分析中学化学实验教学绿色化

论文导读：原文出自:中报教育网论文中心 www.zbjy.cn
摘 要：绿色化学实验是教学改革发展的必定趋势。为保护人类存活环境，为培养具有环保理念的技能人才，化学教师应积极去探索绿色化学实验教学，充分发挥它的作用。
关键词：绿色化学实验；绿色化；含义；作用；可行性研究
随着我们赖以存活的地球环境的日益恶化，环境污染、生态安全理由越来越为人们所重视。而环境污染最主要的表现为化学物质的污染。化学作为一门以实验为主的基础学科，是广大学生获取知识、提高技能的有力手段。然而，学生通过实验手段在获取知识的同时，不仅在向环境释放着“三废”，而且自身也处在污染之中。《化学课程标准》中规定课程的设计要“体现绿色化学思想”。要让学生了解“在化工生产中遵循‘绿色化学’思想的重要性”；还规定要让学生“树立绿色化学思想，养成环境保护的意识”。显然，新制定的课程标准非常重视学生绿色化学思想的形成和应用。

一、化学实验教学绿色化的作用

1. 化学实验教学绿色化是社会发展的需要

绿色化学是化学科学工作者的基础内容的更新，从环境角度看，它是从源头上消除污染；从经济观点看，它合理利用资源和能源、降低生产成本，符合经济可持续发展的要求。正是由于绿色化学符合社会生产发展的需要，所以得到全世界的认可和推广。世界经济不再是一种急功近利的发展，更多的国家开始注重健康经济与健康环境和和谐发展。化学实验也必须绿色化，否则就不能满足人们日益增长的物质文化生活的需要。

2. 化学实验教学绿色化是学生身心健康和发展的需要

化学实验会排放有害物质，这些污染物在整个生态系统中传递、富集，不断地影响我们的生活环境，损害我们的健康。环境与健康在很多方面有密切的联系，由于污染，我们目前的生态系统已经受到了很大的威胁。我们不能留给我们的后代一个充满污染物的世界，我们学生如果生活在一个从天空、到土壤、水源，都被污染的环境中，怎么会有健康，又如何发展？只有减少实验等污染物对我们健康的损害，才能提供给学生更健康的环境，才能全面推动学生健康发展。

二、 中学化学实验绿色化的可行性研究

初中化学实验教学过程中，无论是演示实验还是学生实验，若处理不当，都会对环境造成污染。现对化学实验绿色化可行性，谈谈几种看法。

1. 规范实验操作

在基本操作教学时，就规定了在没有明确指明药品用量时，一般情况是，固体药品的用量盖满试管底部即可，液体药品的用量是1～2mL。例如，在分组实验中药品的用量很大，特别是金属性质和酸、碱、盐性质实验。虽然在刚开始接触化学实验时，就强调实验操作的规范性，但由于初中阶段的学生自律和自控能力较弱，实际操作中药品的用量很难制约，造成的浪费大，污染也大，考虑这些，可选择 10×100规格小试管代替之前用的15×150规格的试管，尽量减少药品的用量从而减少污染。

2. 不断改善实验，进行绿色化设计

初中化学实验绿色化，应尽量做到有选择的实验，选择其反应物和生成物无污染或污染小。如果是污染性较强的反应物，应考虑替换，无法替换的应该在保证现象的前提下限量使用，或者在密闭的装置内进行实验；如果是污染性较强的生成物应该做到有效地回收和处理；能循环利用的物质尽量回收利用；应该努力开发新的实验策略和实验仪器，替换现有的会产生环境污染的实验策略，实现“化学实验的绿色化”。实验题目的选取既满足培养学生实验技能的要求，又考虑到可能造成的环境污染理由，选择环保型的实验项目。如在实验室制取氧气时，用H2O2分解制得O2从而代替了KClO3或KMnO4来制O2。可避开生成物对环境的污染，从而实现化学实验绿色化。

3. 配制低浓度药品

初中化学实验很多并未指明所用药品浓度的大小，在保证实验成功的前提下，尽量配制较低浓度的药品。这样既能节约药品，又减中学化学实验教学绿色化相关论文由www.7ctime.com收集,如需论文.少了污染。如初中实验中盐酸和氢氧化钠是最常用的药品，一般来说，稀盐酸的浓度为1：4（盐酸和水的体积比），氢氧化钠溶液的浓度为1%，如果是学生实验，还可以进一步稀释。在保证实验现象比较明显的前提下，尽量选低浓度的药品。

