论文部分内容阅读
【摘 要】绿色化学是基于环保、低碳理念而来的新型化学教学理念,它要求老师在教学过程中要注意化学物质对环境造成的污染,尤其在化学实验教学环节。本文针对如何实现绿色化学实验,减少化学实验过程可能造成污染问题,提出以下解决对策:首先,更新教学理念,在化学实验中融入绿色化学理念;其次,运用微实验,节约资源,减少污染;再次,利用微课资源,进行云实验;然后,选择合适的化学实验用品,减少可能存在的环保隐患;最后,妥善处理实验废液和相关化学物质。
【关键词】高中;化学;绿色;实验
随着人们对环境问题的不断关注,低碳生活、低碳教育的理念不断深化,绿色化学也成为目前高中化学教育的一种新型方式。所谓绿色化学实验室是指在进行化学实验的过程中要尽量减少实验对周边环境可能造成的污染,在实验结束之后,要合理地处理掉相关的废料,以免其污染环境。
一、运用微实验,节约资源,减少污染
所谓微实验室,是相对于传统的实验而言,他们实验原理一样,但是在实验的过程中尽量减少实验装置、仪器的使用,同时在实验物质用量上也要适当减少。通过装备设置和试剂用量的减少,来减少其对环境可能造成的污染。微实验相对而言操作更加简单方便,节约药品,减少污染,代表了绿色实验发展的方向,目前国内外针对微实验的相关研究已经出现。如在学习人教版高中化学必修课《金属的化学性质》一节中,需要对钠和铝等金属与氧气反应的产物及其用途进行了解,并进行实验操作,在不影响实验结果、能真实向学生呈现实验现象的前提下,在进行钠与氧气反应的时候尽量减少钠的用量。另外,在引导学生观察钠和烧杯中的水进行化学反应时,在实验环节老师可以用试管代替烧杯,由于烧杯的底部面积比较大,相对于试管而言,其容量更大,运用试管则更节约酚酞的用量,在一定量的酚酞下其与钠的化学反应会更加明显,也更利于学生观察化学现象。微实验的方式是一种从根源上减少化学实验对周边环境污染的方式,在实验一开始就减少了实验过程中可能造成的废气废水废料等的产生。目前,国外对高中化学微实验的研究已经比较成熟,老师可以多参考国外文献,在进行实验的时候针对性地操作。
二、选择实验用品,减少可能存在的环保隐患
在化学实验过程中,有一些物质由于其自身特有的属性,具有较强的污染性和腐蚀性,如浓硫酸、氨气、二氧化硫、一氧化碳等。如在高中化学课堂中经常会接触到二氧化硫,是一种常见的氧化物。其一般形态为无色气体,但是具有强烈刺激性气味,是大气污染物之一,在日常生活中汽车尾气中会含有一定量的二氧化硫,另外工业生产也会造成一定的二氧化硫。在一定的催化剂作用下,二氧化硫会生成硫酸,更是对人体皮肤具有较强的腐蚀性。那么在进行相关化学实验的时候,尽量减少对该种化学用品的实验,选择其替代品。
以有机化学中最重要的实验之一——乙酸乙酯的制取实验为例,在该实验的操作过程中,通常需要加入浓硫酸进行酯化反应,而且在此实验中需要的浓硫酸量一般较大,但是由于浓硫酸具有较强的腐蚀性,而且这个实验的过程比较复杂,容易造成废酸污染,因此为了避免因为化学实验造成的环境污染,受绿色化学理念影响,在实际实验过程中,可以用二氧化硅等绿色的催化剂代替浓硫酸,一样可以达到应有的实验效果。另外,在一些化学实验中,有一些污染性较强的物质,很难找到其他合适的物质进行替代,在进行此类实验时,老师一定要把相关的操作规范讲解到位,避免一些学生因为操作不当而出现化学物质外漏的现象,避免因此而造成不必要的环境污染。
三、妥善处理实验废液和相关化学物质
