高中化学实验绿色化

2024-07-18

高中化学实验绿色化(精选十篇)

高中化学实验绿色化 篇1

一、实验装置、药品绿色化

实验装置好坏决定试验是否成功。教师必须科学合理的对实验装置进行改进,以此在化学实验过程中降低对环境的污染。举个例子,我们可以这样改进“铜与稀硝酸”的实验: 将一小块铜片加入一支干净的针管里面,把针管里的空气排净,然后用注射器抽取少量的稀硝酸,把注射器吸口用小胶帽(可以用眼药水瓶盖代替)迅速盖住。仔细观察针管中的反应,当溶液变蓝并产生气体时,打开胶帽, 吸入空气,就可以发现原来的无色气体变成了红棕色,最后把气体注入足量的氢氧化钠溶液中。这个实验比较简单,可行性高,且没有产生污染, 由此可以培养学生的绿色环保意识。

二、原料绿色化

在化学实验过程中使用过量的化学物品,不仅造成了资源浪费,其产生的有害物质更是对环境造成了污染和破坏,因此在保证实验现象具有可观测性的基础上,尽可能的控制化学药品的用量,这样不仅可以节约材料,更可以减少污染,保护环境。另外,我们可以仔细分析化学实验的特性,在保证实验效果的前提下,因地制宜的选取一些具有明显效果、容易取材的代替品进行实验。例如,将饱和的Fe Cl3溶液加入沸水来制取胶体, 这个实验的操作难度较高,但是如果用肥皂水代替就可以节省药品,降低试验成本,而且操作简单,实验现象也非常明显,最重要的是环境污染也大大减少。

三、实验物品再循环利用

很多化学实验过程中都会产生 “废气、废液、废渣”,这些废弃物都会被直接排入下水道,而废液中含有酸、碱、重金属化合物以及氰化物等有害物质,对环境会造成极大的破坏。因此,试验完成应该对相关废弃物进行无害化处理,减少对环境的破坏。比如,应该将酸性或碱性溶液进行中和处理,并且用p H试纸测试, 直到其为中性液体才能排放。实验过程中使用的金属片等也要进行分类回收,以便再次循环使用。高中化学教师应该将废弃物处理,作为化学实验中一个必要环节对学生进行教育,这样可以使学生培养良好的实验习惯, 还可以节约资源、变废为宝,减少环境污染,提高学生的环保意识。

四、采用微型化实验

微型化实验就是在微型化装置中进行化学实验。微型化实验的优点是试剂用量只有常规的10%左右,装置较小,成本较低,空间占用量低,而且可以降低实验的危险系数,减少火灾、伤害等事故的发生。微型实验站在可持续发展的角度进行化学实验, 有助于帮助学生树立“绿色化学”的科学观念,在实验中注重对环境的保护,所以微型化实验是高中化学实验绿色化的重要手段。

五、运用多媒体技术模拟实验

在现代科技的飞速发展之下,运用多媒体教学手段模拟化学实验,不仅可以使学生重复进行观看学习,还可以保护环境,实现化学实验的绿色化。对于部分高危实验,教师可以利用多媒体技术模拟实验过程,学生不仅能多次进行观察学习,也有效避免了实验对人身安全的威胁。而有些反应时间比较缓慢的实验,模拟实验可以节约时间,提高学习效率。比如, 在电解饱和食盐水的试验中,学生可以利用视频反复观测两极变化,这种学习效果比实际实验效果更好。

总之,高中生必须加强自身的环保意识,对化学实验进行“绿色化” 处理,为我们的“绿色家园”建设贡献一份自己的力量。

摘要:本文主要从实验装置、原料、实验物品、微型化实验、多媒体技术5个方面介绍了如何实现高中化学实验绿色化。

高中化学实验绿色化 篇2

【内容摘要】如今,随着新课改得到有效的推广,使得绿色化学理念这一教学理念于化学实验课堂中得到广泛的应用,同时也使其成为了众多化学教师开展课堂教学一个重要研究的课题。为此,本文将绿色化学理念改进高中化学实验为主要的阐述点进行分析概括,并且根据分析结果制定相应的教学对策以供参考。

【关键词】绿色化学理念 高中 化学实验

一、优胜劣汰,全面落实“绿色环保”教学理念

在实际的化学实验教学中是根本无法完全杜绝有毒、有害物质的使用的,若是完全不使用将不利于化学实验课的开展。因此,化学教师需要结合具体的情况巧妙设计出高质量的实验方案,使得“绿色环保”教学理念能够全面地落实于实际的课堂中,从而有效降低化学实验课造成的不良影响,如环境、人体健康产生的不良影响。

例如,在进行“氯气的实验室制备”教学时,本次实验最大的难点就是无法有效控制氯气产生的量,当氯气收集结束后,依然能够看见使用过的圆底烧瓶中仍有不少的氯气在冒出来。这时候为能够有效遏制这一现象,可将二氧化锰更换为医用的高锰酸钾片。因医用高锰酸钾片具有较高的密度,使用其与浓盐酸进行反应后,其依然能够在实验过后的几个小时里维持固体形态,很难被其他化学物质溶解掉。因此,进行实验操作的过程中,教师可以指导学生使用铜网置于试管内部,从而设计出一个简便的启普发生器,这样的装置最大的优势就是在于能够即开即用,有效控制了氯气过多产生而致使环境污染现象发生。此外,简单的创新能够有效激发学生的学习兴趣,使其主动去探索装置制成的原理,在一定程度上有效强化学生的求知欲,也使得学生逐渐形成绿色的环保意识。通过这样的教学方式能够是学生深度理解“绿色环保”理念,使得科学规范的实验操作成为化学教学中一个闪光点。并且在此基础上,促进学生不断地强化创新意识,能够使用辩证的角度去分析实验,充分发挥想象力不断改进实验步骤。

二、巧妙设计,严格遵循“节约用料”政策

小剂量的实验操作能够在一定程度上有效控制有毒物质造成的污染及伤害。因此,在实际的实验操作,在确保实验效果的基础上,适量降低化学物品的使用量,并且通过相应的措施进一步改善实验装置及降低药品浓度,尽量采用小试管、多用滴管等一些小容量的微型化仪器来实施实验操作,将“节约用料”作为开展实验的操作原则,以此来设置科学规范的实验步骤。

例如,在进行“铁离子的检验”的教学中,可将滤纸的大小裁剪成适合的尺寸(3×8cm),采用氯化铁溶液滴于滤纸上,剂量控制在2~3滴,再采取硫氰化钾溶液继续滴入,剂量控制在1~2滴,这时滤纸以最快的速度逐渐显示血红色现象,并且清晰可见。这种教学方式还能够使用于普遍见到且伴随有显著颜色变化的试管实验,如碘与淀粉实验、酸碱性实验等。

