李永娟++周红艳++虎玉森
摘要：无机化学试验作为高校化学及相关专业开设的一门必修课，在教育进程中发作了很多的风险抛弃物。高校经过对试验教育内容、教育办法、试验室化学抛弃物的收回和处理等施行一系列绿色化教育变革办法，旨在习气国家可持续展开和调和展开的趋势，一起把绿色化学理念融入到教育进程中，浸透绿色化学思想，培育具有深沉绿色知道和较强环保才能的高素质归纳型人才。
要害词：试验教育；绿色化学；微型化试验；环境保护
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）10-0034-03
化学是一门以试验为根底的天然科学，试验作为化学学习和研讨的重要手法，在稳固和加深学生对化学根本理论和根本常识的了解，培育学生调查、剖析、处理问题的才能，以及前进学生的实践着手才能中起着无足轻重的作用[1-3]。无机化学试验是高等院校化学及化学相关专业所开设的榜首门必修试验根底课，学生的根本试验技能和杰出的试验习气都是经过该门课程来学习和养成的，该门课程的教与学也是大学重生学习办法和学习思想从高中到大学改动的要害一步。但是，无机化学试验在开设的进程中会发作各种方式的抛弃物，虽然试验教育中每个学生用的化学试剂的量并不是很大，但很多的学生不断地展开试验也会呈现集腋成裘、聚沙成塔的作用，尤其是一些毒性较强的废气、废液，不只对环境形成污染，也对试验教师和学生的身体健康发作不良影响。所以，怎么对无机化学试验的教育内容和教育办法进行变革，在确保教育质量的前提下，削减试验进程中有毒试剂的用量和抛弃物的排放量，前进试剂的运用功率，已成为咱们迫切需求处理的问题。
21世纪以来，跟着工业的展开，化学在改善生活的一起也带来了比方酸雨、温室效应、水体和土壤的重金属污染等各种环境问题。作为教师，在教育化学化工技能展开的一起，注重技能对环境形成的冲击，对学生进行绿色化学教育也是十分必要的。绿色化学是指用化学的技能和办法削减或根绝那些对人类健康、社会安全、生态环境有害的质料、催化剂、溶剂和试剂、产品、副产品等的运用和发作。它的最大特色是在始端就选用防备污染的科学手法，然后完成进程和终端的零排放或零污染。绿色化学试验室是以绿色化学思想为准则，将绿色化学的准则使用于试验室，处理试验室与环境污染之间的对立，使试验室能更好地服务于教育和科研。在无机化学试验教育和试验室办理进程中浸透绿色化学教育思想和理念，不只能够完成化学试验的绿色化，更重要的是讓学生在大学开始阶段就学会用绿色化学准则考虑问题和处理问题，培育他们具有深沉的环保知道。
一、试验内容挑选的绿色化
要完成无机化学试验教育的绿色化，就有必要要对试验教育内容进行绿色化的变革和立异，挑选与化学学科展开相关的试验项目，删去内容陈腐、仪器落后、教育作用欠安的试验项目；添加与甘肃农业大学教师科研方向附近的表现学科展开前沿、合适试验室开设并有利于前进学生试验才能的试验项目；替换环境污染严峻、对师生身体健康有损害的试验项目；对现有有必要开设的试验项目进行改善和优化，并让学生参加改善和优化试验的进程。即挑选试验项目时要尽量挑选既能确保学生的根本试验技能得到操练，又对环境发作影响较小的环保型试验项目，从源头上削减有害抛弃物的排放。如“硫酸铜的制备与提纯试验”的首要意图是让学生进一步操练并熟练把握加热、蒸腾、减压过滤、重结晶等根本操作，澄清重结晶提纯物质的根本原理，但该试验会发作很多有毒的二氧化氮气体，且铜离子作为重金属离子进入环境对动植物和人类的损害也较大，因而咱们将试验项目换成了“转化法制备硝酸钾”，其既能够到达相关的根本操作操练和使学生把握重结晶提纯原理的试验意图，也将因试验发作的抛弃物给环境和人体带来的损害降到最小。
