高中化学实验绿色化的探索优秀获奖科研论文

高中化学实验绿色化的探索优秀获奖科研论文《普通高中化学课程标准（实验）》中规定必修课程的设计要“体现绿色化学思想”，还在选修模块《实验化学》中规定让学生“树立绿色化学思想，养成环境保护的意识”……显然，新课程标准非常重视绿色化学思想的形成和应用.在现有的教学条件下，要实现高中化学实验绿色化可从以下几个方面入手.

一、开发绿色实验

对于那些毒性大、污染严重、三废处理困难的化学实验，可借助计算机的动画效果，逼真地模拟出实验中的现象.如“硝基苯”、“溴苯”等实验可采用计算机模拟，避开苯、溴等对空气污染大的试剂，减少环境污染.

另外，还可以利用日常生活中的材料和废弃物代替实验仪器和药品.这样既可以解决仪器药品短缺的问题，又可以养成学生节约资源和废物利用的习惯，强化环境保护意识，提高学生的动手能力和创新能力.例如，利用可乐中的气体探究CO2的性质；用面粉做爆炸实验；用新鲜花瓣自制酸碱指示剂等等.

二、减少实验试剂的用量

“减量使用”是使用化学药品的“5R”原则之一.就高中化学实验而言，就是在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量（如降低试剂浓度，减少用量等）.这就要求实验员不能完全按照教材“照书配方”，在准备实验之前必须试做，选择好药品的浓度和用量，能少用的一定要少用.

1.降低试剂浓度.

我对许多涉及药品浓度的实验进行了探索和改进，以下是人教版教材中的几个实例.

（1）化学能与热能实验，HCl的浓度可由6mol/L改为4mol/L.

（2）浓度对化学平衡的影响实验，KSCN、FeCl3的浓度可由0.01mol/L降为0.005mol/L.

（3）配制银氨溶液，硝酸银、氨水的浓度由2％降为1％；一般离子检验，硝酸银浓度为0.1％就足够了.

（4）蔗糖水解实验，蔗糖溶液的浓度可由20％改为10％.

降低实验药品浓度的例子还有很多，作为化学工作者，应具有绿色化学的思想，尽可能地降低实验药品浓度，减少药品的损耗，预防环境污染.

2.减少用量.

教材对很多实验的药品用量都未明确规定，大多用“少量”、“少许”、“适量”、“一定量”等笼统的词来限定，表述比较模糊.在做分组实验时，有相当一部分学生取用药品喜欢多多益善.他们常常以为药品加得越多，现象就越明显，效果就越好.为了减少药品浪费，首先要对学生进行绿色化学知识的教育，让他们明白为什么要限制药品的用量，不能随兴而加.教师在演示实验时也应该限定药品用量，在保证实验效果的基础上尽可能地减少药品用量，以身作则，正确引导学生，增强学生的环保意识.

以下是教材中一些实验药品减量的实例.

（1）萃取实验，碘水和四氯化碳可分别由10mL、4mL改为5mL、2mL.

（2）离子反应实验，CuSO4、NaCl、BaCl2溶液均可由5mL改为2mL.

（3）化学能与热能实验，Ba(OH)2•8H2O可由20g改为5g，NH4Cl可由10g改为2.5g；HCl、NaOH均可由20mL改为10mL.

（3）葡萄糖的性质实验，葡萄糖可由2g改为0.2g，水由5mL改为2mL.

三、药品准备的准确化和数量化

确定了药品的浓度和用量后，就要计算实验所需各种药品的质量或体积，再进行试剂的配制，做到准确化和数量化.这样可以避免资源浪费，实现实验准备的绿色化.

四、加强药品回收处理，实行重复利用

具体的做法是：根据实验内容的不同，在实验室分门别类地放置各种回收瓶和废液桶.

1.回收部分反应产物，能利用的尽量利用.

例如，硫酸亚铁铵、氢氧化铝的制备，实验得到的产物可回收用于性质实验.

2.回收未反应的原料、副产物(含“三废”).

对于原料试剂，无论剩余多少，只要未受污染都应一律回收，留作下次实验使用.如蓝瓶子实验结束时，要集中回收反应溶液，留作以后使用.用KMnO4制取O2所得到的剩余物质中主要含有MnO2、K2MnO4和未反应掉的KMnO4，这三种物质的混合物加入浓盐酸可制取氯气.

3.回收催化剂等非反应试剂.

例如，在催化剂对化学反应速率的影响实验中，MnO2是H2O2分解生成O2的催化剂.在实验结束时，可要求学生将试管中的H2O和MnO2一起倒入指定的回收容器（烧杯等）中，以便回收MnO2.

五、妥善处理实验的废弃物

1.废气.

实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，防止环境污染.酸性气体（如SO2、Cl2、NO2等）可用碱液吸收，碱性气体（如NH3）可用酸液吸收.部分有害的可燃性气体，可在排放口点火燃烧消除污染.

2.废液.

普通废酸、废碱可相互中和至pH达6~8时排放；无毒无害的盐溶液，可稀释处理.

对含锌、铬、汞、铅等重金属离子的溶液，通常的方法是加碱液或加Na2S溶液，使之变成氢氧化物或硫化物沉淀，过滤分离，残渣埋于地下.

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