给予“节约用料”实验操作原则,还能设计出各式各样的减量实验,从而能够为学生带来理想的节约效果,切身感受到绿色化学所产生的积极影响及便利,并以此将造成的污染及伤害控制到最小值。

三、实验改进,全面贯彻“科技创新”策略

革新是有效控制污染及危害的有效手段之一。根据实验的具体情况以及学生实际的认知程度,结合“科技创新”制定的相关准则,进一步调整常规的实验装置,如在实验过程中加用尾气处理装置等,进一步转化污染物,从根源上高效控制污染量,显著优化化学绿色实验的效果。

例如,在进行“铜与硝酸的反应实验”教学时,将铜、稀硝酸二者放一起,能使二者通过化学反应产生大量的有害气体(一氧化氮),并散布至空气中,这种现象能够对学生身体产生一定的影响,从而使学生对其产生恐惧心理,加之碱液无法与一氧化氮反应,从而致使污染气体无法吸收。所以,化学教师可根据相关的知识点使用盖子为橡胶塞的小玻璃瓶(如类似于医学上放置青霉素的瓶子)进一步调整实验装置。第一,于小玻璃瓶中放置一个小尺寸的铜片,再采用取注射器将瓶内的空气完全抽空,最后再使用稀硝酸溶液慢慢滴进小玻璃瓶中,短暂的时间过后,学生既能够发现瓶中的?~片上产生有无色气泡,这是铜与硝酸通过化学反应生产一氧化氮的缘故。接下来化学教师可再使用注射器将向少量空气注进小玻璃瓶中,这时你就会发现瓶中的逐渐转化成颜色为红棕色的气体。实验顺利地实施可让学生学习的积极性充分调动起来,从而能够使其高度集中注意力去开展实验步骤,有效控制有毒气体的排放,进而获取理想的实验成果。

结语

总而言之,于实际的化学实验操作中引入绿色化学实验的教学理念,能够进一步增进高中化学实验的发展,同时获取显著的教学效率,以循序渐进的方式显著强化学生的绿色环保意识。所以,在进行实际的化学实验教学中,化学教师必须要以绿色化学理念作为基本的实验原则,充分利用一些有效的教学案例指导学生深度理解环保意识,最终能够让绿色化学全面贯彻于整个实验过程,使学生能够逐渐发展成优秀人才。

【参考文献】

高中化学实验绿色化 篇3

关键词:绿色化学;化学实验;高中化学;化学实验绿色化

文章编号:1005-6629(2007)11-0006-03中图分类号:G633.8 文献标识码:C

1 化学实验绿色化的意义

“化学实验绿色化”即化学实验洁净化,是将绿色化学的基本原理和理念应用于化学实验中的一项技术,是对传统化学实验进行创新的结果。化学实验绿色化的目的是改变“只要有化学实验就会产生环境污染”的现状,要求在满足教学要求的前提下,使设计的化学实验彻底避免或尽量减少使用和产生有害物质,从源头上消除化学实验对环境和师生健康的负面影响。为此,需要从绿色化学的角度研究化学实验,尽量减少化学实验对环境的污染。对于传统化学实验中那些对环境有所破坏的实验,在保证教学要求的前提下,应尽可能地寻找新的对环境友好的实验来代替;对于传统化学实验中对环境友好的实验,则应该继承。

2目前高中化学实验中的黑色威胁

尽管教材编写时已经注意减少对环境的污染,但是不少化学实验还是会产生一些废水、废气和废渣。表1以上海科技出版社出版的教材为例,估算了高中各年级化学实验污染物产生的数据:

表1 各年级有毒害性实验数据估算

可以发现,有一半以上的实验对环境存在污染。这些实验产生的污染物的数量如何呢?表2汇总了高中三年化学实验产生的各种污染物分析估算数量,对于一些毒害性轻微物质或难以确定的物质,在种类右上角标注“*”。

表2 各种污染物总量估算

这些数据只是根据教师在一个班级的演示实验量,按照实验要求计算得出的废弃物数量,并且基本都假设反应进行完全,忽略副产物,没有考虑学生实验产生的废弃物,所以只是最低量的估算。

全国数以万计的高中化学实验室几乎每天都在排放着总量不可忽视的污染物,成了一个个小型污染源。中国的水资源约为世界人均水平的1/4,地下水污染问题已经十分严重。大部分学校的实验废液和部分废渣通过下水道直接排放流入江河、水塘或者渗入地下,会加重水污染使缺水的状况雪上加霜。其中的毒害废物最终会进入生态系统,破坏环境,并且通过食物链传递、富集,影响人类自身的健康。而且,化学实验所用的试剂品种多,排放的污染物成份复杂,处理起来比较麻烦。学生学到的化学知识也许会遗忘,但是化学实验产生的污染却会在很多年后仍损害我们生存的环境。

3 高中化学实验绿色化的主要策略和措施

3.1尽量避免选择和使用有毒害的反应物和反应助剂

例如,在制乙烯时用氧化铝代替浓硫酸,可以有效地减少硫酸的污染。由于工业技术绿色化可以降低成本,提高利润,所以它的发展更加迅速。在化工生产中不断出现新的工艺方法和新型的催化剂,可以成为高中化学实验绿色化的借鉴。应该注意把工业成果应用于实际教学,既加强理论与实际的结合,同时也使化学实验更加绿色化。

在实验中可以借助小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的的仪器,控制学生滴加药品的用量,减少药品的使用。例如如果用小试管做乙烯的制取实验,可以节约乙醇,减少浓硫酸的排放;利用液体在滤纸上用量少、扩散快、面积大的特点作三价铁离子的检验等有明显颜色变化的实验;用黑色6穴点滴板做硫酸根离子、氯离子的检验实验,减少药品使用;在保证现象的前提下尽量降低反应溶液浓度;组合实验,通过实验的试纸化,减少反应物的使用及有害物的排放。

还可以采用替换其他反应物的方法来减少污染。对于一些会产生毒害物的实验,我们可以通过改变另一反应物,或者使有毒害性的物质充分反应或被吸收,来达到既保证实验效果又减少污染的目的。例如,在乙炔性质系列实验中,若采用NaOH溶液作为反应物,就不会有硫化氢、磷化氢、砷化氢等气体溢出。虽然改动很小,却能够使实验绿色化。

3.2 制定控制使用的试剂目录

对于不得不使用的、无法替代的有毒害物质,应该尽量控制使用。所谓“控制使用”包括:禁止使用;严格规定在什么情况下才能使用,并且限制用量,尽量不用;对使用后的剩余物质提出回收、处理要求,规定回收处理的方法。

