綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)范文

時(shí)間:2023-03-15 18:31:38

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綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)

篇1

關(guān)鍵詞:中學(xué)化學(xué) 實(shí)驗(yàn) 綠色化學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.24.161

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在化學(xué)教學(xué)中化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有獨(dú)特的魅力,重要地位和作用是不言而喻的。 “化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)”中提出“通過(guò)各種形式的化學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生體驗(yàn)研究的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”。新教材要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容增多,有些實(shí)驗(yàn)會(huì)造成一些污染,對(duì)師生的健康有害。關(guān)于 “有毒”“污染”等問(wèn)題,找出解決問(wèn)題的方法,并在體驗(yàn)式學(xué)習(xí)、研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中研究綠色化學(xué),以啟發(fā)學(xué)生思維,促進(jìn)創(chuàng)新教育。

“新標(biāo)準(zhǔn)”在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中提出:“創(chuàng)建綠色化學(xué)和環(huán)保意識(shí),從可持續(xù)發(fā)展的角度,加深對(duì)綠色化學(xué)和愛(ài)護(hù)環(huán)境的重要性的理解。”因此,我們應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí),我們主張?jiān)谖⑿途G色化學(xué)實(shí)驗(yàn)中遵守這一要求。

綠色化學(xué)倡導(dǎo)物質(zhì)通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程中充分利用每個(gè)原子,過(guò)程和終端均為零的污染和零的排放。它可以充分利用資源,也可以落實(shí)污染防治。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)化學(xué)教育教學(xué)提出了新的要求,綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)和任務(wù)是采取措施,以減少和消除污染。

1 進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性

1.1 綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義的。用盡量少的實(shí)驗(yàn)試劑,可以省錢(qián),也為了避免對(duì)環(huán)境的污染,確保實(shí)驗(yàn)的安全。微型綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的試劑是常規(guī)試劑量的十分之一甚至百分之一,體現(xiàn)綠色化學(xué)與化學(xué)污染防治的原則。

1.2 實(shí)施新課程的精神

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微型設(shè)計(jì),可以為學(xué)生提供更多的動(dòng)手機(jī)會(huì),有效地提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變化,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)交流、體驗(yàn)、提高解決問(wèn)題的能力,獲得創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅有助于解決實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、藥物短缺的問(wèn)題,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,使學(xué)生很好地養(yǎng)成節(jié)約意識(shí)和環(huán)保意識(shí),以落實(shí)更多的新課程的精神。

2 開(kāi)展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法

2.1 改進(jìn)教材實(shí)驗(yàn),消除實(shí)驗(yàn)污染源

保護(hù)環(huán)境,要從一開(kāi)始在源頭上減少或消除污染。教材中的一些有毒氣體的性質(zhì)和制備的實(shí)驗(yàn),例如必修1中:銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn),如果按教材中的實(shí)驗(yàn)裝置勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生一定量的氮氧化物氣體,會(huì)造成大氣污染,危害師生的健康。如果對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)做出一定的改進(jìn)(如圖所示),就可以避免氮氧化物氣體的溢出,從而消除了對(duì)環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 推行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),有效控制污染

微型綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,實(shí)驗(yàn)成功率高,有很高的趣味性。

銅與濃、稀硝酸反應(yīng)微型化改進(jìn)裝置圖

新課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)注意利用新型綠色環(huán)保材料與綠色化學(xué)發(fā)展的最新成果,以提高學(xué)生的興趣為目的,使用不同的教學(xué)策略,以實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教育的發(fā)展,使學(xué)生了解綠色化學(xué),培養(yǎng)綠色化學(xué)意識(shí),逐步實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教育的目標(biāo)。

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量,落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo),在化學(xué)課程內(nèi)容和形式上具有不可替代的作用。重視綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),倡導(dǎo)環(huán)保,強(qiáng)化科學(xué)探究意識(shí),促進(jìn)學(xué)習(xí)方法變革,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,讓他們成長(zhǎng)為一個(gè)高素質(zhì)的人才,這是我們研究綠色化學(xué)的目的。

參考文獻(xiàn):

[1]周寧淮.微型無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].科學(xué)出版社,2000.

[2]科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索化學(xué)學(xué)生的閱讀[J].高中化學(xué)教學(xué)參考,2006,(8):17-18.

[3]朱文祥.綠色化學(xué)與綠色化學(xué)教育[J].化學(xué)教育,2001.

[4]護(hù)駕坤.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的延伸[J].高中化學(xué)教學(xué)參考,2006,(8):15-16.

[5]鄧于洪.綠色化學(xué)――化學(xué)教學(xué)新概念[J].紀(jì)律教育,2001,(10):12-13.

[6]盧克.綠色化學(xué)教育的實(shí)踐與探索[J].高中化學(xué)教學(xué)參考,2001,(8-9):34.

篇2

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)思想;高中化學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)踐

隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化建設(shè)的步伐越來(lái)越快,生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞,霧霾、酸雨、水土流失的問(wèn)題嚴(yán)重。身為高中生的我們,正處在青春期的叛逆階段,對(duì)家長(zhǎng)和教師存在著逆反心理。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容,在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中融入綠色化學(xué)思想,將化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化,減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。

一、綠色化學(xué)的概念

“綠色化學(xué)”理念是在人們生活環(huán)境受到越來(lái)越嚴(yán)重的污染時(shí)產(chǎn)生的,隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡化,人們開(kāi)始重視綠色生態(tài)環(huán)保的問(wèn)題。工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展,以及一些工業(yè)廢氣和化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題比較嚴(yán)重?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生很多的有毒物質(zhì),對(duì)環(huán)境和人們的身體健康都有很大的危害。綠色化學(xué)是利用現(xiàn)代化技術(shù)將化學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的不良化學(xué)工藝和流程去除,最大化的減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有毒物質(zhì)的產(chǎn)生,為建設(shè)更加生態(tài)環(huán)保、安全健康的社會(huì)環(huán)境提供保障。目前,我國(guó)的綠色化學(xué)思想還在萌芽階段,有關(guān)綠色化學(xué)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)也在研究和討論中。高中教育階段的學(xué)生已經(jīng)具備了很多的化學(xué)理論知識(shí),教育者在開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)可以結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,向?qū)W生滲透綠色化學(xué)的思想、理念,將環(huán)境保護(hù)意義植入學(xué)生的腦海中。身為高中生的我們,在身心發(fā)展階段具有差異性、階段性、不平衡性和互補(bǔ)性,我們?cè)趯W(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,也會(huì)進(jìn)行很多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。將綠色化學(xué)思想融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中可以在化學(xué)源頭上解決環(huán)境的污染問(wèn)題,重視綠色化學(xué)在化學(xué)生產(chǎn)中的重要性。

二、綠色化學(xué)思想在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)踐

(一)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中融入綠色化學(xué)思想

高中化學(xué)課堂是滲透綠色化學(xué)思想的主要場(chǎng)所,教育者在日常的教學(xué)活動(dòng)中利用化學(xué)理論知識(shí),向?qū)W生灌輸綠色化學(xué)理念,使學(xué)生能夠更加的了解綠色化學(xué)的概念。例如在“原電池”章節(jié)的學(xué)習(xí)中,滲透綠色化學(xué)的知識(shí)可以使學(xué)生能夠明白廢棄電池對(duì)環(huán)境、土壤的危害性,在生活中注意對(duì)垃圾進(jìn)行分類(lèi),將廢棄的電池放在不可回收的垃圾桶內(nèi),減少電池對(duì)環(huán)境造成的污染。教育者在“氮的固定”章節(jié)的教學(xué)過(guò)程中,可以向?qū)W生介紹和分析最普遍的三種固氮方式:人工化學(xué)固氮、雷雨閃電固氮、豆科植物的生物固氮,分析這三種固氮的原理和特性,對(duì)這種三種方式進(jìn)行比較和研究,使學(xué)生能夠明白人工固氮、雷雨固氮對(duì)環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生一定的污染?;瘜W(xué)課堂中有很多教學(xué)內(nèi)容中都包涵著綠色化學(xué)理念,教育者應(yīng)該合理運(yùn)用課堂優(yōu)勢(shì),在理論知識(shí)內(nèi)容中融入綠色化學(xué)思想,開(kāi)展有利于學(xué)生成長(zhǎng)的教學(xué)活動(dòng)。

(二)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行綠色化學(xué)思想設(shè)計(jì)

