【正文】 從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變，從而使我們對環(huán)境的治理從治標(biāo)（即從末端治理污染）轉(zhuǎn)向治本（即開發(fā)清潔工藝技術(shù)、減少污染源頭、生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品）。[1]在醫(yī)用化學(xué)實驗教學(xué)中實現(xiàn)實驗的綠色化，就是把綠色化學(xué)教育理念貫穿在化學(xué)實驗及教學(xué)的全過程中。為此，我們積極探索方法，認真研究實施策略，嘗試采用了系列實驗設(shè)計、實驗過程優(yōu)化、實驗微型化及借助多媒體實驗教學(xué)手段等一系列措施來實現(xiàn)醫(yī)用化學(xué)實驗的綠色化，取得了良好的教學(xué)效果和社會效益。綠色化學(xué)的概念綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)（Environmentally Benign Chemistry）、環(huán)境友好化學(xué)（Environmentally Friendly Chemistry）或清潔化學(xué)（Clean Chemistry）。它強調(diào)的是用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或杜絕那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等化學(xué)用品的使用和產(chǎn)生。這是一門從源頭阻止污染的化學(xué)，所研究的中心問題是使化學(xué)反應(yīng)、化工工藝及其產(chǎn)物具有五個方面的特點：（1）采用無毒、無害的原料（即原料綠色化的）；（2）在無毒、無害的反應(yīng)條件（催化劑和溶劑的綠色化）下進行；（3）使化學(xué)反應(yīng)具有極高的選擇性，極少的副產(chǎn)物，甚至達到“原子經(jīng)濟性”的程度，即原料分子中原子百分之百的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物，實現(xiàn)廢物的零排放（zero emission）（即化學(xué)反應(yīng)的綠色化）；（4）產(chǎn)物應(yīng)是對環(huán)境無害（產(chǎn)品的綠色化）；（5）滿足“物美價廉”的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)?；瘜W(xué)實驗綠色化設(shè)計主要遵循5R原則，即減少量（Reduce）、重復(fù)使用（Reuse）、拒用（Rejection）、回收（Recycling）、再生（Regeneration）。綠色化學(xué)的原則[2]Anastas PT和 Warner JC在《綠色化學(xué)理論和實踐》一書中，提出了綠色化學(xué)的12條原則：（1）最好是防止廢物的產(chǎn)生而不是產(chǎn)生后再處理；（2）合成方法應(yīng)設(shè)計成能將所有的起始物質(zhì)并入最終產(chǎn)物中；（3）只要可能，反應(yīng)中使用和生成的物質(zhì)應(yīng)對人類健康和環(huán)境無毒或毒性很小；（4）設(shè)計的化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)在保持原有功效的同時，盡量使其無毒或毒性很?。唬?）應(yīng)盡量不使用輔助性物質(zhì)，如溶劑、分離試劑等，如果一定要用，也應(yīng)使用無毒物質(zhì)；（6）能量消耗越小越好，應(yīng)能為環(huán)境和經(jīng)濟方面的考慮所接受；（7）只要技術(shù)上和經(jīng)濟上可行，使用的原材料應(yīng)是能再生的；（8）盡量避免不必要的衍生過程，如基因的保護與去保護，物理與化學(xué)過程的臨時性修改等；（9）盡量使用選擇性高的催化劑，而不是靠提高反應(yīng)物的配料比；（10）設(shè)計化學(xué)產(chǎn)品時，應(yīng)考慮當(dāng)該物質(zhì)完成自己的功能后，不再滯留于環(huán)境中，而可降解為無毒的產(chǎn)物；（11）分析方法也需要進一步研究開發(fā)，能夠做到現(xiàn)時、現(xiàn)場監(jiān)控，以防有害物質(zhì)的形成；（12）一個化學(xué)過程中使用的物質(zhì)或物質(zhì)的形態(tài)，應(yīng)考慮盡量減少實驗事故的潛在危險，如氣體釋放、爆炸和著火等。