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摘要:实验是中学化学教学必有的环节,本文结合新课程改革和新教材,探讨了在化学实验中渗透绿色化学教育的途径和措施,使学生在实验中感知绿色化学教育.
关键词:化学实验;中学化学;绿色化学
绿色化学又称清洁化学、环境无害化学、环境友好化学.它是利用化学,从源头上防止污染物产生,妥善处理废弃物,进而对环境的负面影响降到最低程度的化学.所以,我们在化学实验时应渗透绿色化学教育,以绿色化学的理念和原则来指导我们的实验,使实验室的“三废”排放降到最低程度并妥善处理,实验室的安全性和环境质量得以提升,师生的绿色化学和环境意识得到强化,这也是贯彻绿色化学理念的重要途径.
如何在化学实验中强化绿色化学教育呢?
一、立足教学,渗透绿色化学教育
化学是一门以实验为主的科学,现行中学化学教材实验约一百多个,实验过程中往往会产生大量的有毒有害的物质,对环境造成了危害.化学老师此时有必要充分挖掘和利用实验中的环保知识,采用渗透的方式,如在探究某气体性质的制取或操作方法时自然而然地引入相关的环保知识,让学生增长环保意识.如探究SO2气体的性质时,应说明它是一种主要的大气污染物,它和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物质,空气中的SO270%来源于工业燃料,12%来源于工业燃油,其余来源于生活燃煤等,它既直接危害人的健康,又能导致水质酸化,水生动物减少或绝迹,树木、庄稼枯死,还能腐蚀建筑物和文物.
此时,通过教学,既能增强学生的环保意识,又渗透了绿色化学知识.
二、立足行动,实施绿色化学教育
按照化学新课程标准,中学化学实验较多,其中有毒的实验约占一半.对于涉及浓酸、浓碱的实验,教师一般采用“土方法”回收:实验后,把液体倒入指定容器中,用来做别的实验或洗涤容器,等达到标准后倒入下水道.一些学校则把有腐蚀性、危害性的实验废弃品倒在墙角深埋掉.气体不好回收,一些化学老师就采用酸碱中和或反应的办法来处理掉.个别学校虽安装了通风设备,但只是把有毒气体抽到空气中,仍然对空气造成污染.考虑到以上现状,我们就应该在做化学实验的过程中,用实际行动实施绿色化学教育.
1.减少药品或试剂的用量
实验中,药品没有说明用量的,液体一般取1~2ml,固体药品盖满试管底部,说明用量的,本着节约的原则,严格按照步骤进行,争取一次成功不再第二次浪费药品.其他的实验试剂,如果能减少其浓度但又不影响实验效果的,也可以降低试剂的浓度.例如:探究浓度对化学平衡的影响时,可将氯化铁溶液的浓度由1mol·L-1降到0.5mol·L-1,硫氰酸钾溶液的浓度由0.01mol·L-1降到0.005mol·L-1,现象仍然非常明显;探究苯酚溶液与溴水的反应时,可将苯酚溶液的浓度由2%降到1%或更低,溴水的浓度也可降到橙红色,仍能现象明显;在银氨溶液的配制时,可将硝酸银溶液、氨水溶液由2%降到1%,实验效果依然很好等.
2.改进实验装置,减少排放量
中学化学教材中的部分演示实验,无论是实验的装置还是药品的用量也存在能改进的地方.如果我们合理地对装置进行改进,既能激发学生学习化学的兴趣,又能培养学生的动手能力,创新能力,树立环保意识,实施绿色化学教育.
例1 金属钠与氯气的反应:原教材装置可做如图1改进:玻璃管内放有金属钠,尾部塞棉花团.实验时,先对金属钠块预热,等钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可看到金属钠着火燃烧,生产大量白烟.
图1
教材中此反应是在敞口的装置中进行的,反应后剩余的氯气,会引起空气污染,对人和周围的环境造成危害,而上述改进后的装置基本上能制止多余氯气的泄露,又能达到实验的目的.
3.采用微型化实验,控制试剂用量
微型化学实验作为绿色化学的一项方法,在国内外已经被重视和推行.优点是使用试剂量少,降低成本,减少排废量,降低污染且缩短实验时间且安全可靠.因此,可用玻璃管制成各种可加热仪器的替代仪器、用点滴板等做微型实验.
由此可见,微型化学实验不是常规实验的简单微缩,也不是对常规实验的补充,更不是与常规实验的对立,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果.
4.通过回收循环利用试剂,体现绿色化学教育
化学实验产生的废水、废气、废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染.如果我们对这些废弃物进行合理利用,不仅可以减少对环境的污染,而且可以变废为宝.对废液的处理,实验室可准备专用的废酸槽或废碱槽;在实验中要求学生,对实验后的废液,一定要在指定处倾倒;对于含贵重金属的废液,要经化学处理回收后再排放.比如,做银镜反应实验后,试管中的银镜用稀硝酸清洗后的废液可集中收集起来,可以回收其中的贵重金属银.
三、立足课外,延伸绿色化学教育
积极利用课外实验配合课堂教学,开展环保教育,延伸绿色化学教育.“干电池的回收和利用”,“河水酸碱性的检测”,“水体中硫酸铜等污染物的检测及危害”等,让学生在实验过程中既锻炼了动手能力又强化了绿色意识.
利用课外时间,组织学生实地参观本地临近的自来水厂、化工厂、污水处理站并进行实地调查.如空气污染调查、水污染调查及对策等并进行交流.这样不仅能培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度,而且能使他们感知环境污染的危害性和环境保护的迫切性,感触到绿色化学教育.
总之,在化学实验中渗透绿色化学教育,可以减少化学实验对环境的污染,学生在做化学实验、改进实验的同时,感受到绿色化学教育,意识到环境保护的重要性,为环保事业做出自己应尽的贡献.
