從化學實驗開始中的綠色化學論文
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從化學實驗開始中的綠色化學論文【1】
【摘 要】 通過對國內外綠色化學分析，總結實驗教學開展微量化學實驗、綠色化學實驗操作要求、綠色化學儀器和藥品及信息技術在綠色化學實驗研究和應用，培養(yǎng)學生綠色化學意識。
【關鍵詞】 綠色化學;綠色化學實驗;綠色化學意識
一、引言
突破傳統的化學實驗方法，綠色化學已成為世界各國普遍接受并大力提倡、實施的人類、自然環(huán)境等可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針的重要組成部分[1]。
二、綠色化學國內外現狀分析
1990年，美國國會通過《污染防治條例》;1996年由美國環(huán)保署P.T.Anastas等編寫的《綠色化學》叢書陸續(xù)出版;1998年，美國正式啟動"綠色化學"計劃;1999年1月，英國皇家化學會主辦的國際性雜志《綠色化學》創(chuàng)刊;2001年秋季開始美國波士頓Massachusetts大學開始設立綠色化學博士學位[2]。
1993年，中國政府制定了《中國21世紀議程一一中國21世紀人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》;1995年，中國科學院化學部組織《綠色化學與技術一一推進化工生產可持續(xù)發(fā)展的途徑》院士咨詢活動;1997年5月，中國以"可持續(xù)發(fā)展問題對科學的挑戰(zhàn)一一綠色化學"在北京舉行;首都師范大學專門編著了《環(huán)境與綠色化學》一書于2005年1月由清華大學出版社出版[3];2007年8月由清華大學出版社出版，完成了《環(huán)境與綠色化學》配套教材的建設[4]。
三、培養(yǎng)綠色化學意識是實現綠色化學的基礎
1、綠色化學含義
綠色化學，又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學，是指在化學品的設計、生產和應用中消除或減少有毒有害物質的使用和產生，設計研究沒有或只有盡可能少的環(huán)境副作用、在技術上和經濟上可行的產品和化學過程，是在始端實現污染預防的科學手段[5]。
2、培養(yǎng)學生的綠色化學意識
教師具有豐富的綠色化學知識并采取有效的行動，例如：在實驗室張貼綠色化學標語，鮮明提出綠色化學的口號，在教學中強調12項基本原則[6]，潛移默化地去感染學生。
三、實施綠色化學教育
3.1綠色從微量實驗開始
關于微型實驗、綠色化學與微型實驗己有大量文獻報道[7]，國內有關微型化學實驗的研究成果也陸續(xù)出版[8～10]，微型實驗具有儀器裝置微型化和試劑少量化兩個基本特點，操作方便，節(jié)約藥品， 減少污染，代表了綠色實驗發(fā)展的方向[11]。
是一種以盡可能少的試劑來獲取所需化學信息的實驗原理和技術，其試劑用量是對應的常規(guī)實驗的0.1%～10%[12]。
如利用試管代替燒杯進行水中花園實驗，節(jié)約了試劑(原方法試劑用量的1/20) 實驗效果明顯安全材料易得[13]。
因此，既節(jié)省了藥品，又使得產生的“三廢”大大減少，基本解決了實驗室的污染問題[14]。
3.2 綠色實驗基本操作
有些學生實驗設備動手能力較差，不能按實驗要求操作，如：SO2、溴苯、硝基苯等有毒，制備和性質實驗特別強調規(guī)范操作;如：不能向燃著的酒精燈添加酒精;如：乙烯、乙炔、CH4等點燃前要驗純，降低事故發(fā)生率，節(jié)約藥品，減少污染嚴格遵守實驗操作規(guī)則。
3.3選擇綠色藥品及儀器
選用對環(huán)境友好的原料、催化劑等實驗藥品。
例如：在乙酸乙酯制備實驗中，常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反應多、過程復雜、收率低、廢酸污染等不足，可依據實驗原理，選用 PW12 / SiO2 綠色催化劑取代濃硫酸，催化合成乙酸乙酯[15]。