应该控制使用的试剂(或物质)有:酸性腐蚀品:盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸等;碱性腐蚀品:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、碱石灰、氨水等;有毒品和剧毒品:四氯化碳、溴、苯酚、苯、甲苯等;有害品:五氧化二钒、硝酸汞、硫酸铜、醋酸铅、溴、溴水、氯化铁溶液等。对于这些物质,应该明确说明控制使用的原因及回收处理的要求和方法。这样在使用药品时就可以有意识地控制使用。例如,对于检验碘单质的实验,应该用淀粉的显色反应来检验,尽量不使用有毒的四氯化碳的萃取实验来检验碘单质,减少环境污染。

3.3有毒害物质的零排放和后处理

对于会产生毒害物的实验,应该在实验方案中注明无害化排放和后处理方法,制订适当的回收原则。对于难于处理的物质,可以采用集中处理的方法。例如对于苯的硝化实验产生的硝基苯这类物质,各区或市教育局应该有专人负责统一回收利用,予以集中处理,或联系厂家,作为原材料,不能把它们往垃圾堆、下水道一扔了之。

有些实验的生成物只要经过简单处理就可以作为其他实验的反应物。为了物尽其用,可以设计实验物质使用的“网络”,充分利用实验药品,减少废物排放,降低实验成本。

有的实验只要稍做改进就可以做到回收试剂。例如萃取实验后用较浓的NaOH溶液进行洗涤、分液,最后又重新得到的四氯化碳;铁和硫反应生成硫化亚铁,可以作为制取硫化氢气体的原料;做催化剂用的二氧化锰可以回收为制氯气的原料;在电解质和非电解质的实验中,所用的固体可以用来做其他的定性实验,蔗糖可以做浓硫酸脱水实验的原料,硝酸钾固体可以做焰色反应;做溶液的导电性实验所剩的药品,可用于一些简单的定性实验。还有结晶和重结晶后实验剩余的硫酸铜溶液,测苯酚溶解性实验剩余的苯酚等等,都不能为了方便而一倒了之。回收一些实验后仍然较纯的药品,既节约经费,又利于环保。

3.4实验仪器和实验装置的选择、改进、设计和使用

(1)合并实验装置减少环境污染

把气体的发生装置与气体和其他物质的反应装置合并起来,可以减少气体的外溢,有效地减少环境污染。例如二氧化硫和硫化氢气体反应的实验装置改进。二氧化硫和硫化氢两种气体制取方法都是用固体与液体反应,反应都不需要加热,而且反应物都用到盐酸。由于两种气体都是有毒害的气体,所以反应中应该尽量做到不泄漏气体。如果按照传统方法先分别制取二氧化硫和硫化氢,然后混合二氧化硫和硫化氢,必然造成气体的泄漏。为减少气体的泄漏污染,用一个小的空塑料矿泉水瓶,在其中放入小试管,塑料瓶、小试管中分别装入Na2SO3和FeS,然后迅速在其中分别加入盐酸,在塞橡皮塞前,挤压塑料瓶,排出部分空气,使瓶子瘪掉,然后再塞橡皮塞。我们可以看到,开始产生的H2S和SO2气体使塑料瓶鼓起来,然后随着反应的进行又瘪下去。最后在其中加入氢氧化钠,吸收过量气体或者中和未反应的盐酸。

只要不拘泥于书本中现成的实验方案,在实验中多动脑子,寻找规律,不断创新,大胆探索,同时注意收集利用别人的好经验,很多会产生毒害性物质的实验也能变成绿色化的实验。

(2)利用循环装置实现封闭化

对于有毒有害气体的制备,可以采用串联实验装置,循环封闭化实验的方法,既可以由单人进行连续操作,又能够减少有毒害性气体的泄漏。

(3)利用某些简单器具改进实验

利用胶头滴管、注射器和使实验试纸化,既能使反应在密闭体系内进行,又能减少实验的药品消耗和实验次数,节约实验时间。很多会产生毒害物质的实验都可以参考这种设计思路进行设计。例如铜与稀硝酸反应演示实验:取一只无色磨口滴瓶,将一根细铜丝插人胶头滴管中,用胶头滴管吸满稀硝酸(6mol/L), 这时可观察到胶头滴管中的稀硝酸和铜丝开始反应。将胶头滴管迅速插入滴瓶中,铜丝表面有气泡产生,溶液开始变蓝色,且滴管中的液体滴入滴瓶内,滴管内液面逐渐下降,液面上气体为无色。当滴管内液体排空后,滴管内迅速出现红棕色气体。与此类似,很多实验都可以采用这种改进方法。

3.5 防害、消害装置与设备的选择、改进、设计和使用

作实验时首先要对毒物的性质、中毒的机理进行了解,制定有效的防毒害措施。在化学实验中要严格按规章制度进行操作,例如保持室内通风、配戴相应的防护用品、无限稀释排放有毒物品等。为此,实验室中应该配备基本的防害、消害装置与设备。

在通用教室中作随堂化学实验的情况越来越多,而通用教室中一般没有防害、消害装置。因此,根据高中化学实验的特点和通用教室的布局特点,设计、配备活动式通风装置是很必要的。由于通风橱体积大、占地方,平时实验时不可能移去,所以一般实验室配备较少,学生实验时只能靠排风扇和窗户通风。折叠式移动通风装置在不使用时占据的体积小,移动和使用都比较方便,可以防止有毒害物质对师生的危害。为了防止有毒害物质的转移,还可以在通风橱的排风口设计专门的过滤吸收装置,统一处理溢出的有毒害的物质。

化学实验绿色化会给学生带来终身的影响,环境质量与学生及其家人的生活息息相关,只有教师、实验员、学生、学校、社会共同努力,才能够早日真正实现化学实验的绿色化。

中学化学实验是一个系统,学生、教师、实验、教学内容及其载体,以及实验仪器、试剂、设备等要素共同组成了化学实验教学系统。要解决好高中化学实验绿色化问题,需要从化学实验系统和化学实验教学系统的各个要素出发,从各要素的相互联系、相互作用出发,系统地进行研究、设计和实施,即需要在系统观点指导下,用系统工程方法来解决。

参考文献:

[1]李金主编.有害物质及其检测[M].北京:中国石化出版社,2002.

[2]仲崇立主编.绿色化学导论[M].北京:化学工业出版社,2000.

