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绿色化学实验范文1
绿色化学是世界科学可持续发展的需要，自1995年，由中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题以来，我国的绿色化学也逐渐活跃起来。近几年，随着环境污染的日益加剧，生态环境的不断恶化，人们越来越关注污染问题，绿色化学观点的提出，让许多与化学息息相关的行业都积极响应。面对学术界绿色环保的方兴未艾，作为化学教育工作者，除了具有扎实的基础知识以外，还应将环境污染、保护、治理等作为自己的研究方向。将绿色化学的理念根植于心，牢固树立可持续发展的观念，“计利当计天下利，求名应求万世名”，正确处理可持续发展和绿色环保的关系，将绿色化学的十二条原则始终贯穿于化学教学实验全过程之中，从一点一滴入手，培养并传播绿色化学的理念，绿色化学强调的是原子经济性，即在获取新物质的化学原料中，充分利用每个原料原子，实现“零排放”，既充分利用资源，又从根本上解决污染物排放问题，让这种理念时刻伴随学生，随着知识的积累而得到传承和发展。在传授学生知识的同时，还要引导学生正确认识科技发展的负面性：若保护不好环境，发展也会受到严重制约。在课堂上，教师可以提出关注较为广泛的问题进行讨论，比如：40年代初期发生在美国洛杉矶市的“化学烟雾事件”。光化学烟雾是大量碳氢化合物和挥发性有机物在阳光作用下，与空气中其他成分起化学作用而产生的。这种烟雾中含有臭氧、氧化氮、乙醛和其他氧化剂。在1952年12月的一次光化学烟雾事件中，洛杉矶市65岁以上的老人死亡400多人。由此引出我国社会关注度较高的问题——雾霾的成因。光化学烟雾主要为气态污染物，而雾霾则是大气颗粒物，然而光化学烟雾最终生成大量的臭氧，增加大气的氧化性，这导致大气中的二氧化硫、二氧化氮被氧化并逐渐凝结成颗粒物，从而增加PM2.5的浓度。也就是说，光化学烟雾可能成为雾霾的来源之一。因为这种讨论与我们每个人生活都息息相关，积极指导学生开展与化学相关的绿色环保行动，这既有利于知识的巩固，又能增强学生的环保意识，使学生明白，我们生活的地球处处需要保护环境。
二、尝试探索创新，推广绿色实验
众所周知，很多化学知识都是以化学实验引入并且加以验证的，实验是化学教学中的重中之重，如果能在基层教学过程中，大力推广绿色实验，势必会将绿色化学贯穿整个教学。传统化学实验所使用的实验药品，以及伴随实验所产生的各种废弃物，不但对环境造成污染，对师生的健康或多或少都会有一些影响。因此，在教学实验中，教师应严格把关，Anastas和Warner提出了绿色化学的12条原则，这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。
1.防止废弃物的产生，比先产生后治理要重要；
2.合成方法应设计尽可能将所有起始物嵌入到最终产物中去；
3.只要可能，合成反应应设计成反应中使用和生产的物质对人体和环境无毒或毒性很小；
4.设计的化学产品应在保证其应有功能的同时尽量使其无毒或毒性很小；
5.尽量不用辅物质（如溶剂、分离试剂等），当不得已使用时，也应使用无毒物质；
6.能量消耗应是越少越好，应能为环境和经济方面所认可，合成方法应在常温、常压下实施；
7.只要技术上和经济上是可行的，尽量选择可再生的原料；
8.应尽量避免不必要的派生过程；
9.尽量使用具有催化选择性的试剂；
10.化学产品中的设计应保留其功能，减少其毒性，当完成自身功能后不再滞留于环境中，使之降解为无毒的物质；
11.需要开发实时、跟踪监控的分析方法，预先监控有毒物质的形成；
12.化学物质及其在化工过程使用中的物态，应选择潜在化学随机事故（包括气体泄露、爆炸和着火）最小的，等等。从以上论点可以总结出，化学实验绿色化的内容包括：化学试剂、溶剂和催化剂的绿色化，尽量选择低毒和可再生资源，溶剂尽量选择水溶剂，避免采用有毒有害和挥发性溶剂，催化剂应首选采用无毒害、无腐蚀的物质；实验剂量绿色化，在保证完成化学反应的情况下，尽量使用最小剂量的试剂、溶剂和催化剂；对实验产生的“三废”进行无毒无害化处理，确保污染程度降到最低。
三、激发探究精神，完善绿色化学
