绿色化学在实验教学中的应用实例分析

　　绿色化学是可持续发展的需要，是现代化学科学的新发展和重要特点之一。世界各国都在进行绿色化学的研究，并十分注重绿色化学教育。如何在化学教学中渗透绿色化学教育，是时代给化学教育提出的一个新的研究课题。新制定的《普通高中化学课程标准(实验)十分注重使学生体验和感悟绿色化学思想。在新课程背景下，作为教材重要组成部分的教科书无论是在呈现形式还是在内容编写上都发生了深刻的变化。

　　近年来，随着环境污染的加剧和人类对环境问题的关心，化学和化学家面临着前所未有的挑战。很多人对化学工业提出质疑，认为环境变差，化学是罪魁祸首，化学家应负首责。化学在物资财富和现代文明方面为人类所做出的无与伦比的贡献，似乎一下子被黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物湮灭了。

　　一、绿色化学

　　1.绿色化学的定义

　　绿色化学又称“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”等。绿色化学是人类和自然界动植物和谐相处的化学。它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化学工业中的各环节都实现净化和无污染的反应途径。绿色化学是指使化学反应效率更高，反应物最大限度地变成有用的产物，而且产生的无用副产物和其他废物越少的化学，它涉及的学科有有机合成、催化、生物化学、分析化学等，内容广泛。绿色化学的最大特点就是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。

　　绿色化学与通常意义上的环境保护是属于两个不同的层次。绿色化学强调的是对环境的友善相处，是人类追求自然完美的一种高级阶段，它更注重人和自然的尊重及人与自然的和谐关系。而环境保护实际是带有一种被动色彩，是在已经对环境造成破坏的前提下，迫使人们去反思，是一种不得已而为之的被动行为。因此，绿色化学更注重于控制化学污染源、减少或消除有害物质，提高原料的使用率和副产品的再利用，实现污染的预防。它所提出的观点实际体现了古朴的哲学思想——即防患于未然，从生产一开始就不产生有毒物质和有毒产品。

　　2.绿色化学所遵循的原则

　　使用化学品的的原则体现在五个“R”上：

　　(1)拒用(Reject)，严禁生产和使用对环境有严重危害或长期危害的产品。

　　(2)减量(Reduce)，在实验、生产与生活中，凡用到化学品时，都应在不影响效果的情况下，尽量减少其用量。

　　(3)再生(Regenerate)，要求在设计化工产品时，就应考虑到原材料、产品的再生利用，特别是高分子材料。

　　(4)循环利用(Recycle)，化学反应或化工生产中产生的副产物、排放物甚至是冷却水等，都应该回收循环使用，决不能不经处理就排放到环境中去。

　　(5)再生利用(Reuse)，对化学家而言，世界上没有废物，只有未被利用的物质，本着这个原则，要尽可能地利用各种化学过程的“废物”。

　　二、化学教学中渗透绿色化学理念的必要性

　　1.21世纪的科学—绿色化学

　　绿色化学是一种面向21世纪的高层次化学。它与传统化学的最大区别就在于绿色化学考虑了环境负作用。而传统化学追求化合物的功能、有效性和化学反应的速率，较少去研究不利的、有害的因素，因为化学家欠缺这方面的知识和训练。绿色化学就是针对传统化学的这方面的不足提出来的。新任美国化学会会长on在就职文章中指出，化学家在21世纪要学习研究的首要领域是更安全的化学，从而也说明了绿色化学的发展前景。

　　2.绿色化学—可持续发展的必由之路

　　迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物，因此加工费用又增加了废物控制、处理和埋放，环保监测、达标，事故责任赔偿等费用。关闭造成严重污染的一些工厂，可暂时缓解环境问题，但工人下岗会造成社会不稳定，况且国外资本家可能乘机低价倾销，使我国的民族工业面临危机。因此解决我国环境问题的根本出路是依靠科学技术的进步。我们必须找到一条不破坏环境和可持续发展的路。

　　3.绿色化学理念的教育是素质教育的一部分

　　绿色化学教育与当今世界广泛推崇的STS(科学Scienee、技术Technology、社会Society)教育思想是不谋而合的，应该成为中学素质教育的一部分。它有利于培养学生利用所学的化学知识，关心和参与社会热点问题，认清社会上目前存在的一些对化学的误解，更加坚信化学的未来，增强学习化学的兴趣。它有利于引导学生热爱自然、尊重自然、与自然和谐发展，牢固树立绿色意识，自觉地成为未来的绿色人才。

　　三、绿色化学理念在化学实验教学中的主要应用

　　在碘的升华化学实验教学中，所用到的化学药品主要是固体碘，使用要的仪器主要包括酒精灯、试管夹以及玻璃管。实验步骤也比较简单，只需要在玻璃管中放入碘，并按照以下实验说明加热即可。

　　实验说明： 取一支玻璃管，在玻璃管中放置碘晶体并密封好，将玻璃管中装碘晶体的一端放在酒精灯上进行微热，在这一过程中学生们就会看见玻璃管中生成的紫色碘蒸气。蒸汽最终沿着试管上升到顶部，试管上端的低温度会使其变成单质碘，这就是碘的升华实验。虽然在实验中碘是有毒的，但按照这样的实验方法是没有任何弊端的，学生们都可以放心对其操作。这些，都是对绿色化学的体现和应用。

　　四、结语

　　绿色化学实验是绿色化学新理念在化学教学的具体体现，是化学教学中实施教学改革与创新的必要内容和保证。在化学教学过程中，绿色化学实验不仅仅能使学生在良好的实验环境中进行实验和学习，而且利于改进化学实验教学方法、改善环境污染、培养大学生创新能力和环保意识。

　　作者：潘登明 来源：博览群书·教育 2015年11期