1、學生無機綠色化學教育培養 作者：李慶生 單位：四川理工學院化學與制藥工程學院 綠色化學又稱為環境友好化學,是指1在制造和應用化學品時,應有效利用原料,消除廢物和避免使用有毒、危險的化學試劑和溶劑。其目的是節約資源,從源頭防止污染,將治理環境從治標轉向治本。其兩個最顯著的優點是:最大限度地利用了原料和最大限度地減少了廢物的排放。綠色化學的核心內容是原子經濟性,即在通過化學轉換獲取新物質的過程中充分利用每個原子。理想的原子性反應是原料分子中的原子全部(100%)轉變成產物,不產生副產物或廢物,即實現廢物的零排放。 1無機化學實驗教學中加強環境教育 我院無機化學實驗是為材化、生工、化藥學院專業學生開

2、設的一門重要基礎課。無機化學實驗教學中加強環境教育非常重要，當學生進入實驗室做第一個實驗時，指導教師應當在教學中結合實驗可能用到的有毒、有害藥品進行講解，使學生明白這些藥品對環境和身體健康的影響，以及它們的主要來源，污染環境的主要原因及防治方法。例如：實驗室經常用到的硫酸硫酸具有腐蝕性、強酸性。廢棄硫酸會對地下水，對土壤造成污染，實驗中應盡量減小其用量。在無機化學實驗中還經常遇到重金屬污染物主要有hg、pb、cd、cr等毒性顯著的元素，它們是主要的水污染物和土壤污染物，也應嚴格控制用量。通常無機化學性質實驗取用試劑一般1-2ml，可改為點滴板操作，試劑取用的量幾滴即可,.盡量減少藥品用量，減少

3、污染源。通過教育讓學生體會到有毒有害物質就在我們身邊，無機化學實驗是一個不可怱視的污染源，廢液、廢氣、廢渣都會對環璄造成污染，從而改變學生在實驗室隨意大量使用試液,亂倒廢液、廢渣的現象，養成良好的實驗習慣，增強環境保護意識。 2無機化學實驗教學中綠色化學理念的滲透 按照綠色化學理念，無機化學實驗中使用化學品應遵循4r原則2:減少用量(reduce)、不用危險品(reject)、循環使用(recycle)、回收重用(reuse)（1）減少用量例如:在檢驗so42離子的實驗中，學生往往一下子加入了較多的bacl2溶液。假如在實驗前向學生講解鋇類化合物中毒性最大的是易溶于水的bacl2，水中鋇離子最

4、大允許濃度為10mgl，過量的bacl2轉入廢液中會造成水質污染、土壤污染，并且讓學生通過查表知道baso4是溶解度很小的不溶性鹽，在1l水中僅溶解105105mol（25），只要加入少量的bacl2溶液即可觀察到明顯的白色沉淀現象，這樣既節省了試劑，又達到了實驗目的，更重要的是凈化了實驗環境，增強了學生的綠色化學意識。（2）不用危險品例如：做沉淀反應的目的是根據溶度積規則及平衡移動原理驗證沉淀的生成、分步沉淀及沉淀轉化。傳統沉淀反應實驗選用的試劑有：pb(no3)2、agno3、k2cro4，而pb2+、cr6+是有毒金屬離子，ag+是貴金屬離子。根據綠色化理念在選擇試劑時，盡量不用有毒化學

5、試劑，而用低毒或者無毒試劑代替，可將沉淀離子及沉淀劑改為cu2+、zn2+、硫化鈉、氫氧化鈉，這樣在降低了有毒、有害物質的排放的同時，也達到了驗證溶度積規則及平衡移動原理的目的。傳統實驗和改進實驗的對比分析詳見表1。（3）循環使用例如：氧化還原反應實驗中過氧化氫氧化性的驗證,傳統實驗是pb2+s2-=pbs黑色沉淀,pbs+4h2o2=pbso4+4h2o,pb2+是有毒金屬,從綠色化學角度考慮應淘汰,將這個實驗改為i-與h2o2反應則溶液的顏色由無色變為棕紅色,即可證明h2o2將i-氧化成了i2此實驗方案現象明顯,使用試劑種類少,且碘是可再生原料,符合綠色化學原理。.（4）回收重用例如:四氯