高中化学实验绿色化设计与实施方案 篇4

关键词:绿色化设计,高中化学,实验

一、引言

随着目前科学和技术的发展, 对资源不节制的开采, 使环境问题变得越来越突出, 环境污染和生态安全问题越来越受到人们的重视。化学作为高中一门基础性课程, 是以实验为基础的, 所以高中都开设化学实验课程, 其目的是通过学生自己动手做实验, 不仅可以锻炼动手操作能力, 更重要的是可以提高创新能力和创新思维。但是在化学实验中, 不可避免地会向环境中释放废气, 排放没使用完的废物等。如何处理这些废气和废物, 至关重要。所以现在提出了绿色化学的思想, 提倡通过改进实验装置来减少污染的产生。让学生在做实验的过程中养成保护环境的习惯和意识。

二、高中化学实验情况概述

1. 高中化学实验的现状

针对高中化学实验的现状, 我们做了一些调查。主要包括两方面的调查, 其一, 调查学生和教师是否具有绿色化学的意识, 其二, 在实验过程中主要的污染物的种类和数量有多少。其调查结果不容乐观。在调查的过程中, 我们发现, 学生几乎没有绿色化学的意识, 根本不知道什么是绿色化学, 学生指出教师也没向他们讲述什么是绿色化学。在对教师的调查问卷中, 大多数人具有绿色化学的意识, 但是在授课的过程中没有向学生灌输绿色化学的思想, 少数教师跟调查中的学生一样也不知道什么是绿色化学。通过调查, 我们得出结论, 高中化学实验的改革具有重大的意义和作用。

2. 存在的问题

高中化学实验一般包括:教师演示实验、学生实验和家庭实验三部分, 其中只有家庭实验是不会产生污染物的, 另外两个实验会有污染物的产生。教师演示实验一般是以验证性实验为主, 而这类验证性实验又是课程的必修部分, 所以不可避免地会产生污染物, 像氯气、二氧化硫等有毒气体。这些物质不仅危害学生和教师的身体健康, 而且也会造成一定的环境污染。高中实验必修部分中大部分是制备和性质验证的实验, 比如二氧化硫的制备。教师在演示过程中制备出了二氧化硫气体, 但是对于制得的气体没有经过处理, 就直接排放到空气中, 这显然会造成环境的污染, 类似的做法还有很多。学生实验分为两个部分, 一部分是必做部分, 另一部分是选做部分, 其中必做部分比较多, 而选做部分主要是探究性的实验。但是由于学生面临高考的压力, 学业比较重, 课程也比较多, 所以达不到培养学生创新能力和思维的目的。

三、绿色化实验的设计

在教学的过程中, 教师要有意识地向学生灌输绿色化学的思想, 引导学生具有绿色化学的理念。绿色化学具备以下五个特点。

(1) 采用无毒、无害、易得的反应物。

(2) 反应条件如催化剂采用无毒的物质, 反应溶剂尽量采用无害的。

(3) 高中化学实验大部分是常量反应, 所以要减少反应物的用量, 同时要循环利用反应物。

(4) 选择合适的实验条件, 减少副产品的产生。

(5) 制成的产品最好是对环境友好的无污染的。

1. 实验装置绿色化的改进

教师在教学的过程中, 除了向学生传授必需的知识和一定的操作技能外, 还应该引导学生对污染环境的实验或存在问题的实验进行装置的改造, 使其成为绿色化的实验, 同时也培养了学生绿色化学的意识和能力。

像高中课本中蔗糖和浓硫酸的反应, 在大烧杯中加入一定量的蔗糖, 然后加入几滴水, 用玻璃棒搅拌均匀。然后加入质量分数为98%的浓硫酸, 用玻璃棒迅速搅拌, 发生反应, 观察实验现象。在反应的过程中, 会有大量具有刺激性气味的气体——二氧化硫产生, 除了污染空气外, 由于该气体的刺激性, 使人咳嗽不止, 有时候会使授课无法进行下去。如何改进实验装置才不会污染空气, 同时还能有明显的实验现象, 具有说服力。教师可以把这个问题留给学生, 让学生做探索性的实验, 不仅可以培养学生的创新思维和绿色化的理念, 还可以改进实验装置。可以让学生在开放实验中进行实验探究, 对学生提出的改进方案进行实验验证, 通过分析得出最可行的方案。最后改进的实验方案是:在一个大水槽中放入一块大理石, 水面要稍低于大理石, 然后将反应装置置于大理石上, 在反应装置上罩一个大烧杯, 罩住反应装置和大理石。由于有刺激性气味的二氧化硫气体溶于水, 采用这样的改进装置, 实验产生的气体会全部罩在大烧杯中, 会全部被水吸收, 不会排到空气中, 不会污染环境。根据绿色化学理念, 我们对化学实验进行改进, 使其在封闭的装置中反应。用密封的装置进行反应, 这样就避免了有害气体的排放。而且还可以循环利用密封体系中产生的一切物质。

2. 实验内容绿色化的改进

在高中化学教学中渗透绿色化的思想也是我国可持续发展战略的重要体现。实验部分除了是高中化学教学中重要的组成部分之外, 还是渗透绿色化思想最有效、最方便的途径。目前, 高中化学实验中有不少实验已经渗透了绿色化的思想, 做出了一定的改进方案, 但还有一些有待于学生和教师努力。作为高中的教师, 除了向学生传授知识之外, 还应该做一些学术研究, 比如改进实验装置等。其实防止污染最有效最方便的方法是不产生污染物。既然高中化学中大部分的实验是验证性的实验, 那么可以在不影响实验现象的前提下, 采用一些不产生污染的反应物。像在验证电解质导电能力的实验中, 往往会使用一些酸和碱, 比如氯化钠的电解反应中, 会产生有害气体氯气, 可以用硫酸钠代替氯化钠, 可以有效地避免污染的产生。

3. 妥善处理化学实验的废弃物

保护环境应该从教室和实验室做起, 从学生自身做起。在演示实验和学生实验中, 都存在废气和废物等问题。对这些问题的处理都渗透绿色化学的理念。

3.1 固体废弃物的处理

中学化学实验中固体废弃物的处理一般都比较简单, 可以回收的大部分都直接回收, 不能回收的进行填埋。对于已经损坏的仪器, 应尽可能地修复, 继续使用, 不能修复时要集中填埋。

3.2 废液、废弃物的处理

废液的处理比较麻烦, 中学试验中会造成环境污染的废液一般是酸碱溶液、重金属盐溶液、钙镁盐溶液以及有机溶液等。有以下几种处理方法:酸碱中和法、氧化还原法、沉淀法、稀释法等。

四、绿色化学实验方案

首先, 推广微型化实验。通常所说的微型化实验, 就是用尽可能少的化学试剂来获得所需要的实验结果的方法和技术。虽然所用的化学试剂用量一般为常量实验用量的几十分之一乃至几千分之一, 但是其效果可以达到准确、明显、安全、方便、污染少等目的。

其次, 改进实验装置, 向无污染的方向发展。最后是, 加强排污设备的建设, 规范有害物质处理。

五、结束语

绿色化学不是一门独立的学科, 它是在传统化学的基础上发展起来的一门更高层次的学科。绿色化学的提出, 是响应了我国保护环境的政策。所以, 作为高中化学教师, 应该在授课的过程中渗透绿色化学的理念, 作为中学化学一线教师, 应在中学化学实验教学中渗透绿色化学理念, 将绿色化学的知识、思想和原则渗透到化学试验中。让学生树立绿色化学和保护环境的意识, 关注绿色化学, 推动绿色化事业的发展。

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参考文献

[1]董义珍.绿色化学与环境保护[J].内蒙古科技与经济, 2006.

