化學實驗教學與綠色化學教學

“綠色化學”是契合可持續(xù)發(fā)展理念的科學概念，其要求在化學實驗及化工生產(chǎn)活動中，樹立環(huán)保理念，減少資源浪費及有害物質(zhì)的生成。化學實驗教學中也應該踐行綠色化學理念，為環(huán)境保護事業(yè)貢獻力量。

一、化學實驗現(xiàn)狀及化學實驗綠色化的必要性

實驗是驗證教學理論訛謬的直觀化措施，化學實驗教學是深入理論教學成效的基礎。然而縱觀化學實驗教學實際情況，諸多教師環(huán)保意識、綠色化學意識淡薄。化學實驗教學過程中，教師注重培育學生創(chuàng)新能力、實踐能力、觀察能力等，而綠色化學理念灌輸缺位；在實驗過程中僅僅強調(diào)保護自身安全，不談環(huán)境保護；只求完全化學實驗，不談節(jié)約化學資源。如此教學實際，導致學生醉心于實驗過程及結(jié)果，不加思忖實驗過程對環(huán)境的影響，致使學生因疏忽大意而將有害氣體排入空氣中，缺乏實驗規(guī)劃導致化學試劑浪費，甚至將實驗廢水直接倒入排水管道。所謂勿以善小而不為，勿以惡小而為之。化學實踐教學中學生“粗獷”的實驗行徑，是否會造成“蝴蝶效應”般的環(huán)境污染惡果我們不得而知，但是對環(huán)境的損害則是實實在在的。于化學實驗教學中，融入綠色化學理念，是規(guī)范實驗行為的有力“武器”，是約束實驗行為的理論指導，是保護環(huán)境的必要措施，是營造綠色實驗環(huán)境的基礎，對學生環(huán)保意識的提升機社會可持續(xù)發(fā)展都具有深遠意義。

二、化學實驗教學中實施綠色化學教學措施的策略

1.樹立綠色化學意識

化學實驗教學實施綠色化學教學的先決條件是樹立科學意識，即教學應該向?qū)W生灌輸節(jié)約實驗材料、減少廢氣排放、合理處理實驗廢液等科學理念。應做好實驗前強調(diào)、實驗之際提醒敦促、實驗后總結(jié)糾正等事項，即在實驗之前宣傳化學實驗污染對環(huán)境的危害，以此矯治學生實驗錯誤意識；實驗之中，教師應該提醒學生樹立綠色化學理念，并巡視實踐效果；實驗后，教師總結(jié)實驗情況，矯正學生錯誤做法，表揚優(yōu)秀行為，做到獎懲有度。總而言之，化學實驗教學中實施綠色化學教學，應從意識層面入手，培養(yǎng)學生科學實驗習性。

2.改進實驗規(guī)劃，減少環(huán)境污染

化學實驗的整體規(guī)劃是指導化學流程的基礎，同樣也是落實綠色化學要求的標準，改進化學實驗，規(guī)范化學實驗流程，則能減少環(huán)境污染，提高實驗綠化度，具體措施有以下幾點：

（1）改進尾氣處理，以一氧化碳還原氧化銅為例

竊以為，化學教材中有關一氧化碳還原氧化銅尾氣處理上存在一定的弊，其表在CO的通入順序于尾氣點燃順序上存在矛盾，如果首先通入CO則容易導致少部分CO彌散空氣造成污染，而先點燃尾氣則容易導致爆炸。此外，尾氣處理不當易導致實驗裝置中殘留CO則會污染實驗器材。

根據(jù)上述問題，應作出以下改進，首先使用紅磷燃燒法排除裝置中的氧氣，然后通入CO并立即點燃酒精燈處理尾氣，保持CO通入直至實驗結(jié)束，最后通入除氧空氣將試管內(nèi)殘留的CO全部排空。通過上述改進，第一是避免CO的通入所造成的空氣污染，第二則是減少了裝置內(nèi)殘余氣體污染。

（2）二氧化硫性質(zhì)實驗的改進

綠色化學實驗應注重節(jié)約化學試劑，傳統(tǒng)二氧化硫?qū)嶒炛写嬖趯嶒炘噭├速M的現(xiàn)象。鑒此，綠色化學實驗教學中應該有效避免實驗試劑的浪費。譬如，檢驗二氧化硫融水后顯酸性的化學性質(zhì)，我們可以利用品紅溶液顏色退去作為檢驗標準，此方法的優(yōu)點即在于實驗試劑可以反復利用，從而減少試劑浪費。