由于某些化学实验的产物具有一定的污染性,化學老师在结束化学实验之后,一定要对相关的化学产物进行妥当处置,不能随意丢弃,否则这种化学废液不但可能对周边的环境造成污染,还可能发生一定的危险,给学生或老师不必要的伤害。老师可以按照化学实验产物的类型进行处理,如按照酸、碱、盐的分类,把相应的废液装入到相应的回收器中,然后根据国家的标准进行处理,一般情况下处理方法包括中和、分解和吸收。针对实验中未用完的固体物质,老师也要妥善进行处理,放置到合适的区域,以便再次回收利用。另外,在实验中添加尾气吸收装置,避免在实验中产生的废气直接进入空气中,造成空气污染。另外,如在做铁、铜、汞等金属物质的活性对比实验时,在实验结束后对铜、铁的保存只要注意与空气隔绝,避免氧化即可,而针对重金属汞的保存则一定要格外注意,不能像保存其他金属一样放置在玻璃瓶中,而是尽量放在瓷瓶中,这主要是因为玻璃瓶容易破碎,破碎后汞金属遗落,容易造成中毒。另外,在汞金属保存上,要注意在上面保持一定的蒸馏水,防止汞蒸发。
绿色化学是一种比较新兴的化学教学理念,它不仅要求老师要更新自己的观念,将绿色化学理念践行在化学教育的实验环节,更要求老师要将这种理念传输给学生,通过自己的言传身教来影响学生,使其具有环保意识。在绿色化学实验过程中,老师一定要关注到实验的各个环节,在实验开始前做好相关的准备工作,尽量减少实验相关器材的使用,从而节约资源,另外,对实验需要使用的化学物质进行筛选,用一些不具有污染性的物质代替如浓硫酸、二氧化硫等污染性较强的物质。在实验过程中,要注意实验过程的规范性,避免因为操作不当而导致的环境污染。在实验结束后,一定要对实验中未用完的化学物质以及产生的新的物质进行恰当的处理,对实验过程中产生的废气,废液等进行相关的处置,避免其直接暴露在空气中,造成环境污染。
参考文献:
[1]廖运飞,黄英龙.绿色化学理念下的高中化学实验教学[J].中学教学参考,2020(29):79-80.
(作者单位:黑山县第四高级中学)
【关键词】高中;化学;绿色;实验
随着人们对环境问题的不断关注,低碳生活、低碳教育的理念不断深化,绿色化学也成为目前高中化学教育的一种新型方式。所谓绿色化学实验室是指在进行化学实验的过程中要尽量减少实验对周边环境可能造成的污染,在实验结束之后,要合理地处理掉相关的废料,以免其污染环境。
一、运用微实验,节约资源,减少污染
所谓微实验室,是相对于传统的实验而言,他们实验原理一样,但是在实验的过程中尽量减少实验装置、仪器的使用,同时在实验物质用量上也要适当减少。通过装备设置和试剂用量的减少,来减少其对环境可能造成的污染。微实验相对而言操作更加简单方便,节约药品,减少污染,代表了绿色实验发展的方向,目前国内外针对微实验的相关研究已经出现。如在学习人教版高中化学必修课《金属的化学性质》一节中,需要对钠和铝等金属与氧气反应的产物及其用途进行了解,并进行实验操作,在不影响实验结果、能真实向学生呈现实验现象的前提下,在进行钠与氧气反应的时候尽量减少钠的用量。另外,在引导学生观察钠和烧杯中的水进行化学反应时,在实验环节老师可以用试管代替烧杯,由于烧杯的底部面积比较大,相对于试管而言,其容量更大,运用试管则更节约酚酞的用量,在一定量的酚酞下其与钠的化学反应会更加明显,也更利于学生观察化学现象。微实验的方式是一种从根源上减少化学实验对周边环境污染的方式,在实验一开始就减少了实验过程中可能造成的废气废水废料等的产生。目前,国外对高中化学微实验的研究已经比较成熟,老师可以多参考国外文献,在进行实验的时候针对性地操作。