[2]张鑫.绿色化学与中学化学教育[J].辽宁教育行政学院学报, 2006 (10) .

[3]黄德兴.中学化学实验评价特点[D].重庆:西南大学, 2012.

[4]潘进治.SO2的制取和实验性质研究[A].中国化学会关注中国西部地区中学化学教学发展论坛论文集, 2007.

[5]全桂香.高效化学实验教学中的环保意识教育[J].科技信息, 2010.

高中化学实验绿色化 篇5

【论文关键词】化学实验 绿色环保 实验污染

【论文摘要】绿色环保实验是新课改下化学实验教学中所倡导的一种新型的实验理念,通过绿色实验,可以有效降低实验的污染性,减少化学实验的环境压力。在本文中,笔者就简单阐述了在化学实验教学中开展绿色化学实验的几点措施,希望能够为绿色环保实验理念的培养有所裨益。

高中化学新课程改革的实施,其目的是为了提高学生的化学科学素养,培养他们自主学习的能力、合作能力、探究能力等多方面的能力,而这些目标的实现都离不开化学实验。作为一门建立在实验基础上的自然学科,化学实验教学占据了整个化学教学工作的重要位置。然而,大部分的化学实验都带有一定的污染性,可以说,每一个实验室都是一个污染源,而全国大大小小的实验室所造成的污染是非常可观的。因此,在化学实验中,我们要努力改变传统的实验格局,努力培养学生的绿色环保实验理念。这不仅有利于减少化学实验的污染,同时,通过改进的化学实验,还可以提高学生的思维能力、创新能力等多方面的能力,可以说是一个一举多得的良举。

一、发展微型实验

化学实验的污染主要来自于化学反应的生成物和化学实验的药品残留,如果在进行化学实验的过程中,在不影响实验效果的情况下,对实验进行改进,减少实验药品的用量,使得实验微型化,这样自然有利于降低实验的污染。所谓微型实验,其核心内容就是实验药品微量化、实验器材微型化。一般来说,在微型实验中,其药品的用量仅仅相当一般常规实验的十分之一,最少甚至能达到千分之一,由于药品用量的明显减少,从而使得微型实验中所产生的污染也大大减少。不仅如此,由于药品用量减少,其相应的水电等能耗也会大大降低,并且也使得爆炸、燃烧等实验的危险性降低了很多。关于微型实验,在国际上已经有了比较多的经验,然而,微型实验在我国来说还是一个比较新的课题。我国最早研究微型实验是在1988年,然而,多年以来,由于资金和技术的限制,微型实验始终没有得到很好的普及,作为教师,我们可以在日常的化学教学中,多花一些时间和精力去研究和改进化学实验,努力推进实验的微型化,降低实验教学的污染成本。

二、改进化学实验

在化学实验中,有些实验药品产生的污染物较少,或者产生的污染物便于处理,而有些药品在实验时产生的污染很大,并且处理的成本也非常高。因此,我们可以想办法改进实验以降低实验造成的污染。例如,对于一些污染较为严重的化学实验药品,我们可以想办法寻找一些更加环保的替代品。例如,在实验室制取氧气的实验中,我们大多数采用的都是加热高锰酸钾或者氯酸钾的方式来制取氧气,然而,这两种制取氧气的方法所产生的污染物是非常难以处理的。在国外很多的教科书上,在制取氧气时,都会采取过氧化氢分解的方式,因为过氧化氢分解以后产生的是O2和H2O,而这两种实验产物显然不会对环境造成污染,使得实验更加的环保。基于这种更加环保的制取氧气的方式,现在我国的很多教材中也开始采用这种方式来制取氧气。

三、注意实验药品的回收和利用

在过去的化学实验中,我们通常会把实验残留药品经过简单的处理,然后丢弃掉,但事实上,很多化学实验的残留药品,生成的废液废渣等是可以重复利用的,例如,在用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的实验中,很多人在得到氯气以后,就会把实验的废弃物直接丢掉,然而,事实上,二氧化锰是可以重复利用的,如果直接丢弃,不但会造成环境的污染,同时也造成了一定的浪费。因此,在实验结束以后,我们要注意对实验药品的回收和利用,这样,在减少污染的同时,还可以降低实验成本。

四、适当开展多媒体模拟实验

随着计算机信息技术的普及,以该技术为核心的多媒体工具开始越来越频繁地走进化学课堂。通过多媒体工具,可以改变传统的化学课堂教学模式,其中就包括实验教学。在化学实验中,有相当一部分的实验不但造成的污染大,同时,还具有一定的危险性,像是探究氯气的.漂白作用的实验、电解饱和食盐水的实验等,正因如此,很多原本应当做的实验,由于课堂环境下不具备条件,从而只能用讲实验的方式来替代。很明显,通过讲实验的方式当然无法起到真正地实验教学的效果。而有了多媒体工具以后,一些不具备实验条件的化学实验就可以通过计算机进行模拟实验。教师可以从网络上下载一些视频,把他们同Flash动画结合起来,这样,通过计算机技术,就可以给学生模拟出整个实验过程,使得学生通过多媒体工具来观察实验现象、总结实验规律、了解实验原理。这样一种依赖多媒体工具的模拟实验不但是一种零污染的绿色实验,同时,这种模拟实验相较于传统实验还有很多自身的优势,例如,在一些化学实验中,有些实验现象时间非常短暂,或者发生的反应非常不明显,一旦学生不注意就很难观察。而利用计算机进行模拟实验时,当遇到一些不明显的实验现象时,可以采用放大的技术让学生看的更加清楚,而遇到一些实验现象时间很短时,则可以采取回放的技术让学生反复观察。这样,相较于传统的化学实验,模拟实验更有利于学生观察实验过程。虽然模拟实验有很多的优点,但是,我们也不能用模拟实验完全取代传统的实验,毕竟,很多的知识和能力的培养还需要在亲自动手的传统实验中才能够获得。

在化学实验中树立环保理念,推动实验的绿色化,不但是化学教学素质教育的要求,同时也是化学科学发展的趋势,因此,作为教师,我们一定要在实验教学中,通过各种途径来培养学生的绿色环保理念。

【参考文献】

[1]金俊香.高中化学实验绿色化的方法[J].新课程学习(下),第01期.

[2]陈淑芬.高中化学绿色实验途径初探[J].现代教学,第11期.