化學(xué)的實(shí)踐性很強(qiáng),高中教育階段的化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中大部分的內(nèi)容都需要與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證化學(xué)的原理。新時(shí)代背景下,教育者應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。提高學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,使學(xué)生正確掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神,使用正確的方式進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境都會(huì)造成一定的影響,教育者應(yīng)該學(xué)習(xí)和接收新的教學(xué)理念,利用綠色化學(xué)思想對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中有很多設(shè)計(jì)不合理的地方,有些實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染比較嚴(yán)重,對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),推廣微型實(shí)驗(yàn)。微型實(shí)驗(yàn)是將化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)試劑減量,通過(guò)減少實(shí)驗(yàn)試劑的方法來(lái)減少有污染的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物產(chǎn)生。比如:在進(jìn)行硫燃燒的實(shí)驗(yàn)中,化學(xué)教材中指示取0.5g的硫粉作燃燒試劑,在微型實(shí)驗(yàn)中我們可以只取0.1g作為實(shí)驗(yàn)試劑,大大地減少了二氧化硫產(chǎn)生?,F(xiàn)階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該結(jié)合當(dāng)代的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中使我們每個(gè)人都能擁有綠色化學(xué)思想,將保護(hù)環(huán)境作為自己的事情。

(三)合理使用計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及,信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展,在教學(xué)中使用多媒體技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)代教學(xué)的主要趨勢(shì)。多媒體技術(shù)可以將化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與圖片、視頻、音頻等結(jié)合在一起,豐富教學(xué)的內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)消耗大量的藥品與試劑,對(duì)水資源和空氣環(huán)境都有一定的污染,使用計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)可以減少對(duì)昂貴、有毒試劑的使用,直接在電腦上模擬實(shí)驗(yàn),既可以直觀(guān)地看到實(shí)驗(yàn)過(guò)程和效果,又能減少一些不必要的浪費(fèi)。例如:電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生大量的氯氣,我們?nèi)狈?duì)離子的移動(dòng)內(nèi)容的理解,老師使用了三維動(dòng)畫(huà)后,在微觀(guān)的角度為我們?cè)忈屃宋⒘5倪\(yùn)動(dòng),在大屏幕上顯示出了兩極的變化,個(gè)人覺(jué)得仿真實(shí)驗(yàn)比真實(shí)實(shí)驗(yàn)的效果要好。

三、結(jié)語(yǔ)

“綠色”代表著環(huán)保、健康、生態(tài),綠色化學(xué)思想在近幾年的化學(xué)課程中得到眾多教育者和學(xué)生的重點(diǎn)關(guān)注。為了國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展和城市文明建設(shè),我們?cè)诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課程中使用綠色化學(xué)思想,將綠色化學(xué)的價(jià)值和意義體現(xiàn)出來(lái)。在新的時(shí)代背景下,教育者應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)新的教學(xué)理念,提高自己的文化修養(yǎng)與專(zhuān)業(yè)技能,這樣才能為我們開(kāi)展更加科學(xué)、有效的教學(xué)活動(dòng)。高中生也會(huì)在不斷的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)過(guò)程中,將綠色化學(xué)思想落實(shí)到每一項(xiàng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,從小事做起,為保護(hù)國(guó)家的生態(tài)環(huán)境貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn):

[1]劉潤(rùn)樞.淺談綠色化學(xué)思想在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)踐[J].化工管理,2016,(26):48-50,53.

[2]馬志成.在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)綠色化學(xué)觀(guān)的教育探索[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)(基礎(chǔ)教育版),2009,10(1):44-47.

篇3

關(guān)鍵詞:中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn);綠色化;裝置改進(jìn)

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。由于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室自身?xiàng)l件的局限性,師生環(huán)保意識(shí)不夠,實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范,實(shí)驗(yàn)前未認(rèn)真思考,實(shí)驗(yàn)時(shí)按部就班等原因,從而導(dǎo)致中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)三廢的產(chǎn)生。目前,我國(guó)大多數(shù)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室里只有簡(jiǎn)易的通風(fēng)廚和下水道,針對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢氣,大多由通風(fēng)櫥直接排放到室外環(huán)境中,未考慮是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有具體的尾氣廢氣處理方法;對(duì)于廢液,多數(shù)未根據(jù)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)直接倒入廢液桶(缸),然后排入下水道;沒(méi)有進(jìn)行回收處理或只做簡(jiǎn)單處理,只有少數(shù)學(xué)校聲稱(chēng)有自己的廢液收集池;而對(duì)于固體廢物,有的隨廢液排入下水道,或直接扔進(jìn)垃圾桶;這些都不符合國(guó)家排放要求,容易誤導(dǎo)學(xué)生。環(huán)境問(wèn)題近年來(lái)備受矚目。而中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的三廢,其特點(diǎn)是:類(lèi)多、量少、組成不定、性質(zhì)復(fù)雜,排放這些污染物質(zhì),如不加任何處理,任意排到空氣中,隨意倒入水槽中沖走,或當(dāng)作普通垃圾一樣來(lái)處理,長(zhǎng)此以往,后果不堪設(shè)想。不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,威脅人類(lèi)健康,而且可能淡化學(xué)生的環(huán)保意識(shí),養(yǎng)成不良習(xí)慣。這種壞習(xí)慣如果不加以及時(shí)修正,就會(huì)帶到生活中來(lái),當(dāng)我們意識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性才知道去改變我們平時(shí)亂扔亂倒亂用的毛病時(shí),為時(shí)已晚。習(xí)慣一旦養(yǎng)成,要想改變,并非朝夕。而作為環(huán)境污染來(lái)源之一的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,當(dāng)我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),老師應(yīng)該嚴(yán)格要求自己,通過(guò)言傳身教,樹(shù)立愛(ài)護(hù)環(huán)境的好榜樣。同時(shí)也要嚴(yán)格要求學(xué)生,規(guī)范操作,節(jié)約藥品,通過(guò)做微型實(shí)驗(yàn)等方式,減少三廢的產(chǎn)生,保護(hù)環(huán)境。老師在教給學(xué)生知識(shí)與技能、過(guò)程與方法的同時(shí),更應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)的養(yǎng)成,緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)。為此如何在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)綠色化,避免和減少三廢排放的一些改進(jìn)方法,以減輕環(huán)境污染,使師生形成對(duì)待環(huán)境的正確態(tài)度,為社會(huì)持續(xù)可發(fā)展做貢獻(xiàn)。

一、綠色化實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)

要使化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化必須需要達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn):1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)中原子利用率達(dá)100%。2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)放給環(huán)境的物質(zhì)是環(huán)境體系正常組分中所固有的。3.實(shí)驗(yàn)體系不向環(huán)境放出物質(zhì)等。即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)性”和“零排放”,做到充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。

