無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的“綠色化”探索

龍武

（貴州興義民族師范學(xué)院，貴州 興義 562400）

1 引言

綠色化學(xué)是最高層次的化學(xué)，是由傳統(tǒng)化學(xué)轉(zhuǎn)變而來的，體現(xiàn)出化學(xué)從粗放型到集約型的轉(zhuǎn)變。化學(xué)實(shí)驗中，樹立正確的綠色化學(xué)觀念，構(gòu)建有效的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)體系，提倡綠色化、集約化，對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗進(jìn)行重新定位。采用多媒體方式指導(dǎo)學(xué)生，及時展開無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)活動，采用實(shí)驗方式，提高學(xué)生對無機(jī)化學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知程度，改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容，并及時處理好化學(xué)實(shí)驗中的污染問題。

2 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中“綠色化”改革要點(diǎn)

2.1 綠色化學(xué)教育

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中，給學(xué)生普及相應(yīng)的綠色化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容，提高學(xué)生的環(huán)保意識和責(zé)任意識，有計劃地開展無機(jī)化學(xué)實(shí)驗活動，給予及時的綠色化學(xué)知識引導(dǎo)和教育，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力。掌握綠色化學(xué)教育要點(diǎn)，注重課堂內(nèi)容創(chuàng)新，展開綠色無機(jī)化學(xué)實(shí)驗，減少實(shí)驗中的污染，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的環(huán)境觀。

2.2 實(shí)驗設(shè)計改革

及時改進(jìn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗，遵循綠色化學(xué)觀念，保證實(shí)驗教學(xué)效果的基礎(chǔ)上，盡量選用低毒、無毒的化學(xué)藥劑，切實(shí)做到化學(xué)實(shí)驗過程綠色化。明確化學(xué)實(shí)驗中藥劑的溶度、沉淀生成規(guī)律等內(nèi)容，促進(jìn)沉淀物的快速轉(zhuǎn)化，減少實(shí)驗中金屬離子對學(xué)生神經(jīng)系統(tǒng)的損害，有效改進(jìn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗設(shè)計，減少有毒物質(zhì)的排放量，保證整個實(shí)驗過程的安全性。

3 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的“綠色化”改革研究

3.1 實(shí)驗準(zhǔn)備綠色化

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗中需要使用大量儀器和藥品，在此環(huán)節(jié)，實(shí)驗人員認(rèn)真做好綠色化實(shí)驗的準(zhǔn)備，充分運(yùn)用綠色化觀念，對于藥品使用量、有機(jī)溶劑大量揮發(fā)等問題進(jìn)行綜合考慮，有效減少藥品浪費(fèi)，確保無機(jī)化學(xué)實(shí)驗效果的基礎(chǔ)上，盡量減少化學(xué)藥劑使用。例如，工作人員開展無機(jī)化學(xué)實(shí)驗時，堅持綠色化原則，及時準(zhǔn)備試管、燒杯、容量瓶、漏斗、量筒、鐵架臺、酒精燈等儀器，保證無機(jī)化學(xué)實(shí)驗準(zhǔn)備的定量化、科學(xué)化，有效減少藥品揮發(fā)，避免造成環(huán)境污染。

3.2 樹立綠色化理念

①綠色化學(xué)觀念最早是由美國化學(xué)會提出的，通過將綠色化學(xué)理念運(yùn)用在化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計和制造中，有效減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革中，引導(dǎo)學(xué)生及時樹立綠色化學(xué)觀念，及時減少廢棄物，盡量使用低毒、無毒的化學(xué)試劑，保證化學(xué)實(shí)驗過程的安全性。

②科學(xué)選擇實(shí)驗材料，對相應(yīng)的溶劑和助劑進(jìn)行合理選擇，在實(shí)驗中的催化、降解等環(huán)節(jié)，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗現(xiàn)狀，有效預(yù)防污染物產(chǎn)生，將綠色化學(xué)理念有效滲透于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗中，給予學(xué)生有效的實(shí)驗指導(dǎo)，幫助學(xué)生提高專業(yè)能力。實(shí)驗環(huán)節(jié)，對基本的實(shí)驗器材、檢驗儀器提高重視，使用專用儀器提高化學(xué)實(shí)驗的科學(xué)性