高中化学实验绿色化 篇6

【关键词】绿色化学 高中化学实验 应用

1.绿色化学的概述

绿色化学是一种环保式的化学,是指在化学实验研究过程中,尽可能的减少环境污染,保护环境的做法。化学实验课程中的绿色化学理念主要是指秉承“绿色化学观”,尽量选择环保的化学物品,以保证低有害物质的排放,低资源的消耗。在绿色化学理念下的化学实验,不仅能够成功的完成化学实验任务,同时也能保护环境。在高中化学实验课程中,教师应该充分利用其主导作用,引导学生树立绿色化学的价值观和科学发展观,将学生引入绿色化学实验中来,学习化学知识,保护生活环境。

2.绿色化学理念在高中化学实验中的应用

2.1绿色化学理念融入高中化学学习和教学中

在高中化学教学中融入绿色化学理念,在进行化学实验时绿色环保的处理废气和废物,做到不随意丢弃,不浪费资源,不破坏环境。例如,教师通过讲解温室效应和酸雨等环境问题形成的原因,分析其带来的危害,共同讨论解决这些污染的措施。在这个过程中,学生能够以绿色化学的理念主动地投入到绿色化学研究中去,学生主动地关注环境问题和绿色化学。进行化学实验时,在保证实验能够成功的情况下,主动想办法将废气、废物的排放量降到最低。

2.2元素化合物知识体现绿色化学理念

在高中化学教材中,充分考虑到了绿色化学因素,将有关的化学元素和化合物等内容编排在一起,系统的介绍了有毒物质的性质、保存和使用。例如,教材从绿色化学的角度归纳了氯气、一氧化碳、一氧化氮及笨等有毒物质的特性、使用方法、尾气处理办法和保存办法。在课文中出现的有害气体也会着重强调,甚至是用黑色加粗来突出。在选读的部分安排有环保的知识补充,例如介绍酸雨形成的原因和如何预防酸雨发生的措施等。

2.3介绍物质工业生产制造时渗透了绿色化学理念

在高中化学课程中,教师通常会介绍一些化学在工业制造中的运用,在这个过程中渗入绿色化学的理念,体现化学工业制造的可循环性。在化学工业制造过程中,采用可循环的操作程序,可循环利用的生产原料。在充分利用资源,提高原料利用率的同时较低了废气、废物的排放量,真正做到绿色化学、绿色工业。

3.高中化学实验中应用绿色化学理念的相关策略

3.1增加教师绿色化学的教育理念

在高中化学中应用绿色化学理念,这首先要求教师树立绿色化学的理念。教师应该充分理解绿色化学的含义,在充分认同的基础上才能引导学生进行绿色化学实验。在课堂中,教师应该鼓励学生多考虑污染处理的问题。在进行化学实验前,引导学生对实验排放物的思考,鼓励学生对污染物的处理进行讨论,对实验过程进行调整,使学生在无形中接受绿色化学的理念。另外,教师可以将绿色化学理念运用到日常生活中,鼓励学生观察、发现日常生活中存在的不环保现象,在课堂中设计相关化学实验时,鼓励学生想出措施处理不环保物质,将不环保或较环保转化为环保。

3.2进行微型化实验,善用多媒体资源

微型化实验是指遵循不改变原先实验步骤和实验目的原则,使用小容量的仪器,通过减少药剂的用量来完成的化学实验。通过减少药剂进行实验的方法,可以减短实验的反应时间,节约实验材料,同时又可以提高实验效率。对于一些有污染气体排放的实验,可以减少污染气体的排放;对于一些具有危险性的实验,可以降低实验的危险性。对于一些难以操作的实验或者是会产生有毒物质的实验,教师可以通过多媒体的方式个学生播放相关实验视频,在视频中实验材料、实验过程、实验现象都能清楚的观看到,不仅能够使学生清晰的把握整个实验过程,掌握知识重点,而且整个过程没有任何危险性,同时也节省了实验材料并节省了课堂时间。

3.3革新实验装置,规范实验操作

一些传统的化学实验装置过于简单,缺乏相应的废气处理装置,在实验过程中很容易导致废气随意排放的现象。因此,要想做到绿色化学实验,就必须革新化学实验装置,在传统的装置上进行调整和增补,做到实验过程中零排放。对于实验过程中产生的有毒气体,可以利用化学反应的方法,根据有毒气体的特性,将有毒气体与相应的化学物质再进行反应的转变为无害物質。在改进化学实验装置的过程中,充分的调动起学生的思维能力,将以前学的知识进行调取和利用,不断探索,创造更加合理的实验。另外,在教材中,很多实验描述的很笼统,对于一些实验材料的用量用“少量、适量”等词进行限定,由于学生不知道适量是多少,极易造成材料的浪费。因此,在进行实验时,教师和学生都做到规范性的实验,合理的进行材料投放,避免材料的浪费,避免环境的污染。

4.结语

综上所述,绿色化学作为现在高中化学教学中的一项重要内容,也是当代社会所追求的重要内容,对学生学习化学知识,深化知识运用的方面起到了非常重要的作用。教师作为高中化学课程的指导者,应该加强对绿色化学的理解,做到言传身教,在教学过程中潜移默化的传授绿色化学的理念;另外,也要善于根据化学实验的特点,合理的选择实验的展示方式;同时,要鼓励学生对化学装置进行探究和创新,充分调动学生已学的知识内容,创造出更加环保的实验装置。知识水平所限,文中如有不当之处还望相关专业人士批评指正。

【参考文献】

[1]刘怀康.高中化学实验中绿色化学理念的应用浅探[J].实验教学与研究,2016

[2]李红光.浅谈绿色化学理念在高中化学中的应用[J].理科讲堂/化学,2016

[3]张志辉.绿色化学理念在高中化学实验教学中的应用分析[J].数理化学习,2016

高中化学实验绿色化 篇7

不可否认, 在学校化学实验教学中, 是无法以这样的高度来要求的, 但我们可以树立借助绿色化的原理, 通过自身的努力, 尽量把实验室中排出的废水、废气中的污染降低到最低水平, 甚至为零, 将绿色化学融进化学课堂教学改革中, 使化学课堂绿色化成为化学教学的一个重要的亮点。

一、农村高中化学实验教学中存在的污染问题

现在各个农村高中化学实验绿色化的水平很低, 教学实验中产生的废水、废气、废渣等都会对学校周围环境造成污染。由于一些农村高中实验仪器老旧、实验药品的储存不科学、实验教学中操作不规范、随意倾倒实验废弃液等, 亟须在农村高中化学实验中实施绿色化实验教学。