二、中學(xué)化學(xué)綠色化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)策略

要想做到中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室三廢真正意義上的零排放或是少排放,我們可以引進(jìn)一些不錯(cuò)的處理方法,從三廢的源頭著手,如果實(shí)驗(yàn)一開(kāi)始就能保證沒(méi)有三廢或是三廢很少,豈不是更好。正如現(xiàn)行的微型實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置等都不失為好方法。1.引進(jìn)微型化實(shí)驗(yàn)所謂微型化實(shí)驗(yàn)就是通過(guò)使用微型的化學(xué)儀器裝置,以盡可能少的試劑來(lái)獲取所需的化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn),它的試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的1%-10%,因其劑量少,能大大縮短實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間,而且實(shí)驗(yàn)更加直觀(guān)、明了、安全,很大程度上減少了燃燒、爆炸、毒害、腐蝕等危險(xiǎn)性,極大地防止了化學(xué)三廢的產(chǎn)生,避免了環(huán)境不必要的污染。如新版高中化學(xué)教材中“同主族元素的實(shí)驗(yàn)”、“鹵素單質(zhì)的活動(dòng)性比較實(shí)驗(yàn)”、“濃硫酸的脫水實(shí)驗(yàn)”和“自制指示劑”這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都涉及到微型化實(shí)驗(yàn)的理念,其中有用到點(diǎn)滴板這一微型反應(yīng)器。再如,濃硝酸與銅片反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),這個(gè)反應(yīng)能釋放出有刺激性氣味的有毒氣體NO2,危害師生的身體健康和污染環(huán)境。但如果將其改為微型實(shí)驗(yàn),即將反應(yīng)中的銅片換成細(xì)長(zhǎng)的銅絲,當(dāng)需要終止實(shí)驗(yàn)時(shí),只需將銅絲拉出試管外,便能隨時(shí)中斷反應(yīng),減少了不斷逸出的NO2對(duì)實(shí)驗(yàn)者的傷害和對(duì)環(huán)境的污染。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都是常規(guī)實(shí)驗(yàn)經(jīng)微型改進(jìn)而得,為在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中推廣微型實(shí)驗(yàn)做出了較好的示范。2.引用虛擬實(shí)驗(yàn)虛擬實(shí)驗(yàn)室是指利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等生成的一類(lèi)適于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的軟件,包括實(shí)驗(yàn)環(huán)境,儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)對(duì)象以及實(shí)驗(yàn)資源等內(nèi)容。它通過(guò)智能管理系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。用于教學(xué)的虛擬實(shí)驗(yàn)室大致可分為兩種類(lèi)型:即基于虛擬儀器的實(shí)驗(yàn)室和基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室,單從考慮三廢的角度來(lái)說(shuō),中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室宜采用的是基于虛擬儀器的虛擬實(shí)驗(yàn)室,即直接由各種虛擬儀器代替物理設(shè)備所構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)室。在這里,通過(guò)模擬軟件模塊,我們可以放心的進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)操作,甚至可以故意的制造失敗實(shí)驗(yàn)或反面實(shí)驗(yàn),從而得出正確結(jié)論。如氯氣、氧氣的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn),燃燒與滅火的實(shí)驗(yàn)等,通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯生動(dòng),實(shí)驗(yàn)可反復(fù)演練,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí),也能真正的從源頭杜絕三廢的產(chǎn)生,健康安全,又環(huán)保。化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件最終并不能代替真正的實(shí)驗(yàn),如果完全依托實(shí)驗(yàn)軟件,那就成了真正的“紙上談兵”,學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力就不會(huì)得到培養(yǎng)和提高。比如在學(xué)習(xí)藥品的取用時(shí),我們可以用對(duì)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)者無(wú)害的沙?;蚴鞘澄镱w粒等代替練習(xí)藥品的取用,同時(shí)結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)軟件對(duì)比觀(guān)察。再有滴定操作實(shí)驗(yàn),我們也可以用自來(lái)水等來(lái)代替真正的試劑練習(xí),而真實(shí)的操作則由虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行。只有將真實(shí)的實(shí)驗(yàn)同虛擬實(shí)驗(yàn)軟件整合運(yùn)用,化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂才能煥發(fā)活力,才能順應(yīng)時(shí)展。3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如果能在保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和裝置進(jìn)行改進(jìn),讓操作更合理有效,還可以杜絕或控制“三廢”的產(chǎn)生,盡可能減輕實(shí)驗(yàn)三廢對(duì)師生的危害和對(duì)環(huán)境的污染,這不僅能促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,而且還能提高學(xué)生的環(huán)境意識(shí)。比如說(shuō)初中化學(xué)硫、磷分別在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn),可以設(shè)計(jì)為:用一顆硬質(zhì)玻璃管,一個(gè)內(nèi)裝有氫氧化鈉溶液的廣口瓶和一個(gè)裝有水的帶有閥門(mén)的玻璃瓶,用單孔、雙孔橡皮塞、導(dǎo)氣管將其與O2的制取裝置A相連接起來(lái),用微型燃燒匙取少量硫粉或紅磷,置于酒精燈上點(diǎn)燃后立即伸入到B裝置的硬質(zhì)玻璃管中,打開(kāi)D裝置上的閥門(mén),硬質(zhì)玻璃管透光性好,不影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀(guān)察,產(chǎn)生少許的有害物質(zhì)大多溶解在C裝置的液體里,D裝置閥門(mén)一打開(kāi),氣體就會(huì)自左向右依次進(jìn)入各裝置;經(jīng)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)不但現(xiàn)象明顯,還減少有害物質(zhì)的排放量,而且便于操作、安全可靠。改進(jìn)裝置如下圖:以上的設(shè)計(jì)對(duì)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化改進(jìn)是十分有效實(shí)用的,由此可見(jiàn),當(dāng)前我國(guó)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)取得一定成果。這些設(shè)計(jì)十分有力的推動(dòng)了中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改進(jìn)。但是讓人遺憾的是這些方法基本都是從某一個(gè)或幾個(gè)實(shí)驗(yàn)入手,不能以點(diǎn)代面,雖然該實(shí)驗(yàn)得到了完善,但是別的實(shí)驗(yàn)卻又要重新入手,再做設(shè)計(jì)。不過(guò)通過(guò)分析不難發(fā)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)存在污染的實(shí)驗(yàn)很多都具有其類(lèi)似的地方,只需對(duì)其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)完善,則與之類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)便可“迎刃而解”。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述,按照綠色化學(xué)的理念和要求對(duì)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)是完全可行的,也是十分必要的。這樣不僅可以減少污染,保護(hù)師生健康,而且可以節(jié)約試劑,減少實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)開(kāi)支。要使中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化,化學(xué)教育工作者要樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的觀(guān)念,教師在課堂教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面要始終貫徹綠色化學(xué)的思想,讓學(xué)生了解綠色化學(xué),樹(shù)立起綠色意識(shí)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)不僅要讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作技能及有關(guān)知識(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),讓他們認(rèn)識(shí)到治理環(huán)境污染的重要性。讓學(xué)生在每一次的實(shí)驗(yàn)中,逐漸養(yǎng)成良好的環(huán)保習(xí)慣,增強(qiáng)保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為一個(gè)世界性問(wèn)題,環(huán)境保護(hù)也是我國(guó)的基本國(guó)策。因此,使中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化勢(shì)在必行。

參考文獻(xiàn):

[1]王東.化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液的危害及其處理方法[J].兵團(tuán)教育學(xué)院學(xué)報(bào),2003,13(2):35-37.

[2]鄭海燕,應(yīng)桃開(kāi).化學(xué)實(shí)驗(yàn)“三廢”處理與環(huán)境教育[J].成都教育學(xué)院學(xué)報(bào),2005,19(8):94-95.

[3]付敏.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的污染及其對(duì)策[J].中國(guó)校外教育,2004,9(3):105-106.

[4]魯敏,孫友敏,李東和.環(huán)境生態(tài)學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011:21-107.

篇4

一、實(shí)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)需考慮綠色化。

在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中都會(huì)出有毒、有刺激性氣味的氣體或產(chǎn)生廢水,即使把實(shí)驗(yàn)放在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,雖然防止了師生遭受其害。但從整個(gè)自然環(huán)境來(lái)說(shuō)其危害性仍未消除。而限于中學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件,對(duì)廢水幾乎都未進(jìn)行處理。所以說(shuō)無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師從備課時(shí)就應(yīng)該備好綠色化這一課,從原料的選用,實(shí)驗(yàn)條件的選擇,實(shí)驗(yàn)方法、尾氣處理、實(shí)驗(yàn)方案的確立等方面綜合考慮,拿出完成實(shí)驗(yàn)的最佳方案來(lái)。如學(xué)習(xí)硝酸的性質(zhì)后,若要制取一定量的硝酸銅,可有以下多種方案:

(1)銅+HNO3(濃)(2)Cu+HNO3(?。?/p>

(3)Cu+H2SO4CuSO4Ba(NO3)2Cu(NO3)2

(4)CuO2CuOHNO3Cu(NO3)2 真正完成實(shí)驗(yàn)需綜合評(píng)價(jià)分析,(4)為綠色化方案。

二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保證綠色化。

設(shè)計(jì)完程序后在具體操作過(guò)程中還需要考慮綠色化,主要考慮以下幾種情況:

(1)裝置是否需要改進(jìn),如何該進(jìn)?如驗(yàn)證濃硫酸強(qiáng)氧化性的實(shí)驗(yàn),按課本所示裝置勢(shì)必會(huì)使SO2外泄,但若改進(jìn)裝置如右圖,就可避免;(2)改變操作順序。若將課本單個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置組裝成氣密性完好的成套裝置,如綜合復(fù)習(xí)Cl2的性質(zhì)時(shí),可按下列成套裝置進(jìn)行,這樣既可以達(dá)到復(fù)習(xí)Cl2的性質(zhì),又可防止氯氣泄漏,且新增的B可以吸收剩余Cl2形成氯水,既提高了利用率,減少Cl2外泄量,又為氯水性質(zhì)的復(fù)習(xí)準(zhǔn)備了原料是實(shí)驗(yàn)過(guò)程綠色化進(jìn)一步得到體現(xiàn)。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后做到儀器拆卸、洗滌廢水處理的綠色化。