白磷毒性大，燃燒產物五氧化二磷對環(huán)境污染也較嚴重，改用 Mg2S i水解產生的 SH i 4在水面上自燃代替白磷，整個實驗安全無毒無污染，符合綠色實驗要求[16]。
3.4 綠色處理廢液和剩余藥品
在化學實驗教學中，把用過的酸類、堿類、鹽類等各種廢液應分類倒入各自的回收容器內，可采取中和、分解、吸收、燃燒、回收循環(huán)利用等方法處理廢棄物。
例如：在實驗室制取氯氣時，采用向上排氣法收集氯氣，并把多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收。
保證了化學實驗末端綠色化，使學生受到良好的綠色化學教育。
3.5綠色實驗設計方案
從實驗技術、方法、儀器等方面進行重新設計，實驗產物或中間產物循環(huán)使用多種操作有機組合，如：乙醇系列實驗：工業(yè)酒精 95%的乙醇- 乙酸乙酯- 乙酸乙酯皂化反應速率常數測定及乙酸乙酯-乙酰乙酸乙酯-苯甲酰乙酰乙酸乙酯，乙酰水楊酸系列[17]。
如：次氯酸鈉、氯酸鉀的制取和氯氣的氧化性實驗連到一起做，不僅節(jié)約了時間、藥品，而且基本上聞不到氯氣、氯化氫的氣味，環(huán)保效果好[18]。
3.6 信息技術代替?zhèn)鹘y實驗
對于實驗中排放較多的有毒氣體、有毒廢水，特別適合演示實驗。
如膠體的電泳：硫化氫的性質制取Co、So2、CL2等毒性實驗，氫氣還原氧化銅時先加熱后通氫氣，將水加入濃硫酸以稀釋濃硫酸)用啟普發(fā)生器制取乙炔等[19]。
利用信息技術對實驗反應過程進行仿真，既有助于學生理解，又減少了三廢污染。
總之，綠色化學是全體化學教育工作者必須研究和解決的課題。
把綠色化學的新理念、新方法和新技術落到實處，實現綠色家園偉大的中國夢想。
參考文獻
[1]仲崇立. 綠色化學導論[M] .北京：化學工業(yè)出版社， 2000 .
[2]楊雯等.環(huán)境對現代生活的影響.廣州：廣東世界圖書出版公司，2010.
[3]文慶城.現代化學教學論.北京：科技出版社，2009
[4]陳琦，劉儒德.當代教育心理學.北京：北京師范大學出版社，2007.
[5]朱文祥.綠色化學和綠色化學教育口].化學教育，2001，(1)：1―4.
[6]Anastas，Paul T，Warner，John C，Green ChemistryTheory and Practice[M].Oxford University Press：NewYork，1998.
[7]Singh M M. S zaf ran Z and Pike R M. Microscale Chemist ry andGreen Ch emistry： Complement ary Pedagogies， J. Chem. Educ.，1999， 76( 12) ： 1684～ 1686
[8]周長水， 劉漢蘭， 關光日編. 微型有機化學實驗. 北京： 化學工業(yè)出版社， 1998
[9] 周寧懷 主編. 微型無機化學實驗. 北京： 科學出版社， 2000
[10] 周寧懷， 王德琳主編. 微型有機化學實驗. 北京： 科學出版社2000
[11]馬志成.天津師范大學學報，在高中化學實驗中培養(yǎng)綠色化學觀的教育探索，2009
[12]Singh M M Szafran Z and Pike R M MicroscaleChemistry and Green Chemistry.Complementary Pedago～gies[J].J.Chem.Educ，1999，76(12)：1684―1686.
[13]王都留.水中花園實驗新改進[J].化學教育， 2009， 30(8) ：62.
[14]居寧懷.微型化學實驗[M].浙江：科學技術出版社，1992.
[15]曹小華.柳閩生，徐常龍，等酯化反應實驗改進[J].化學教育，2005(9) ：52.
[16]馬志成.天津師范大學學報 在高中化學實驗中培養(yǎng)綠色化學觀的教育探索2009
[17]李再峰.綠色化學實驗[M] . 武漢：華中科技大學出版社， 2008.