（一）开展微型化学实验
微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。近年来，在我国化学实验教学改革领域中，微型化学实验蓬勃发展，引起国内化学教育界极大关注。目前微型化学实验开展到分析化学、物理化学、医用化学和高分子化学实验的微型化探索，并取得了骄人的成绩，逐渐形成了具有中国特色的微型化学实验特点：微型仪器价格低廉且配套比较完整，在国际上具有很强的竞争力。此外，微型化学实验与传统实验相比，具有明显的绿色环保、节约药品和节省时间的特点。微型化学实验的优势已经在教学中呈现出来，受到了广大师生的欢迎。目前，国内已有800余所大、中院校开始采用微型化学实验。
（二）探究精神在绿色化学实验中的应用
绿色化学实验范文2
一、绿色化学实验和绿色化学观
绿色化学是实现人与自然和谐相处的化学观念，能够实现清洁化学，其在刚开始使用时就是本着防止污染的要求的．绿色化学在应用的时候能够对原子进行充分地运用，能够实现资源的合理利用，既能够实现环境友好，又能够节约材料使用的费用．在高中化学实验教学中，在进行化学反应时，应该尽量减少材料的使用．
（一）绿色化学的发展观
绿色化学主要指的是人与自然的协调发展，而且又不会阻碍经济的发展，为子孙后代留下良好的生存环境，在发展经济的过程中要注意环境保护，而且要减少资源的使用．其实现自然、社会和经济的均衡发展，实现三者的稳定性．绿色化学教育，要求在科学技术的指导下，能够促进人的全面发展，从而能够使人们对科学有着正确的认识．
（二）绿色化学的价值观
环境的价值观指的是人们对环境的正确理解，应该改变传统的自我意识，强调人与自然共生，实现人与自然的和谐，在高中化学实验教学中，要分析化学实验会对人体产生的危害，而且要认识到绿色化学不仅仅要在化工行业实现，而且要在整个化学领域实现．
（三）绿色化学的道德观
现在，工业文明在迅速地发展，所以，应该树立环境道德观，实现环境与人的和谐共生，环境的价值在于主观和客观的有机结合，所以，要实现人与环境的统一．
（四）绿色化学教育观
绿色化学的目的在于将环境污染控制在最低的限度，从而能够为人们的生存和发展提供良好的环境，确保自然环境的优美，而且要完善化学学科的发展．绿色化学这一概念在高中化学教育中落实，已经成为了高中化学教育的重要构成，是绿色化学理念作为一种基础教育，深入学生的内心．
二、在实验中进行绿色化学观教育
（一）要大力完善化学微型实验的操作
微型化学实验并不是将通常的实验进行压缩，而是创造微型化的条件，使实验能够在微型化条件下进行，从而能够节省试剂的使用．微型实验主要表现在使用装备的小型化，以及尽量少的使用试剂，这样能够使实验更加便捷，而且还可以节约试剂，减少实验用过的试剂对环境造成的污染，是绿色实验的代表．在化学实验中，也可以采取变废为宝的方式，将身边一些废弃的材料制作成实验用品，可以运用一次性针筒当作试管使用．在化学实验中，对实验的仪器进行小型化处理，对那些实验中经常使用的试剂要制定限量，在试验中不能超过限量．在实验仪器的小型化过程中，要将烧杯、容量瓶等微型化．在进行实验分析时，可以借助多媒体技术将微型化实验放大，达到良好的观看效果．
（二）规范、科学地进行化学实验的操作
在进行化学实验时，应该规范实验操作的流程，在对药品进行称量时，应该称量规定的计量，实验过后，应该将那些废弃的试剂放入回收站中，这样不仅仅能够对一些试剂进行处理，也可以防止试剂间相互反应发生的安全问题．在进行化学实验时，在闻气体的时候，不能用力，而且，要检查实验的密闭性，防止实验中发生泄露的问题．
（三）找寻实验替代的仪器和药品
在实验的过程中，可以通过改变实验的方式，尽量选择一些不会对环境产生污染的试剂，对实验步骤可以进行重新的设计．当遇到一些存在危险系数的实验时，尽量不去做实验．在运用一些有毒的试剂时，老师要格外强调，在各类元素发生反应时，要防止在反应过程中产生有毒的气体，从而对学生造成损伤．
（四）正确处理实验废弃品和剩余的药品
在高中化学实验教学的过程中，应该强化对实验室的管理，老师应该将试验中应用的废弃品统一回收，可以采取分解和燃烧的方式对这些废弃品进行处理．有些实验的材料是可以回收利用的，老师要回收起来，以便下一次实验可以重新利用．在实验室内，可以设计尾气的吸收装置，这样就能够将大量的气体吸收，从而能够防止污染．