作者单位:安徽省临泉县第一中学
关键词:化学实验;中学化学;绿色化学
绿色化学又称清洁化学、环境无害化学、环境友好化学.它是利用化学,从源头上防止污染物产生,妥善处理废弃物,进而对环境的负面影响降到最低程度的化学.所以,我们在化学实验时应渗透绿色化学教育,以绿色化学的理念和原则来指导我们的实验,使实验室的“三废”排放降到最低程度并妥善处理,实验室的安全性和环境质量得以提升,师生的绿色化学和环境意识得到强化,这也是贯彻绿色化学理念的重要途径.
如何在化学实验中强化绿色化学教育呢?
一、立足教学,渗透绿色化学教育
化学是一门以实验为主的科学,现行中学化学教材实验约一百多个,实验过程中往往会产生大量的有毒有害的物质,对环境造成了危害.化学老师此时有必要充分挖掘和利用实验中的环保知识,采用渗透的方式,如在探究某气体性质的制取或操作方法时自然而然地引入相关的环保知识,让学生增长环保意识.如探究SO2气体的性质时,应说明它是一种主要的大气污染物,它和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物质,空气中的SO270%来源于工业燃料,12%来源于工业燃油,其余来源于生活燃煤等,它既直接危害人的健康,又能导致水质酸化,水生动物减少或绝迹,树木、庄稼枯死,还能腐蚀建筑物和文物.
此时,通过教学,既能增强学生的环保意识,又渗透了绿色化学知识.
二、立足行动,实施绿色化学教育
按照化学新课程标准,中学化学实验较多,其中有毒的实验约占一半.对于涉及浓酸、浓碱的实验,教师一般采用“土方法”回收:实验后,把液体倒入指定容器中,用来做别的实验或洗涤容器,等达到标准后倒入下水道.一些学校则把有腐蚀性、危害性的实验废弃品倒在墙角深埋掉.气体不好回收,一些化学老师就采用酸碱中和或反应的办法来处理掉.个别学校虽安装了通风设备,但只是把有毒气体抽到空气中,仍然对空气造成污染.考虑到以上现状,我们就应该在做化学实验的过程中,用实际行动实施绿色化学教育.
1.减少药品或试剂的用量
实验中,药品没有说明用量的,液体一般取1~2ml,固体药品盖满试管底部,说明用量的,本着节约的原则,严格按照步骤进行,争取一次成功不再第二次浪费药品.其他的实验试剂,如果能减少其浓度但又不影响实验效果的,也可以降低试剂的浓度.例如:探究浓度对化学平衡的影响时,可将氯化铁溶液的浓度由1mol·L-1降到0.5mol·L-1,硫氰酸钾溶液的浓度由0.01mol·L-1降到0.005mol·L-1,现象仍然非常明显;探究苯酚溶液与溴水的反应时,可将苯酚溶液的浓度由2%降到1%或更低,溴水的浓度也可降到橙红色,仍能现象明显;在银氨溶液的配制时,可将硝酸银溶液、氨水溶液由2%降到1%,实验效果依然很好等.
2.改进实验装置,减少排放量
中学化学教材中的部分演示实验,无论是实验的装置还是药品的用量也存在能改进的地方.如果我们合理地对装置进行改进,既能激发学生学习化学的兴趣,又能培养学生的动手能力,创新能力,树立环保意识,实施绿色化学教育.
例1 金属钠与氯气的反应:原教材装置可做如图1改进:玻璃管内放有金属钠,尾部塞棉花团.实验时,先对金属钠块预热,等钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可看到金属钠着火燃烧,生产大量白烟.
图1
教材中此反应是在敞口的装置中进行的,反应后剩余的氯气,会引起空气污染,对人和周围的环境造成危害,而上述改进后的装置基本上能制止多余氯气的泄露,又能达到实验的目的.
3.采用微型化实验,控制试剂用量
微型化学实验作为绿色化学的一项方法,在国内外已经被重视和推行.优点是使用试剂量少,降低成本,减少排废量,降低污染且缩短实验时间且安全可靠.因此,可用玻璃管制成各种可加热仪器的替代仪器、用点滴板等做微型实验.
由此可见,微型化学实验不是常规实验的简单微缩,也不是对常规实验的补充,更不是与常规实验的对立,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果.
4.通过回收循环利用试剂,体现绿色化学教育
化学实验产生的废水、废气、废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染.如果我们对这些废弃物进行合理利用,不仅可以减少对环境的污染,而且可以变废为宝.对废液的处理,实验室可准备专用的废酸槽或废碱槽;在实验中要求学生,对实验后的废液,一定要在指定处倾倒;对于含贵重金属的废液,要经化学处理回收后再排放.比如,做银镜反应实验后,试管中的银镜用稀硝酸清洗后的废液可集中收集起来,可以回收其中的贵重金属银.
三、立足课外,延伸绿色化学教育
积极利用课外实验配合课堂教学,开展环保教育,延伸绿色化学教育.“干电池的回收和利用”,“河水酸碱性的检测”,“水体中硫酸铜等污染物的检测及危害”等,让学生在实验过程中既锻炼了动手能力又强化了绿色意识.
利用课外时间,组织学生实地参观本地临近的自来水厂、化工厂、污水处理站并进行实地调查.如空气污染调查、水污染调查及对策等并进行交流.这样不仅能培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度,而且能使他们感知环境污染的危害性和环境保护的迫切性,感触到绿色化学教育.
总之,在化学实验中渗透绿色化学教育,可以减少化学实验对环境的污染,学生在做化学实验、改进实验的同时,感受到绿色化学教育,意识到环境保护的重要性,为环保事业做出自己应尽的贡献.
作者单位:安徽省临泉县第一中学