從以上原則中可以看出，綠色化學(xué)提出的標(biāo)準(zhǔn)和任務(wù)不是被動地治理環(huán)境污染，而是主動地防止化學(xué)污染，只有從根本上切斷污染源，才能真正做到環(huán)境保護。我們嘗試在醫(yī)用化學(xué)實驗綠色化的進程中，遵從以上這些原則作為綠色化的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)。在教師和學(xué)生的頭腦中形成綠色化學(xué)的思維意識，從環(huán)境保護的角度來考慮實驗設(shè)備、實驗手段、實驗方法等各方面因素。綠色化學(xué)的實驗，必將帶來化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)方式、化學(xué)實驗方法的綠色革命，對環(huán)境保護具有重要的作用。醫(yī)用化學(xué)實驗綠色化的方法設(shè)計系列實驗方法是指通過調(diào)整實驗，把幾個分散的實驗設(shè)計成一個整體，使一個實驗的產(chǎn)物設(shè)計成為下一個實驗的原料，這種方法的使用，能夠盡可能減少化學(xué)試劑的消耗和廢液的排放。在醫(yī)用化學(xué)實驗中，有許多實驗內(nèi)容之間是相互聯(lián)系的，往往是前一個實驗的產(chǎn)物就是下一個實驗的反應(yīng)物。如在醫(yī)用化學(xué)的無機實驗部分中，在做一種元素不同價態(tài)化合物的性質(zhì)實驗時，經(jīng)常會出現(xiàn)這些化合物之間的轉(zhuǎn)化，若將這些實驗進行合理的安排，有效利用它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，重新將其設(shè)計為系列實驗，就會既能節(jié)約藥品、節(jié)省時間，又能促進學(xué)生掌握物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。以鐵的化合物的性質(zhì)實驗為例，我們可以將實驗內(nèi)容設(shè)計為一個系列實驗：[3]KMnO4溶液和（NH4）2SO4FeSO4溶液混合后，加H2SO4酸化，觀察溶液顏色的變化，了解Fe2+的還原性；再滴入2滴KSCN溶液，觀察血紅色溶液生成，了解Fe3+的定性檢測實驗；再加入少量NaF固體，觀察血紅色消失，了解Fe3+與F的配位反應(yīng)及常用的掩蔽Fe3+方法；再逐滴加入NaOH溶液，觀察Fe（OH）3沉淀的析出，了解配合物和沉淀物之間的轉(zhuǎn)換；然后離心沉淀中加入濃HCl，觀察沉淀的溶解及溶液的顏色，了解Fe(OH)3在HCl中的溶解性；再向溶液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，觀察深藍色沉淀的析出，了解普魯士藍的生成和性質(zhì)。經(jīng)過實驗證明，實驗內(nèi)容經(jīng)過這樣重新設(shè)計和改進后，化學(xué)試劑的使用量和廢液的排放量都大為減少，同時學(xué)生對實驗現(xiàn)象和實驗過程中的知識點也有了更清楚的認識。精選實驗內(nèi)容，優(yōu)化實驗過程我們在醫(yī)用化學(xué)實驗中對污染嚴重，危害性大的實驗應(yīng)排除或重新設(shè)計。每一個實驗項目都要進行優(yōu)化考慮，盡可能達到以下標(biāo)準(zhǔn)：原材料廉價易得，實驗過程中副反應(yīng)少（體現(xiàn)原子經(jīng)濟性），反應(yīng)過程中使用的試劑、溶劑、催化劑等盡可能無毒無害（實現(xiàn)反應(yīng)過程綠色化），產(chǎn)出物無毒或無毒害性，并易處理，反應(yīng)條件溫和、節(jié)約能源等等。這種優(yōu)化過程是一個完善的過程，是有條件、有選擇地對一些重復(fù)出現(xiàn)的低水平教學(xué)內(nèi)容進行改革，對不合理的實驗進行合理的改進。改進實驗是指在教材中提供的原有實驗的基礎(chǔ)上對其實驗操作、實驗裝置進行改造，在保證實驗方法更加合理化，實驗?zāi)繕?biāo)更加清晰的前提下，力求在源頭上清除污染。例如在一些有毒氣體的性質(zhì)和制備實驗中，就必須增加尾氣處理裝置或及時燒掉，把有毒氣體轉(zhuǎn)化成無毒或毒性降解物。例如銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)性質(zhì)實驗，按照醫(yī)用化學(xué)教材的實驗操作，將會產(chǎn)生一定量的NO2或NO氣體，危害師生身體健康，污染環(huán)境。