探讨中学化学实验教学的绿色化

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1、海量资料超值下载探讨中学化学实验教学的绿色化【摘要】实验的绿色化是新课改下化学实验教学中所倡导的一种新型理念。本文中，笔者阐述了实现中学化学实验绿色化的一系列途径和方法，希望能够为实现绿色环保实验的有所裨益。【关键词】化学绿色化实验理念绿色化学是21世纪高层次化学，又称为环境友好化学或可持续发展化学，是以“原子经济性”[1]为基本原则，目的在于不再使用有毒、有害的物质，并且不再产生废物和处理废物。而绿色化学实验是指在绿色化学思想的指导下，运用绿色化学的基本原理和理念对常规实验进行改革，利用新的化学技术和方法，来消除或减少实验室中“废水”、“废气”和“废渣”的排放，从而实现绿色化学中过程和终端均

2、为零排放或零污染，实现绿色化学中“尽可能减少环境负作用”的理想和目标。1在实验理念上建立绿色化绿色化学实验采用的是实现污染预防的科学手段，生产过程不再产生有害、有毒产物，也就是从源头消除污染，这一点只有在观念上进行“革命”，才有可能使学生真正重视绿色化学。因此，在教学实践过程中要注意利用各种途径渗透绿色化学观念。教师可以利用课外化学实验配合进行绿色化学教育，如开展“废电池的回收利用”、“水体中有毒重金属离子的检测”、“空气中PM10含量的检测”、“香烟中有害成分的检测”等实验，在学生体验环保重要性的同时，也提高学生的实际操作能力和分析解决问题的能力。同时，教师组织学生到化肥厂、造纸厂等实地参观

3、也不失为一种好方法。让学生亲自体会“三废”对环境污染的危害，了解转化“三废”的设备，指导学生用“4R”原则[2]（拒用、减量、再利用、再循环）思考废液、废气、废渣的处理是否仍有不妥之处，如何更好的变废为宝。2在实验设计上注重绿色化2.1改——主要针对实验内容（方法）上进行改进从反应本身入手，在不影响实验效果的前提下，通过替换实验药品，使得实验过程中不会产生有害物质，或是将有害物质转化为无害物质，甚至是有益物质。例如，在比较电解质导电能力的实验中，电解盐酸、氯化钠溶液在通电时会产生有毒气体，所以教师可以将盐酸和氯化钠溶液分别换成稀硫酸和硫酸钠溶液。这样既保证实验效果不变，又能避免氯气的产生而污染

4、了环境。又如，在“自燃”现象的实验中，通常利用的是白磷自燃。白磷毒性较大，燃烧产物五氧化二磷对环境污染也颇为严重，所以教师可以用无毒的硅化镁取代白磷，将硅化镁投入水中，水解产生的硅烷遇水面的空气立即自燃。整个实验无毒、无污染符合化学实验绿色化的要求。中学化学中有些实验操作方法也有待改进之处，我们应该致力于寻求好的实验方法，使得操作简便，实验现象直观明显。如铝的钝化实验，直接将铝片放到浓硫酸或浓硝酸中观察，无明显现象。若是增加一对比实验，效果更加突出。实验方法：选取2块大小相同的铝片，其中1片在浓硫酸或浓硝酸中浸泡1-2小时，取出后用蒸馏水洗净。再将2块铝片同时放入1mol/l的硫酸铜溶液中，可

5、以发现未经处理的铝片上覆盖一层红色的铜，而有用浓硫酸或浓硝酸处理的铝片表面没有变化，说明铝片已被钝化。再如，硫的燃烧实验，虽然在集气瓶底部已装有少量水并且瓶口用玻璃片盖住，但是实验过程难免会有二氧化硫气体的扩散。我们可以改善实验：用一片浸泡碳酸钠溶液的纸片，穿在燃烧匙上盖住集气瓶口。这样反应生成的二氧化硫气体会与纸片上的碳酸钠发生反应，将有毒气体转化为无毒物质。2.2合——将几个实验合并在一起，或是构成一个循环系统这一类绿色实验，在中学教材中常见的③海量资料超值下载一种情况是将一种物质的几种性质实验合并在一个实验系统中。比如，亚硫酸钠与浓硫酸实验（如图1）中，将二氧化硫气体依次通入品红溶液、溴

6、水，最后通入氢氧化钠溶液中。不仅消除二氧化硫气体所造成的污染，同时也演示了二氧化硫漂白性、还原性性质实验。不仅可以演示物质多种的性质实验，节约了时间，而且也能够在实验过程中，实现环保。又如HNO3、NO2、NO的性质实验，将浓硝酸与Cu反应制备NO2依次进行NO2的溶解性质、稀硝酸与Cu反应制NO、NO的性质、NO2溶于稀碱液形成喷泉组成一个循环，实现了有害大气污染物的零排放，充分彰显了绿色化学的理念。图1SO2性质实验2.3封——将化学实验设计在可控全封闭系统内可控全封闭绿色化学实验装置主要是利用实验室现有的常规仪器以及自制的防止液体倒流的控制装置进行灵活的组装，依照具体化学实验特点，使实验

7、过程中反应物、生成物、副产物以及尾气等物质，都控制在这套封闭的系统内进行相应的转化、吸收，使最终释放出来的是无毒、无害的物质，并消除易燃、易爆的隐患。化学反应速率的表示方法，如图2：利用盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，通过测定一定时间内产生二氧化碳气体的体积，可测定该反应的速率。其中，产生的气体用注射器来收集，通过观察每隔一段时间内针筒中气体的体积来计算该反应速率。图2图3喷泉实验再以喷泉实验为例，