【摘 要】以廣西現(xiàn)代職業(yè)技術學院為例，針對工業(yè)分析與檢驗、應用化工專業(yè)化學實驗教學中所產(chǎn)生的污染問題進行了分析，并從提高環(huán)保意識、精選實驗內(nèi)容、優(yōu)化實驗安排、開發(fā)仿真實驗、微型實驗、減少“三廢”排放等方面，對化學實驗綠色化教學進行了探討。

【關鍵詞】化學實驗 綠色化教學 環(huán)境保護

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）09C-0152-02

化學作為一門以實驗為基礎的學科，在改造自然、創(chuàng)造人類物質文明和財富、推動社會發(fā)展的過程中作出了重大貢獻，但同時也產(chǎn)生了大量的化學污染物質。幾乎每個高?；瘜W實驗室都已形成了一個小型的環(huán)境污染源，每天都有一些廢氣、廢液、廢渣未經(jīng)處理直接排放到環(huán)境中，破壞了人類賴以生存的大自然環(huán)境。隨著社會的發(fā)展、科學的進步，人們深刻認識到社會發(fā)展不能以污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡為代價。

一、化學實驗造成污染原因分析

（一）實驗源頭上的原因

實驗所采用的教材在教學內(nèi)容的設計與教學過程的安排上不合理，這是造成實驗污染的主要源頭。目前，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術學院工業(yè)分析與檢驗、應用化工專業(yè)的學生所使用的教材在內(nèi)容的編排上往往只考慮了各個實驗的獨立性，忽視了實驗的相關性，導致實驗試劑使用量大，污染物排放量也相應增大。另外教材內(nèi)容在編寫上缺乏環(huán)保意識，往往只注重學生對實驗目的、步驟、結果等內(nèi)容的掌握，忽視了化學試劑可能帶來的環(huán)境污染以及如何避免的問題。

（二）實驗過程中的原因

由于實驗經(jīng)費方面的原因，實驗儀器設備陳舊，未能及時購買微型化學儀器開展微型化學實驗。實驗藥品在種類和數(shù)量的設計上也存在不合理性。另外，指導教師對實驗要求不熟悉，實驗過程中沒有按照實驗實際所需計量來配制標準溶液以及學生在實驗過程中的不規(guī)范、不科學操作等，加大了試劑的浪費，從而增大了實驗對環(huán)境的污染。

（三）實驗處理的原因

對于實驗過程產(chǎn)生的一些可以重復利用的試劑，未能及時回收加以充分利用。對于一些不能回收重復利用的試劑，沒有嚴格按照國家要求的排放標準進行處理。學生每次實驗結束和每學期末，都有大量的實驗廢棄物和過期的試劑未經(jīng)處理直接排入下水道，這是造成污染的最主要原因。

（四）實驗監(jiān)管的原因

對試劑的使用和廢棄物的處理缺乏嚴格的管理制度。試劑溶液的配制原則上應要多少配多少，但是在實際操作中，部分學生不按實驗要求配制溶液，要么配錯，要么所配制的量遠遠超過所需要量，這樣大大增加了實驗試劑的浪費。另外，實驗室亂倒廢液，亂丟雜物等現(xiàn)象非常嚴重。學生實驗結束后，廢液沒有得到及時回收，部分學生直接將廢液傾倒在自來水水池中，導致試劑污染嚴重。對學生的以上行為缺乏相應的監(jiān)督和處罰制度。

二、化學實驗綠色化教學思路探討

（一）增強環(huán)境保護意識，貫徹綠色化學觀

增強環(huán)保意識和責任意識，首先應從教師開始。教師在教學過程中起主導作用，教學過程中要認真貫徹和執(zhí)行綠色化學觀。教師在向學生講授化學實驗原理的同時，還要講授實驗所用試劑及其產(chǎn)物的毒性，排放后可能對環(huán)境造成的危害以及處理有毒有害物質的原理和方法。讓學生知道學習化學不僅要掌握有關的化學原理、實驗技能，還要學會運用化學原理和實驗技能來保護環(huán)境、治理污染。

（二）精選實驗內(nèi)容，使用綠色化學試劑

教師在實驗教學過程中，要精選實驗內(nèi)容。對于每一個化學實驗的開設所需的試劑及試劑的使用是否對環(huán)境造成污染及污染程度等應了如指掌。只有這樣，教師才能有針對性的開設一些零污染或少污染的化學實驗，減少對環(huán)境的污染。

如在有機化學實驗中，用“肉桂酸”實驗代替“喹啉”實驗，可以避開苯胺、硝基苯等有毒致癌試劑的使用；用“溴乙烷”實驗代替“溴苯”實驗，可以避開苯、溴、吡啶等有毒、對空氣污染大的試劑的使用。