三、结束语
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一、通过绿色化学的理论和方法来设计绿色化学实验
绿色化学作为一门新兴学科，尚有许多不成熟的地方，但经过10年来的研究与探索，该领域的先驱研究者已总结出许多理论和原则。Anastas和Warner曾提出绿色化学12条原则，这些原则可作为化学工作者设计一个化学实验是不是绿色化学实验的指导方针和标准。
氨气的制取和性质实验是高中化学（必修1）一个重要实验。现行教材中的实验都是采用氯化铵与氢氧化钙混合直接加热来制取氨气，然后用另一套装置进行喷泉实验。由于反应有水生成，在加热时或停止加热后，所用大试管极易炸裂，尤其是学生实验，试管破损率达70%以上，造成浪费。从绿色化学原理出发，改用氧化钙和氯化铵反应来制取氨气，并将氨气的制备、收集、性质实验组合为一体，形成半封闭式装置，有效防止传统方法中试管易炸裂、操作时对环境污染和人体危害等弊端。经反复验证及学生实验，这种实验新方法反应速度快、集气量大，喷泉实验持续有力，实验操作简便、时间短、成功率高，是一种无污染、经济易行的绿色化学实验。
二、通过微型化学实验实现化学实验绿色化
微型化学实验（microscale laboratory，ML）是近30年来发展很快的一种化学实验新方法、新技术，被誉为“化学实验的革命”。微型化学实验是着眼于环境安全和污染预防的需要，用尽可能少的药品，在微型化的仪器装置中进行的化学实验。微型化学实验不是常规化学实验的简单缩微或减量，而是在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索，达到以尽可能少的试剂来获得尽可能多的化学信息和目标。微型实验试剂用量少，是在微型装置中以少量试剂来进行的实验。
在化学实验中，经常用到或实验过程中经常会产生易燃、易爆和有毒等危险品，从绿色化学的角度出发，化学实验应尽量减少这些危害环境和人身安全的危险品的使用和产生，而这正是微型化学实验的优势所在。例如，气体的制备与性质实验在基础化学实验中占有相当大的比例。如Cl2、HCl、HBr、H2S、NO2、NH3、CO都是有毒气体，排入环境会导致环境污染，在通风设备不良的实验室还可能导致中毒事故的发生。而这些实验如果改为微型实验，由于产生的气体量极小，处理所产生的废气较为方便，即使偶尔散发到环境中也较易控制在安全浓度以下，因而不存在中毒的危险。
微型化学实验的研究着眼于环境保护和化学实验安全的需要，体现了现代科学技术发展水平的要求，是公认的以尽可能少的试剂来获取所需化学信息和实验原理和技术。微型实验除了具有现象明显、操作简单快速、节省经费、减少污染、安全、便于携带等优点外，在培养、提高人的科学素质上也发挥着不可估量的作用。它的兴起和推广虽然早于绿色化学，然而他的理想目标和方法与绿色化学是完全一致的，因此，实验的微型化实际上就是实现实验绿色化的成功的途径之一。
三、通过小量———半微量化学实验实现化学实验绿色化
小量———半微量实验方法采用常规的小量实验仪器和设备，对化学实验的基本操作、基本原理、综合实验采用小量化，元素及其化合物的性质实验采用半微量化。小量———半微量实验方法避免了微型化学实验的一些局限性，是在绿色化学思想的指导下，用预防化学污染的新思想对常规实验进行改革而形成的实验方法。常规实验的小量化是指在不改变实验方法和实验操作技术的前提下，采用常规的小容量仪器，药品用量减量。无论从实践基本操作的规范化，还是强化技能训练，养成良好的科学态度与习惯方面，常规实验都是不可缺少的环节、常规实验的小量化不存在微型实验中的实验室“转型”问题，不用额外的经费投入，反而可以充分利用实验室现有资源，因为成熟的实验技术更容易推广。在实验现象明显、效果显著的前提下，实验中试剂的浓度和用量降至最低限度。半微量实验试剂的用量或浓度仅为常量的1/10~1/5，其试剂用量比对应的常量实验节约80%以上。如焰色反应实验的改进：取一根干净的玻璃棒，在一端缠绕少许脱脂棉使之成球状。