绿色化学的概念提出了在化工生产中发生化学反应时原子利用率100%的要求。为了尽可能减少化学实验对环境的污染，使学生在课堂教学中受到良好的环保教育，培养学生和环境友好相处的现代意识，本人结合新教材，对设计绿色化学实验进行如下思考：

一、绿色化学实验的设计要求

如果一个化学实验对环境无物质种类改变的影响或物质种类改变量极小，就可以说该化学实验达到了绿色化学实验的要求，具体标准如下：

（1）化学实验反应中原子的利用率达100%，如：Si+C SiC

（2）化学实验体系放给环境的物质种类是环境体系正常组分中所固有的。如放出的气体是空气中固有的正常组分如O₂，N₂，H₂O，CO₂等。例如CO还原Fe₂O_３实验中尾气燃烧后转化为CO₂放空。

（3）实验体系不向环境放出物质如：在密封体系中2NO₂N₂O_４+Q温度对化学平衡移动的实验。

（4）会造成污染的废弃物集中收集并处理后转化为非污染物。让学生知道随意排放污染物是一种错误的行为，甚至是一种违法行为。

（5）在实验现象明显的前提下，对不可避免会形成污染的实验尽可能使其微型化，本着能小不大，能少不多的原则设计，使污染达到最小值。

据不同情况达到上述任一条或几条要求的化学实验可以认为是达到了绿色化学实验的设计要求。

二、新教材中绿色化学实验举例

新教材中有许多化学实验体现了绿色化学的思想，举例如下：

　　（1）［实验4-5］，如图1所示，在烧瓶里加入少量MnO₂粉末，通过分液漏斗向烧瓶中加入适量密度为1.19g/cm³的浓盐酸，缓缓加热，使反应加速进行。观察实验现象。用向上排气法收集Cl₂，多余的Cl₂用NaOH溶液吸收。

图1　在实验室中制取氯气

　　（2）［实验4-8］观察碘的颜色、状态和光泽。取内装碘晶体且预先密封好的玻璃管用酒精灯微热玻璃管盛碘的一端。实验装置见图2。

图2　碘的升华实验

　　（3）［实验6-5］在一支试管里加入一小块铜片，然后再加3mL浓硫酸，用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好，加热，放出的气体分别通入紫色石蕊和品红溶液，观察反应现象。把试管里的液体倒入废液缸，在盛有固体剩余物质的试管中加入少量水。观察水溶液的颜色。实验装置见图3。

图3　浓硫酸与铜的反应

　　三、新教材中可以改进的实验

图4　H₂与Cl₂迅速化合而爆炸

　　（1）［实验4-3］把新收集的一瓶Cl₂和一瓶H₂口对口地放置，抽去瓶口间的玻璃片，上下颠倒几次，使H₂和Cl₂充分混合。取一瓶混合气体，用塑料片盖好，在距瓶约10cm处点燃镁条。观察有什么现象发生。
　　本实验缺点是：反应物H₂和Cl₂用量大生成HCl多污染多。而且反应不能100%的成功，即使成功也有一定危险性。

图5　Ｈ₂与Ｃｌ₂化合的

　　微型实验改进实验方案：使用浙江嘉兴市南湖摄影仪器厂生产的光化学演示器操作如下（如图5）：取15mm×100mm小试管一支，收集一小试管Cl₂，将小试管插入安全防护罩孔内，快速往试管内放入5mm×2mm镁条两块，滴入12moL·L^-1HCl₂滴，然后将橡胶塞轻轻塞上，数钞钟后［或将15mm×100mm，小试管插入安全防护罩孔内，快速往试管内放入5mm×2mm镁条二块，滴入12mol·Ｌ^－1ＨＣl5～8滴，加入KMnO_４适量，然后将橡胶塞轻轻塞上，］即可按动手控按钮，开起电动闪光灯，随着闪光灯照射，试管中H₂和Cl₂迅速化合而爆鸣，把橡皮塞高高弹起。
　　（2）［实验6-4］在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实现现象。

图6　蔗糖与浓硫酸的反应

　　此实验的缺点是：反应放出大量有刺激性气味的气体，对空气污染严重，学生咳嗽不止，甚至干扰了课堂正常秩序。

图7　改进的浓硫酸脱水实验

　　改进实验方案：在100mL烧杯中放入10g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入100mL的质量分数为98%浓硫酸，迅速搅拌后，将100mL烧杯放入有少量水的玻璃水槽内的一个大理石小垫块上（大理石小垫块稍微高于水面，再在100mL小烧杯上倒扣一个大烧杯）。实验装置如图7。观察实验现象。

　　（3）［实验6-2］将SO₂气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液颜色的变化。给试管加热，实验装置如图8。观察溶液发生的变化。

图8　二氧化硫漂白品红溶液

　　此实验的特点是：加热试管时放出SO₂对环境造成污染。改进实验方案：将SO₂气体通入装有品红溶液的试管里，当红色刚好退去后，在试管口套上一个气球，给试管加热，然后冷却。实验装置如图9。观察溶液发生的变化。

图9　改进后的二氧化硫漂白品红溶液