張家斌
【摘要】本文在中學(xué)化學(xué)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀指導(dǎo)下,筆者介紹了以實(shí)現(xiàn)綠色中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的探索和實(shí)踐。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色實(shí)踐
【中圖分類號】G424.31 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)4-0086-02
綠色化學(xué)體現(xiàn)了人與自然的和諧關(guān)系,它的原則是消除對人類健康,安全和環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì),因此也被稱為清潔,環(huán)境友好化學(xué)品或化學(xué)。采用綠色化學(xué)的方法,是因?yàn)樗诮?jīng)濟(jì)上起到重要作用,在國際大社會的背景下,綠色化學(xué)很快就將成為一個重要的國際化學(xué)科學(xué)的研究和發(fā)展方向,這是毋庸置疑的。
1現(xiàn)階段高中化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀
(1)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,現(xiàn)行高中化學(xué)課本60 %知識都是通過實(shí)驗(yàn)出臺,但大多數(shù)教科書只注重操作方便,設(shè)備簡單,現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),卻很少顧及對環(huán)境額污染,更不用說什么綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)了。例如,在利用二氧化硫,銅濃,稀硝酸的性質(zhì)反應(yīng)與其他物質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,會釋放不同程度污染環(huán)境的氣體,這將對學(xué)生和老師的健康造成赤裸裸的威脅。這些實(shí)驗(yàn)就是所謂的“粗放型”實(shí)驗(yàn)。
(2)當(dāng)前的教科書存在很多缺陷,只有一些些含糊語句,并沒有指定確定所需化學(xué)物質(zhì)的使用量。在做一些實(shí)驗(yàn)中,有相當(dāng)一部分學(xué)生以“多多益善”,加入過多的化學(xué)物質(zhì)。例如,在“中和滴定”學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中,個別學(xué)生用鹽酸都要120毫升,另階段的實(shí)驗(yàn)竟然用了60毫升的酚酞!同樣的現(xiàn)象屢見不鮮。所以教師經(jīng)常抱怨自己的為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的每種試劑125毫升只夠兩到三個班做實(shí)驗(yàn)。
(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中產(chǎn)生的廢水,廢氣,廢渣等一些廢物都會對環(huán)境造都會有不同的傷害。隨著新課程改革實(shí)驗(yàn)活動的不斷推進(jìn),作為化學(xué)老師,我們必須認(rèn)識到,化學(xué)污染是一個非常緊迫的任務(wù)。因此,高中綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行迫在眉睫。
2學(xué)校綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索和實(shí)踐的歷程
綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),指的實(shí)驗(yàn)以綠色化學(xué)的理念為指導(dǎo)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。它的要求是,在實(shí)驗(yàn)合理,不影響結(jié)果,觀察常規(guī),教安全性的前提下,通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,做到無污染,實(shí)驗(yàn)誤差小,效果明顯等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際上即使以提高實(shí)驗(yàn)操作,設(shè)備或改變實(shí)驗(yàn)路線的原則上,能夠最大限度地減少實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物對人類造成傷害和對環(huán)境的污染。綠色化學(xué)對化學(xué)品回收,再利用,如在密閉可控廢氣的實(shí)驗(yàn)中“盡可能小劑量實(shí)驗(yàn),節(jié)約資源,減少污染,降低成本, ”這樣既營造了和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境,又有利于學(xué)生的利用化學(xué)知識,也能加強(qiáng)學(xué)生對綠色教學(xué)的認(rèn)識。
2.1創(chuàng)新綠色科學(xué)合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,大力推廣宣傳綠色設(shè)計(jì)
(1)分散系列的實(shí)驗(yàn)要求充分利用反應(yīng)屋和產(chǎn)物提高利用率。為了提高了實(shí)驗(yàn)的綜合性,避免實(shí)驗(yàn)重疊的內(nèi)容,節(jié)省試劑藥品和減少污染,縮短了測試時間,充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)的概念,我們需要有機(jī)結(jié)合兩種或兩種以上不同的化學(xué)反應(yīng),(如氮?dú)猓┤紵c爆轟聯(lián)合實(shí)驗(yàn)。這個實(shí)驗(yàn)的操作如下:首先在罐罐底鉆出一個小孔,用手指按住小孔,收集氫氣的收集方法采用排水法,然后把鍋放在教室較暗的地板上,接著在罐口取出一塊磨砂玻璃墊,用指定手勢釋放倒掛符合的鋁罐,靜靜地燃點(diǎn)氫氣后小孔呈現(xiàn)淡藍(lán)色火焰并產(chǎn)生了一個響亮的爆鳴聲。
(2)選擇無毒或低毒性的試劑。基于保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)是綠色化學(xué)教學(xué)的要求,教學(xué)內(nèi)容必須重組,針對實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的“三廢”,要盡量選擇低毒性,低污染,易于處理的化學(xué)物質(zhì),并且要做到不能對人類,動物環(huán)境有害。在治理“三廢”的實(shí)驗(yàn)中,選擇綠色的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。比如對實(shí)驗(yàn)廢棄物做到“變廢為寶,化害為利,接受治療?!绷帍U物回收,然后采取物理,化學(xué)和生物的方法根據(jù)廢物的性質(zhì)進(jìn)行合理治理。
2.2再生
再生,這個詞理解為對實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行妥善處理。綠色化學(xué)是以控制污染的來源,防止化學(xué)物質(zhì)的污染,在生產(chǎn)過程中采取最有效的措施來治理污染。首先發(fā)展污水處理,其次,綜合利用化學(xué)廢物,加強(qiáng)回收工作,做到化害為利,變廢為寶。實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品往往不被傳統(tǒng)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)重視。只是實(shí)驗(yàn)者以觀察到所需的現(xiàn)象和相關(guān)的數(shù)據(jù)為目的來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品也沒什么的大用處,并且很少用來回收利用。這樣良妃增加了,連環(huán)境也要受到牽連——被污染。
2.3運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段,建立網(wǎng)上模擬的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室
在化學(xué)教學(xué)中,可以在課堂中利用多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)難以完成的實(shí)驗(yàn),(如氯氣中毒,工業(yè)氨水實(shí)驗(yàn))都具有一定的危險性,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)(如化學(xué)平衡的影響,凝膠電泳)和危險的實(shí)驗(yàn)(如H2S試驗(yàn)??室的準(zhǔn)備工作,不純氣體爆炸實(shí)驗(yàn))都可以采用這個方法,特別是對人和環(huán)境危害極大地有毒有害試劑。由于目前無法對危害極大地實(shí)驗(yàn)通過提高污染減少進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)室非常必要的。還有很多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象危險實(shí)驗(yàn)都需采取這種方法。這樣虛擬的實(shí)驗(yàn)課堂效果逼真,污染小,課堂教學(xué)優(yōu)良,深受學(xué)生歡迎。
總之,通過綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生的創(chuàng)新精神和環(huán)保意識得到了培養(yǎng),學(xué)生實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)也有所提高。綠色的實(shí)驗(yàn)教學(xué),改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法,促進(jìn)和提高了教師的知識結(jié)構(gòu),對提高他們的專業(yè)素質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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