先滴2~3滴乙醇于其上，然后滴2滴1mol?L-1的待测溶液，在氧化焰中灼烧，观察火焰的颜色。观察完毕去掉脱脂棉，洗净玻璃棒，用同样的方法进行其它待测金属盐溶液的焰色反应。这种方法是传统铂丝圈（或镍———铬丝圈）的最佳替代方法，其灼烧呈现的焰色与铂丝做的焰色完全一致，而且具有成本低、操作方法简单、火焰持续时间长等优点。对于钾的焰色反应，采用本实验方法，不用蓝色钴玻璃片滤光也能清楚地观察到其焰色，现象明显。实践证明，药品用量的半微量化在实验结果的准确性与严密性上与常量法并无明显差别，反而使学生在做实验时更细心、认真，避免了照方抓药、粗放式的实验方法。小量———半微量化学实验方法在激发学生对化学的兴趣、强化动手能力的训练、培养创造性思维、树立绿色化学观念上同样有着独特的作用。
四、通过计算机辅助设计与多媒体仿真实现化学实验绿色化
绿色化学实验范文4
论文关键词：绿色化学,环境保护,化学实验教学
一、绿色化学12条原则
Anastas和Warner提出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准：
(1) 最好是防止废物的产生而不是产生后再来处理；
(2) 合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌并入最终产物中；
(3) 只要可能，反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小；
(4) 设计的化学产品应在保持原有功效的同时,尽量使其无毒或毒性很小；
(5) 应尽量不使用辅物质(如溶剂、分离试剂等)，如果一定要用，也应使用无毒物质；
(6) 能量消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑所接受；
(7) 只要技术上和经济上可行，使用的原材料应是能再生的；
(8) 应尽量避免不必要的衍生过程(如基团的保护与去保护，物理与化学过程的临时性修改等)；
(9) 尽量使用选择性高的催化剂，而不是靠提高反应物的配料比；
(10) 设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞留于环境中，而可降解为无毒的产物；
(11) 分析方法也需要进一步研究开发，使能做到实时、现场监控,以防有害物质的形成；
(12) 一个化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减小实验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。
综观以上12条，可以看出:绿色化学提出的目标和任务不是被动地治理环境污染，而是主动地防止化学污染。这也是绿色化学与环境保护二个概念不同的地方。绿色化学是“防”，环境保护是“治”，只有从根本上切断污染源，才能真正做到保护环境。同时，我们也看到，绿色化学是一举多得的事情。
二 、开展绿色化学实验教学的尝试
(1) 开展微型化学实验 微型化学实验(microscalechemicalexperiment或microscalelaboratory简称M.L.)是20世纪80年代经济发达国家的高校为解决化学专业,耗资巨大的三废处理问题、实验安全问题及一些试剂价格过于昂贵而发展兴起的一种新实验方法,它的试剂用量是常量实验的十分之一至千分之一。微型化学实验是绿色化学实验的重要组成部分，我们应该把握住微型化学实验的精髓，积极开展化学实验的微型化研究。微型化学实验是以尽可能少的试剂，来获取所需化学信息的实验原理与技术，而不一定要在微型仪器中进行。由于试剂用量大大减少，产生的“三废”量也非常少，基本解决了对环境的污染问题，也大大地节约了实验费用。多年来，我们对传统的实验进行了改进，采用了“性质实验点滴化，分析实验减量化，合成实验微型化”，用已有的仪器就能完成大多数实验，从而实现了“以尽可能少的试剂获取所需化学信息”的目标。如性质实验，在不影响实验效果的前提下，尽可能降低试剂的浓度，减少试剂的用量；滴定分析实验，将标液的浓度由0.1mol·L降至0.01mol·L～0.02mol·L,滴定管使用25mL的，锥形瓶改用100mL微型化学实验的主要优越性在于：试剂用量大大减少，减少了相关辅助材料、水电的消耗，降低了实验成本，也提高了实验的安全性；产生的“三废量很少，改善了实验环境条件，极大的减少了对环境的污染。微型化学实验具有减少污染、安全、节约实验经费与时间等优点，是化学实验绿色化的重要手段，值得大力提倡和采用。