③整個無機(jī)化學(xué)實(shí)驗中，都要貫穿綠色化學(xué)觀念，進(jìn)一步深化學(xué)生的綠色化學(xué)觀念，注重對學(xué)生環(huán)保責(zé)任意識的培養(yǎng)和教育，以有效指導(dǎo)、促使學(xué)生養(yǎng)成良好的環(huán)保意識，從而受益終生。

④及時總結(jié)實(shí)驗經(jīng)驗，掌握基本的實(shí)驗技巧，鼓勵學(xué)生對自身在實(shí)驗中的表現(xiàn)進(jìn)行自我評價，然后展開小組互評，最后由老師做出綜合性評定，以這種方式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗意識和環(huán)保責(zé)任。和諧同學(xué)間關(guān)系，促使學(xué)生及時了解無機(jī)化學(xué)實(shí)驗進(jìn)展及危害性，深刻意識到化學(xué)品的危險性，以實(shí)驗方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

3.3 規(guī)范實(shí)驗操作

①優(yōu)化實(shí)驗內(nèi)容，整合相應(yīng)的實(shí)驗資源，開展無機(jī)化學(xué)實(shí)驗之前，先制定有效的綠色化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革大綱，及時優(yōu)化無機(jī)化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容。

②對實(shí)驗過程進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，給學(xué)生講解化學(xué)實(shí)驗的專業(yè)性及危險性，便于學(xué)生提高認(rèn)識，強(qiáng)化實(shí)驗論證，盡可能做到實(shí)驗過程零污染，減少對有毒材料的使用，優(yōu)先使用綠色反應(yīng)試劑，及時整合串聯(lián)實(shí)驗，不僅體現(xiàn)了原材料的節(jié)約使用，還體現(xiàn)了環(huán)保思想。

③制備硝酸鉀、廢鋁、明礬等環(huán)節(jié)，積極采用轉(zhuǎn)化法；凈水實(shí)驗中，使用的原材料簡單易得，有效減少資源浪費(fèi)。為學(xué)生演示無機(jī)化學(xué)合成的詳細(xì)過程，促進(jìn)廢物的循環(huán)利用，保證實(shí)驗過程零污染，采取這種方式，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識和專業(yè)素養(yǎng)。

④對實(shí)驗細(xì)節(jié)進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，為學(xué)生展示無機(jī)化學(xué)實(shí)驗的具體過程，如借助廢鐵屑制備硫酸亞鐵溶液，將硫酸亞鐵與硫酸銨混合，經(jīng)過濃縮、冷卻、結(jié)晶等的一系列操作后，順利得到硫酸亞鐵銨結(jié)晶。及時解決傳統(tǒng)實(shí)驗中有毒氣體產(chǎn)生帶來的污染問題，將綠色化學(xué)觀念廣泛滲透于實(shí)驗中，提高對常規(guī)實(shí)驗的認(rèn)知，及時改進(jìn)實(shí)驗過程，將開放式改為閉路式，促進(jìn)廢物回收，最大程度減少實(shí)驗中的廢氣。實(shí)踐得知，改進(jìn)后的實(shí)驗裝置密封性很強(qiáng)，有毒氣體及時轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，減少廢氣污染，真正實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)過程”綠色化”。

3.4 強(qiáng)化微型實(shí)驗

①為避免資源浪費(fèi)，當(dāng)前無機(jī)化學(xué)實(shí)驗中，大力推廣微型實(shí)驗，采用現(xiàn)代實(shí)驗技術(shù)，推廣微型化學(xué)實(shí)驗，進(jìn)一步提高了化學(xué)實(shí)驗的科學(xué)性。

