淺談綠色化學理念在無機化學實驗教學中的滲透

林凱虹

（福州大學至誠學院福建福州350002）

淺談綠色化學理念在無機化學實驗教學中的滲透

林凱虹

（福州大學至誠學院福建福州350002）

無機化學實驗試劑種類多、消耗量大，部分試劑毒理性強，在實驗教學中產生的“三廢”問題對環境影響較大，而且它也是大學生接受化學實驗技能訓練的第一課，為今后獨立進行科學實驗研究奠定基礎。為此，將綠色化學理念滲透到無機化學實驗教學中，培養學生綠色化學意識有重要意義。本文圍繞綠色化學簡單闡述了將其融入無機化學實驗教學的重要性，并結合教學實際，探究綠色化學滲透到無機化學實驗教學中的思路與措施。

綠色化學；無機化學；實驗教學

綠色化學，曾先后被命名為“清潔化學”、“環境良性化學”、“原子經濟學”，它融合了當代化學、物理、生物、環境、信息等科學的最新理論與技術，是一門具有明確社會需求和科學目標的新興交叉學科。它的核心在于利用化學的手段從根本上減少或者消除污染，最大限度地從資源與能源的合理利用、生態平衡和環境保護等方面滿足人類可持續發展的需求，實現環境、經濟和社會的和諧發展。

1　無機化學實驗教學中融入綠色化學理念的必要性

化學工業的飛速發展，一方面給人類帶來了多姿多彩的物質生活，另一方面也給人類賴以生存的生態環境帶來嚴峻威脅。生態環境的危機呼喚著綠色化學，綠色化學是我國化學工業可持續發展的必由之路。作為21世紀化學、化工相關專業的學生，牢固樹立綠色化學的意識，用綠色化學的新理念、新知識武裝自己，知行合一，不僅有可能關系到自身將來在專業領域的健康發展，而且這更是其在社會發展的進程中必須承擔的責任。

無機化學實驗是大學生進入校園后接受系統和嚴格的化學實驗技能訓練的第一課，它不僅為無機化學的基礎學習提供技術支持，更重要的是為今后獨立進行科學實驗研究起著開路鋪石的作用。將綠色化學引入無機化學實驗的教程，讓學生從大學的第一課開始，將綠色化學的理念融入到學習中，學生從根本上以“綠色”的角度認識化學、理解化學、學習化學，在學習、操作過程中學習到綠色化學的知識和實驗技能。

在無機化學實驗教學中應用綠色化學理念不僅為社會培養了更多具有環保意識的專業型人才，同時還使國內化工生產工作綠色化，有利于我國化學化工工作可持續發展，對環境保護工作有著重要的意義。

2　無機化學實驗教學的思路與措施

2.1教師以教學改革為奠基

加快推進無機化學實驗綠色化改革，是高校實驗室教學改革的重點之一。高校教師作為實驗教學的主體，首先要擁有強烈的綠色化學意識，其次要主動吸收綠色化學先進理念、方法，知行合一，才能在教學第一線發揮出最優效果。課前備課，教師在掌握實驗項目基本原理、操作外，更要主動拓展知識結構和方法體系，學習最新的相關的綠色合成方法、處理手段，將實驗綠色化融入到自身的知識體系中；在實驗教學過程中，堅守綠色化學原則，適時地傳授、灌輸綠色化學思想，引導學生在面對實驗過程中出現的污染問題能夠熟悉使用“綠色化學12原則”來考慮和解決，通過類比、對比來選擇污染小、安全性高、產物易分離的實驗方法，做到實驗試劑的使用有效、循環；更重要的是，對于不可避免的毒理性較大的原料或產物，要采取必須的可靠、有效的保護手段，并進行一系列的無害化處理，減少對環境的污染以及對實驗人員的危害。

教師在綠色化學課程意識的指導下，將綠色化學的思想貫穿于整個化學教育的全過程并形成終身的學習理念，使學生認識到從“粗放型”的傳統化學向“集約型”的綠色化學轉變，這是科技一大進步，也是化學發展的一大飛躍。

2.2培養和強化學生綠色化學的意識

無機化學實驗綠色化需要主動地控制污染的產生，而不是被動的進行治理，它一方面要求我們盡可能降低污染物質的使用與合成，另一方面則需要我們及時地對無法避免的污染物質進行無害化處理。在教育教學過程中，實踐無機化學實驗綠色化需要遵從以下幾點原則：首先，在設計實驗時，避免有毒有害物質產生的實驗；其次，在進行實驗時，盡量使用無毒、無害、利用率高的化學試劑，使用污染物產量少的實驗器械；最后，對實驗產生的廢棄物進行妥善處理，防止泄漏造成污染。