(2) 串联实验以及试剂的回收利用 串联实验是指通过调整实验次序，使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如把萃取和蒸馏实验安排在一起，利用四氯化碳萃取碘的水溶液，得到碘的四氯化碳溶液，然后在碘的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液至紫色刚好消失，利用反萃取把四氯化碳分离出来，最后进行蒸馏，使四氯化碳回收再利用串联实验以及试剂的回收利用在一定程度上减轻了常规实验对环境的污染，有利于环境保护。
(3) 寻找替代性试剂、溶剂、催化剂 实现同一变换可能存在几种可供选择的试剂、溶剂、催化剂,只要可能，实验过程中应尽量寻找实现同一变换最无害的试剂替代有毒有害的试剂；通过改变反应的溶剂，用不易挥发、无害的溶剂(H2O)代替挥发、有毒的溶剂；用高效、无毒、无害的催化剂代替腐蚀性严重的催化剂。如无机实验中，可用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氢进行阳离子沉淀实验；有机实验中，甲苯可用来代替苯作为更安全的有机溶剂；酯类合成实验中，可用无机盐、离子交换树脂、高效固体酸Fe2O3-SO4代替浓H2SO4作催化剂，不仅具有较高的选择性、转化率，还可避免浓H2SO4腐蚀性，而且反应速度快，催化剂易于分离回收重复使用等特点是一类理想的环保催化剂。
(4) 妥善处理实验产生的“三废” 化学实验室的环境保护应规范化、制度化，应对每次产生的“三废”进行处理。把用过的酸类、碱类、盐类等各种废液、废渣，分别倒入各自的回收容器内，按照国家要求的排放标准进行处理，可采取中和、吸收、燃烧、回收循环利用等方法来处理废弃物，对于实验过程中产生大量有毒有害及腐蚀性的气体，在通风橱内完成实验，并将尾气进行集中收集，采用吸收、中和等方法集中处理，对于重金属废液一般采用回收的方法进行处理。在开放实验中，鼓励学生设计一些废液的处理或回收实验，如银废液回收银、含碘废液回收碘、含铬废水的处理等，这有利于提高学生的环保意识。
三、实现绿色化学实验教学的其他途径
(1) 开放研究性课题,让学生自主探求解决环境问题的新方式。研究性课程的设置,意在培养学生独立思考、自主学习,应加以合理引导,抓住机遇,从课题选择上适当调整,促进学生关注社会、关注环境的意识。
(2) 提高教师实施绿色化学教育的能力和专业水平。高素质的教师是培养造就高素质学生的基本保证。绿色化学是化学科学与环境科学、生物科学、医学科学等学科结合的产物,是化学科学的发展与进步,仍然属于化学范畴,因此,化学教育工作者不仅要系统地学习关于绿色化学的理论知识,学习有关绿色化学技术的最新研究成果和发展方向,以及与之相关学科的知识,还必须有扎实宽厚的化学基础知识、理论和技能。
(3) 要改进教学方法,提高教学手段的现代化水平。传统的教学方法是伴随着应试教育产生的,不利于培养学生的创新精神和实践能力。要积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新意识。电化教学手段(包括投影、录像、光盘等)和信息网络手段(如上网、使用多媒体等)能更直观、形象的体现绿色化学内容,更迅速地获取有关绿色化学知识及技术的最新成果,便于教师教和学生学。还要开发能辅助设计的计算机软件,以帮助设计和实施绿色化学,这对绿色化学的发展进步大有裨益。
环境保护是我们的立国之策，强国之本，必须予以高度重视。作为一名化学教师，在教给学生知识和技能的同时，还要教给学生保护环境防止污染的思想和方法,最大限度地消除或减轻实验对环境所造成的危害，使化学实验绿色化。总之，全面实现化学实验绿色化的道路还很漫长，这期间，不但需要对化学实验教学进行绿色化改革,更需要高校化学教育工作者对化学实验绿色化的方法进行深入的研究与探索。