作為一門(mén)實(shí)驗(yàn)型學(xué)科,做完實(shí)驗(yàn)后可能會(huì)在儀器中殘留廢氣,產(chǎn)生廢水,處理時(shí)須考慮綠色化。如制備Cl2、SO2、NOx的裝置中定有氣體殘余,拆卸時(shí)可向容器中噴入少量濃堿液,殘余氣體被吸收而防止了散失。儀器附著物若需要特殊洗滌需考慮多種因素,如除去附著在試管上的銅銀用稀HNO3而不用濃的,產(chǎn)生的廢液中的重金屬離子、有機(jī)物應(yīng)回收再利用。

四、化學(xué)課外活動(dòng)綠色化。

高中化學(xué)新課程以尊重學(xué)生主體發(fā)展的需要,全面提高學(xué)生的素養(yǎng)為宗旨,要使學(xué)生學(xué)好這門(mén)實(shí)驗(yàn)性科學(xué),產(chǎn)生強(qiáng)大的“我要學(xué)”的內(nèi)驅(qū)力,必須要開(kāi)展豐富多彩的化學(xué)課外研究性學(xué)習(xí)活動(dòng),其中少不了要讓學(xué)生做一些探索性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生會(huì)提出各種方案,教師要指導(dǎo)學(xué)生相互交流,綜合評(píng)價(jià)選擇出最優(yōu)化的綠色化方案。

總之生活離不開(kāi)化學(xué),化學(xué)源于社會(huì)并服務(wù)于社會(huì),只有我們從中學(xué)化學(xué)教學(xué)中不懈地貫穿滲透綠色化思想,將會(huì)在全民意識(shí)中奠定綠色化意識(shí),使化學(xué)更好的成為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的階梯。

參考文獻(xiàn):

篇5

 

實(shí)驗(yàn)是體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特色的關(guān)鍵活動(dòng),是溝通理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用的橋梁,能夠幫助學(xué)生更好地獲取知識(shí)、發(fā)展技能。但是,化學(xué)實(shí)驗(yàn)在幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)的同時(shí),給環(huán)境帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。因此,我們迫切需要以綠色化學(xué)理念為指導(dǎo),結(jié)合中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容,研究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化途徑。下面筆者從教學(xué)實(shí)踐出發(fā),就中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化途徑闡述幾點(diǎn)建議。

 

一、實(shí)驗(yàn)試劑的綠色化

 

1.減少試劑用量和試劑濃度。通常情況下,學(xué)生都誤認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)藥品越多現(xiàn)象越明顯,且對(duì)用量沒(méi)有清晰的概念,因此往往超量使用藥品,不僅造成資源浪費(fèi),還會(huì)增加廢棄物,造成環(huán)境污染。因此實(shí)驗(yàn)時(shí),老師一定要強(qiáng)調(diào)藥品用量,如試管取用溶液時(shí),一般一個(gè)手指到兩個(gè)手指高的用量就可以了。減少試劑用量的一個(gè)有效辦法就是用小規(guī)格的實(shí)驗(yàn)儀器,如用小試管代替大使管,用點(diǎn)滴板代替試管。這樣試劑用量自然會(huì)大量減少。另外,教師需要對(duì)藥品濃度嘗試摸索,在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下,盡量降低藥品濃度。如在離子檢驗(yàn)時(shí),離子濃度0.1%就已經(jīng)足夠了。

 

2.化學(xué)試劑回收和重復(fù)使用。化學(xué)試劑的回收和重復(fù)使用,是綠色化學(xué)理念下使用藥品的基本準(zhǔn)則,是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)綠色化的重要途徑。如碘萃取實(shí)驗(yàn)后的萃取劑四氯化碳,有毒,不可以直接倒入下水道,應(yīng)該經(jīng)過(guò)濃氫氧化鈉溶液洗滌,分液處理后再循環(huán)使用;H2O2分解制取氧氣的實(shí)驗(yàn),會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化錳固體廢棄物。有老師建議將半干的二氧化錳粉末沾在水泥球上,晾干后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不僅實(shí)驗(yàn)效果非常好,而且回收利用十分方便;鈉與水的反應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化鈉溶液、粗鹽提純后得到的鹽都應(yīng)該回收起來(lái)再利用。通過(guò)重復(fù)利用化學(xué)試劑,增強(qiáng)學(xué)生的節(jié)約意識(shí),避免浪費(fèi)。

 

3.用生活用品替代化學(xué)試劑。日常生活中,處處可見(jiàn)化學(xué)用品,用生活用品替代化學(xué)試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有利于拉近學(xué)生和化學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的距離、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性、提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。如在做碳酸鈉和碳酸氫鈉相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí),可以用食品加工中用的蘇打和小蘇打粉代替;用廢舊電池中的鋅皮制取氫氣;用食用醋代替醋酸除去水垢等。

 

二、實(shí)驗(yàn)裝置的綠色化

 

1.實(shí)驗(yàn)裝置的串聯(lián)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的串聯(lián)是指將多個(gè)實(shí)驗(yàn)系列化,組合在一起進(jìn)行,不僅可以避免有害氣體的溢出造成的環(huán)境污染,還會(huì)節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間,使實(shí)驗(yàn)更加綠色化。如氯氣的準(zhǔn)備、除雜、干燥及其性質(zhì)(漂白性、強(qiáng)氧化性)的實(shí)驗(yàn);二氧化硫的制備及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn);乙烯的制取及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)均可以設(shè)計(jì)為串聯(lián)實(shí)驗(yàn)。另外對(duì)于這些有毒氣體的實(shí)驗(yàn),我們應(yīng)注意裝置的密封性和尾氣吸收。

 

2.實(shí)驗(yàn)裝置微型化。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),是指實(shí)驗(yàn)儀器和試劑微型化,是一種新的實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,是?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)綠色化的重要途徑。普通的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是在試管、燒杯中進(jìn)行的,實(shí)驗(yàn)藥品消耗量大,微型實(shí)驗(yàn)可以在濾紙上進(jìn)行鹵素元素的置換實(shí)驗(yàn)、可以在點(diǎn)滴板上進(jìn)行離子反應(yīng)和離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)、可以在W形管中進(jìn)行氯氣的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。相比于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),微型實(shí)驗(yàn)不僅可以取得比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)更好的實(shí)驗(yàn)效果,而且操作簡(jiǎn)便快捷、節(jié)約資源,減少了廢棄物排放,有效彌補(bǔ)了很多學(xué)校課程資源不足的情況,使每個(gè)學(xué)生都能自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)技能。

 

3.用生活用品替代部分實(shí)驗(yàn)儀器。實(shí)驗(yàn)室的儀器和設(shè)備是實(shí)驗(yàn)課堂重要的資源,如果善于發(fā)現(xiàn)和利用,學(xué)生身邊的物品同樣是重要的實(shí)驗(yàn)器具。用日常廢棄物制作的小型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,具有簡(jiǎn)便、直觀(guān)、藥品用量少等優(yōu)點(diǎn),更有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手技能和創(chuàng)新意識(shí)。如用一次性注射器代替量筒、裝藥片的塑料穴膜板代替點(diǎn)滴板、用筷子或者吸管代替玻璃棒、用礦泉水瓶代替燒杯進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。每學(xué)期可以舉辦“廢棄物在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的再利用”活動(dòng),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作水平、創(chuàng)新能力和環(huán)保意識(shí)。

 

三、實(shí)驗(yàn)廢棄物處理的綠色化

 

化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免地會(huì)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)“三廢”,即廢氣、廢水、廢渣,教師在每次學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,都應(yīng)該監(jiān)督學(xué)生做好相關(guān)實(shí)驗(yàn)的收尾工作,并在平時(shí)教學(xué)工作中不失時(shí)機(jī)地向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)廢物處理的必要性和方法,師生共同努力建設(shè)綠色化實(shí)驗(yàn)室。

 

四、運(yùn)用現(xiàn)代化手段,拓展化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的研究空間

 

現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展,給學(xué)校教學(xué)提出了更高的要求。作為一門(mén)以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,促進(jìn)信息技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的廣泛應(yīng)用,已經(jīng)是時(shí)展的必然。仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一種化學(xué)試劑零投入、廢棄物零排放的實(shí)驗(yàn)方式,為危險(xiǎn)性大、重污染的實(shí)驗(yàn)找到了更好的出路。如鋰鈉鉀銣銫的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系實(shí)驗(yàn)、氯氣和氫氣混合爆炸實(shí)驗(yàn)等,出于學(xué)生安全的考慮,教師一般不可能讓學(xué)生做這些實(shí)驗(yàn),在仿真實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生只需要一臺(tái)電腦,就可以自主操作這些實(shí)驗(yàn),而不需要死記硬背實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。以鋰鈉鉀銣銫的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系實(shí)驗(yàn)為例,我們可以同時(shí)看到這五種金屬和水反應(yīng)的現(xiàn)象,方便對(duì)比,這是演示實(shí)驗(yàn)和教師播放視頻的時(shí)候不可能做到的事情。當(dāng)點(diǎn)擊同時(shí)演示的時(shí)候,我們可以看到銫與水反應(yīng)非常劇烈,發(fā)生了爆炸并能聽(tīng)到爆炸聲,銣反應(yīng)也非常劇烈,瞬間完成,其他幾種金屬反應(yīng)劇烈程度相對(duì)較小。整個(gè)過(guò)程非常逼真,使學(xué)生有身臨其境之感,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和堿金屬元素性質(zhì)規(guī)律會(huì)留下非常深刻的印象,彌補(bǔ)教師嘴上講實(shí)驗(yàn)、學(xué)生背實(shí)驗(yàn)的不足。

