带走动且不污染环境、危害健康。

二、减少药品用量，降低试剂浓度，循环使用化学药品

初中化学教材中的实验大多没有指明药品的用量和浓度，化学教师要在日常教学时对涉及药品用量和浓度的实验进行探索，尽可能减少药品用量、降低试剂浓度，预防环境污染，这也是对绿色化学最好的渗透。

案例一：《金属的物理性质和某些化学性质》，向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片，然后分别加入5mL稀盐酸（稀硫酸）。其实学生只取2mL稀酸即可，减少了酸的用量却观察到同样的效果，也减少了处理废酸液的量。

案例二：在浓度对实验效果的影响不大的情况下，如指示剂酚酞、石蕊等原浓度为0.5%～1.0%，经改进可减少到0.1%～0.25%;在配制稀盐酸、稀硫酸、硝酸银、硫酸铜、氯化钡等溶液时也可考虑降低浓度，这样既节约药品，又减少环境污染。

案例三：用高锰酸钾制氧气后的固体废弃物有二氧化锰、锰酸钾、少量高锰酸钾，可先加热，反应完全后再通过溶解、过滤、洗涤、干燥来回收二氧化锰并循环利用。

三、创新改进化学实验装置

通过创新改进实验，寻找仪器代用品，既减少了对环境的污染，增强了实验的安全性能，获得更好的实验效果，又培养了学生的创造性思维。

案例一：《木炭还原氧化铜实验的改进》，教材实验是用木炭粉，反应的时间长且现象不明显。可以把木炭粉改成激光打印机用的墨粉（粉末极细，价格便宜），或者提前把木炭粉和氧化铜按比例先加少量水混合，再用玻璃棒沾些混合物薄薄地涂抹在试管底部的内壁上，等干燥后进行加热。反应时间大大缩减，且现象变得非常明显。

案例二：《测定“空气中氧气的体积分数”实验改进》，教材中的实验装置密封性不易控制，加上导气管内尚留有空气，导致误差较大。可进行如下改进：将足量白磷放在试管（事先分成五等份）中并塞紧橡胶塞，置于热水中，使白磷充分燃烧，待试管冷却后倒浸入水中，在水面下拿掉橡胶塞，过一会后在水下塞上橡胶塞，拿出水面。本实验所用仪器少、误差小。

案例三：《探究燃烧条件的改进》实验存在不足：铜片上的白磷燃烧产生大量的白烟五氧化二磷，会污染环境、危害健康。针对可能存在的问题，引导学生探究改进装置。在两个等大小的试管里分别加入适量的红磷和白磷，用橡胶塞或气球密封，同时置于热水中，操作简单、现象明显而且无污染。

四、规范学生实验操作，妥善处理实验中的废弃物

人教版初中化学教材中有54个演示实验、25个探究活动和8个学生实验活动，妥善处理化学实验中的废弃物，既提高了操作的规范性，又培养了学生良好的实验习惯，增强了环境保护意识。

案例一：有害固体的处理

探究金属活动性的实验中，先收集铝和硫酸铜置换得到的铜，再加热处理得到氧化铜用于实验，也可以进一步用于制取硫酸铜，实现循环利用。还可以长时间收集铜和硝酸银置换得到的银，达到一定量后融化成银块用于相关实验，或者将金属废渣集中后送专门的回收部门处理。

案例二：有害废液的处理

（1）酸碱废液的处理：初中实验中产生的酸碱废液主要含有盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠等，可将废酸液和废碱液少量、分次进行互相混合，测pH约为7，再稀释，即可排放。这样既处理了酸碱性废液，又节约了成本，也不会污染环境。

（2）含重金属废液的处理：含钡废液的处理，向废液中加入适量的硫酸钠，充分反应后使钡离子转化为硫酸钡沉淀，分离沉淀，检测滤液中无钡离子再排放;含银废液的处理。用铁将银置换出来，再分离除去;含铜废液的处理。用铁将铜置换出来，再分离除去。

案例三：有害废气的处理

硫在空气和氧气里燃烧，该实验要求在通风处进行，能有效减少室内空气污染，但不符合绿色化学要求。我们可以将硫在空气中燃烧的实验放在盛有少量水或NaOH溶液的集气瓶中进行，作无害化处理后排放。又如CO还原Fe2O3或CuO的实验中一定要进行尾气处理，用燃烧法加以处理多余的一氧化碳。

总之，在化学教学中进行绿色化学理念的渗透是一项循序渐进的工作。在实验教学中，教师尽量体现绿色化学实验的新要求：省资源、无污染、无废物、多循环、多利用，这样不仅节约资源、减少污染，而且能使学生受到直观的环保教育，自觉养成保护环境的习惯，为构建和谐社会做出应有的贡献。

（责编  孟 飞）