化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化改革實(shí)踐研究

馬大雁　宋鳳才

摘要：隨著我國現(xiàn)代化教育理念的不斷深入，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也積極的開展了化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，并推進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化，從而更好的實(shí)現(xiàn)其教育的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)此本文就化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化改革實(shí)踐，結(jié)合其化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的意義、以及實(shí)踐的途徑等內(nèi)容進(jìn)行分析，希望對(duì)于當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，騎著積極促進(jìn)的意義。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；綠色化學(xué)；教學(xué)改革；實(shí)踐

前言：

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)思維、動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，騎著重要的作用。但多數(shù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免地對(duì)環(huán)境造成污染，產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣未經(jīng)處理就直接排放到環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成了破壞。20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的綠色化學(xué)，是一門具有明確的社會(huì)需求和科學(xué)目標(biāo)的新型交叉學(xué)科，其目標(biāo)是：用化學(xué)技術(shù)方法去減少 或消滅對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、溶劑、試劑、催化劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生，其終極思想在于不再使用有害的物質(zhì)、不再產(chǎn)生廢物、不再處理廢物。

用行毒有害的質(zhì).不再產(chǎn)生廢物、不再處理廢物。

一、化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的意義

化學(xué)實(shí)驗(yàn)課。注重學(xué)生觀察、認(rèn)識(shí)、理解化學(xué)反應(yīng)事實(shí)，以及理論驗(yàn)證，方法等基本技能的培養(yǎng)，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作方法的初步訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和良好的實(shí)驗(yàn)室工作習(xí)慣。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高及環(huán)境保護(hù)工作的深人.科學(xué)實(shí)驗(yàn)（含實(shí)驗(yàn)教學(xué)）的環(huán)境保護(hù)問題越來越被人們重視。人們?cè)陂_展實(shí)驗(yàn)室“三廢”處理的探索中，逐步形成了清潔實(shí)驗(yàn)的概含，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)“三廢”的集中處理和綜合利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)貴重金屬和試劑的回收利用以及”三廢”的達(dá)標(biāo)排放。

綠色化學(xué)的研究原則主要有以下幾點(diǎn)；第一、采用無毒無害的原料，即在選擇化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量選擇采用那些無毒無害試劑的實(shí)驗(yàn)。第二、在無毒無害的反應(yīng)條件（催化劑、溶劑）下進(jìn)行反應(yīng)，即在選擇化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量選擇水作溶劑或無溶劑下進(jìn)行反應(yīng)，盡量避免有毒有害和易揮發(fā)性有機(jī)溶劑的使用；盡量避免使用有毒有害的物質(zhì)作為催化劑，而采用無毒無害的物質(zhì)作催化劑，如固體酸堿、酶等作為催化劑。第三、具有原子經(jīng)濟(jì)性，即反應(yīng)有高選擇性，副產(chǎn)物極少，基至實(shí)現(xiàn)“零排放”。第四、產(chǎn)品應(yīng)是環(huán)境友好的，即在選擇化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量使生成物無毒無害。

綠色化學(xué)理念作為可持續(xù)發(fā)展素質(zhì)的重要組成部分，是當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)具備的基木素質(zhì)。只有具備較強(qiáng)綠色化學(xué)理念和環(huán)境保護(hù)意識(shí)，才能適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。作為綠色化學(xué)這一更高層次的交叉學(xué)科，與教育部門日前對(duì)學(xué)科專業(yè)建設(shè)的要求完全一致，符合21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求，與高等教育改革的形勢(shì)要求相符。因此，在教學(xué)中向?qū)W生灌輸綠色化學(xué)思想，積極開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，并推進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化，具有十分重要的作用。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化改革的實(shí)踐

（一）注重其微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，我們應(yīng)該把握住微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的精髓，積極開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化研究。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以盡可能少的試劑，來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)

驗(yàn)原理與技術(shù)，而不一定要在微型儀器中進(jìn)行。由于試劑用量大大減少，產(chǎn)生的“三廢”量也非常少，基本解決了對(duì)環(huán)境的污染問題，也大大地節(jié)節(jié)約約了實(shí)驗(yàn)費(fèi)用。多年來，我們對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，采用了“性質(zhì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)滴化，分析實(shí)驗(yàn)減量化，合成實(shí)驗(yàn)微型化”，用已有的儀器就能完成大多數(shù)實(shí)驗(yàn)從而實(shí)現(xiàn)了“以盡可能少的試劑獲取所需化學(xué)信息.”的目標(biāo)。

（二）注重其串聯(lián)實(shí)驗(yàn)與試劑的回收利用

串聯(lián)實(shí)驗(yàn)是指通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)次序，使一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物成為下個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料。如把萃取和蒸餾實(shí)驗(yàn)安排在一起，利用四氯化碳萃取碘的水溶液，得到碘的四氯化碳溶液，然后在碘的四氯化碳溶液中加入氫氧化鈉溶液至紫色剛好消失，利用反萃取把四氯化碳分離出來，最后進(jìn)行蒸餾，使四氯化碳回收再利用。串聯(lián)實(shí)驗(yàn)以及試劑的回收利用在一定程度上減輕了常規(guī)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染，有利于環(huán)境保護(hù)。

（三）加強(qiáng)合成實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化

如酯合成實(shí)驗(yàn)的共同特點(diǎn)是采用濃硫酸為催化劑，實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)產(chǎn)生廢酸，造成環(huán)境污染，若選擇固體強(qiáng)酸為催化劑，就可以克服這一缺點(diǎn)。大量研究表明，固體強(qiáng)酸催化酯化反應(yīng)，不僅具有很高的轉(zhuǎn)化率、選擇性，而且反應(yīng)速度快，催化劑易于分離回收重復(fù)使用等特點(diǎn)是一類理想的環(huán)保催化劑。因此，用固體強(qiáng)酸取代濃硫酸作為催化劑，就可以實(shí)現(xiàn)酯合成教學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，合理地采用微波合成技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化工作的重要組成部分。此外，固相合成反應(yīng)也是值得推廣的一類清潔實(shí)驗(yàn)方法。

（四）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室三廢的處理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境保護(hù)應(yīng)規(guī)范化、制度化，應(yīng)對(duì)每次產(chǎn)生的“三廢”進(jìn)行處理。把用過的酸類、堿類、鹽類等各種廢液、廢渣，分別倒入各自的回收容器內(nèi)，按照國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，可采取中和、吸收、燃燒、回收循環(huán)利用等方法來處理廢棄物，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生大量有毒有害及腐蝕性的氣體，在通風(fēng)櫥內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，并將尾氣進(jìn)行集中收集，采用吸收、中和等方法集中處理，對(duì)于重金屬廢液一般采用回收的方法進(jìn)行處理。在開放實(shí)驗(yàn)中，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)一些廢液的處理或回收實(shí)驗(yàn)，如銀廢液回收銀、含碘廢液回收碘、含鉻廢水的處理等，這有利于提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

總結(jié)

綜上所述，通過對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)録色化改革實(shí)踐的分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段的的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并不能達(dá)到綠色化學(xué)的水平，對(duì)此就應(yīng)當(dāng)從第一次實(shí)驗(yàn)開始，把綠色化學(xué)思想、內(nèi)容、技術(shù)和方法貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程，培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

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