参考文献
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绿色化学实验范文5
一、改进常规化学实验
在人教版九年级化学教材中，实验室制取氧气所选用的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰，其中二氧化锰是催化剂，在实验过程中本身质量和化学性质并不发生改变，因此可重复使用。但在实际做实验时却发现二氧化锰的消耗量很大，用完后不容易过滤，因此在很多情况下就直接倒掉，另外二氧化锰的用量若控制不当，反应过于剧烈会使过氧化氢溶液从长颈漏斗中溅出伤人。由此可以联想到，能否把二氧化锰粉末制成颗粒状，这样在使用后过滤回收就更简单易行。经过查阅资料和研究情况，在常见的几种物质中最终选择用沙子和水泥将二氧化锰粘合成大颗粒状。具体操作如下：【实验步骤】（1）将水泥、沙子和二氧化锰按2：7：2的质量比均匀混合，并用胶头滴管滴加适量的水将其湿润。（2）待二氧化锰和水泥的混合物凝固时，取少量此凝固物制成颗粒状，自然条件下晾干。（3）取两个广口瓶，按图1组装好两套实验装置，并检验装置的气密性。（4）向其中一个锥形瓶中放入适量的二氧化锰粉末，另一个则放入7~8粒二氧化锰凝固颗粒。（5）同时向两个锥形瓶中加入等体积等浓度的过氧化氢溶液，观察实验现象。（6）实验结束取出二氧化锰的凝固颗粒，继续加入与（5）中相同的过氧化氢溶液，观察现象。在氧气的实验室制法中，二氧化锰颗粒可以循环使用，而且用过的颗粒晾干后还可以再次使用。实验后指导学生回收二氧化锰颗粒，并提出以下问题：如何用实验证明化学反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变。学生经过小组讨论，设计了如下实验过程：（1）称量反应前二氧化锰的质量m1；（2）将称量好的二氧化锰颗粒放入过氧化氢溶液中，观察实验现象；（3）反应完毕后，过滤出二氧化锰颗粒，干燥，称量二氧化锰的质量m2；（4）将二氧化锰颗粒再次放入过氧化氢溶液中，观察现象。实验结论：二氧化锰颗粒的质量和化学性质在化学反应前后不变。学生在亲身体验和经历了实验过程后，能做到节约化学药品，对可回收的药品做到再利用，达到实验绿色化的目的。
二、实验微型化设计
微型实验，简单地说就是利用微型设计的实验仪器，尽可能地减少药品的用量。它的特点是实验药品用量少，仪器小、基本没有污染、现象明显直观。因此，可以通过对实验进行改进，达到缩减实验药品用量，减少实验仪器使用频率，降低成本的目的。在实验中采用微型化实验，不仅可以提高药品利用率，同时，还可以使学生认识到实际的工业生产中会考虑成本这一重要因素，体会实际的工业生产中会提高经济效益的因素。使用微型实验，实验现象明显，药品消耗量少，实验体系封闭，有效地减少了药品的使用，使实验绿色化、环保化，潜移默化中培养了学生开拓创新的精神，积极改进实验的能力以及树立绿色化学的思想。例如，微型化实验策略在“钠与水反应”实验中的应用：“钠与水反应”原实验：【实验仪器】烧杯1个、镊子一个。【实验药品】蒸馏水、钠、酚酞。【实验原理】2Na+2H2O=2NaOH+H2。【实验步骤】按图2所示装置，在大烧杯中加入少量水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块约黄豆大的钠，用镊子放入烧杯中，观察现象。【实验不足】原实验中，如果钠取得过多，反应过于剧烈，甚至会发生爆炸；另一方面，生成的气体在水液面下，不容易收集，同时，收集时手极容易被氢氧化钠溶液腐蚀，实验安全性差。改进后的“钠与水反应”实验：【实验仪器】U型管1个、尖嘴导管1个、单孔塞一个、带止水夹的导气管。【实验药品】金属钠，蒸馏水，煤油。【实验原理】2Na+2H2O=2NaOH+H2。【实验步骤】如图3所示，取1小块钠(黄豆大小)，在U形管里面先装入一定量的水，试管的一端用单孔塞塞住，单孔塞上有漏斗，在管的另一端加入一定量的煤油，再放入几粒钠（黄豆大小），快速地用单孔塞塞住管口，上面带有尖嘴导气管。气体产生时，水被挤压到漏斗中（以防打湿桌面），水面升高可以对氢气形成压力，有利于气体点燃。实验优点：（1）反应后产生的气体便于收集，纯度较高，更容易验证生成的是氢气；（2）采用微型化实验，节约药品；（3）加入酚酞后的溶液变红色，现象明显。