二、高中化学实验教学要实施绿色化

(一) 针对上面这些问题, 提出解决策略

1. 化学实验实施绿色化改进。

2. 规范农村高中化学实验教学中操作流程。

3. 大力推行微型化学实验。

4. 实验室进行“三废”绿色化处理。

5. 开展计算机多媒体进行化学实验教学。

(二) 在学校实验室有限的条件下, 应该做到以下几点

1. 注意环境保护, 对学生进行安全绿色实验的思想教育, 并从教师做起。

2. 设计实验方法时, 应该尽量使有毒、有害的物质充分反应, 这样能够避免有毒、有害物质的扩散。

3. 设计实验方案时, 所选药品尽量无毒性, 中间产物直至最终产物也以无毒无害为最佳。

4. 在同等效果的前提下, 原料要采用无毒性的代替品, 以可再生资源代替消耗性资源。

5. 回收实验产生的废水、废气、废渣, 用最保险的方法进行处理。

6. 做好实验过程中容易发生的爆炸、粉尘等结果的防护、隔离。

7. 科学合理的实验, 规范实验操作, 最大限度地避免对周围环境的影响。

三、化学实验实施绿色化的具体措施

(一) 提倡微型化实验降低污染度

微量化学实验是尽可能用较少的药品, 在微型化的仪器装置中进行的化学实验。我们在保证实验现象明显的前提下, 尽可能地使常量实验用药品微量化, 这既可以尽量减少某些昂贵药品的不必要浪费, 又可以减少那些毒性、腐蚀性、挥发性强的药品的废弃处理, 从环保和节省开支两方面做到“利益最大化”, 强化学生的动手和观察能力。

(二) 开发原子经济性反应实现零污染

当原子利用率达到100%时, 原料分子中的每个原子, 通过反应全部整合到目标分子中, 从而就实现了零排放 (即反应物全部转化成生成物) 。例如, 乙烯与氯气加成反应:

CH2=CH2+Cl2→CH2Cl CH2Cl

(三) 创新实验方法

许多实验会产生有毒有害气体, 如能针对装置的缺点进行灵活改装则会收到较好效果, 如SO2漂白的验证性实验:将SO2气体通入含有品红溶液的试管里, 观察品红溶液颜色的变化, 然后再给试管加热, 观察溶液发生的变化。缺点:加热试管后, 会放出大量SO2, 危害师生的身体健康, 污染环境。改进措施:在品红溶液的试管口处放一团用溶液浸湿的棉花球吸收;或当品红液体溶液刚好褪色时, 在试管口套上一个带孔的胶塞, 用导管将SO2导入盛有Na OH溶液的烧杯中, 使其吸收SO2, 这样就防止生成的SO2排入大气污染环境。

(四) 设计实验绿色化

在实验教学过程中, 教师要有意识地引导学生设计实验绿色化。例如, 要求学生用铜、浓硝酸、水、空气为原料, 设计实验方案制取硝酸铜, 并分析哪种方案污染环境最少。学生主要设计出下列三种方案:

经分析设计的方案可知, 方案 (1) 消耗硝酸的量最多, 生成的污染物也是最多的, 原子利用率最低, 是这三种方案中最差的一种方案;方案 (3) 消耗硝酸的量最少, 生成的污染物最少, 原子利用率最高, 是其中的最佳的方案。

(五) 规范操作, 妥善处理废弃物

教师在实验教学过程中, 要注重引导, 及时纠正学生在实验中的不规范操作。教师要具体规定化学药品的用量, 把实验经验告诉学生, 注意正确引导学生, 妥善处理好实验产生的废弃物。这样有助于提高实验的准确性、规范性, 也培养了学生良好的实验习惯, 同时也增加了学生的环保意识。

综上所述, 化学的实验教学要在保证获得最佳的实验效果的基础上力求利用最少的化学药品, 最大限度地利用化学反应, 减少废弃物的生成, 保护环境。只有这样, 才能使农村高中化学实验教学符合绿色化思想。实现化学实验绿色化会给学生带来终身的影响, 通过化学实验绿色化的教育, 可以使学生了解通过自己的一点点努力, 就可以为改善环境做贡献。高中化学实验的绿色化需要实验教师、学生、化学教师的共同努力, 才能真正实现。

摘要:本文针对农村高中化学实验教学中存在的问题进行了阐述, 并提出了解决的办法, 重点论述了农村高中实施化学实验绿色化的具体措施。

关键词:化学实验,绿色化

参考文献

[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准 (实验) .北京:人民教育出版社, 2003.

绿色化学在高中化学实验中应用初探 篇8

一、问题驱动探究绿色化学

带着这一问题, 笔者查阅了相关文献, 提出基于绿色化学思想的“绿色化学实验”理念是解决上述问题的重要思路。

绿色化学 (又称环境友好化学、可持续发展化学、清洁化学) 是指从污染预防的基本思想出发, 在化学品生产的始端就采用预防的科学手段, 包括原料和试剂在反应中的充分利用, 实现整个过程和终端均为零污染或零排放。

经过多年高中化学教学实践, 总结出实现高中化学实验“绿色化”的主要策略:一是培养教师和学生的“绿色化”意识;二是应用绿色化学的思想来改进教材中有关高中化学实验, 尽可能的消除现行化学实验的污染。

二、小试牛刀绿色实验改进

人教版高中化学必修1中三组实验:浓氨水与浓盐酸反应、铜与浓、稀硝酸反应这三个实验。笔者发现在实验室实际操作的过程中仍存在以下不足:

Ⅰ、浓氨水与浓盐酸反应

实验原理:NH3+HCl=NH4Cl

(1) 由于浓氨水与浓盐酸具有强烈挥发性, 直接放置在烧杯中做实验会造成大气污染。

(2) 产生的白烟仍有部分会从烧杯口向空气中扩散, 烟雾混在一起, 不利于学生们观察。

(3) 实际实验操作中, 在滴加浓氨水、浓盐酸后对实验者的眼睛、鼻子造成较大的刺激。

Ⅱ、Ⅲ铜和浓硝酸、稀硝酸反应

(1) 在[实验Ⅱ]中结果学生观察到的实验现象是红棕色的气体, 但无法说明其还原产物为NO气体。 (2) 产生的NO的量不容易控制, 而且在做实验的过程中会产生的气体量较大, 浪费了大量药品。 (3) 实验装置不够简单, 采用排水法收集气体会有硝酸生成, 这样会腐蚀师生手部的皮肤。 (4) 在实验操作中不能很有效的控制化学反应的发生和停止。 (5) 实际操作的过程中步骤太繁琐, 反应后没有后续的吸收装置, 会造成大气污染, 损害师生身体健康。 (6) 铜与稀硝酸反应所产生的一氧化氮气体遇空气立即变成二氧化氮, 得不到较纯净无色气体, 对产物颜色的判断存在影响, 对实验结论缺乏说服力。

