绿色化学与中学化学实验改革的研究

摘 要：进入新世纪后，国家在不断深化教育教学改革并不断重视环境保护，因此，人们越来越重视化学试验中的环保问题，绿色化学是为了适应素质教育和环保问题而提出的新的化学理念，在化学实验教学领域引入绿色化学理念是必然趋势。主要分析了中学化学实验中引入绿色化学的相关问题。

关键词：中学化学；实验；绿色

中学化学绿色实验是广大教师重点研究的课题之一。笔者在本文中从三个方面研究了中学化学绿色实验的方式，以求进一步提升中学化学实验绿色教学的水平和质量。

一、改进实验原理，绿色化设计实验过程

纵观中学化学实验，一般都会产生有毒有害物质，如氯气、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等，在学习这些有毒有害物质性质的时候，势必要进行相关实验，导致环境污染，危害学生的身体健康，但是改变制取上述有毒有害物质的方式，巧妙地设计实验，在不影响化学实验效果和目的的同时，促进化学实验的绿色化。如进行CO还原氧化铁实验的时候，教学前教师要自行制备一氧化碳，课堂上用整套设备进行演示，为教学的开展带来诸多不便，现进行如下调整。

1.实验原理

加热草酸钠制取一氧化碳，加热一氧化碳还原三氧化二铁。

2.操作步骤

首先，在试管底部放入约1克晶体草酸钠，并横放试管，塞入石棉绒，在试管中部铺一层干燥氧化铁（少量），试管口被带导管的小胶塞紧紧封堵，在铁架台上用铁夹固定，让导管通向澄清石灰石，塑料袋收尾气。

接着，用酒精灯同时加热草酸钠和三氧化二铁片刻，当澄清石灰水变浑浊，红棕色的铁化物变黑，用磁铁靠近试管外壁，黑色粉末被吸引，表明三氧化二铁被一氧化碳还原，挤压塑料袋，烧掉尾气，避免出现一氧化碳污染。

3.改进后的优点

该实验使用草酸钠制备CO，在一个装置中同时进行CO的制备和CO的还原实验，并全部吸收制取的CO，在一个密闭的体系中巧妙地设计实验，实现绿色化学实验之设想。

二、控制实验条件，进行实验绿色化设计

可以从降低药品浓度、选择最合适的药品配比、催化剂、恰当控制反应时间等对实验条件进行控制，满足绿色化学实验的要求。

中学化学教科书中，一些实验明确要求了药品浓度和所需量，一些实验却没有这样方面的要求，我们降低化学药品浓度和用量，不仅节约药品，而且提升实验效果。

（1）降低指示剂的浓度，石蕊、酚酞等浓度可以降低为0.1% ～0.25%，较少酒精用量。

（2）对苯酚性质，降低苯酚浓度为0.5%～1.0%，溴水浓度也可以适量降低为稍浓。

（3）改进定性验证试验试剂硝酸银浓度。配置银氨溶液，氨水、硝酸银浓度可降低为1%，通常情况下，离子检验中，硝酸银浓度只需要0.1%，虽然降低了药品浓度，但是实验效果并未因此而降低。由此可见，在不影响最终效果的前提下，降低其浓度，不仅让药品的损耗更低，还保护了环境，实现我们追求的绿色化学实验。

三、改进实验方法，进行实验绿色化设计

通过降低化学实验的规模，综合分散实验，充分利用反应物；在计算机、多媒体等的帮助下，使用并改进模拟化学实验，设计出绿色化学理念指导下的绿色实验。笔者在本文中以氯气的性质为例，论述微型实验。

1.实验设置

其中会设置5个宽度1厘米，长度小于试管直径的滤纸条，纸条上依次滴有：（1）品红试液；（2）石蕊试液；（3）淀粉试液；（4）硫化钠试液；（5）溴化钾试液；（6）晶体；（7）胶头滴管（吸有浓盐酸）。

2.实验步骤

实验极为简单，只需要挤压胶头滴管，让少许浓盐酸进入试管底部和晶体发生反应，纸条就会出现颜色改变，从而验证氯气的性质。

3.改进后优点

改进后的装置比较简易，纸条颜色变化明显，消耗药品量较少，无污染。组合两个及以上的化学实验，让实验更具综合性，避免重复进行试验带来的药品浪费、环境污染，大大提升实验效率，缩短实验花费时间，这也是绿色化学理念的内在要求。如改进的演示氯气性质演示实验，不仅要收集大量氯气，而且流程繁琐，燃烧过程中还会造成空气污染，有损师生健康，通过上述措施可以很好地避免以上情况，取得更好的效果。

不仅如此，实验操作的规范性、科学的处理废弃物等也符合绿色化学实验的本质要求，这就要求在进行中学化学实验的过程中，应该深入思考和研究，在不影响实验目的的前提下，提升实验的绿色性。

当前，国内在不断深化教育教学改革，素质教育理念被社会所接受，这就要求中学化学教师深入领会新课改精神，在素质教育理念的指引下，不断深化教学改革，进行化学实验教学的过程中，提升化学实验的绿色化程度，保证师生健康的同时也保护了环境。

参考文献：

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