《中學化學新課程標準》規定：課程的設計要“體現綠色化學思想”，要讓學生了解“在化工生產中遵循‘綠色化學’思想的重要性”;同時要求通過化學實驗使學生“樹立綠色化學思想，形成環境保護的意識”;“初步形成人和自然和諧發展的觀念，初步樹立可持續發展的思想和正確的價值觀。”顯然，新課程標準極其重視綠色化學思想的形成和應用。文章發表在《數理化學習》上，是畢業論文發表范文，供同行參考。

　　綠色化學是人類和自然和諧的化學，是使人類可持續性發展的化學。“化學實驗綠色化”就是在滿足化學教學要求的前提下，設計的化學實驗徹底消除或盡量減少使用和產生有害物質，從源頭上消除化學實驗對環境和人類健康的負面影響。化學實驗綠色化的目的是，改變只要有化學實驗就會產生環境污染的現狀，從可持續性發展的角度研究化學實驗，盡量減少化學實驗對環境的污染。

　　化學實驗的目的是研究物質的性質，所以必然會涉及一些有毒害性的物質，實驗是否會產生污染以及污染的嚴重程度主要受到諸多因素的影響，例如：反應物的性質和試劑的用量、反應原理和條件、實驗設備和裝置、產物的特性等等。這些因素相互緊密聯系，而且在一定條件下息息相關。能否找出兩全之策，既保證實驗研究又可減少污染?因此，筆者從以下方面對化學實驗綠色化的實施進行研究。

　　一、反應物的選擇和使用

　　中學化學實驗中所用藥品往往有毒性，要實現化學實驗的綠色化，首先必須從源頭上制止化學污染的生成。因此，在研究有毒物質的性質時，對于有害反應物的處理要特別當心，盡可能使無毒、或毒性小的物質過量，以使有毒物質完全反應。對于實驗中涉及的有毒害作用的反應，要根據毒性的大小，在保證實驗現象的條件下盡可能地廢除毒性大的實驗。

　　對于不得不使用的、無法替代的有毒害物質，應該盡量控制使用，很多藥品的濃度、用量都應采用最少量原則。例如，在研究濃度對化學平衡的影響實驗中，硫氰酸鉀、三氯化鐵溶液的濃度可由 0.01mol/L 降為 0.0005mol/L;配制銀、氨溶液，硝酸銀濃度、氨水濃度也可由 2%降為 1%，一般離子檢驗，硝酸銀濃度只要 0.1%就足夠了。這些改動都減少了實驗藥品的濃度，但是一點沒有影響實驗效果。

　　二、實驗廢棄物的排放和處理

　　實驗室排放的廢水、廢氣，盡管不多，但卻是瞬時高濃度的排放，這些污染物卻會持續地破壞我們生存的環境。因此，對于實驗生成物以及中間產物的毒害性的大小，應該研究、制定不同的后處理方法。對于會產生毒害物的實驗，應該在實驗方案中設計無害化排放，同時制訂適當的原則。對于難于處理的物質，可以采用集中處理的方法。

　　例如，苯的硝化實驗產生的硝基苯是一種劇毒物質，應該集中回收處理，做到零排放。硝基苯在水中具有極高的穩定性，傾倒在水中的硝基苯，以黃綠色油狀物沉淀水底，能長時間保持不變。由于其在水中有一定的溶解度，造成的水體污染會持續相當長的時間。當濃度為 5mg/L時，被污染水體呈黃色，有苦杏仁味。當濃度達 100mg/L 時，水幾乎是黑色，并分離出黑色沉淀。當濃度超過 33mg/L 時可造成魚類及水生生物死亡。一個這樣的演示實驗，產生的硝基苯大約就是 1 克，這樣至少約污染 200L 水。但由于學校的回收能力有限，因此教育主管部門應有專人負責統一回收并利用這些廢棄物，予以集中處理，或聯系廠家，作為原材料，不能隨意丟棄。

　　筆者認為，化學廢物處理是個較復雜的課題，涉及到處理方法、原理及相關知識，是基礎化學課程無法也不可能完成解決的。

　　三、剩余物質的回收和再利用

　　化學實驗中有的實驗剩余物，只要簡單處理就可以作為其他實驗的反應物。

　　例如，在講解極性分子和非極性分子的知識時，用帶電玻璃棒接近四氯化碳液流，液流沒有偏轉，證明四氯化碳是非極性分子。這個實驗做完之后，四氯化碳除了揮發掉一些，其他并沒有任何變化，可以作為萃取實驗的原料。對于萃取實驗使用過的有機溶劑四氯化碳，如果廢棄了，不僅污染了環境，而且會產生一些其他的隱患。可以用較濃的 NaOH 溶液進行洗滌、分液，最后又可以重新得到四氯化碳，可以作為下次進行萃取實驗的藥品。這樣，在反應當中四氯化碳幾乎沒有損耗，對環境的排放量幾乎為零，實現了四氯化碳的零污染。

