陳懷麗

(江蘇省江陰市璜塘中學，江蘇江陰 214407)

綠色化學在化學實驗中的解讀

陳懷麗

(江蘇省江陰市璜塘中學，江蘇江陰 214407)

社會科技的快速發(fā)展，雖然提高了人們的生活質(zhì)量，但同時也給人們所生活的環(huán)境帶來了不可預估的破壞，環(huán)保已成為人們生活的一種重要理念。作為兼具實用性和創(chuàng)造性的中心學科，化學在各種研究領域和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著不可取代的作用，因此，化學必然是朝著環(huán)境友好的方向發(fā)展的。

綠色化學；初中化學；化學實驗；實驗教學；微型實驗

引言

綠色化學又稱“環(huán)境無害化學”“環(huán)境友好化學”“清潔化學”，要求在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用化學時，要學會利用化學原理從源頭上減少和消除對環(huán)境的污染，生產(chǎn)過程實現(xiàn)零排放，盡可能地把反應物全部轉化為所需產(chǎn)物。在學生開始接觸化學時教師就要注重培養(yǎng)學生的綠色化學理念，在進行化學實驗時考慮如何實現(xiàn)“綠色”，特別是設計化學實驗方案時，“綠色”是學生設計時必須考慮的因素。因此，綠色化學不僅貫穿于初中化學教學，更是體現(xiàn)在化學實驗之中，強化學生的環(huán)保意識。

一、變傳統(tǒng)實驗為微型實驗

在傳統(tǒng)實驗中，為滿足實驗要求，使用的藥品較多，產(chǎn)生的廢棄物也多，污染了環(huán)境，為實現(xiàn)綠色化學，我們在實驗過程中要變傳統(tǒng)實驗為微型實驗。在化學實驗室中進行微型實驗，不僅可以節(jié)約化學藥品、縮減化學實驗時間、提高化學實驗效果、減少污染，還能降低部分化學實驗的危險性，最大限度地保證師生的安全，增加學生親自動手實驗的機會。在教學過程中，教師要正確認識微型實驗，它并不是單純的傳統(tǒng)實驗的濃縮，也不是對傳統(tǒng)實驗的補充，更不是與傳統(tǒng)實驗的對立，它只是與社會并軌的產(chǎn)物，響應了綠色環(huán)保的號召，是對傳統(tǒng)實驗的改革和發(fā)展。如CO還原CuO的實驗，可用圖1的微型實驗，該套裝置比較小，節(jié)約藥品，產(chǎn)生的污染物也較少，現(xiàn)象比較明顯；此裝置內(nèi)空間較小，空氣易排空，實驗危險系數(shù)小。

圖1

二、實驗效果與物質(zhì)使用效率并重

在現(xiàn)行初中化學教材中，很多實驗的演示一直延續(xù)著傳統(tǒng)的方式，在實際教學過程中，實驗效果卻并不明顯，造成實驗藥品的不必要浪費，大大降低了學生實驗的興趣和求知欲。我在實際教學過程中，對個別實驗進行了探索和改進，既增強了化學藥品的使用效率，從根源上減少了環(huán)境的污染，又提高了實驗效果，學生在實驗過程中一直保持了超高的實驗興趣，偶爾還會迸發(fā)出意想不到的創(chuàng)意，使化學實驗課堂充滿了新奇。如“氧氣的實驗室制取與性質(zhì)”中探索鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象時，課本上的實驗操作是在螺旋狀細鐵絲底端的火柴，然后點燃火柴進行引燃，然后把細鐵絲插入盛有氧氣的集氣瓶中。在進行演示實驗時，鐵絲的燃燒不明顯，很多學生觀察不到實驗現(xiàn)象，對現(xiàn)象的描述多是依靠死記硬背，記憶效果不佳。我經(jīng)過探索，對實驗進行了簡化，使用增氧酒精燈進行實驗，見圖2。實驗效果明顯，酒精能夠充分燃燒，減少了CO的排放，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識。