6、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氫氧化鈉溶液至紫紅色剛好消失，利用反萃取把四氯化碳分離出耒，最后進行蒸餾，使四氯化碳回收再利用。通過綠色化學理念的滲透，不僅拓展了學生的思維，提高了學生做實驗旳興趣，培養了學生設計實驗及創新精神，加深了對綠色化學提倡“更安全”概念的理解。 3推廣微型化學實驗 微型化學實驗是20世紀80年代經濟發達國家的高校為解決化學專業耗資巨大的三廢處理問題、實驗安全問題及一些試劑價格過于昂貴而發展興起的一種新實驗方法，它的試劑用量是常量實驗的十分之一至千分之一。目前常規無機化學實驗，藥品用量較大，不僅造成浪費，還污染環境。因此在高校無機化學

7、實驗中開展微型實驗非常必要，制備實驗的產品數量要以不超過后期測定的需要為原則，性質實驗點滴化。將常規實驗裝置進行改進或采用先進的微量手段代替以往的常量測定。實驗教學中充分利用現代化的儀器，如：紅外、紫外、色譜、核磁共振等，可以有效的將合成與鑒定融合，并對少量產物進行定性、測定。從而實現了以盡可能少的試劑獲取所需化學信息的目標。如性質實驗，在不影響實驗效果的前提下，盡可能降低試劑的濃度，減少試劑的用量。微型化學實驗的主要優越性在于：試劑用量大大減少，同時減少了相關輔助材料、水電的消耗，降低了實驗成本，大大的節約了費用，也提高了實驗的安全性。此外，因為微型化學實驗產生的“三廢”量很少，不但改善了實

8、驗環境條件，而且極大的減少了對環境的污染。微型化學實驗具有減少污染、安全、節約實驗經費與時間等優點，是化學實驗綠色化的重要手段，值得大力提倡和采用。 4實驗廢棄物的回收、處理中的綠色化學理念的滲透 無機化學實驗由于實驗項目內容覆蓋面大，實驗所需要試劑和藥品種類繁多，學校實驗室一般廢棄物大多簡單處理就直接排放，特別是一些有毒有害物質缺乏回收處理，造成了資源浪費和環境的污染，這也是成為實驗教學中一個非常重要的問題3。因此引導學生把用過的酸類、堿類、鹽類等各種廢液、廢渣分別回收，達到一定量后，根據其性質進行處理，這樣對減少浪費和減輕污染十分必要。對于廢酸可用于沖洗廁所，也可以進行中和處理并達到規定的

9、ph值4后排放。對于重金屬及其鹽可加入堿、碳酸鹽、硫化鈉使金屬離子變成氫氧化物、碳酸鹽、硫化物沉淀。對于有的可利用離子，可以保存在專門的廢液試劑瓶中，用于其它實驗。無用殘渣埋于地下。廢鉻酸洗液用高錳酸鉀氧化后循環使用；含銀廢液可制成硝酸銀變廢為寶；含氰化物廢液可倒入堿性亞鐵鹽溶液處理；汞:可以用注射器收集起來放入瓶中用水覆蓋，微小汞粒撒上硫磺粉。總之，廢棄物的處理應根據“變廢為寶、安全廢棄、分別處理”的原則。 5多媒體仿真實驗是實施 綠色化實驗教學的最佳選擇之一多媒體實驗教學可將一些試劑耗量大、價格昂貴、毒性大、對環境污染嚴重且不易控制的化學實驗采用計算機模擬實驗，讓學生在計算機上操作也能達到身臨其境的效果，運用科學的手段來實現化學實驗“零排放”、“零污染”。它的實施將對化學實驗綠色化，以及環境保護、增強學生的環境保護意識起到不可低估的作用。無機化學實驗中一些元素化合物的性質實驗，如cl2、so2、h2s、co等氣體的制備及其性質實驗，產生大量有毒氣體，它不僅嚴重地危害了人體健康而且極大地破壞了環境，若將這部分實驗釆用多媒體模擬化學仿真試驗，用文字、聲音、圖象、動畫的效果，使學生在虛擬實驗室里做實驗并達到身臨其摬的感受，既能夠實現無機化學實驗的綠色化，又能夠幫助學生清晰、生動地觀察無機化學實驗現象和實