（三）優(yōu)化實驗安排，設計串聯(lián)實驗

教師在精選實驗內(nèi)容的基礎上，還要注重實驗的優(yōu)化安排。把所開設的實驗設計成串聯(lián)實驗，使上一個實驗的產(chǎn)物成為下一個實驗的原料。這樣不僅可以縮短實驗時間，節(jié)約實驗開支，還能減少化學試劑對環(huán)境的污染。如分析化學實驗：①NaOH標準溶液的配制和標定可以與甲醛法測定銨鹽中N含量、食醋中總酸度的測定相組合；②HC1標準溶液的配制和標定可以與混合堿的分析（雙指示劑法）相組合；③EDTA標準溶液的配制和標定可以與復方氫氧化鋁片（胃舒平）中Al和Mg含量的測定以及自來水總硬度的測定相組合；④KMnO4標準溶液的配制和標定可以與高錳酸鉀法測定H2O2的含量相組合；⑤ Na2S2O3標準溶液的配制和標定可以與銅合金中銅含量的測定相組合。⑥I2標準溶液的配制和標定可以與維生素C含量的測定（直接碘量法）相組合。對于無機化工實驗：二氧化碳分子量的測定可以與過氧化鈣的制備相結合，硫酸亞鐵銨的制備可以與三草酸合鐵（III）酸鉀的制備相結合。

（四）運用現(xiàn)代教育技術對化學實驗進行輔助教學

在化學實驗教學中，很多實驗可以利用現(xiàn)代教育技術進行仿真實驗來完成。仿真實驗不僅可以模擬實驗裝置及其操作過程，而且通過文字、聲音、動畫等手段，讓學生對所做的實驗有種身臨其境的感覺。例如有機化學中合成實驗，實驗過程所用試劑大都是有機有毒試劑，若能讓學生在計算機上通過仿真實驗來完成，這樣可以大大減少有機污染物的排放。對于綜合設計型實驗，可以先讓學生在計算機上預習，再到實驗室中去做，這樣可以有效地提高實驗的成功率，降低實驗事故發(fā)生率，減少試劑的浪費和污染的排放。

（五）化學實驗微型化

微型化學實驗注重儀器的微型化和試劑的微量化，實驗的試劑用量為常規(guī)用量的1/1000～1/10，用量比對應的常規(guī)實驗節(jié)約90%左右，時間縮短1/3左右，是實現(xiàn)化學實驗綠色化的一個重要途徑。目前，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術學院化學實驗的開設中，所采用的儀器還是常規(guī)儀器，如分析化學所用到的滴定管都是50mL的，有機化學實驗所用圓底燒瓶大多數(shù)都是500mL或250mL的。這樣導致實驗過程中化學試劑和溶液用量大，三廢排放量也大。因此，化學教學要繼續(xù)深化改革，加大對實驗經(jīng)費的投入，購買成套的微型儀器，促進微型實驗的順利開展。

（六）加強廢棄物重復利用，妥善處理實驗“三廢”

加強廢棄物的回收及重復利用，不僅可以節(jié)省實驗經(jīng)費，而且可以減少環(huán)境污染。對于實驗過程中產(chǎn)生的可以重復利用的試劑，都要最大程度的提高其使用率。教師及學生在實驗試劑溶液的配制過程中，要及時貼上標簽，注明溶液的濃度和配制日期，為剩余溶液的重復利用做好準備。有些試劑如HC1、NaOH等，若是低濃度的標準溶液，可以回收用來配制高濃度的標準溶液；若是高濃度的標準溶液，也可以經(jīng)稀釋后當?shù)蜐舛鹊臉藴嗜芤菏褂谩Ｓ行┰噭┤鏚MnO4還可以當定性試劑使用，用于有機化學物質的鑒定實驗中。有些試劑進行相應處理后可以再度利用。如氯化物中Cl-含量的測定實驗，實驗廢液經(jīng)過一系列的處理后又可以得到AgNO3溶液，可供下次實驗使用。對于實驗過程產(chǎn)生的一些不能回收重復利用的試劑，都應按照國家要求的排放標準進行處理。凡是實驗過程中會產(chǎn)生有毒、有害及腐蝕性氣體的實驗都應在通風櫥內(nèi)進行，并采取中和、吸收等方法對尾氣進行相應處理。如CO2、SO2、H2S等酸性氣體可用水進行吸收處理，Cl2、Br2蒸氣等有害氣體，可將其導入NaOH溶液進行吸收處理。對于實驗過程中產(chǎn)生的各種廢液、廢渣等污染物，應進行分類收集后統(tǒng)一處理。如：①稀酸、稀堿廢液?？蛇M行相互中和處理；②含Cr6+廢液。酸性條件下用FeSO4將其還原為Cr3+后加入堿液使其生成氫氧化物沉淀處理；③含Ag+、As3+廢液。可采用Na2S沉淀處理；④含Cd2+、Hg2+、Pb2+等重金屬離子的廢液，可在堿性條件下使其生成氫氧化物沉淀處理；⑤含有苯胺、酚類的廢液?？稍趶U液中加入H2O2使其分解。

總之，化學實驗教學中所帶來的污染問題已越來越受到人們的關注。在今后的實驗教學中，教師和學生應提高環(huán)境保護意識，認真貫徹并執(zhí)行綠色化學理念，加大化學試劑的合理使用率，減少實驗廢棄物的任意排放，使實驗教學實現(xiàn)綠色化。

【參考文獻】

[1]李軍，許俊強，王敏. 環(huán)境友好型化學實驗室的構建與實踐[J]. 實驗技術與管理，2013（12）

【作者簡介】易靈紅（1983- ），女，湖南婁底人，碩士研究生，廣西現(xiàn)代職業(yè)技術學院講師，研究方向：化學教學。

（責編 丁 夢）