 

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)該首先樹(shù)立綠色化學(xué)觀(guān)念,積極探索新課改下化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的有效途徑,通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化改進(jìn),實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和實(shí)驗(yàn)效果的雙贏(yíng),實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能提高的雙贏(yíng),為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略輸送高素質(zhì)人才。

篇6

關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)綠色化 設(shè)計(jì) 實(shí)施策略

我國(guó)高中教育的實(shí)驗(yàn)總綱《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》曾明確提出,學(xué)校要重視對(duì)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的思想教育,培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)習(xí)慣,讓學(xué)生主動(dòng)參與到日常的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)中,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷強(qiáng)化自身的實(shí)驗(yàn)綠色化意識(shí)。

一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的意義

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)綠色化操作,不僅是對(duì)新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)教育大綱的一種實(shí)踐應(yīng)用,更是對(duì)學(xué)生素質(zhì)教育的一種體現(xiàn)。使高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化,不僅順應(yīng)了可持續(xù)發(fā)展的需求,更是將環(huán)保理念滲入基礎(chǔ)教育中的最有效途徑。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)綠色化操作,能夠培養(yǎng)學(xué)生綠色環(huán)保的觀(guān)念和意識(shí),還能夠讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到實(shí)踐科學(xué)活動(dòng)中,從學(xué)生的心理素質(zhì)、知識(shí)素質(zhì)及實(shí)踐素質(zhì)等多方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化,從而為國(guó)家培養(yǎng)更多高素質(zhì)人才。

二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化中存在的問(wèn)題

目前我國(guó)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的實(shí)驗(yàn)技術(shù)還十分不成熟,很多學(xué)校在技術(shù)改進(jìn)上都無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué),即使一些學(xué)校進(jìn)行了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),但是由于實(shí)行的學(xué)校較少,可以改進(jìn)和參考的經(jīng)驗(yàn)匱乏,因此,不利于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的擴(kuò)展。除此之外,在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中很多學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生恐懼心態(tài),在實(shí)際進(jìn)行操作的時(shí)候不愿意動(dòng)手,有的即使進(jìn)行操作也非常不穩(wěn),稍微出現(xiàn)一點(diǎn)狀況就手忙腳亂,使得大量器械和藥品,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染廢物量加大,十分不利于整體化學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。

三、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的定位設(shè)計(jì)

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的進(jìn)程中,老師首先就要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定位設(shè)計(jì),同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色思想滲透,培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)習(xí)慣,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)化學(xué)中獲得學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。在實(shí)驗(yàn)綠色化的定位設(shè)計(jì)中要注意以下幾點(diǎn):(1)使用無(wú)毒易得的反應(yīng)物;(2)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)大部分都是常量定性實(shí)驗(yàn),因此要注意控制藥品的用量;(3)實(shí)驗(yàn)生成的物品盡量控制或處理為無(wú)污染物質(zhì);(4)擇情選擇實(shí)驗(yàn)方法,多種實(shí)驗(yàn)操作結(jié)合使用。但是在定性設(shè)計(jì)的時(shí)候我們要格外注意對(duì)實(shí)驗(yàn)后期的廢棄物進(jìn)行妥善處理,最大限度地降低對(duì)環(huán)境的污染,從而真正做到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化操作。

四、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的實(shí)施策略

1.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)備,減少?gòu)U物產(chǎn)生。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)的設(shè)備器械是每一次實(shí)驗(yàn)都必不可缺的,要想在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)綠色化操作,老師首先要做的就是要求學(xué)校對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和提升,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)過(guò)老的機(jī)器進(jìn)行更新,增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量。這種方法可以減少因機(jī)械故障的反應(yīng)驗(yàn)證時(shí),不必要的藥品材料消耗,同時(shí),新機(jī)器的使用可以提高藥品利用率,對(duì)于廢物廢氣的處理更加安全有效,減少環(huán)境污染;而增加機(jī)器數(shù)量是為了更好地體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果基于環(huán)境、溫度、操作者的熟練程度等多種因素對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果都有很大影響,增加設(shè)備可以將意外結(jié)果更好地排除出去,避免重復(fù)操作,可以說(shuō)也是一種綠色實(shí)驗(yàn)的方法。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)藥品用法用量,縮減藥品消耗。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,為了更好地體現(xiàn)綠色實(shí)驗(yàn)思想,老師要針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材對(duì)實(shí)驗(yàn)的藥品用量與實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn),在減少藥品消耗的同時(shí)盡可能避免對(duì)環(huán)境的污染。例如在使用飽和氯化鐵制取膠體的實(shí)驗(yàn)中,由于要在廢水中進(jìn)行操作,因此實(shí)驗(yàn)的難度相對(duì)較大,操作的安全性較低,老師可以對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行改進(jìn),如將氯化鐵替換為肥皂水,這種方法的膠體制取則極為簡(jiǎn)單,不僅可節(jié)省藥品的材料,而且操作難度大大降低,過(guò)程中產(chǎn)生的污染物減少,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯,符合實(shí)驗(yàn)綠色化思想。這種通過(guò)改進(jìn)藥品種類(lèi)和藥品用量的方法,對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作中藥品的浪費(fèi)有很好的約束作用,而且避免了在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生過(guò)多的毒性物質(zhì)。

3.提倡微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)安全性。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)的安全性和綠色行性都十分有利。所謂微型實(shí)驗(yàn)就是指在相對(duì)微型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,這種微型化實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)于一些反應(yīng)劇烈的實(shí)驗(yàn)效果最為明顯,這種微型化實(shí)驗(yàn)的方法相較于平常的操作,從化學(xué)的用量上就節(jié)省了許多,占用空間較小,最重要的是極大地提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性。例如在進(jìn)行氫氯爆炸的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí),傳統(tǒng)的操作方法就是用集氣瓶各自收集一瓶氫氣和氯氣,然后兩個(gè)瓶口進(jìn)行混合,觀(guān)察實(shí)驗(yàn)效果。這種方法在集氣瓶對(duì)口的時(shí)候很容易發(fā)生氣體泄漏,而且爆炸過(guò)程中的危險(xiǎn)性也比較高,我們可以將實(shí)驗(yàn)微型化,通過(guò)使用Y型管進(jìn)行操作,在Y型管的兩側(cè)分別加入高錳酸鉀與鋅粒,最后滴入濃鹽酸后堵住瓶口,然后通過(guò)鎂條燃燒照亮的方法進(jìn)行發(fā)動(dòng),就能產(chǎn)生氫氯爆炸的效果,從而極大地提高實(shí)驗(yàn)安全性。

4.利用多媒體技術(shù),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)信息模擬。合理地用多媒體技術(shù),通過(guò)實(shí)驗(yàn)信息模擬道德方法,適當(dāng)減少實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化實(shí)施也有非常重要的意義。信息水平的不斷創(chuàng)新與改進(jìn)對(duì)于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化也十分有利,老師可以將學(xué)校的多媒體與化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)整合改進(jìn),從而通過(guò)信息技術(shù)真實(shí)地對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行模擬,不僅可以提高實(shí)驗(yàn)的可觀(guān)賞性,而且可以在一些危險(xiǎn)性較高,藥品設(shè)備操作難度較大的實(shí)驗(yàn)上獲得極大改善。例如在電解飽和食鹽水的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,這個(gè)操作要通入較大電流對(duì)食鹽水進(jìn)行電解,一旦操作錯(cuò)誤不僅會(huì)損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備,甚至有可能對(duì)學(xué)生的生命安全產(chǎn)生威脅。老師可以通過(guò)信息技術(shù)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,從而更好地觀(guān)察整個(gè)實(shí)驗(yàn)中分子的變化和運(yùn)動(dòng),讓模擬實(shí)驗(yàn)獲得更好的效果。