二、选择实验用品,减少可能存在的环保隐患
在化学实验过程中,有一些物质由于其自身特有的属性,具有较强的污染性和腐蚀性,如浓硫酸、氨气、二氧化硫、一氧化碳等。如在高中化学课堂中经常会接触到二氧化硫,是一种常见的氧化物。其一般形态为无色气体,但是具有强烈刺激性气味,是大气污染物之一,在日常生活中汽车尾气中会含有一定量的二氧化硫,另外工业生产也会造成一定的二氧化硫。在一定的催化剂作用下,二氧化硫会生成硫酸,更是对人体皮肤具有较强的腐蚀性。那么在进行相关化学实验的时候,尽量减少对该种化学用品的实验,选择其替代品。
以有机化学中最重要的实验之一——乙酸乙酯的制取实验为例,在该实验的操作过程中,通常需要加入浓硫酸进行酯化反应,而且在此实验中需要的浓硫酸量一般较大,但是由于浓硫酸具有较强的腐蚀性,而且这个实验的过程比较复杂,容易造成废酸污染,因此为了避免因为化学实验造成的环境污染,受绿色化学理念影响,在实际实验过程中,可以用二氧化硅等绿色的催化剂代替浓硫酸,一样可以达到应有的实验效果。另外,在一些化学实验中,有一些污染性较强的物质,很难找到其他合适的物质进行替代,在进行此类实验时,老师一定要把相关的操作规范讲解到位,避免一些学生因为操作不当而出现化学物质外漏的现象,避免因此而造成不必要的环境污染。
三、妥善处理实验废液和相关化学物质
由于某些化学实验的产物具有一定的污染性,化學老师在结束化学实验之后,一定要对相关的化学产物进行妥当处置,不能随意丢弃,否则这种化学废液不但可能对周边的环境造成污染,还可能发生一定的危险,给学生或老师不必要的伤害。老师可以按照化学实验产物的类型进行处理,如按照酸、碱、盐的分类,把相应的废液装入到相应的回收器中,然后根据国家的标准进行处理,一般情况下处理方法包括中和、分解和吸收。针对实验中未用完的固体物质,老师也要妥善进行处理,放置到合适的区域,以便再次回收利用。另外,在实验中添加尾气吸收装置,避免在实验中产生的废气直接进入空气中,造成空气污染。另外,如在做铁、铜、汞等金属物质的活性对比实验时,在实验结束后对铜、铁的保存只要注意与空气隔绝,避免氧化即可,而针对重金属汞的保存则一定要格外注意,不能像保存其他金属一样放置在玻璃瓶中,而是尽量放在瓷瓶中,这主要是因为玻璃瓶容易破碎,破碎后汞金属遗落,容易造成中毒。另外,在汞金属保存上,要注意在上面保持一定的蒸馏水,防止汞蒸发。
绿色化学是一种比较新兴的化学教学理念,它不仅要求老师要更新自己的观念,将绿色化学理念践行在化学教育的实验环节,更要求老师要将这种理念传输给学生,通过自己的言传身教来影响学生,使其具有环保意识。在绿色化学实验过程中,老师一定要关注到实验的各个环节,在实验开始前做好相关的准备工作,尽量减少实验相关器材的使用,从而节约资源,另外,对实验需要使用的化学物质进行筛选,用一些不具有污染性的物质代替如浓硫酸、二氧化硫等污染性较强的物质。在实验过程中,要注意实验过程的规范性,避免因为操作不当而导致的环境污染。在实验结束后,一定要对实验中未用完的化学物质以及产生的新的物质进行恰当的处理,对实验过程中产生的废气,废液等进行相关的处置,避免其直接暴露在空气中,造成环境污染。
参考文献:
[1]廖运飞,黄英龙.绿色化学理念下的高中化学实验教学[J].中学教学参考,2020(29):79-80.
(作者单位:黑山县第四高级中学)