二、试验教育办法的绿色化
（一）微型化试验办法的引入
微型化试验是在微型化学仪器中进行试验，它兴起于20世纪80年代的美国，是一种以尽或许少的化学试剂获得较显着和精确的化学信息的试验教育办法，也是完成试验室教育绿色化的首要途径[4]。元素及其化合物性质试验是无机化学试验的重要组成部分，关于高校学生化学归纳试验才能的培育有着不行或缺的重要作用。该类试验所用的药品品种多达上百种，触及有毒性的钡盐、锡盐、铬酸盐、铅盐及易蒸腾的四氯化碳、乙醚、戊醇等有害物质，并且在试验的进程中还会释放出刺激性或毒性气体如硫化氢、氯气、二氧化氮、二氧化硫等，对环境和试验人员的健康形成很大的损害。对此类试验进行微型化变革，既能够有用削减试验室“三废”的排放，下降试验本钱，也能够缩短反响时间，给学生更足够的时间去考虑或讨论试验的现象和机理。惯例元素试验多数是在试管中进行，为调查到显着的现象，所用试剂的量相对来说仍是比较大的，假如将反响容器改为点滴板或井穴板，就能够大大削减试剂的运用量，并且多孔的规划也能够一起进行多个试验，利于学生调查比照不同的试验现象[5]。一起运用带有刻度的小试管和多用滴管能够在取液时愈加精确快速，试验成果的精确性和严密性并不亚于常量试验。关于显色的性质试验，在到达让学生经过试验了解该反响现象存在的试验意图的前提下，“滤纸试验”用起来更便利简略且现象显着[6]。如二价镍的鉴定是加丁二酮肟（镍试剂）生成鲜红色的沉积，在滤纸上进行该试验不只发作色彩艳丽的产品，并且试验后不需进行废液收回和仪器洗刷，大大下降了试验本钱。
（二）试验设备的活跃改善
对无机化学试验的设备进行活跃的优化改善，使一些无机组成试验在反响质料减量的一起，获得较好的教育作用并削减抛弃物的排放。硫酸亚铁铵是一种复盐，在工农业生产和医药上都是重要的组成质料，它的制备是无机化学试验课程的经典试验之一。该试验不只能够让学生了解复盐的一般特征和制备办法，还能归纳操练学生的蒸腾、浓缩、结晶、枯燥、过滤等相关的一系列根本操作。惯例的硫酸亚铁铵的制备是将4.0 g铁屑经过10%碳酸钠煮沸除油后与3mol/L的硫酸30 ml反响生成硫酸亚铁再与等摩尔硫酸铵反响生成硫酸亚铁铵晶体。该办法存在着试剂量大、污染严峻、产品质量不高、耗时较长等缺陷。咱们的试验则选用1.0 g铁屑与3mol/L的硫酸8ml在锥形瓶中选用水浴加热控温60℃的办法，锥形瓶经过橡胶塞和玻璃弯管与安全瓶相连，安全瓶再经过玻璃弯管衔接尾气接纳瓶[7-8]。该设备既能够经过关闭控温体系削减水分蒸腾，防止生成的硫酸亚铁被氧化，又能够将废铁屑与硫酸反响时发作的硫化氢等有毒有害气体吸收，削减对环境的污染和人体的损害。
“硫代硫酸钠的制备”也是大学本科无机化学试验课程中经常开设的一个归纳试验项目，该试验一般选用的办法是将亚硫酸钠和硫酸反响生成二氧化硫，生成的二氧化硫和硫化钠反响得到新制备的单质硫之后再与亚硫酸钠组成出硫代硫酸钠。该办法所用设备杂乱，操作繁琐，学生按此法进行试验，灯用酒精耗费量大，试验的反响时间较长，且在试验进程中常发作倒吸和二氧化硫走漏的现象，产率较低，有时乃至或许得不到产品，产品形状也不是很好，经常是白色粉末状而非晶形。微波辐射法是近年在化学组成中备受重视的一种办法[9]，通