[18]宋廣治.在實驗室及實驗室建設中實施綠色化學教學[c].全國大學化學實驗綠色化教學研討會論文集，2000.
[19]鄒少蘭.色化學與綠色化學實驗. 萍鄉(xiāng)高等�？茖W報，2004
倡導綠色化學中的微型化學實驗【2】
摘要：環(huán)境保護是目前全世界人民最關心的問題，也是國際社會面臨的嚴重問題。
在新課標化學教材中實驗所占的比重很大，實驗過程中往往會產生、排放大量的有毒有害物質，這些物質的排放給環(huán)境造成了危害。
我們可以用綠色化學觀點改進中學化學實驗，
即對中學化學某些實驗進行微型實驗，使其向無污染方向發(fā)展。
關鍵詞：環(huán)境保護;微型實驗;綠色化學
環(huán)境保護是目前全世界人民最關心的問題，也是國際社會面臨的嚴重問題。
在新課標化學教材中實驗所占的比重很大，實驗過程中往往會產生、排放大量的有毒有害物質，這些物質的排放給環(huán)境造成了危害。
我們可以用綠色化學觀點改進中學化學實驗，即對中學化學某些實驗進行微型實驗，使其向無污染方向發(fā)展。
微型化學實驗具有減少污染、現象明顯、快速、節(jié)約、安全等優(yōu)點，非常符合“綠色化學”的思想，既真正地保護了環(huán)境，又不失時機地把環(huán)保教育滲透于化學教學之中。
筆者在教學實踐過程中充分體現“綠色化學”的思想，將化學實驗“微型”化，初見成效。
一、解決方案的內容與實施
1、在保證獲取最有效實驗信息的前提下，采用盡可能少劑量實驗，對試劑“減量”或“降低濃度”或“微型”實驗儀器
如實驗室制取氯氣及氯氣性質實驗中，因為氯氣是有毒氣體，泄漏到空氣中會嚴重污染大氣，影響身體健康。
而且驗證氯氣性質實驗較多，按照教材操作比較繁瑣，且不可避免造成氯氣泄漏。
我們可以改進實驗措施，實驗用品及試劑有五條濾紙條，紙條上分別滴有(1)品紅試液;(2)石蕊試液;(3)淀粉一KI試液;(4)Na2S溶液;(5)KBr溶液;(6)高錳酸鉀晶體;(7)吸有濃鹽酸的膠頭滴管。
實驗步驟：實驗時只須擠幾滴濃鹽酸即可發(fā)生變化。
(1)褪色;(2)先變紅后褪色;(3)變藍;(4)出現淡黃色固體;(5)變?yōu)槌燃t色。
這樣設計實驗后，實驗裝置簡單、現象明顯、所需藥品少、無污染。
2、改“演示實驗”為“演示實驗和學生實驗”的結合體
如電解飽和食鹽水實驗中，反應在U型管里進行，使得離子在兩極之間遷移距離過長，造成整個電路的電阻較大，電源功率損耗大，使陰、陽兩極產生的氣泡較少，很難收集到足夠的氫氣;用鐵棒作電極，電阻大，表面積太小，不利于氫氣的產生，也難收集到足夠的氫氣進行驗證實驗;尾氣不及時處理，會對環(huán)境造成污染，不符合綠色環(huán)保的新理念。
我們也可以改進一下：將一塊濾紙裁成兩半，取一半平放在玻璃板上，用NaC1酚酞試液充分浸潤，分別用舊電池芯、鐵釘作陽、陰極按輕輕將電極卷在其中，并接通電源。
通電2分鐘后，立即打開裹有碳棒的一端濾紙，滴人一滴碘化鉀淀粉溶液，濾紙變藍，證明陽板有氯氣生成，再打開另一端，發(fā)現濾紙變紅，證明NaOH在陰極生成。
這樣，實驗中藥品用量少，電極產物檢驗簡單，現象直觀，節(jié)省時間;實驗操作簡單，效果明顯，可用作教師演示實驗和學生實驗，以提高學生學習的參與度。
3、盡可能密閉可控、處理尾氣
