王艷紅 （彌渡二中 云南大理 675604）

化學實驗綠色化是以綠色化學理念和方法為核心和基本原則，對化學實驗進行改進，使化學實驗達到綠色化的方法。 它是綠色化學理念在實際工作中的體現(xiàn)， 其最終目的是使化學及其應(yīng)用達到與人類生存環(huán)境的協(xié)調(diào)。 作為化學教學的實驗一般具有代表性、典型性、目的性、互補性和可替代性的特征，因此在教學實踐中同一個目的、實驗現(xiàn)象明顯、操作簡便規(guī)范的不同實驗之間?？梢曰ハ嗵娲@就使化學實驗的綠色化成為了可能，對某些可能本身不具備綠色化條件的經(jīng)典實驗也可以借助實驗錄像、計算機仿真化學實驗或者微型化學實驗來實現(xiàn)其綠色化。

一、 通過貫徹綠色化學的理論和方法來實現(xiàn)化學實驗的綠色化

1、設(shè)計化學反應(yīng)時要最大限度地利用資源

對于一個化學反應(yīng)， 若所使用的所有材料均轉(zhuǎn)化為最終目標產(chǎn)物，則該反應(yīng)就沒有廢物或副產(chǎn)物排放。 在設(shè)計實驗或化學合成方法時，應(yīng)盡量達到或接近原子經(jīng)濟反應(yīng)這一理想的目標。例如，用酶法水解代替酸法水解淀粉制備葡萄糖，不僅能大大縮短反應(yīng)時間、節(jié)約能源、減少副反應(yīng)的產(chǎn)生、提高資源利用率，而且還能避免制備過程所導(dǎo)致的環(huán)境污染。

2、盡量使用或產(chǎn)生無毒、無害或毒性小的物質(zhì)

綠色化的目標是將化學過程的危害性降至最小。 通常降低化學過程的危險性可采用兩種方法：其一是降低暴露性，如穿實驗服、戴防毒面具等；其二是降低內(nèi)在的危害性。 前者需要投入較大的費用，而且危險性依然存在；后者通過減少危險物質(zhì)的產(chǎn)生或使用而達到消除或降低危險性的目的，因而更具有可靠性。例如， 許多原來以苯或二甲苯等毒性有機溶劑作為介質(zhì)進行的化學反應(yīng)，目前已改在水乳液或超臨界CO2 中進行，其結(jié)果不僅避免了制備過程對操作者所產(chǎn)生的危害， 而且避免了制備過程及其產(chǎn)品對環(huán)境的污染。

二、引入微型化學實驗

高中化學中濃硫酸的性質(zhì)實驗我們在點滴板上進行， 而不是在試管中，只用了很少的試劑但已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的實驗現(xiàn)象，達到了我們的目的，并且減少了有害氣體二氧化硫的排放。 這就是微型化學實驗， 它以盡可能少的化學試劑來實現(xiàn)我們的實驗?zāi)康?，不僅節(jié)約了試劑還減少了有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

在化學實驗中，不可避免的要用到或產(chǎn)生易燃、易爆和有毒等危險品，基于綠色化學的理念，化學實驗應(yīng)盡量避免這些危害人身安全、污染環(huán)境的危險品的使用和產(chǎn)生，而這正是微型化學實驗的優(yōu)勢所在。

實踐證明，微型化學實驗具有如下優(yōu)點：

（1）節(jié)約試劑，絕大多數(shù)學生都能自己動手做實驗，有效地改變了“一人做，大家看”的局面；使學生能夠主動地去探索知識，使多年來提倡的“啟發(fā)式”、“學生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學方法得以實施。

（2）有助于培養(yǎng)了學生學習化學的興趣。 微型實驗既安全又節(jié)約時間，教師就可以放心地讓學生一人一組做實驗，通過親手做實驗可以幫助學生加深對所學知識的理解， 培養(yǎng)觀察和實驗?zāi)芰?，同時有效地激發(fā)了學生學習化學的興趣。

（3）對實驗環(huán)境的污染小。 微型化學實驗?zāi)軌虼蠓鹊販p少有害物質(zhì)的產(chǎn)生，有益于師生健康。

基于微型化學實驗的這些優(yōu)點， 我們在教學中可以盡可能地采用微型化學實驗從而實現(xiàn)化學實驗的綠色化。

三、 通過計算機輔助與多媒體仿真實現(xiàn)化學實驗綠色化

教學實驗甚至是設(shè)計性實驗中的結(jié)果基本上都可用已有的理論進行預(yù)測和解釋， 許多步驟都是經(jīng)過前人無數(shù)次試驗并獲得成功的。但對于正在學習化學的初學者來說， 往往會忽略某些實驗細節(jié)從而導(dǎo)致實驗結(jié)果很難預(yù)測和解釋， 如果此時能夠在多媒體計算機上模擬實驗操作，就可避免出現(xiàn)這樣的結(jié)果，使學習事半功倍。

使用計算機模擬化學實驗可以從下幾個方面入手：

（1）模擬易使人中毒、嚴重污染環(huán)境的實驗。 例如，溫度對NO2 與N2O4 轉(zhuǎn)化平衡的影響，由于這二者都是有毒氣體，如果使用計算機進行模擬， 不僅能夠直觀地觀察到實驗過程中的各種現(xiàn)象，又避免了對師生身體的傷害。 與此類似的還有苯與液溴的取代；CO 還原CuO；氯氣、硫化氫、苯酚的性質(zhì)實驗等等。

（2）模擬錯誤操作。 例如，稀釋濃硫酸的錯誤操作、酒精燈、試管的錯誤使用方法等， 通過電腦動畫模擬演示錯誤操作帶來的后果， 操作簡單直觀現(xiàn)象明顯， 而且能給學生留下深刻的印象。

（3）模擬反應(yīng)較慢、難度較大、成功率較低的實驗。 教學實驗中會有一些很重要但又不易成功或現(xiàn)象不明顯的實驗，例如，焰色反應(yīng)、氫氣燃燒時的火焰顏色、Cl2 與CH4 光照條件下的取代反應(yīng)等。 也有一些實驗反應(yīng)太慢，如鐵生銹、膠體的電泳實驗等，采用動畫模擬，可以直接將實驗過程呈現(xiàn)出來，真實感極強，既能節(jié)約課堂時間減輕教師的負擔，又能提高教學效率。

對于那些重要的實驗， 雖然已經(jīng)做過但時間長了還是會淡忘，比如銜接初高中知識需要復(fù)習初中學過的的重要實驗、高考前的復(fù)習實驗也是必不可少的內(nèi)容， 這時就可以用計算機來演示我們需要掌握的這些重要實驗，這樣既鞏固了所學知識，又節(jié)約了時間，比起死記硬背效果要好得多。

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