过微波照耀组成物质已使用于不同的研讨范畴，咱们将其用于硫代硫酸钠的制备中，以亚硫酸钠和硫粉在水溶剂中置于微波炉加热，经过对反响时间、火力巨细、结晶办法等试验条件进行优化，获得了一套较为老练的试验计划，试验的作用杰出。运用微波辐射法制备硫代硫酸钠，改动了传统的酒精灯加热的办法，既能够让学生了解一种较新的组成办法，也能够运用微波加热快速、均匀的特色，节约能源，缩短反响时间，前进制备产率，削减对环境的损害。
（三）现代化教育技能的使用
跟着现代科学技能的展开和前进，一些新的试验办法和现代化教育技能层出不穷，因而需将能反映学科展开新动向和具有杰出教育作用的教育手法及时充分使用于无机化学试验的教育进程，改动曩昔教师演示为主、学生操练为辅的教育方式。跟着多媒体技能的展开，传统的试验教育也逐步摆脱了单一方式而逐步向多样化展开，这其间微视频以其矮小、内容广泛、形状多样等特色遭到教师和学生的喜爱。微视频一般是指播映时长在30s到20min左右的视频短片，它可经过电脑、手机在网络交际媒体如朋友圈、QQ空间等传达沟通，制造简略、可随时随地拍照并可重复播映是其最大特色。
在无机化学试验的授课中，除了试验室安全操作和试验根本技能操作能够制成微视频以利于学生在课前和课后观看学习之外，经过微视频与课程网站相结合，将一些毒性较强、损害较大或许试验本钱较高的试验内容制成微视频的方式，让学生既能够有直观的形象，便于了解把握试验的原理，也能够削减对环境的损害，完成化学试验的绿色化。比方三氧化二砷的性质、二氧化氮的性质和制备、砷酸盐的性质等，这些试验内容因其具有高毒性而在无机试验开设中被逐渐撤销，现在将其制成微视频的方式则可让学生调查相关的试验现象然后对笼统的理论常识发作详细的形象。别的将多媒体教育技能与计算机模拟试验结合，一些传统的污染性高的试验，以模拟试验取而代之，学生经过相关软件进行操作，不只能够完成试验室的“零污染”，也可促进学生学习爱好的前进。
三、抛弃物处理的绿色化
无机化学试验室的抛弃物首要是各种化学废液，固体抛弃物和废气较少。化学废液依据其风险特性一般包含具有较强腐蚀性的酸碱废液、较强毒性的金属盐溶液和少数的有机溶剂等，这些废液假如随意倾倒和排放，不只会腐蚀下水管道，还会对水质环境和生态体系发作损害。无机试验室抛弃物的处理要想完成绿色化，首要从以下几方面下手。
1.分类收回：虽然无机化学试验室发作的抛弃物品种较多，但根本上都是已知的品种，试验室办理人员要清楚每一种化学试剂和药品的风险性，依据试验室所做试验项意图类别，分类摆放不同的收回缸，做好废液收回和符号作业，简化后续处理的难度。一起尽或许将收回缸放置在通风橱中，定时查看废液收集量，堆集到必定程度就及时处理，防止长时间放置废液。
2.差异处理：废液在收回处理之前需求判别其详细性质，把握化学废液的简略处理办法。针对收回的酸碱废液，能够进行中和处理，查验中和液的pH值根本在7左右即可，中和之后的废液直接倒入下水管道中并用很多水冲刷。而对有毒有害的金属盐类废液则选用沉积法如硫化物沉积法分離镉、汞离子，絮状沉积法别离铝、锌离子，氧化复原沉积法除铬离子等[11]，一起将过滤之后的沉积物保管好后送风险抛弃物处置中心一致处理。少数的有机抛弃物元素组成相对简略的除了收回再运用外，不行收回的则选用燃烧法处理；氯仿、四氯化碳等易蒸腾有机溶剂可在收回瓶上面掩盖一层水，削减其蒸腾；不合适燃烧的抛弃物如戊醇则可选用吸附法将废液中戊醇浓度下降到必定程度之后再排放。