3.合理處理實驗三廢

綠色化學實驗應從源頭處理實驗廢材，以此減少污染。因此在化學實驗中，應采取可以措施處理廢氣、廢渣、廢液。

（1）廢氣處理

實驗廢氣的處理原則是減少污染氣體產(chǎn)生及殘余，可以采取的辦法有，燃燒法（對CO的處理）、排除法（對易溶于水的廢氣處理）、氣球收集法（對難溶于水氣體的處理）。除此之外，為保護實驗環(huán)境，有時還需要利用通風設備，將無害廢氣（如燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳）排除室內(nèi)。

（2）廢液處理

化學實驗廢液處理是綠色化學實驗的必要措施，處理原則應該遵循即時處理及集中處理。對于易于處理的化學實驗廢液應該進行即時處理，譬如對于一般性酸堿容易可以進行中和處理。而對于難以處理的廢液應集中起來由實驗導師進行集中處理。

（3）廢渣處理

對于化學實驗后沉淀下的廢渣，不能所以丟棄，而是應該進行合理的處理。譬如對有毒廢渣，應該進行一步的化學反應消除“毒害性”，并進行集中性深入“填埋處理”，以此減少污染。

4用科學技術(shù)，模擬仿真實驗

隨著科學技術(shù)的不斷進步，科學技術(shù)已然融入現(xiàn)代教育之中，并不斷提升教學質(zhì)量。化學實驗教學之中，利用多媒體技術(shù)進行仿真模擬訓練，不僅能夠減少化學資源的消耗，同時也能夠避免化學實驗過程污染源的產(chǎn)生。高質(zhì)量的模擬仿真實驗，并非因噎廢食之舉，從資源、環(huán)境、實效三個層面看，模式仿真實驗都具有較高價值。通過模擬仿真實驗，能夠更加規(guī)范化的展示實驗流程，安全系數(shù)高、環(huán)境保護強

度大。直觀化的實驗流程，也有利于教師講解，以此提高實驗效率。因此合理利用科學技術(shù)進行化學實驗模擬仿真，尤其是對危險性較高的實驗進行仿真，不僅能夠保障實驗安全，同時也能夠有效完成實驗要求。

5.微型實驗的操作方法

所謂微信實驗即是在不影響實驗結(jié)果的前提下，對實驗進行改進，并減少其試劑用量。從本質(zhì)上講，設計并實施微型實驗能夠有效減少化學試劑的用量，即是節(jié)約化學實驗資源的“綠色行為”，從污染源角度看，實施微型實驗會因化學試劑用量的減少從而降低污染。值得注意的是，微型實驗不是簡單的減少化學試劑用量，而是根據(jù)化學實驗條件，對其實驗方法進行重新探索，譬如實驗裝置微型化也是化學微型實驗的必要基礎。

譬如：實施濃硫酸脫水實驗時，對于實驗規(guī)定的劑量，我們可以按照比例減少一半抑或更多，并組織學生在點滴板上進行分組實驗。此外，在設計微型實驗過程中，教師也可以組織學生利用身邊的廢氣物，制作成為簡單的化學儀器“變廢為寶”。例如可以利用一次性針筒代替，量筒，這不僅實現(xiàn)了廢物利用的綠色化學實驗要求，同時也正好滿足微型實驗小劑量的實驗要求。

6.精心設計串聯(lián)實驗內(nèi)容

串聯(lián)實驗的設計要求是根據(jù)兩個及以上實驗內(nèi)容，通過深入探究其內(nèi)在聯(lián)系，從而將其進行有機結(jié)合，即以串聯(lián)性實驗的方式，避免重復實驗造成的資源浪費，減少化學污染。譬如進行氯氣性質(zhì)實驗的時候，我們就可以展開綜合性實驗，并充分利用U型管將多種實驗試劑串聯(lián)起來，深入檢驗氯氣化學性質(zhì)的同時，避免重復實驗所造成的資源浪費及污染。例如可以將濃硫酸、干的有色布條、濕的有色布條、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液、硝酸銀溶液和氫氧化鈉溶液等進行串聯(lián)，逐步檢驗其化學性質(zhì)。

結(jié)束語：

綜上所述，化學實驗是深化理論知識的必要措施，是提升教學實效的有力武器。但從綠色化學理念出發(fā)，在化學實驗過程中，我們應秉持環(huán)保理念，減少實驗污染。當然綠色化學不能僅僅的在教學領域發(fā)展，更應該和我國的經(jīng)濟現(xiàn)狀相結(jié)合，讓綠色化學實驗能夠真正的應用到生活當中，以此提高生活環(huán)境質(zhì)量。

（作者單位：中國石油大學勝利學院）