在新課標(biāo)改革的過(guò)程中,有效地在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色思想的滲透,不僅是對(duì)新課標(biāo)實(shí)踐的深化與滲透,更是順應(yīng)了我國(guó)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì)。高中化學(xué)老師要摒棄落后的實(shí)驗(yàn)思想,隨著時(shí)代的要求更新意識(shí),積極地探索新課標(biāo)下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化要求,針對(duì)自己的教學(xué)方法不斷創(chuàng)新改進(jìn),從而讓綠色實(shí)驗(yàn)教育成為可能。除此之外,老師可以對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行創(chuàng)新,通過(guò)改進(jìn)設(shè)備操作和藥品劑量,將損耗和污染降到最低,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中感受到化學(xué)綠色化的魅力,最終成長(zhǎng)為具有可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)意識(shí)的素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn):

篇7

關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

自1991年美國(guó)環(huán)保局提出綠色化學(xué)這一新術(shù)語(yǔ)以來(lái),綠色化學(xué)已逐漸成為世界各國(guó)普遍接受和大力實(shí)施可持續(xù)發(fā)展方針的重要組成部分,引起了化學(xué)界和工業(yè)界的新變革。隨著社會(huì)發(fā)展的不斷進(jìn)步,人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題日益關(guān)注,使得傳統(tǒng)化學(xué)舉步維艱,難以進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí)人類(lèi)更加清楚地認(rèn)識(shí)到不能再急功近利,片面追求物質(zhì)享受,一定要在發(fā)展的同時(shí)顧及生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)性,否則人類(lèi)將無(wú)法生存下去。因此,綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生,成為整個(gè)化學(xué)界一顆耀眼的明珠,它是進(jìn)入成熟期的使人類(lèi)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展更高層次的化學(xué),是粗放型化學(xué)向集約型化學(xué)的轉(zhuǎn)軌。近年來(lái),綠色化學(xué)受到了世界各國(guó)高度的重視,綠色化學(xué)與技術(shù)已成為各國(guó)政府關(guān)注的重要問(wèn)題和任務(wù)之一。定期在美國(guó)、歐洲和亞洲舉行的有關(guān)綠色化學(xué)主題的會(huì)議不斷增多,反映了科學(xué)界以及公眾對(duì)綠色化學(xué)日益增進(jìn)的關(guān)注,綠色化學(xué)組織和綠色化學(xué)網(wǎng)絡(luò)在美國(guó)、意大利及英國(guó)等國(guó)的創(chuàng)立也表明綠色化學(xué)已是世界科技發(fā)展的熱點(diǎn)。為了使化學(xué)呈現(xiàn)一片新的生機(jī),為了人類(lèi)的生存和未來(lái),大力推廣綠色化學(xué),很多國(guó)家設(shè)立了綠色化學(xué)獎(jiǎng):1999年世界上第一本“綠色化學(xué)”(Green Chemistry)雜志問(wèn)世;2002年美國(guó)出版了第一本“綠色化學(xué)”教科書(shū)。目前我國(guó)也已加入這綠色化學(xué)的研究行列,綠色化學(xué)及綠色化學(xué)教育在我國(guó)也得到相當(dāng)程度的重視。我國(guó)在1995年中科院化學(xué)部確定了“綠色化學(xué)與技術(shù)”的院士咨詢(xún)課。1996年召開(kāi)了“工業(yè)生產(chǎn)中綠色化學(xué)與技術(shù)”的研討會(huì);1997年由國(guó)家科委主辦的第72屆香山科學(xué)會(huì)議就是以“可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題對(duì)科學(xué)的挑戰(zhàn)――綠色化學(xué)”為主題,這個(gè)會(huì)議宣告了我國(guó)的綠色化學(xué)研究和開(kāi)發(fā)工作已正式開(kāi)始起步了,這對(duì)我們化學(xué)教育工作者的教育指導(dǎo)思想也提出了新的課題。

1、綠色化學(xué)的內(nèi)涵及綠色化學(xué)的必要性。綠色化學(xué)亦稱(chēng)環(huán)境無(wú)公害化學(xué)或環(huán)境友好化學(xué),是用化學(xué)的技術(shù)和方法消除那些對(duì)人類(lèi)健康或環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑的使用和副(廢)產(chǎn)物等的產(chǎn)生,力求使化學(xué)反應(yīng)“具有原子經(jīng)濟(jì)性”,實(shí)現(xiàn)廢物的零排放。其目標(biāo)是把傳統(tǒng)化學(xué)和化工生產(chǎn)的技術(shù)路線(xiàn)從“先污染、后治理”變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”。是當(dāng)今國(guó)際化學(xué)科學(xué)研究的前沿之一,是具有社會(huì)需求和科學(xué)目標(biāo)的新型交叉學(xué)科。它不但具有重大的社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益、也表明化學(xué)的副作用是可以避免的。

1998年中科院院士,在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長(zhǎng)朱時(shí)清的積極倡導(dǎo)下開(kāi)設(shè)了一門(mén)獨(dú)立的綠色化學(xué)新課程。1999年9月26~28日在清華大學(xué)召開(kāi)了有國(guó)內(nèi)外多所大學(xué)參加的“大學(xué)綠色教育國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)”,共同對(duì)“綠色大學(xué)化學(xué)課程體系”、“大學(xué)綠色教育問(wèn)題”等進(jìn)行了交流與研討。化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是在高等院校進(jìn)行綠色化學(xué)教育最合適的課程之一,這是化學(xué)實(shí)驗(yàn)課本身的特點(diǎn)決定的。因?yàn)榛瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的,因此在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)教育是非常合適和必要的。

2、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)教育。

2.1 結(jié)合綠色化學(xué)教育加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)。在高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育,首先應(yīng)加強(qiáng)教材建設(shè)。由于綠色化學(xué)這一領(lǐng)域剛剛形成不久,“具有原子經(jīng)濟(jì)性”這一重要的基本概念在1991年才由美國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家Trost在《Science》上提出,1996年以前出版的教材都未能反映綠色化學(xué)的內(nèi)容,所以化學(xué)實(shí)驗(yàn)用教材也需要做一定調(diào)整。目前我國(guó)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)有些內(nèi)容已改為少量或半微量實(shí)驗(yàn),文獻(xiàn)闡述了無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的綠色化學(xué)教育問(wèn)題,但仍需要進(jìn)一步調(diào)整。應(yīng)先從綠色化學(xué)的基本原則出發(fā)選擇更新一些具有時(shí)代性與綠色化學(xué)有關(guān)的內(nèi)容,如汽油無(wú)鉛化、洗滌劑無(wú)磷化、原子經(jīng)濟(jì)性減少?gòu)U物的排放等。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)增加分析化學(xué)內(nèi)容:擴(kuò)展一些新開(kāi)發(fā)的環(huán)境友好工藝中采用的新試劑和新技術(shù)。如:有機(jī)化學(xué)教材中介紹Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)。一般是使用反應(yīng)是用液體酸催化劑,如:H2SO4,HF;或用Lewis酸,如:AlCl3、ZnCl2等催化。由于使用H2SO4,HF類(lèi)酸催化劑后,酸廢液的后處理工藝復(fù)雜,產(chǎn)生的廢液會(huì)污染環(huán)境,催化劑再生困難;AlCl3、ZnCl2類(lèi)酸催化劑選擇性不高,分離產(chǎn)物時(shí)催化劑被水解放熱,并產(chǎn)生大量的HCl氣體。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外報(bào)道的負(fù)載型固體酸催化劑和其它固體催化劑。如用蒙脫土為載體的固體酸催化劑(K10),金屬鹵化物,硅膠型催化劑,在Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)中表現(xiàn)出了優(yōu)良的環(huán)境友好催化性能。這樣于點(diǎn)點(diǎn)滴滴中滲透綠色化學(xué)教育的內(nèi)容,在介紹基本原理的同時(shí)讓學(xué)生了解到新的應(yīng)用和發(fā)展。也可在教材中以專(zhuān)題形式增加綠色化學(xué)的內(nèi)容。設(shè)置開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。從傳統(tǒng)化學(xué)取其精華,棄其糟粕,完善教材內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)化學(xué)到綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變。