三、利用循环装置实现封闭化
例如，氯气实验室制法的改进。实验方法：按上图组装好仪器，分别检查K1和K2两部分的气密性，检查整个装置的气密性。然后先在蒸馏烧瓶内装二氧化锰，再在分液漏斗里加入浓盐酸，在烧杯里加入氢氧化钠溶液。打开止水夹K1，关闭止水夹K2，然后制取氯气，a1瓶收集满氯气后，打开止水夹K2，关闭止水夹K1，氯气进入集气瓶b1，此时导管a1处没有氯气通过，可以更换集气瓶。依此类推，用同样的方法可以收集到多瓶氯气。该方案优点是：安全循环操作，收集多瓶氯气，在操作中，氯气的溢出量很少，有效地减少了氯气向空中扩散的程度，从而减少了对人体的危害和对环境的污染。对于有毒有害气体的制备，都可以采用这种方法，既可以由单人进行连续操作，又能够减少有毒害性气体的泄漏。但是这种改进只能相对减少氯气制取过程中的泄漏，如果能够利用收集氯气的小钢瓶，就可以把实验室制取氯气过程中泄漏的氯气减小到零，同时也使实验操作更方便。
四、实验废弃物的绿色化处置
大部分中学化学反应中会产生一些非主要生成物的物质，一般当作废物来处置，但是，教师切忌忽略了这些物质的作用，不要以为不是反应所需的物质就是废物，就随意丢弃，这个反应的废物，也许是另一个反应的反应物或是催化剂，或是可以用作其他用途。总之，许多看似是废物的物质，可能会有其他用途，认识到这一点后教师就需要对其进行合理处置。化学实验中产生的废物，应该依据绿色化学“减量化，再利用，再循环”的原则进行处理。例如，实验所产生的废酸废碱，可以进行集中回收，综合处理，将其pH值调整到6．5~8．5之间再排放。化学反应及化学实验丢弃物的妥善处理、回收利用，对于减轻环境压力具有十分重大的意义，对于培养学生的绿色积极意识也有很大的作用。
五、通过多媒体仿真实现化学实验绿色化
绿色化学实验范文6
［关键词］化学实验教学;污染;绿色化学教育;化学实验能力
绿色化学又名环境友好化学(EFC)、环境无害化学(EBC)或清洁化学(CC)，其本质上是一种先进的教学理念，其要求研究者应用化学技术与化学方法来消除对环境存在污染和不良影响的原料、试剂、溶液、催化剂及各种各样的相关产物与副产物。这种理念非常适用于当前的化学素质教育，学生正处于身体和智力迅速发育的时期，其不成熟的身体对有毒有害物质或废物缺乏足够的抵抗力，若是化学实验中不坚持这种理念，其未来发展必将受到影响。因此，在进行化学实验教学时必须坚持“绿色化学”教育。
1绿色化学概述
1.1绿色化学的定义
从广义来说，绿色化学是一种先进的科学理念，其可以借助化学技术或化学方法来消除化学产品在设计、制造、使用中产生的有毒有害物质，以减轻化学产品对人们健康产生的危害，避免化学污染给环境带来破坏，其从源头上阻止了化学污染的扩散，是当前工业生产领域亟须实行的一种绿色生产理念。从狭义来说，绿色化学可以为学生提供保护，隔绝各类有毒物质、产物或副产物给学生身体带来的伤害，是当前化学实验教学中必须坚持的“教学理念”。以原子反应为例，在绿色化学理念的要求下，所使用的催化剂与溶剂应该是无毒无害的，反应物原料除了需要满足无毒无害的要求，还应该是一种具有可再生性的能源，而反应产物需要兼具可降解性、安全性以及可重复利用性，即使是化学反应的整个过程，也需要采用安全度较高的生产工艺，确保能源的高利用率，只有这样才能确保化学生产的经济性或化学实验的安全性。
1.2绿色化学的原则
(1)从源头上阻断有毒有害物质的产生，而不是在有毒有害物质产生后再行处理。(2)尽可能地使参与反应的物质以及最终生成的物质不对环境和人类健康造成危害。(3)在设计方案中，最好能使所有最初的反应物被嵌入到最终产物之中;反应后的遗留物应没有或尽可能地少，或是没有滞留在环境之中，或是降解为不具有毒性的产物。(4)尽量少用甚至不用分离试剂或溶剂等辅物质，若必须用，则应确保其无毒或毒性尽可能低。(5)出于经济性和环境保护的需求，应尽量降低化学反应的能量消耗，或是将反应过程中的临时性修改、基团保护与去保护等非必要衍生过程裁剪掉。(6)若是满足经济性目标且技术上具有可行性，则应选用具有再生性的原料。(7)催化剂应优选具有高选择性的，不建议采取“通过提高反应物配料比”的选择。(8)化学物品应在保持原有功效这一前提下尽可能地无毒或低毒;分析方法应进一步开发，确保做到现场全面监控，以预防有害物质的生成，降低物质因形态变化而产生事故的风险性。
