绿色化学实验设计初探

绿色化学实验设计初探

付思松

贵州省毕节市毕节学院付思松

摘要：高校一般都配备相对完善的实验设施，目的就是为了方便学生进行实验，提高教学质量和学生的学习能力。学生能够亲自进行化学实验，可以提高学生的问题分析能力、问题解决能力以及创新能力。但是实验过程中使用的试剂药品经过实验会产生有毒的气体或者液体，还会产生大量的废液废弃等物质，如果不进行处理，就会对环境造成污染。文章将根据绿色化学实验的特点，对绿色化学实验设计进行研究分析，阐明绿色化学实验对学生和社会发展的重要意义。

关键词：化学；绿色实验环境问题已经成为全球性问题，优化资源配置，积极的环保工作是人们面临的共同问题。绿色化学已经成为社会和经济可持续发展的重要组成部分，同样也是新时期解决环境问题的重要手段之一。近几年，高校化学实验已经开始积极贯彻绿色化学实验的理念，国内喝多高校在进行化学实验的环节对实验设计进行了多种改革，经过几年发展，高校绿色化学实验已经取得了比较理想的效果。

一、绿色化学实验特点绿色化学实验在环境保护指导思想下，从预防的角度对化学实验进行技术和思想方面的改革，从而设计出新的实验方式。

它的核心概念就是童颜研究新的化学反应体系，在实验过程中尽量减少有害物质的产生。

1.原料绿色化化学实验会用到很多实验材料，从源头开始进行绿色实验设计效果相对明显。采用无毒、无害、无污染和可再生的原料代替原来那些能够产生有毒物质的原料来进行化学实验，可以在很大程度上降低实验污染。

2.实验过程绿色化绿色化学实验除了使用的原料最大限度绿色化，实验过程也会尽量减少有毒有害物质的排放，或者是实验反应产生的物质能够彼此成为可以反应的原料，达到最优目的，既保证实验过程的准确性，又能达到环境保护的目的。

3.催化剂绿色化进行化学实验还需要催化剂，寻找那些对自然环境没有污染的绿色催化剂来代替对环境有污染的催化剂，对化学实验的任何一个细节都不能放松。

4.化学溶剂绿色化化学实验反应原则上尽量减少使用化学溶剂，但是有些实验必须使用化学溶剂。即使使用化学热闹挂机，也应该选择一些对自然环境没有污染的溶剂，放弃原先那些污染严重的化学溶剂，例如用水作为化学溶剂（H2O）。通过对无毒无害的溶剂进行研究，发现其中最活跃的研究项目是目前正在开发的超临界流体（SCF），例如超临界的液态二氧化碳（CO2）。

二、绿色化学实验是实验教学改革的必然趋势实验是大学理工类学科的重要部分，也是培养技术性人才的重要实践环节。我国不断进行教育改革，对教学实验的改革有单一逐渐走向综合化，实验的教学手段和教学设施也不断完善，实验的教学目的也由单一地验证客观规律和技能训练向解决复杂问题，全面提高学生实践能力进行过渡。在绿色化学的创新理念基础上，教学实验改革为会今后培养技术型、创新型人才提供更高的实践平台。但是目前我国很多高校的化学实验操作还是不符合规范，实验物质和资源都有严重的浪费现象，实验造成的环境污染现象严重，这与可持续发展和绿色化学的原则不相符。所以，高校在进行化学实验改革的过程中，必须落实“绿色化学”的观念，在实验过程中采取强有力的措施处理实验三废处，全面提高化学实验的绿色环保设计。

三、构建绿色化学实验1.加快推进绿色实验室建设所谓绿色实验室，指的是建立一个规范化管理、具有先进仪器设备的化学实验室。高校如果能够对化学实验室进行集中管理，投入资金购进先进的化学仪器设备，可以更好的化学实验开展。积极改善化学实验条件，不仅可以提高化学课程的教学质量，同时也是保证绿色化学实验的前提基础。

2改革实验教学内容，更新实验选题，构建新的绿色化学实验课程体系实验教学内容是实现实验教学绿色化的关键环节，应该调整、删除传统实验中陈旧重复的实验内容以及实验资源耗费多、实验药品毒性大、污染严重的实验，精简、优选、更新实验项目。实验项目的选择应以实验内容的科学性和训练的全面性为原则，尽量选择使用无毒、无公害的绿色原料、溶剂、试剂等。

首先从教材中遴选代表学科内容的典型实验；再结合生产实际，选择实用性强，即能增强学生毕业后的工作热情和信心、锻炼动手能力和实践能力的项目；还有从教师的某些科研项目中选择。

3.改进实验教学手段和方法是促进绿色化学实验教学的重要途径（1）调整实验方案，使各实验项目内容连续化，即使一项实验的产物成为下一项实验的原料，该实验的产物用于下一项实验的分析鉴别等。以使用最少的药品原料和试剂完成尽量多的实验内容，使得学生对每一步实验操作都高度重视，提高了学生的实验操作技能，也使合成的产品得到最大程度的利用，能有效地减少废弃物的排放，减轻对环境的污染，符合绿色化的要求。

（2）开展微型化学实验。近年来新发展起来的微型化学实验是化学实验绿色化的重要手段之一，引起国内化学界极大关注。微型化学实验，是以尽量少的试剂，获取及验证其实验原理与技术的新实验方法。因为试剂用量可大大减少，能大量减少实验室的空气和水体排放污染，减少了对环境的污染问题，减少了相关辅助材料、水电的消耗，降低了实验成本，节约了实验费用，提高了实验的安全性，改善了实验环境条件，有益于师生的健康。

（3）对于一些易燃、易爆、资源消耗大、在实验中排放较多的有害物质、试剂药品昂贵或采用有毒、有害的试剂的实验内容，应将多媒体技术、仿真技术、网络技术等先进的实验教学手段引入这类实验教学，通过虚拟、仿真实验与实际实验的结合，增强实验教学效果，避免对师生身体健康带来危害及对环境造成的较大破坏。

4探索绿色化学实验教学评价方式通过探索与实践，建立起科学的绿色化学实验教学评价方案，从评价内容、方式、主体等方面进行改革，评价内容从实验教师对各实验方案的设计、实验学生在实验过程以及在实验产物利用与废物的处理方面的表现以及实验考试方式等，体现了绿色化学理念和要求总结环境污染问题是当前全人类共同面临的问题，需要我们从点滴做起，从自我做起，全面落实环境保护的概念。我国高校数量庞大，如果加快落实绿色化学实验，每年众多高校会产生大量有毒有害物质，对环境造成严重污染。虽然目前绿色化学实验还没能完全普及全国高校，但是相信在不久的将来，绿色化学实验一定可以迈向一个新的台阶，为高校带来一片绿色的校园环境。

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