2.2 結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際加強(qiáng)綠色化學(xué)教育。文獻(xiàn)闡述了如何處理對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重危害的在實(shí)驗(yàn)中使用的各種各樣的試劑,闡述了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境所造成的危害及與綠色農(nóng)產(chǎn)品相適應(yīng)的未來(lái)的化學(xué)農(nóng)藥也應(yīng)該是直接應(yīng)用于綠色農(nóng)產(chǎn)品的綠色農(nóng)藥??砷_(kāi)展與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有關(guān)的一些課外活動(dòng)及社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),進(jìn)行廢物利用研究,如:從電鍍液中回收鉻化合物。回收干電池、鎘鎳電池等實(shí)踐活動(dòng)是很有意義的。不僅使學(xué)生所學(xué)知識(shí)得到了鞏固和提高,更重要的是進(jìn)行了綠色化學(xué)教育。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與計(jì)算機(jī)輔助的綠色化學(xué)設(shè)計(jì)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施,既要考慮實(shí)驗(yàn)成功、尤其合成實(shí)驗(yàn)還要考慮具有高的原子利用率,能用簡(jiǎn)單、安全、對(duì)環(huán)境友好的操作快速、定量地把價(jià)廉易得的起始原料轉(zhuǎn)化為天然或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子,還要考慮最少的廢物和副產(chǎn)品,而且要求對(duì)環(huán)境無(wú)害,可見(jiàn)其難度之大。因而有必要使用現(xiàn)代化教學(xué)手段以適應(yīng)高層次的綠色化學(xué)教育。采用多媒體、Internet等信息教育手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。用多媒體演示對(duì)環(huán)境有毒有害的生產(chǎn)和已對(duì)環(huán)境造成的危害,同時(shí)介紹減少有毒有害工藝。在綠色合成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),可以在單位時(shí)間內(nèi)向?qū)W生傳遞更多的信息,同時(shí)利用三維動(dòng)畫(huà)效果形象地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作,取得更好的教學(xué)效果。

篇8

關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn) 環(huán)境 綠色

1.綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的含義

綠色化學(xué)是化學(xué)界尤其是化學(xué)教育領(lǐng)域在社會(huì)發(fā)展下的一種新理念。它是應(yīng)用現(xiàn)代化學(xué)的原理和方法,來(lái)減少或消除化學(xué)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和應(yīng)用中有毒有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生,在始端實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段,是最理想的防止污染的方法。其根本目的是以節(jié)約資源和防止污染的觀(guān)點(diǎn)重新審視和改革化學(xué),從而使我們對(duì)環(huán)境的治理從治標(biāo)到治本。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是在綠色化學(xué)的思想指導(dǎo)下,用預(yù)防化學(xué)污染的新思想、新方法和新技術(shù),對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革而形成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新方法,是指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中選用安全、無(wú)害的化學(xué)試劑,盡量減少試劑的用量來(lái)獲取所需要的信息,并使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物綠色化。其目標(biāo)和任務(wù)是主動(dòng)減少和消除化學(xué)實(shí)驗(yàn)的化學(xué)污染。作為從事基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師,無(wú)論從環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的角度還是從教書(shū)育人的角度,都必須正確認(rèn)識(shí)綠色化學(xué)和綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),將綠色化學(xué)理念融入到教學(xué)中,引領(lǐng)和教育學(xué)生,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化,以適應(yīng)人才培養(yǎng)和社會(huì)發(fā)展的需要。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠化操作

2.1化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液種類(lèi)及處理

化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢液可分為以下幾類(lèi):1含酸廢液;2含堿廢液;3含鉻化合物的廢液;4含銀化合物的廢液;5含汞、鋅、銅、鉛、錳等重金屬化合物的廢液;6含砷化合物的廢液;7含氰化物的廢液。

2.2 廢液處理的方法

(1)中和法含稀酸和稀堿的廢液相互中和,溶液pH達(dá)到6~8后排放。

(2)硫酸亞鐵法含鉻化合物的廢液可在酸性條件下,用FeSO4將含Cr(VI)廢液還原成Cr(Ⅲ),然后加人堿液,使其生成Cr(OH)3沉淀,靜置后分離,調(diào)節(jié)溶液pH為6~8后排放,少量廢渣可埋于地下。

(3)含銀化合物廢液可采用硫化納沉淀法處理。

(4)堿性沉淀法含有汞、鋅、銅、鉛、錳等重金屬化合物的廢液,在堿性條件(pH=8~10)下,可將重金屬離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物或碳酸鹽沉淀后分離,將溶液調(diào)節(jié)pH為6~8后排放,少量廢渣可埋于地下。

(5)硫化物沉淀法在酸性(pH=3~4)條件下,加入Na2S,使廢液中的砷轉(zhuǎn)化為AS2S3沉淀,靜置分離后,將溶液調(diào)節(jié)pH為6~8后排放,少量廢渣可埋于地下。

(6)氧化還原法將含氰化物的廢液先加入混合堿液,使廢液中的金屬離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀后分離,然后調(diào)節(jié)溶液pH為6~8,加人過(guò)量NaCIO溶液或漂白粉使CN一氧化分解后排放。

3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的綠化管理

3.1 建設(shè)綠色實(shí)驗(yàn)室

綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室就是以綠色化學(xué)理論為指導(dǎo),對(duì)環(huán)境無(wú)顯著毒性和副作用的實(shí)驗(yàn)室。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室要有良好的室內(nèi)環(huán)境,實(shí)驗(yàn)室布局要做到規(guī)范、科學(xué)、安全,保持實(shí)驗(yàn)室內(nèi)清潔衛(wèi)生。在選擇實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面、通風(fēng)排氣設(shè)備、污水收集及循環(huán)利用、廢渣廢物處理設(shè)施建設(shè)中,要將環(huán)保作為重要考慮因素之一。要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)環(huán)境、對(duì)實(shí)驗(yàn)室高度負(fù)責(zé)的主人翁精神,增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)和法律意識(shí),操作規(guī)范,節(jié)約藥品,注意循環(huán)使用和回收利用,盡量減少實(shí)驗(yàn)室污染物的排放和堆積,科學(xué)處理廢棄物和污染物,努力建立一個(gè)環(huán)境友好型實(shí)驗(yàn)室。

3.2 妥善處理基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的“三廢”

在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備及教學(xué)過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生“廢氣、廢水、廢渣”,要做到隨時(shí)收集、集中處理和充分回收利用。實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則,將廢物倒入指定容器,實(shí)驗(yàn)室管理人員要做好監(jiān)督和處理。通??梢圆捎靡韵绿幚矸椒?,廢氣: 一般氣體可直接排放,對(duì)于有毒有害及腐蝕性氣體,應(yīng)采用吸收中和或轉(zhuǎn)化等方法集中處理。例如:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用大量的易燃、易揮發(fā)、有毒的有機(jī)溶劑鹵代烴、苯等,可以通過(guò)活性炭吸附塔處理后排放。活性炭吸附塔是一種高效率經(jīng)濟(jì)實(shí)用型有機(jī)廢氣的凈化與治理裝置; 是一種廢氣過(guò)濾吸附異味的環(huán)保設(shè)備產(chǎn)品。它采用自動(dòng)化控制運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),操作簡(jiǎn)易、安全。具有吸附效率高、適用面廣、維護(hù)方便,能同時(shí)處理多種混合廢氣等優(yōu)點(diǎn)。適宜用作化學(xué)實(shí)驗(yàn)室排風(fēng),從綠色環(huán)保的角度看,非常具有操作性和推廣意義。該裝置目前已被中山大學(xué)和廣州中醫(yī)大學(xué)等高校應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)。廢液: 酸堿溶液在稀釋后相互中和再排放,含酚、鉻等有毒、致癌液體要經(jīng)過(guò)處理方可排出。對(duì)于有機(jī)廢液要進(jìn)行回收、轉(zhuǎn)化、燃燒等處理。廢渣: 對(duì)于無(wú)毒物,放入指定的地點(diǎn),有毒物應(yīng)積累后以固化形式深埋地下指定地點(diǎn)或送規(guī)定部門(mén)統(tǒng)一處理。要認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的利用空間,充分利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物,既減少環(huán)境污染,又節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。

3.3 利用多媒體進(jìn)行模擬仿真

計(jì)算機(jī)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)是多媒體仿真在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用,是一種化學(xué)試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實(shí)驗(yàn)方式,對(duì)部分有劇毒、易爆、危險(xiǎn)性大、易產(chǎn)生嚴(yán)重后果的錯(cuò)誤操作,或是由于設(shè)備復(fù)雜(投資大)、反應(yīng)周期長(zhǎng)和操作條件苛刻、常規(guī)實(shí)驗(yàn)無(wú)法開(kāi)展,但又是很重要的實(shí)驗(yàn),運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體課件輔助教學(xué),以生動(dòng)有趣的多媒體形式表現(xiàn)出來(lái),不僅排除了這類(lèi)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人的危害,還可以達(dá)到激趣、誘思、循理之目的。

參考文獻(xiàn):

[1]李群,代斌.綠色化學(xué)原理與綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.

