何在化学实验改进中渗透“绿色化学”46.doc

如何在化学实验改进中渗透“绿色化学”

摘要：化学实验需要创新，改进教材实验内容有助于开拓学生视野，培养学生创新思维能力，本文阐述改进实验和设计实验的方法。

关键词：中学化学实验创新实验改进绿色化学

生动形象的化学实验，是化学学习的最大魅力!新课程标准指出：教师应在教学中多做实验，课堂上要做好每个演示性实验。实验仪器充裕的中学，应让学生进行分组实验，让学生更多地操作实验和进行实验探究。实验仪器欠缺的学校，可采取教师演示实验或利用生活常见容易获得的器皿进行实验，鼓励学生开展课后实验小尝试。在教学过程中，应注意培养学生良好的实验习惯，建立实验安全意识，重视培养环境保护意识，树立绿色化学思想。根据学校实际情况，特别是偏远乡镇中学，实验条件不足，这个时候就需要对实验进行改进，达到实验目的，并从中培养学生的动手能力和创新能力。

实验设计与改进应遵循的原则

科学性原则做到实验装置设计合理科学，实验原理符合，实验操作易懂

简约性原则取材容易，装置简单，节短实验时间，简化操作，突出创造性

环保性原则减少药品用量，防止腐蚀性、及有毒物质污染环境。

安全性原则必须保证实验的安全，特别是涉及易燃易爆药品的，实验前应该反复验证，才能在课堂上演示实验。

实验改进的二个实例

目前中学化学教材使用的实验均为经典化学实验，设计都是非常合理的，也是比较好地通过实验掌握化学知识，但前提是必须有良好的实验条件：实验仪器、药品、实验环境等。例如有些演示实验产生有气体，必须要在通风橱中进行（如硫在空气中燃烧，二氧化硫性质，氯气制备等）。薄弱学校就明显不具备这些。

二氧化硫的漂白性实验

在高中化学必修2，人教版中的二氧化硫的性质实验描述过于简单，只有三幅图和简单的描述，可以发现有两条缺点：1、二氧化硫是有毒气体，实验是在敞开的环境中进行，会污染环境；2、不能说明二氧化硫的漂白原理是与有色物质反应生成不稳定的无色物质，在光照或加热后，溶液又变红，同时又有二氧化硫产生。

首先，要制得二氧化硫。用亚硫酸钠与70%的硫酸反应制得二氧化硫，产生的二氧化硫使品红溶液褪色，用氢氧化钠溶液吸收多余气体，用图1实验得到的无色品红溶液做二氧化硫漂白的不稳定性实验。当加热已褪色的品红溶液后，溶液又恢复原来的红色，且气球变大，冷却后用图1实验得到的无色品红溶液做二氧化硫漂白的不稳定性实验，当加热已褪色的品红溶液后，溶液又恢复原来的红色，且气球变大，冷却后又气球又复原，品红溶液又变为无色。

图1图2

结论总结：上述实验说明了二氧化硫的漂白是不稳定的。二氧化硫可以与有色物质发生反应，生成不稳定的无色物质。但在加热条件下，又恢复为原来的颜色，同时又放出二氧化硫。此装置能大大减少二氧化硫排放到空气中。此实验装置改进，能让学生潜移默化建立环保意识，并体现了“绿色化学”理念。

3、验证一氧化氮、二氧化氮的性质

高中必修2中一氧化氮与二氧化氮，都是有毒气体，既要防止吸入而中毒，又要防止其排放到大气中污染空气。针对其特点，可以对其制备进行改进。

用到的仪器、用品、药品：U型管（截短一小段）、铜丝、橡胶塞、两支注射器、稀硝酸。

实验操作：将U型管固定在带铁夹的铁架台上，铜丝穿过橡胶塞，下端绕成弹簧状（铜丝不能太长超过U型管最低点）；注射器针头也穿过橡胶塞。向U型管倒入稀硝酸，使稀硝酸液面满U型管被截短的一端；将橡胶塞塞在U型管被截短的一端，并且确保这一端的稀硝酸与橡胶塞中间没有空气。过一段时间后，铜丝上有气泡生成，反应速度加快。

可以看到生成的气体不溶于水，充斥在U型管与橡胶塞之间，因为注射器内也是封闭的，生成的气体进不去，气体会将溶液压向U型管另一端（这端的U型管是与大气相通的）。抽动注射器活塞收集气体，并用用堵头堵住，防止空气进入。再用注射收集多一支气体。根据反应方程式：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成的气体为一氧化氮，就可以进行下一步实验了，如验证与氧气反应，与水反应等，直接拉动注射器活塞，吸入空气或水就可以了。

实验现象：铜丝与稀硝酸产生不溶于水的气体，溶液变蓝色。从这实验中，体现了绿色化学原则，反应装置没有泄漏气体，体现了科学性原则，利用压强原理收集气体。在此实验中，巧妙运用了U型管和注射器这两个关键仪器。如果按照化学课本内容的铜与稀硝酸反应在试管中进行,会导致生成的气体逸出，会污染环境。并且生成的一氧化氮气体不易观察其颜色；无色气体遇到氧气变为棕色的界限不清。针对上述缺点,对其进行了改进，改进后的装置密封,气体不外逸，生成的气体纯度高,便于学生观察一氧化氮为无色气体，一氧化氮不溶于水，与空气混合后，颜色变红棕色，加水