《中学化学实验绿色化研究.docVIP

中学化学实验的绿色化探究 绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学，它是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质的使用和产生。目前初步的研究与教学实践：（1）研究新的绿色的化学实验：根据化学教学需要，发现、设计或选择没有污染和安全的实验取代那些污染严重或危险性大的实验。（2）深入对微型化学实验的研究：在能获取所需化学实验信息的前提下，采用“尽可能少剂量实验”，以减少或消除实验废物。 1、大部分学校教学仪器配备都达到了部颁Ⅰ类标准，即每班学生二三人一组做分组实验，却往往是一名学生做实验，另一名学生看实验，难以让学生人人动手实验。尽管常常说分组实验开出率达到了100%，但实际上学生动手率最高也只能达到50%。 2、教科书对化学药品用量没有明确规定，有的表述比较模糊。在做分组实验时，有相当一部分学生取用药品喜欢“多多益善”。好多实验教师时常抱怨说自己每次配制的125mL装的试剂仅够2、3个班（每班28组）的学生做！ 3、化学实验产生的废水、废气、废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染。如：在做Cl2制备与性质、卤素的性质、Cu和浓H2SO4反应等学生分组实验时，往往会有有毒气体进入空气而毒化教室、实验室，又直接影响师生健康。 二、中学化学课程标准的要求需要 中学化学课程的基本理念之一就是“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化 科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。” 新课程对化学实验教学提出了新的要求，淡化了教师演示实验与学生实验的界限，许多演示实验改为学生动手实验。新课程标准还特别强化了安全意识、环保意识，强调实验教学要操作简便明了、节省时间，提倡实验的绿色化、清洁化，防止并减少污染。 三、中学化学实验的绿色化的探索与实践 1、在减少药品用量方面： （1）有效利用小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的仪器，如高一的《氯、溴、碘的性质? 氯离子的检验》、《同周期、同主族元素性质的递变》、《浓硫酸的性质? 硫酸根离子的检验》，高二的《镁、铝及其化合物的性质》、《乙烯的制取和性质》、《铁及其化合物》、《化学反应速率? 化学平衡》等实验中均以1270 mm的小试管来代替常规试管。在《乙烯的制取和性质》的实验中，改换反应容器后使得乙醇与浓硫酸的混合液由书上的18ml 降为2~3ml。125mL装的试剂不再只够2、3个班的学生做分组实验，而可供20多个班（每班28组）的学生使用！ （2）降低试剂的浓度，如《氯、溴、碘的性质? 氯离子的检验》这一实验中的氯水、溴水、碘水的浓度没有明确规定。而高浓度的氯、溴对人身有较大的毒害。因此，我就把氯水、溴水的浓度尽可能降低，如溴水的外观由棕红色稀释至淡黄色。此外，酚酞、石蕊、品红、甲基橙等指示剂均适当降低浓度，如酚酞、石蕊原浓度为0.5％～1.0％，可减少到0.1％～0.25％，也可以相应减少酒精的用量。而硫氰酸钾、三氯化铁溶液的浓度则可由0.01mol/L降为 0.005mol/L。以上实验药品的减量都增强了实验效果。因此，在保证获取最有效实验信息的前提下，应尽可能地降低实验药品用量，减少药品损耗，预防环境污染。回收未反应的原料、副产物(含“三废”)，如《浓硫酸的性质? 硫酸根离子的检验》实验中学生稀释的硫酸还有剩余H2O和MnO2，再如用KMnO4制取O2所得到的剩余物质中主要含有MnO2、K2MnO4和未反应掉的KMnO4，这三种物质的混合物均可用来加入浓盐酸制取氯气。剩余药品重复使用主要是将上一个实验步骤中剩余的药品以及回收来的化学药品用到下一个实验步骤中或用到其他的实验中去。如前面提到的浓硫酸稀释后，不是直接倒掉，而是用到后面的浓、稀硫酸的性质比较实验中去。再如回收的MnO2、K2MnO4和KMnO4用于浓盐酸制取氯气的实验中。这样，大大减少了药品用量，提高了药品使用效率。 在制备SO2、Cl2、NO与NO2等气体以及Cu与HNO3、浓H2SO4的反应等实验中，除了安装尾气处理装置外，还要尽可能使整个装置密闭可控。如在制备Cl2时，用医用注射器来代替分液漏斗，同时在玻璃导管连接处的乳胶管安上水止皮管夹，在Cu与浓H2SO4的反应实验中用具支试管来代替普通试管。 综上所述，中学化学实验绿色化的作用体现为： （1）易于开展、现象明显、、安全可靠、效果良好，大大减少了药品用量，减少了浪费，提高了药品使用效率，降低了实验成本，节约时间，实现了原子经济性，还预防了环境污染。 （2）有利于向学生传播绿色化学的观点，帮助学生，养成节约的良好习惯，树立绿色化学的观念。 （3）有利于利用有限资源实现人人动手实验、强化动手能力的训练，有利于学生“在实验中探究，在探究中学习”、“在实验中学习化学，