4. 微型化实验

微型化学实验，是1982年开始在美国研究试用的一种新型的试验策略，被誉为化学实验的革命。微型化学实验是为减少资源消耗和化学污染而发展起来的一种化学实验的新策略、新技术，为化学实验教学改革开辟一条新的路径。它具有节约药品、节省时间、安全、减少污染，且可降低水、电消耗，激发学生动手实验的兴趣等优点。所以对一些初中化学实验微型化设计，体现绿色化学思想是很有必要的。
例如，硫在氧气中燃烧的反应，若按常规实验每次需硫粉0.3～0.5 g，反应后生成二氧化硫0.6～1 g，而微型化学实验每次仅需硫粉0.02 g，反应后生成二氧化硫0.04g，排污量大大降低，而效果也一样明显。此实验的微型化，原料用量减少、安全可靠，符合绿色化学实验的宗旨。
在做氨分子扩散运动实验时，沪教版教材上用的是一只大烧杯罩住分别装有浓氨水和酚酞试液的小烧杯，实验所需药品量较大，实验耗时较长，且浓氨水有挥发性和刺激性气味，对环境有污染。为了减少环境污染，我们对实验进行微型化设计，用两个格子的塑料药片板代替两个小烧杯，固定在玻璃片上，分别滴加浓氨水和酚酞试液，再用50mL的小烧杯罩住药片板。这样的设计，大大减少了药品的用量、实验时间、环境污染等。该设计如果用于演示实验，可以利用投影，放大实验现象，提高演示实验的效果。

5. 计算机模拟化学实验

多媒体技术应用于教学，对提高教学质量起着重要的作用。利用计算机模拟化学实验可减少药品的损耗，安全方便，快捷无污染。传统的化学实验不可避开的消耗大量的药品和水资源，特别是对一些使用试剂昂贵、有毒有害及易发生爆炸的实验，可危害师生的身体健康，且造成环境污染。实验教学更有必要利用先进的教学资源，采用计算机多媒体系统进行仿真实验，把实验过程清晰地展现给学生，同时伴随教师精辟的讲解，使学生获得更好的实验效果，这样既完成化学实验教学任务，又使化学实验绿色化。
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6. 回收利用剩余药品

回收利用也是环境保护的一个重要环节。绿色化学的显著特点是在始端采用污染预防，在整个生产过程及终端均能实现污染最小甚至零排放。如果我们通过回收利用剩余药品，实现污染最小甚至零排放的效果，也不失为两全其美的策略。
比如，学生分组实验中，做金属性质的时候，稀盐酸或稀硫酸和锌粒反应，未完全反应的锌粒我们可以回收。在讲解氢气实验时，就可以利用回收的锌粒和稀硫酸来制取氢气，再做氢气性质的演示实验。制取二氧化碳实验时，事先准备一个筛子套在水槽里，实验后要求学生将制取完二氧化碳后的大理石和酸液倒入其中进行分离，大理石用水冲洗后重新利用，酸液回收后可以用于清洗一些玻璃仪器或除铁锈等。在做水电解演示实验时，为了增加导电性，如果用的是氢氧化钠溶液，做完实验，可以回收氢氧化钠溶液，稀释至1%左右做其他的性质实验。如果实在不能利用的实验废弃物，应放回指定的容器，进行综合处理，对酸、碱废液可以相互中和到pH为6～9，此时再倒入下水道，就大大减少了对下水道管道的腐蚀。这样既节约了药品，又减少了环境污染，同时也能将绿色化学理念逐步融入学生思想。
绿色化学实验是教学改革发展的必定趋势。作为化学教师，为保护人类存活环境，为培养具有环保理念的技能人才，应站在这一化学改革的前沿，持续地去探索绿色化学实验教学。
参考文献：
[1]马晓红.浅析中学化学教学中的绿色化学教育[J].硅谷，2008（10）.
[2]曹琼瑶.中学化学教育中的绿色化学[J].科技资讯，2006（17）.