例如，在銅和濃硝酸的反應中，利用注射器代替試管進行試驗：取一支10mL的注射器，抽出活塞，在針筒內裝入0.04g銅屑，推上活塞并吸入0.1mL的濃硝酸，觀察現象，等反應完畢后將注射器中的液體小心排入廢液瓶中，裝有無色氣體的針筒內再吸入空氣，可看到無色氣體變成紅棕色。
改進后的裝置是封閉體系，易于對比觀察，效果明顯，藥品用量比改進前少得多，同時能防止有毒氣體二氧化氮的泄漏并污染空氣。
結合汽車、飛機等運輸工具排放廢氣污染空氣而形成光化學煙霧的實例，對學生進行環(huán)境意識的教育，以提高學生的環(huán)保意識。
實驗完畢，啟發(fā)學生利用已學知識對廢棄物進行處理，以防止重金屬銅和有氣體二氧化氮的污染，使學生養(yǎng)成從我做起，保護環(huán)境。
4、回收和重復使用試劑，提高藥品的利用率
回收未反應的原料、副產物(含“三廢”)，如用KMnO4制取O2所得到的剩余物質中主要含有MnO2、K2MnO4和未反應掉的KMnO4，這三種物質的混合物均可用來加入濃鹽酸制取氯氣。
再如像在《乙酸乙酯的制取》實驗中，由于最后的混和液中尚有相當的濃硫酸，就要求學生集中倒在指定的廢物桶中，處理后再排放。
還可以回收催化劑等非反應試劑，如《化學反應速率化學平衡》的催化劑對化學反應速率的影響實驗中，MnO2是H2O2分解生成O2的催化劑。
在實驗結束時，要求學生將小試管中的H2O和MnO2一起倒入指定的回收容器(燒杯等)中，以便集中回收MnO2。
重復使用主要是將上一個實驗步驟中剩余的藥品以及回收來的化學藥品用到下一個實驗步驟中或用到其他的實驗中去。
如前面提到的濃硫酸稀釋后，不是直接倒掉，而是用到后面的濃、稀硫酸的性質比較實驗中去。
再如回收的MnO2、K2MnO4和KMnO4用于濃鹽酸制取氯氣的實驗中。
這樣，大大減少了藥品用量，提高了藥品使用效率。
5、計算機仿真化學實驗
常規(guī)的、傳統的化學實驗不可避免地消耗許多藥品和大量的水資源，尤其是對一些試劑昂貴、實驗中容易引起爆炸或必須采用有毒、有害的試劑(如苯、苯酚、重金屬等)的實驗，并在整個實驗中排放較多的有毒氣體、有毒廢水，給師生身體健康帶來極大的危害，且對環(huán)境造成較大破壞的實驗，我們可以利用計算機多媒體技術，對實驗原理、裝置、流程、實驗過程進行仿真，用文字、聲音、圖像、動畫的效果讓學生在計算機屏幕上做實驗，達到身臨其境的感覺。
如有毒溶劑的燃燒，有毒物質的性質及相互轉化等實驗，這樣既讓學生學會了實驗方法，而且使那些毒性大、危險性大、試劑昂貴的實驗變成了綠色化的實驗，自始至終，不會對人體和環(huán)境造成污染。
但需要注意的是微型化學實驗不是常規(guī)化學實驗的簡單縮微或機械減量，也不是對常規(guī)實驗的補充，更不是與常規(guī)實驗的對立，而是在整個實驗過程中貫穿了綠色化學的思想，有效實現“盡可能小劑量實驗、省資源、少污染、減成本”，還增強學生的環(huán)境保護意識，是對中學化學常規(guī)實驗進行的改革和發(fā)展。
因此，微型實驗雖然具有許多優(yōu)越性，但也并不是所有實驗都可用之代替的。
在教學中，應根據實驗的內容、目的、現象和定量要求等進行選擇，使常規(guī)實驗和微型實驗相結合，兩者取長補短，這樣可以發(fā)揮更好的教學效果。
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