②正確把握實(shí)驗信息，及時準(zhǔn)備好相應(yīng)的實(shí)驗器材，第一時間把握準(zhǔn)確的化學(xué)信息。微型實(shí)驗主要具有污染小、安全性高、占用空間小等優(yōu)勢，實(shí)驗規(guī)模更符合現(xiàn)代科研工作要求，及時引入微型實(shí)驗，加快實(shí)驗內(nèi)容和方法創(chuàng)新。

③遵照綠色化學(xué)的特點(diǎn)，促進(jìn)水資源和化學(xué)試劑的合理運(yùn)用，如構(gòu)建微型無機(jī)化學(xué)實(shí)驗室，完善微型化學(xué)實(shí)驗體系，對相應(yīng)的操作過程、主要技術(shù)等進(jìn)行及時補(bǔ)充，廣泛宣傳微型實(shí)驗，從而取得了很好的實(shí)驗效果，減少對化學(xué)試劑的使用，在保證化學(xué)實(shí)驗效果的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)了學(xué)生的微型實(shí)驗意識。

④選用毒性小的原料，采用微型實(shí)驗法，真正實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗“綠色化”，充分利用現(xiàn)有資源，借助現(xiàn)有實(shí)驗條件，有針對性地開展定性實(shí)驗和元素性質(zhì)實(shí)驗，該實(shí)驗不需加熱、不需進(jìn)行沉淀分離，在點(diǎn)滴板上就可進(jìn)行，因此減少了化學(xué)試劑用量，便于學(xué)生樹立良好的環(huán)境保護(hù)意識。

3.5 廢棄物排放

①無機(jī)化學(xué)實(shí)驗中，利用多媒體技術(shù)給學(xué)生展示實(shí)驗過程，讓學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗細(xì)節(jié)，便于有序開展化學(xué)實(shí)驗教學(xué)。

②對實(shí)驗中的廢棄物進(jìn)行無公害處理，妥善保管廢物、廢渣，將實(shí)驗試劑及時回收再利用，這是減少環(huán)境污染的主要途徑。

③采取綠色化的處理措施，學(xué)生在老師指導(dǎo)下，及時回收酸、堿等溶液，將其運(yùn)用在電離常數(shù)測定中，對于分離實(shí)驗中由蒸餾得到的乙醚進(jìn)行回收，然后利用乙醚制備硫酸亞鐵銨、硫酸鉀等產(chǎn)物，進(jìn)行統(tǒng)一保管，如老師鼓勵學(xué)生將合成實(shí)驗中的材料及時保管好，并做好標(biāo)記，將各類材料有秩序擺放，減少廢棄物的排放量，及時了解廢物的基本性質(zhì)，然后采用吸附法、氧化法等方式，將實(shí)驗中殘余的有毒藥品和揮發(fā)性藥品做妥善處理，將廢渣埋于地下，對于實(shí)驗中產(chǎn)生的氰化鉀廢液，及時進(jìn)行溶液處理，及時回收赤血鹽，同時增設(shè)吸收裝置，不僅快速完成廢氣處理，還促進(jìn)堿溶液的有效吸收，抑制有害物質(zhì)排放。

4 結(jié)語

化學(xué)污染問題的發(fā)生，使得人們對環(huán)境的保護(hù)欲望更為強(qiáng)烈，如上所述，首先了解無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的“綠色化”改革要點(diǎn)，綠色化學(xué)教育和實(shí)驗設(shè)計改革，將綠色化觀念廣泛滲透于無機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中。選用低毒、無毒的化學(xué)藥劑，樹立綠色化理念，及時預(yù)防廢物，優(yōu)化實(shí)驗內(nèi)容，整合相應(yīng)的實(shí)驗資源。大力推廣微型實(shí)驗，促進(jìn)水資源和化學(xué)試劑的合理運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的微型實(shí)驗意識，對廢棄物進(jìn)行無公害處理，及時回收酸、堿等溶液，同時增設(shè)吸收裝置，真正實(shí)現(xiàn)綠色化。