2在化学实验教学中推行绿色化学教育的重要意义
化学作为一门自然学科，以实验为科研教育的基础，我国受科技发展水平和教育理念影响，化学教学依然以传统实验方式为主，教师和学生在实验中消耗大量的药品，使用具有挥发性、易燃性的有毒试剂，进行危险性较大的实验操作，给环境带来污染的同时也给自身健康带来威胁和安全隐患。而为了改变这种“损人损己”的现状，教学工作者必须使化学实验教学走上“绿色化学教育”这一必由之路，通过绿色化学内容来培养学生的绿色意识，使其具备绿色化学实验能力。可以说，推行绿色化学的教育理念，对于实验教学有着非常重要的意义，首先素质教育对“绿色化学教育”有着迫切的要求，其次化学教学需要传播绿色化学的观点，最后学校需要通过绿色化学教育来培养学生的责任感与创新能力，使其能够更好地面对社会与未来。可以说，绿色化学既提高了教学质量，也保护了环境，预防和治理了污染，非常符合当今社会“节能减排”的发展要求。
3在化学实验教学中推行绿色化学教育的具体方法
3.1精选“绿色”实验项目
在传统化学实验中，教师优先考虑的是实验现象的鲜明性，重点在于使学生掌握基本操作技能，诸如最终产物、反应物的污染轻重与试剂、催化剂、产物的毒性则被教师无意识地忽视了，学生或是没有得到保护，或是得到被动的保护，这无疑是不符合素质教育的基本要求的。而在绿色化学教育理念的指导下，教师除了需要保证实验项目中的现象具有鲜明性、学生可以掌握基本的操作技能，其还需要兼顾到实验的“绿色”要求。首先，教师应该以“保护环境、从源头上杜绝污染产生”为出发点来筛选实验项目，将对环境有较大污染的项目予以排除，优选一些污染小的环保型实验，确保实验中的反应物与产物毒性小、污染轻、废物尽量少。以溴苯类实验为例，传统实验通常使用液溴与苯进行化学反应，原材料液溴具有较大的腐蚀性，苯则对人体造血系统有着鲜明的损害作用，基于“绿色化学教育”理念，教师应使用正丁醇与溴化钠两种安全物质替换掉苯与液溴。
3.2为无法替换的化学实验进行“绿化改进”
化学教学需要依照教学大纲进行，其中许多有机化学实验是无法替代的，其与绿色化学理念并不是完全符合的，教学工作者可以基于当前既有的科研成果对项目中的某些设计方案作出改进。3.2.1使用绿色溶剂在原有的教材中，柱色谱分离实验所使用的原料为无水苯与乙醚，在化学反应中将邻硝基苯胺与对硝基苯胺进行分离。但是苯的毒性是众所周知的，所以可以按照1∶3的比例使用乙酸乙酯、石油醚制备洗脱剂，同样可以取得理想的分离效果。而在分离亚甲基蓝与荧光黄的化学实验中，若是换用乙醇与水作为洗脱剂，同样可以取得理想的结果。并且，由于所涉及的反应物具有安全性和可重复利用性，所以可以反复进行实验来验证不同混合物浓度、氧化铝高度、探索柱直径给分离结果带来的影响。而结果证明，在1mg荧光黄加1mg亚甲基蓝的样品中滴入4滴1mL剂量、95%浓度的乙醇中，将会在最短的分离时间内获得最明显的分离效果，且所耗费的溶剂量也是非常少的。3.2.2使用绿色催化剂在必开的实验中有一种需要制备酯类化合物，教材中记载的催化剂为浓硫酸，这种物质多有酸性废液与反应副产物，其本身则具有强氧化性，污染性大、危险性大。基于绿色化学教学理念，可以使用［SiO2/SO2－4］作为浓硫酸的替代物，既能减少污染，还能提高化学实验的产率，且这种物质还具有可再生利用性。3.2.3使用绿色氧化剂有机化学实验———己二酸制备可以将其中的氧化剂进行替换，以达到绿色实验与绿色教学的目的。乙二酸可以用于尼龙－6，6的生产，这种单体的制备通常以硝酸作为实验氧化剂，但是这种物质可以产生氮氧化物等有毒气体，若是使用过氧化氢作为氧化剂，那么所产生的副产物只是水，不具有污染性，也非常安全。
4结论
绿色化学实验与绿色化学教育是素质教育的根本性要求，符合化学实验的发展趋势，学校应将二者有机结合起来，以确保化学教学的安全与无害。
参考文献:
［1］陆泉芳，俞洁.化学实验绿色化研究［J］．实验室研究与探索，2004(12)．