[2]胡世代.無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化重要舉措[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2硯閱吟,23(7):54一55.

篇9

1.1實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合從源頭上消除污染的原則

目前有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置主要從鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的角度出發(fā),對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。很少考慮到設(shè)置的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境帶來(lái)什么污染問(wèn)題,因?yàn)闀?huì)有不同的聲音說(shuō),實(shí)驗(yàn)室規(guī)模這么小,能帶來(lái)多大的環(huán)境污染?其實(shí)此言差矣,如果有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不當(dāng),不但會(huì)給進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同學(xué)身體上帶來(lái)傷害,并且同學(xué)們也認(rèn)為有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和人們眼中傳統(tǒng)的化工產(chǎn)業(yè)同樣是高毒、高污染的。其實(shí),不只是普通民眾一說(shuō)到化學(xué)或化工就與“環(huán)境污染嚴(yán)重”等字眼聯(lián)系到一塊。在我們學(xué)習(xí)化工專(zhuān)業(yè)的同學(xué)中也存在這種言論,如果不能正確引導(dǎo)化工或化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生正確認(rèn)識(shí)化工行業(yè)所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題,會(huì)導(dǎo)致整個(gè)社會(huì)對(duì)化工行業(yè)的抵觸。這兩年,民眾集體抵制的“PX”項(xiàng)目就是因?yàn)槊癖妼?duì)“對(duì)二甲苯”行業(yè)認(rèn)識(shí)不夠所引起的社會(huì)反響。因此,我們?cè)谟袡C(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)置中,就應(yīng)考慮到正確引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科正確價(jià)值觀(guān),讓同學(xué)們意識(shí)到有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)酥粱ば袠I(yè)可從源頭上減少或消除環(huán)境問(wèn)題,目前化工行業(yè)所引起的不良影響是化學(xué)技術(shù)發(fā)展落后所導(dǎo)致的。隨著化學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,綠色化學(xué)的理念深入人心,人們眼中的傳統(tǒng)化工行業(yè)的面貌會(huì)煥然一新。作為高校教育者,首先在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)置上,應(yīng)盡量選取避免產(chǎn)生有機(jī)廢液等副產(chǎn)物的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)原料盡量使用低毒或無(wú)毒的化學(xué)試劑,反應(yīng)溶劑盡量選擇環(huán)境友好的溶劑,最好是采用水相反應(yīng),甚至是無(wú)溶劑的化學(xué)反應(yīng),這樣即減少了學(xué)生接觸有毒有機(jī)溶劑的機(jī)會(huì),也杜絕有毒有機(jī)溶劑的排放,以免造成不良的社會(huì)影響。

1.2實(shí)驗(yàn)的選取應(yīng)充分考慮原子經(jīng)濟(jì)性的原則

原子經(jīng)濟(jì)性(Atomeconomy)是由斯坦福大學(xué)的Trost首次提出的,是綠色化學(xué)的一個(gè)核心概念。綠色化學(xué)中的“原子經(jīng)濟(jì)性”是指在精細(xì)化學(xué)品合成過(guò)程中,合成方法和工藝應(yīng)遵循將所用的所有原材料盡可能多的轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中,盡量降低副產(chǎn)物生成的原則[4]。這樣既節(jié)約了資源,又避免了環(huán)境污染。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置上,體現(xiàn)綠色化學(xué)中的原子經(jīng)濟(jì)性理念,通過(guò)設(shè)置一些原子經(jīng)濟(jì)性較高的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也可以做到低污染甚至零污染排放??蛇m當(dāng)選擇一些經(jīng)典的高原子經(jīng)濟(jì)性化學(xué)反應(yīng),例如:Click反應(yīng)、康尼查羅反應(yīng)(Cannizzaroreaction)、狄爾斯-阿爾德反應(yīng)(Diels-Alderreaction)。

1.3實(shí)驗(yàn)的選取應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代化學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展

化學(xué)學(xué)科飛速發(fā)展,有機(jī)化學(xué)尤為突出,為了提高產(chǎn)率,縮短反應(yīng)時(shí)間,有機(jī)工作者探索了很多方法。微波促進(jìn)的合成方法自1986年首次報(bào)道至今已有二十年的歷史,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域[5]。但是,在本科有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中卻很少使用,借助微波技術(shù)進(jìn)行有機(jī)反應(yīng),反應(yīng)速度較傳統(tǒng)的加熱方法快數(shù)十倍甚至上百倍。以肉桂酸的合成為例,傳統(tǒng)加熱方法和微波促進(jìn)的方法均可制備。因此,應(yīng)該給學(xué)生提供更廣闊的選擇,讓學(xué)生自愿選擇一種加熱方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,比較兩種不同加熱方式所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,用事實(shí)證明兩種加熱方法優(yōu)劣,這樣學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理認(rèn)識(shí)更直觀(guān)、更深刻。還要鼓勵(lì)學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)的能力,嘗試其他先進(jìn)技術(shù)在同一種反應(yīng)中的應(yīng)用,這樣更能調(diào)動(dòng)學(xué)生獲取知識(shí)的主觀(guān)能動(dòng)性。

1.4反應(yīng)用量應(yīng)采用微量級(jí)別

傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般采用克級(jí)規(guī)模的反應(yīng)用量。其實(shí)我們有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的初衷是通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程來(lái)驗(yàn)證課堂上所學(xué)的理論知識(shí)的正確性,通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加深對(duì)理論知識(shí)的理解和鞏固。因此,大量化學(xué)試劑的使用會(huì)增加資源的浪費(fèi)。微量反應(yīng)同樣可達(dá)到傳統(tǒng)規(guī)模用量實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,同時(shí)節(jié)省了資源,也降低了有機(jī)廢物的排放。

2結(jié)論

篇10

科技水平的不斷提升加速了信息技術(shù)在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用,在化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,教師可以采用多媒體等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,加強(qiáng)學(xué)生的綠色理念學(xué)習(xí)。在我們的現(xiàn)實(shí)生活中,可能會(huì)因?yàn)榄h(huán)境因素、實(shí)驗(yàn)器材制約問(wèn)題等使一些實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行,面對(duì)這種情況,化學(xué)教師可以通過(guò)課前在網(wǎng)絡(luò)上查找一些仿真的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻、錄像等內(nèi)容,以直觀(guān)而生動(dòng)的形式為學(xué)生呈現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,將傳統(tǒng)的教學(xué)方法與先進(jìn)的多媒體教學(xué)模式相結(jié)合,一邊播放視頻,一邊為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)的注意細(xì)節(jié)和實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)等內(nèi)容,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。例如在滬教版九年級(jí)第六章《溶解的現(xiàn)象》這一課的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師可以利用多媒體等信息技術(shù)手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。教師可以在課前設(shè)計(jì)一些PPT或者使用化學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)軟件,在電腦中,模擬高錳酸鉀晶體放入500毫升的燒杯中,然后注入300毫升水并攪拌過(guò)后,會(huì)產(chǎn)生的化學(xué)效果,使學(xué)生沒(méi)有通過(guò)實(shí)驗(yàn),也能夠直觀(guān)的感受化學(xué)的變化和魅力。

二、應(yīng)用先進(jìn)的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是一種新型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,在國(guó)內(nèi)外眾多的化學(xué)教學(xué)中被廣泛的應(yīng)用,并取得了良好的效果。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法主要是在化學(xué)試驗(yàn)的過(guò)程中,使用的微型的化學(xué)儀器和裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并且實(shí)驗(yàn)所使用的化學(xué)試劑用量嚴(yán)格控制在百分之一到百分之十之間,從而有效的減少實(shí)驗(yàn)廢棄物和污染物質(zhì)。這種微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)方式在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中植入綠色理念的重要表現(xiàn),不僅減少了污染物質(zhì)和資源浪費(fèi),同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生形成良好的綠色思維意識(shí),推動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不斷深入開(kāi)展,充分提升學(xué)生的化學(xué)水平,達(dá)到保護(hù)環(huán)境、減少污染,科學(xué)教學(xué)的目的。例如在對(duì)滬教版九年級(jí)第8章《食物中的有機(jī)化合物》這篇課文的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師可以充分利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,在不影響實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)上,可以盡量使用較少的淀粉、蔗糖等材料,放到酒精燈上進(jìn)行加熱實(shí)驗(yàn),根據(jù)物體燃燒的顏色變化判斷食物中的有機(jī)化合物。

三、科學(xué)處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢棄物品