如果把此實驗按照實驗綠色化的原則和標(biāo)準(zhǔn)進行改進，在注射器內(nèi)完成上述性質(zhì)的實驗，既可明顯地觀察到現(xiàn)象，掌握銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的實質(zhì)，又能避免NO2或NO的逸出，消除環(huán)境污染，而且反應(yīng)所得的生成物NO2便于用NaOH溶液吸收。采用微型化實驗，實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化微型實驗是實驗綠色化的重要途徑。微型化學(xué)實驗是在微型的化學(xué)儀器裝置中進行的化學(xué)實驗，從理論上講，它是以盡可能少的化學(xué)試劑而獲得比較明顯的反應(yīng)結(jié)果和準(zhǔn)確的化學(xué)信息的一種新型實驗方法，是一門新的實驗技術(shù)。它是20世紀80年代由美國幾所大學(xué)首先發(fā)起的化學(xué)實驗改革，它不是常規(guī)實驗的簡單微縮，而是在微型化的條件下對實驗進行創(chuàng)新的再現(xiàn)。采取微型實驗技術(shù)，不僅可以大幅度減少實驗費用，而且可以擴大化學(xué)實驗的覆蓋面，提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。這種方法一開始問世就深受廣大教師、學(xué)生的歡迎，近些年在我國得到迅速發(fā)展和普及。在大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的今天，普及和推廣微型化學(xué)實驗具有特殊的時代意義。微型實驗具有以下特點：[4]（1）成本低。微型實驗儀器可以利用廢棄物，像青霉素藥瓶可以做試劑瓶、集氣瓶；一次性輸液器可做導(dǎo)氣管、多用滴管；裝藥片塑料板可以做點滴板等等。因此，微型實驗降低了實驗成本。（2）試劑用量小。試劑用量僅為常規(guī)實驗的1/10至1/100，縮短實驗時間（大約為常規(guī)實驗的40%），同時也降低了水、電能源的消耗。微型實驗的開設(shè)對毒性大、藥品貴、耗量大、易燃、易爆、污染嚴重、操作復(fù)雜的化學(xué)實驗尤為必要，它能杜絕或明顯減少實驗過程中給環(huán)境帶來的污染。如鹵素的性質(zhì)實驗，所用藥品種類多、分量大，改用透明塑料制作的微型滴管及井穴板做實驗，既減少了藥品消耗及廢物排放量，又保證了實驗現(xiàn)象明顯。采用多媒體輔助教學(xué)，實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化多媒體技術(shù)在化學(xué)實驗中的具體應(yīng)用，是化學(xué)實驗擺脫實物教育的一場革命。它的運用和發(fā)展，對保護自然資源，緩解化學(xué)實驗對環(huán)境所造成的污染，設(shè)備復(fù)雜（投資較大），反應(yīng)速度慢和操作條件要求苛刻，常規(guī)實驗無法開展，但又是很重要的實驗，以生動有趣的多媒體形式表現(xiàn)出來，寓教于樂，可取得較好的教學(xué)效果。另外，有些化學(xué)實驗常容易引起爆炸或必須使用有毒有害的試劑，或?qū)嶒炦^程中排放出有毒的氣體或有毒廢液，不僅給師生的身體健康帶來極大的危害，而且對環(huán)境也會造成較大的破壞。目前，還無法通過改進實驗來實現(xiàn)綠色化或減少、減輕污染。對于這類實驗，采用多媒體技術(shù)演示實驗，不僅能使學(xué)生感受到實驗現(xiàn)象，學(xué)會了實驗操作的流程，而且那些毒性大，危險性較大的實驗，始終不會對人體和環(huán)境造成污染，自然也就實現(xiàn)了化學(xué)實驗的綠色化。[5]我們必須深刻地認識到減少、降低、避免化學(xué)實驗污染和提倡綠色化學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的重要意義。在實驗教學(xué)中，大力推動實施綠色化的化學(xué)實驗教學(xué)，為樹立科學(xué)發(fā)展觀，實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展而積極探索，努力工作。參考文獻：[1][J].中國科學(xué)院刊，1997，（6）：415420.[2]Anastas 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