3.循环运用：高校化学试验室一般包含无机、有机、剖析、物化等专业试验室，一个试验室发作的抛弃物，处理之后或许变成另一个试验室的试验质料或辅佐物。如将无机化学试验收回的乙醇溶液作为有机化学试验的质料经过蒸馏得到较为纯洁的乙醇能够作为灯用酒精；将含汞的废液调理pH到8—9后加硫化钠生成硫化汞沉积，再参加硫酸亚铁作为共沉剂，过滤后，清液排放，沉积可再制成汞溶液[10]；试验室常用的铬酸洗液失效后进行浓缩冷却，再用高锰酸钾进行氧化滤去生成二氧化锰，沉积后能够再用；银盐沉积法得到的副产品氯化银，经过锌粒置换法能够收回金属银；酸碱废液较多的时分还能够经过天然蒸腾技能提取盐类等可再运用产品，制得的粗盐可用于粗盐的提纯与别离试验，也可作为防冻除冰剂等[12]。
四、教育进程中绿色化学知道的培育
在无机化学试验内容的挑选、试验办法改善、废液处理等方面施行绿色化的一起，任课教师还要在授课的进程中时间表现绿色化学的准则，教授绿色化学常识，浸透绿色化学理念。在每次试验开始时，教师指出本次试验从规划、预备到操作、仪器清洗、废物处理等试验各部分所触及的绿色亮点，对学生进行引导、启示，一起为充分发挥学生的主观性和能动性，在进行必定的根底试验技能操练后，选用项目教育法展开归纳性和规划性试验，让学生自主规划绿色化的试验计划并施行，教师参加辅导和辅佐，充分调动学生的活跃能动性，让学生在项意图展开施行中浸透绿色化学思想，前进学生的环保知道和独立考虑学习才能；教师在授课进程中则多交叉解说一些损坏环境的实践比如，让学生了解环境污染给人类带来的损害，前进学生对环境保护的责任感，使他们建立起绿色化学的使命感，而自觉成为未来环境的保护者。
在无机化学试验的教育进程中融入绿色化学的理念，建造绿色高效的无机化学试验室是完成可持续展开的行之有用的办法。尤其是作为一名高校教师，在人类生存环境日益恶化的今日，更应该增强对环境保护、改善环境质量的责任感，经过试验教育，使大学生了解并知道绿色化学，构建绿色化学思想，结实建立环保知道，成为习气国家可持续展开的具有绿色知道和环保才能的高素质归纳型人才。
参考文献：
[1]杨富国，朱琼霞.大学无机化学试验教育变革与实践
[J].广东化工，2015，（12）.
[2]吴小说.前进无机化学试验教育作用的几点主意和主张
[J].大学教育，2013，（11）.
[3]林志蘭，魏波，高原.无机化学试验教育方式的探究[J].
试验室科学，2016，（3）.
[4]练萍，张世勇，杨衍超等.小量—半微量试验办法在P区
元素性质试验中的使用[J].赣南师范学院学报，2010，（3）.
[5]陈功轩，张蕾，黄青等.创立绿色、高效无机化学试验室
的讨论[J].试验技能与办理，2012，（9）.
[6]林碧霞，陈新丽，刘聪等.无机化学元素性质试验的教育
研讨[J].广东化工，2013，（7）.
[7]钟国清，周齐文，夏安.硫酸亚铁铵的制备反响条件与绿
色化研讨[J].试验技能与办理，2013，（5）.
[8]何青云，颜文斌，华骏等.硫酸亚铁铵制备的改善[J].实
验教育与仪器，2011，（2）.
[9]杨骏，胡小莉，代永锐等.微波组成硫代硫酸钠试验研讨
[J].西南师范大学学报：天然科学版，2012，（1）.
[10]赵素瑞，高向红，袁冬梅.无机化学试验室风险废物减
量化[J].化学通报，2011，（2）.
[11]尹文萱，谢广元，李颖等.化学试验教育中抛弃物处理
[J].试验技能与办理，2016，（5）.
[12]郁前贤，黄少云.无机化学试验室常见废液的处理办法
[J].试验科学与技能，2016，（2）.
[责任编辑 李金波]