　　回收一些實驗剩余的藥品，既節約經費，又利于環保。只要我們提高了化學實驗綠色化的意識，設計實驗物質回收的“網絡”，充分利用實驗藥品，一定能夠物盡其用，降低實驗成本。

　　四、實驗裝置和設備的改進

　　筆者以具體的綠色化的實驗設計實例進行說明。

　　例如：改進二氧化硫的制取和性質實驗

　　實驗操作：在大小為“55mm×10mm”的兩面膠的一面依次貼上藍色石蕊試紙條一個，濾紙條三個。這三個濾紙條在實驗前用蒸餾水濕潤，并依次用品紅溶液、酸性KMnO4溶液、氫硫酸溶液濕潤。兩面膠的另一面用玻璃棒引著貼在注射器(20mL以上)的內壁偏下位置(以活塞抽動與液體進入均不接觸紙條為準)。

　　向注射器筒內放人0.5g左右的Na2SO3固體(為防止Na2SO3固體堵塞針頭出口，在放入的過程中，藥品可以放在偏離針頭出口的一側且注射器可以向該側略傾斜)。然后推人活塞(注意活塞不要接觸試紙)，吸人1 ml左右的濃H2SO4，反應立即進行(反應時需注意活塞不要向下滑動，以免液體流出，在反應時吸液口最好不要脫離濃H2SO4的液面)，1分鐘左右可以看到藍色石蕊試紙變紅(SO2的酸性)，品紅溶液褪色(SO2的漂白性)，KMnO4溶液褪色(SO2的還原性)，附有氫硫酸溶液的濾紙上出現醒目的白色斑點(SO2的氧化性)。實驗完畢后將NaOH溶液吸入針筒，對其中的氣體及殘余液進行處理。

　　實驗優點：整個實驗過程中SO2控制在“零污染”的水平，氫硫酸溶液紙條上出現的硫可以非常明顯地看出，表明SO2被還原，硫元素完全以單質硫的形式存在。這樣，通過一個實驗研究了二氧化硫的多個性質，實驗所用藥品少，對環境幾乎沒有污染。

　　這個實驗還表明，利用注射器和使實驗試紙化，既能使反應在密閉體系內進行，又能減少實驗的藥品消耗和實驗次數，節約實驗時間。很多會產生毒害物質的實驗都可以參考這種設計思路進行設計。

　　只要不拘泥于書本中現成的實驗方案，在實驗中不斷創新，大膽探索新方案，并收集使用別人的好經驗，使生毒害性物質的實驗就能變成綠色化實驗，為化學實驗的綠色化作出貢獻。

　　五、防護設備的選擇和使用

　　實驗室配備基本的防護設備，能夠預防事故的產生，并且在事故發生后將危害的程度降到最小。目前很多學校都沒有配備實驗服;防護眼鏡、手套和口罩;眼睛沖洗器和全身噴淋裝置。在實驗中常會有學生眼睛、手被液體燙傷，或者使用酒精燈不當起火等事故的發生，所以要防患于未然，做好防護的工作。

　　另一方面，化學實驗室的空間有限，在做一些會產生刺激性氣體的實驗或使用揮發性溶劑的實驗時，會充滿毒氣，雖然實驗室一般會安裝排氣扇，這不過是將有害氣體排放到別的空間、進行稀釋而已，沒有從根本上解決問題。因此，根據化學實驗的特點和通用教室的布局特點，設計、配備回收式通風裝置是很必要的。

　　總之，筆者認為要減少化學實驗污染、實現可持續性的化學實驗設計綠色化，應盡量做到選擇的實驗，其反應物和生成物無污染或污染小。如果是污染性較強的反應物，應考慮替換，無法替換的應該在保證現象的前提下限量使用，或者在密閉的裝置內進行實驗;如果是污染性較強的生成物應該做到有效地回收和處理;能循環利用的物質盡量回收利用;應該努力開發新的實驗方法和實驗儀器，替換有的會產生環境污染的實驗方法。同時，化學實驗在設計、準備、實驗過程、廢物處理等方面，也應該貫穿綠色化學的思想，努力減少化學實驗對環境的污染，力求把學生培養成具有環境保護意識的人。為了更好地滿足新課程改革的需要，充分適應新時代的要求，教師應該努力實現綠色化學實驗的可持續性大發展。

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　　畢業論文發表須知：《數理化學習》雜志于2007年創辦，是黑龍江省教育廳主管的教育學術類期刊、由哈爾濱師范大學編輯出版的教輔期刊。是各類中學生刊物中最貼近、最適合學生閱讀的雜志。 《數理化學習》內容質量高，社會反響好，深受廣大師生喜愛。20余年的辦刊歷程，《數理化學習》結識了眾多的優秀教育工作者，培養了一代又一代莘莘學子，在祖國各條戰線上建功立業。《數理化學習》針對性強，實用性廣，名師執筆，編排合理。郵發代號：14-181。