2.2.1嚴格管理實驗室控制污染物質流出

在無機化學實驗中，實驗內容覆蓋面廣，試劑種類多、消耗量大，部分試劑毒理性強，個別反應過程會釋放出有毒氣體，對環境造成污染，對實驗人員、實驗教師帶來危害。實驗過程中，要保持實驗室的清潔，確保實驗儀器正常運行。保證通風設施工作正常，防止實驗過程中所產生的廢氣對實驗室及周圍環境造成污染，根據廢氣污染物的具體性質和數量，安排產生有害氣體的實驗在通風櫥柜中進行，并選擇了適當的方法對它們進行凈化處理。對試劑要進行妥善管理，制定完善的藥品管理制度：各類藥品嚴格執行分類存放分開保管等科學措施。如：無機類按酸、堿、鹽分類、有機類按官能團分類、其他雜類按表面活性劑、香精等分類。尤其對劇毒、易爆藥品，專門保存在特制的墻柜里，并加鎖。同時做到注意化學藥品的存放期限，室內恒溫、恒濕、保持通風通暢等保障措施。在學生參加無機化學實驗課程時，化學教師要給所有學生普及實驗常識，如：如何正確使用和處理實驗室中的有毒有害、易燃易爆的藥品，如何規范操作實驗設備，避免對自己造成傷害等?？傊?，實驗室實施綠色化科學管理，既能減少實驗試劑的浪費，節約經費開支，又能降低化學試劑對環境的污染，是構建綠色化學實驗室建設的一項重要環節。

2.2.2創新教材、多途徑實現綠色化

通過改良教材、創新實驗，推進無機化學實驗綠色化。如：在硫酸亞鐵銨的制備實驗中，傳統的實驗內容是先將機械加工過程得到的鐵屑通過堿煮的方法除去鐵屑上的油污，這不僅會產生大量的實驗廢氣、廢液，對環境造成污染，而且酒精的消耗量也比較大?；诰G色化學的理念，在滿足實驗要求和目的的前提下，我們曾先后采樣過兩次改良方法：先是收集利用廢舊石棉網上的細鐵絲取代鐵屑，實驗結果發現：細鐵絲氧化程度大，含鐵量低，實驗結果不理想；后直接為學生提供純度較高的鐵粉代替鐵屑，在沒有造成過多費用損耗的基礎上節省了實驗時間，減少對環境的污染。

2.2.3利用現代信息技術手段減少污染源頭

在進行毒理性較強或易燃易爆或環境污染嚴重的化學實驗時，為了達到相應的實驗效果，教師可以利用仿真實驗室等現代信息技術手段進行教學，從而完成必修的課程內容。這種先進技術的運用不僅減少化學廢棄物的產生，同時還為學生提供了觀看更為清晰、生動、形象的化學實驗現象的條件，有效避免學生受到有毒有害物質的傷害。例如：在進行強酸、強堿混合生鹽的實驗時，可以通過觀看相應的視頻，觀察化學現象，對于沒看清或需要反復觀察的學生而言，視頻的循環播放有效的滿足了學生的要求，激發了學生的學習興趣，提高了實驗教學效率，加強了實驗教學質量。

2.2.4對實驗廢物進行無害化處理

無機化學實驗涉及的試劑用量大、種類多，教師需指導學生對實驗廢棄物進行合理分類，并及時進行無害化處理。實驗廢棄物可以分為廢液、廢渣和廢氣三種。對于廢氣，可以通過水或者堿液的吸收，將其進行妥善處理。對于廢水，可將不含有害離子的廢水按照酸性和堿性進行分類，隨后分別倒入實驗室的廢酸桶和廢堿桶里，對其進行階段性的中和調節，將兩種液體混合后，在混合液的pH值處于6.5～8.5范圍內時，將混合液直接導入排水通道。含有有害離子的廢液先進性化學沉淀，分離沉淀后將清液再進行中和反應，然后將中和后的液體排放到下水道。最后，將廢渣進行處理，有些廢渣具有回收價值，可將這類廢渣進行回收再利用，其他沒有用的廢渣分類存放，然后進行階段性的處理。

3　結語

綜上所述，無機化學實驗課程是無機化學教學的重要環節，在無機化學實驗教學中滲透綠色化學理念對綠色化工生產工作有著重要意義。在實驗課程中，規范實驗過程，加強學生對實驗的精準操作，培養學生的綠色化學意識，使學生對綠色化學應用加以重視。在實驗結束后，要對化學實驗產生的廢棄物進行妥善處理，避免對環境造成化學污染。只有這樣才能提升綠色化學理念在化學發展中的地位，為人民群眾營造一個綠色生活環境奠定理論基礎。

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