高中化学实验绿色化策略

浙江省缙云县缙云中学（321400）苏国光

基金项目：

本文系2013年浙江省立项课题结题报告并获杭州市一等奖，课题编号SNQ08。

1渗透绿色化学理念提高师生绿色实验思想

1.1学生行为

在实验教学中要下大力气抓学生的实验操作，要求学生实验前必须先预习，上课时教师对某些问题有针对性地提问，可以促使学生熟悉实验内容，实验时就会做到得心应手、胸有成竹，避免出现做一步看一步，手忙脚乱，差错百出的情况。实验中要求学生严格遵守仪器的使用规则，防止由于操作不当引起污染，造成火灾、爆炸等事故。

1.2教师方面

对于教师本身而言，要对自己严格要求，坚决杜绝不规范操作，对学生起言传身教的示范作用。教师在实验教学过程中，应把好的经验传授给学生，妥善处理化学实验的废弃物（回收、无害化处理），并正确引导学生。这样既提高了实验的科学性、为实验操作的规范化奠定了基础，又培养了学生良好的实验习惯、使学生能真正学到实际的应用技术，同时也增强了学生的绿色化学意识，是减少环境污染的重要保证。

2绿色化学实验讲究环保性减少污染

在化学实验中采取措施减少和防止污染环境，提倡实验的绿色化和清洁化，是绿色实验内容之一。化学实验过程中会产生一些废水、废渣和废气，造成对环境的污染，在进行实验教学时，一定要尽量减少或避免污染物的生成。

例如化学2中氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合的实验，此实验的缺点是：在烧杯中进行开放性实验，反应放出有强烈刺激性气味的氨气，刺激眼睛，影响人体健康，同时也污染了环境。改进的方法：在烧杯上方盖上一片用水湿润的海绵，玻璃棒从海绵正中穿过进行搅拌。之所以选择海绵是利用海绵的多孔疏松性，可以有效增加海绵与氨气的接触面积，提高吸收氨气的能力。

铜和浓硫酸反应的实验，教科书上的实验装置如图1所示。

该实验有以下缺点：①停止加热后，因为还有余热，铜片还是会和浓硫酸继续反应，产生多余的二氧化硫气体；②实验中存在大量的二氧化硫气体，当拆卸装置时，这些二氧化硫气体就会扩散到空气中，造成空气污染，危害人体健康。这不符合绿色化学实验的理念，所以需要改进。

改进后的实验装置如图2所示。用铜丝代替了铜片，铜丝可以上拉下推，品红褪色时就可以把铜丝往上拉，与浓硫酸不接触，就不会产生多余的二氧化硫气体。同时用一根空心的玻璃导管插入到液面下，另一端与外界空气相通，可以防止在上拉铜丝后有可能出现的倒吸现象。还有另外一个作用，那就是实验结束后，可以用洗耳球往导管中挤压空气，这样试管中残留的二氧化硫气体就会排入氢氧化钠溶液中，符合绿色化学的理念。

3绿色化学实验讲究节约性减少浪费

目前在常规实验中，药品用量较多不仅造成浪费，还会污染环境，可以从下面两方面实现绿色化学实验的节约性。

3.1直接减少化学药品的用量

如化学2中氢氧化钡晶体和氯化铵晶体混合的实验，教材实验中的用量是在100 ml烧杯中加入20 g氢氧化钡晶体和10 g氯化铵晶体混合。在实际操作中可以改成在25 ml烧杯中加入4 g氢氧化钡晶体和2 g氯化铵晶体混合。实验效果同样理想，大大减少了化学药品的用量。

3.2降低化学药品的浓度

如硝酸银检验氯离子的实验，硝酸银溶液的浓度可由0.1 mol/ml改为0.01 mol/ml；酸碱中和滴定实验中把酸碱溶液的浓度由0.1 mol/ml改成0.05 mol/ml，实验效果都很明显。在不影响实验效果的前提下，降低化学药品的浓度这样的例子还有很多。

3.3使用微型实验

在实验中通过用小试管代替常规试管，用气体实验微型装置，用点滴板代替试管进行离子检验的实验来节约药品。这些方法药品用量少、反应产物少、操作安全，对环境的污染程度较轻，同时也达到了实验的目的。如硝酸银溶液和稀盐酸的反应，要求学生不用试管做实验，而是改用黑色点滴板，药品用量明显减少。操作中不仅收到良好的实验效果，而且实现了实验与绿色化学有机结合、渗透的目的。

3.4回收利用化学药品

如四氯化碳萃取碘的实验中，一般情况下，实验结束后就把废液倒入下水道了。根据绿色化学的要求，可以对四氯化碳进行回收利用。具体操作是先收集实验中产生的废液，对废液进行分液，分离出四氯化碳层，加入适量的氢氧化钠溶液至刚好褪色，再分液出四氯化碳，可以循环利用。

4绿色化学实验讲究安全性减少危险

实验的安全性是指尽量避免使用有毒药品和具有一定危险性的实验操作。不安全的实验不仅会造成人身伤害，而且易造成环境污染，也不符合绿色化学原则。化学实验中使用的药品大部分有毒、易燃或有腐蚀性。实验过程中有时会产生有毒蒸汽、烟雾和粉尘，有时还存在发生爆炸的隐患，须采取措施，防止事故发生。

例如Na2O2与H2O反应，教材中没有安排实验，但很多教师为了加深学生对Na2O2性质的理解，大多都补充了这个实验。对于这个实验，教师一般的做法是，在试管（或集气瓶）中加入Na2O2，再滴加几滴水，用带火星的木条检验生成的气体。正确的操作应该是把带火星的木条放在试管口检验，如果教师稍不注意把带火星的木条伸入试管中，就会发生爆炸。究其原因可能是：试管底部还有大量的Na2O2和少量的O2。把带火星的木条伸到试管底部，首先与O2反应生成CO2，而CO2又与Na2O2反应生成O2，带火星的木条再与O2反应生成CO2……这样一下子产生大量气体就会爆炸。这个实验存在安全性问题，不符合绿色化学实验讲究安全性的原则。

可以尝试使用以下方法：用面巾纸（也可以用脱脂棉）包住两钥匙量的过氧化钠，在过氧化钠上用滴管滴几滴水，一会儿，发现面巾纸烧起来了。改进后的实验解决了实验过程中有可能发生爆炸的危险问题，减少了实验的危险性，更加符合绿色化学的理念。

收稿日期：2014-04-14