圖2

三、注意有毒物質(zhì)與有毒氣體的處理

綠色化學要求我們在做化學實驗的過程中要沒有或盡可能減少對環(huán)境的副作用，在無毒、無害的條件下進行實驗。在初中化學實驗中，關于有毒物質(zhì)參與或產(chǎn)生的化學反應，部分教師都采用避而遠之的態(tài)度，為了安全拒絕學生參與實驗，多是采用視頻的方式給學生講解，讓實驗教學的效果大打折扣。其實，有毒物質(zhì)參與或有毒氣體產(chǎn)生的實驗并沒有我們想象中的可怕，只要我們嚴格按照實驗操作規(guī)范，實驗的安全性是完全可以保證的，反而可以讓學生正確認識到規(guī)范的實驗操作的重要性。特別是對實驗過程中有毒氣體的處理，不僅是綠色化學的體現(xiàn)，更是全國各地每年中考的必考點，是學生在實驗中必須注意的操作。如在鐵的冶煉中，CO無法完全與Fe2O3反應，但CO有毒，所以必須對尾氣進行處理，可以點燃（見圖3），也可以用小氣球進行收集，以防止污染空氣。

圖3

四、設計高效實驗實現(xiàn)零排放

我們在進行化學實驗時，不僅要從源頭上阻止或減少化學實驗過程中對環(huán)境的污染，還要在實驗過程中使反應物或產(chǎn)物能充分利用，讓物質(zhì)能循環(huán)使用，實現(xiàn)零排放，進而在生產(chǎn)生活中應用時提高經(jīng)濟效益。物質(zhì)的循環(huán)使用，不僅可以減少污染物的排放，還能降低生產(chǎn)成本，達到社會效益與經(jīng)濟效益的完美結合。在初中化學實驗中，教師要給學生灌輸高效使用化學試劑的意識，讓學生在設計實驗時，不僅要考慮實驗效果，還要考慮藥劑的高效利用，選擇最佳的實驗方案進行操作。如在工業(yè)生產(chǎn)中，我國著名化學家侯德榜創(chuàng)立的“聯(lián)合制堿法”便是成功地實現(xiàn)了零排放，簡易流程圖見圖4，循環(huán)Ⅰ和循環(huán)Ⅱ都實現(xiàn)了物質(zhì)的重復使用，實現(xiàn)了零排放。

圖4

五、培養(yǎng)學生規(guī)范的實驗操作

規(guī)范的實驗操作不僅是化學實驗成功的保證，還是施行綠色化學的基礎。從節(jié)約藥品方面來說，對于沒有明確用量的實驗，在實際操作中既要考慮實驗效果又要考慮環(huán)境污染，我在教學過程中多是經(jīng)過多次探索給出明確的用量和濃度，這樣既方便了學生的實驗操作，達到了實驗效果，又避免了藥品的浪費，從而實現(xiàn)綠色化學。從實驗安全方面來說，規(guī)范的實驗操作是實驗安全的保障，如濃硫酸的稀釋，一定要把濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不斷攪拌，否則會使硫酸液滴向四周飛濺，嚴重危害操作人員的安全。規(guī)范的實驗操作還包括妥善處理化學實驗中的廢棄物，這也是綠色化學的重要內(nèi)容之一。對于實驗過程中用剩的化學試劑，一定不能重新放回試劑瓶，而是應放在指定的容器中；對于實驗過程中產(chǎn)生的有毒試劑更不能直接倒入水槽，否則會污染環(huán)境。

綠色化學的目標是保護環(huán)境，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識是初中化學實驗教學的重要目標之一，讓學生形成綠色化學的意識，設計實驗方案時能自然而然地貫穿綠色化學，使設計的實驗方案不僅具備科學性、可行性，又具備環(huán)保性。在初中化學實驗教學中實現(xiàn)綠色化學，不僅有利于學生掌握規(guī)范的實驗操作，還能加強學生的環(huán)保意識和創(chuàng)新意識，為學生的終身發(fā)展奠定堅實的基礎。

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[2]張康華，曹小華，謝寶華，陶春元.化學實驗教學與綠色化學教育[J].實驗室研究與探索.2010(05).

[3]徐寧.初中微型化學實驗的研究與實踐[J].內(nèi)蒙古民族大學學報.2009(04).

陳懷麗（1979），女，江陰市璜塘中學化學教師，中學一級，江陰市化學教學大比武一等獎，無錫市化學優(yōu)質(zhì)課比武二等獎，無錫市優(yōu)秀教育工作者。