淺談綠色化學理念在大學化學實驗教學中的應用

陳凌

摘 要 綠色化學是一種以減少污染為目標的新理念。在其核心原則的指導下，從原料試劑、實驗方法等角度探討了其在大學化學實驗教學中的應用。

關鍵詞 綠色化學 大學化學 實驗教學

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

0前言

綠色化學又稱為清潔化學，即“減少或消除危險物質的使用和產生的化學品和過程的設計”，其目的是使污染消除在產生的源頭，使整個合成過程和生產過程對環境友好，不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物，不再處理廢物，這是從根本上消除污染的對策。由于在始端就采用預防污染的科學手段，過程和終端均為零排放或零污染，世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。由于在大學化學實驗課的授課過程中，常常伴隨著有毒有害廢棄物的產生，因此，在教學中引入綠色化學理念，是十分重要的。

1綠色化學理念的概述

綠色化學的核心內容為原子經濟性，是指最大限度地利用原料中的每個原子，使之結合到目標產物中，反應產生的廢棄物少，對環境造成的污染小。實驗過程中應遵循5個“R”原則：“Reduction”即減少使用原料，“Reuse”即循環使用，“Recycling”即資源的回收利用，“Regeneration”即資源和能源再利用，“Rejection”即拒用有毒有害品。

2綠色化學理念在化學實驗教學中的應用

2.1微量實驗替代常量實驗

微量實驗也稱為微型化學實驗，通過采用微量反應容器，從而使化學反應過程中所用的化學試劑的量減少到常量化學反應中所用試劑量的0.1%-10%，確保在達到同樣實驗效果的前提下，使用最少的實驗試劑，從而降低實驗中有毒，有害廢棄物的產生及排放量，保護了師生的身體健康，體現出更大的環保價值。

例如在配位化學實驗中，傳統的實驗方法是將化學試劑滴加到試管中進行反應，觀察實驗現象。為了能夠觀察到明顯清晰的實驗現象，整個過程所需的試劑量較大。采用微量顯色反應法，可將試劑滴加在白瓷板上，進行反應并觀察其現象。在保證實驗現象的前提下，所用試劑量大幅度下降，達到了環保的效果。

2.2無毒試劑替代有毒試劑

由于化學試劑的種類繁多，有些試劑對人類身體健康有害，有些試劑對自然環境有污染，有些試劑具有強氧化性，易燃易爆構成安全隱患，所以在化學實驗中選用試劑時，應優先考慮同類試劑中安全無毒的一類。

例如在分光光度計的使用實驗中，傳統的實驗試劑是高錳酸鉀，而該試劑本身具有強氧化性，在試劑保管貯藏時易構成安全隱患，另外廢液回收不當時，易對環境造成污染。因此在該實驗中，將高錳酸鉀試劑替換成日落黃色素，作為一種食用色素，日落黃廣泛地應用于食品及飲料當中，在保證實驗的教學目的和實驗結果的前提下，從對師生健康的角度，對環境污染的角度以及貯藏時安全的角度來看，日落黃色素均優于高錳酸鉀試劑。

2.3串聯實驗替代獨立實驗

傳統的化學實驗之間為相對獨立的個體，彼此之間的聯系較少。串聯實驗又稱為組合實驗，在“Reuse，循環使用、重復使用”的原則下，利用各個獨立實驗之間的內在聯系，將之串聯起來，使得前一個實驗當中的產物成為后一個實驗的原料試劑，從而實現對化學試劑的重復利用，提高化學試劑的使用率，減少環境污染。

例如，將碳酸鈉標準溶液的配制實驗和酸堿滴定實驗相串聯，前一個實驗中的產物碳酸鈉標準溶液可以作為后一個實驗當中的實驗試劑，在實驗教學中將這兩個獨立的實驗組合起來，減少了化學試劑的使用量和實驗廢液的產生量，降低了實驗的成本并降低了污染。

2.4重視廢棄物的回收和處理

在傳統的實驗教學中，往往忽略實驗當中廢棄物的收集和處理，即使實驗室中設置了相關的規章制度和廢液回收裝置，但相當一部分學生在實驗過程中因思想不重視或嫌麻煩，直接傾倒廢液，對環境造成危害。

對此，在實驗教學中首先從思想上進行教育，播放環境污染的短片，使學生認識到實驗室廢棄物回收及處理的重要性，產生社會責任感;其次，實行組長責任制，每個實驗小組指定一個組長，由組長負責監督和管理該組的廢棄物回收;最后，以綠色化學的標準進行化學實驗評價，將該部分計入到實驗成績考核當中，對學生起到約束的作用。

3結語

綜上所述，將綠色化學理念應用到大學化學實驗教學中具有非常重要的意義。一方面，培養了高素質的應用技術型人才，適應了國家經濟轉型期的發展需求;另一方面，在教學過程中不僅教授學生專業知識和技能，更培養了學生的社會責任感，使學生能夠在畢業之后以積極的心態投入到國家社會的建設當中去。

參考文獻

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