为解决以上几个问题, 笔者自制教具和组织学生设计的实验改进方案, 经过反复试验, 巧妙利用广口瓶和小口瓶改进实验装置, 并且收到了很好的实验效果。

实验操作:

a、浓氨水与浓盐酸反应

(1) 用胶头滴管向广口瓶中滴加1ml右的浓氨水, 并将小口瓶放入到广口瓶中, 立即用橡皮塞塞紧。 (2) 用10ml注射器吸取1ml右浓盐酸注射到小口瓶中, 立即有大量的白烟生成。

b、铜和浓硝酸反应

(1) 向广口瓶中倒入3ml-5ml稀Na OH溶液。 (2) 向小口瓶中放进2-3小块铜丝, 并将小口瓶放入广口瓶中。 (3) 用10ml注射器吸取2m L左右的浓HNO3慢慢地滴加到小口瓶中。 (4) 立即能够看到小口瓶内发生剧烈的反应, 小口瓶中的溶液逐渐变蓝, 铜片表面产生的红棕色气体不断从小口瓶中进入广口瓶中, 反应完毕后, 待几分钟后发现广口瓶中的气体颜色由深变浅, 直至变为无色。

c、铜和稀硝酸反应

(1) 在广口瓶中加入10ml Na OH溶液振荡一下, 使广口瓶内壁上沾附一些Na OH溶液。

(2) 取一只小口瓶, 在小口瓶中加入一块小铜片, 用坩埚钳夹住小口瓶送往广口瓶底部。

(3) 取1~2g红磷置于燃烧匙 (玻璃态) 中点燃, 迅速送入广口瓶中燃烧, 同时塞紧瓶塞。 (4) 大约4min后, 白烟散尽, 然后用一个10ml注射器吸取3ml硝酸, 加2.5ml小口瓶中。可以观察到瓶中的溶液变蓝, 同时铜片上产生无色气体。

3.实验改进的优点

(1) 整个实验过程在全封闭的状态下进行, 几乎不向环境排放任何有害物质, 符合绿色化学的理念;增强了学生的环保意识。 (2) 可降低实验成本, 节约实验经费。 (3) 利用改进的演示实验, 增加了演示实验的新颖性和绿色化, 活跃了学生的思维发展。 (4) 可节省操作时间。

三、总结升华绿色化学大有可为

通过探究化学实验的绿色化, 真切的感受到绿色化学实验改进这更加有利于学生学习潜能的激发, 学习化学充满了乐趣。

首先, 学生的知识结构得到优化和完善。化学实验绿色化便是在于使学生在探究之前, 就会主动查阅资料, 自己设计方案, 增强迁移效果。

其次, 教师的思想观念发生了变化。在化学实验绿色化实践过程中, 教师们对其在化学教学中的作用逐渐有了更为深刻的认识, 对教育过程本身也有了全新的感受。

关于高中化学绿色实验的思考 篇9

一、实验设计绿色化

要想开展绿色化的实验,从实验设计环节开始就要贯彻绿色理念。在设计实验的过程中,我们要积极地查阅资料,充分考虑实验过程中药品的用量问题,有害物质的排放与处理问题,选择污染程度最小的具有可操作性的实验方案。对于一些污染较为严重的实验,我们在设计实验的过程中注意对实验方案进行一定的改进,达到减少污染的目的。对于一些具有一定相关性的实验。我们也可以化零为整,把几个小实验组合在一起变成一个实验,例如,氯气的制备实验、卤素间的置换反应实验、二氧化硫的制备实验、硫化氢的制备实验,考虑到这几个实验之间的相互关系,我们就可以采取把这些实验组合在一起的方式进行实验。这样,几次污染就变成了一次污染,并且在几个实验的相互利用中,污染量也大大减少了。由此可见,在实验开始前,多动动脑筋,做好实验设计工作,可以为接下来绿色实验的开展做好充分的准备。

二、实验过程绿色化

实验操作过程是整个实验的核心部分。在实验前的设计环节,通过绿色理念的灌入,设计出相对环保的实验,然而,如果我们在操作过程中不注意环保问题,就会使得前面的设计工作前功尽弃。因此,到了实验操作环节,我们所要做的就是贯彻设计好绿色实验方案,使得化学实验过程能够真正地体现绿色化。为了保证实验操作过程的绿色化,我们可以从以下几个环节入手:首先,试剂药品的取用要做到适量。在能够保证实验效果的前提下,尽量减少试剂药品的取用量。如果取用的试剂药品过量,在实验过程中用不完,则不仅会造成试剂药品的浪费,还会增加余下试剂药品的处理成本,增加污染的可能性。例如,在实验操作中,我们可以把试纸分割成小片来使用,在取用药品的时候,用小滴管逐滴增加,一旦达到实验要求则立即停止。这样,在实验操作的第一环做到精简节约,可以为接下来绿色化实验的开展起一个好的开头;其次,在选择实验仪器的时候,要尽量选择一些简单轻便的仪器,这样既可以降低实验成本,又可以在一定程度上简化不必要的步骤,减少实验污染。如果有可能,还可以选择一些废品进行废物利用,如矿泉水瓶、气球等就是在化学实验中经常出现的“平民工具”;再次,对于一些会产生有毒气体的实验,要装置气体吸收工具,例如,我们可以采取袋封法,用塑料袋或者气球等工具把有害气体收集起来,再对其进行无害化的处理,对于一些实验气体也可以采取火封法,利用燃烧,使得有害气体变得无害化。这样经过处理的有害气体就不会污染空气,影响到学生的安全;最后,待实验结束以后,要对实验废弃物进行处理,把实验废弃物倒入指定的容器内,切记不能随意地倒入垃圾桶和下水道。对于一些可以重复利用的药品或者一些可以再利用的实验废弃物,要在实验结束后保存好,以备下次实验用。

三、适当开展多媒体实验

随着计算机技术的普及,以计算机为核心的多媒体工具开展越来越广泛地运用于教学活动中。在化学教学中,利用多媒体工具进行一些模拟性的实验是如今一种新型的实验教学方式。与传统的化学实验相比,利用多媒体开展模拟实验一个最大的优势就是实验的绿色化。在模拟实验中,既不会用到实验药品、试剂,又不会产生实验废弃物,教师只需要从网络上下载一些视频,然后把它们与Flash动画结合起来,给学生模拟出整个实验过程,这样就能让学生清楚地观察到实验现象、总结相关规律、了解操作方式和操作过程。可以说,模拟实验是一种完全无污染的实验方式。因此,推进化学实验的绿色化,教师一定要懂得适当地开展多媒体实验。还有一点需要注意,那就是模拟实验一定要适度,一般只是对于一些缺乏实验条件或者污染较为严重的实验比较适用。例如,探究氯气的漂白作用的实验、电解饱和食盐水的实验等,这些实验不但容易产生污染,而且在操作的过程中还带有较大的危险性。而除此以外的一些常规性的实验,教师还是要尽量采取真正的实验方式。

在化学实验中,树立绿色实验理念,不仅是化学科学发展的重要趋势,而且是化学学科素质化发展的必然要求。作为高中化学教师,我们在开展化学实验教学的过程中,一定要从思想到实践,多途径地培养学生的环保意识、环保能力,使得化学实验能够真正地实现绿色化、环保化。

参考文献

[1]郭莉莉.高中化学实验绿色化的探究[J].大庆社会科学, 2009 (06) .

[2]罗菊芳.关于高中化学绿色环保实验理念的培养[J].文理导航 (中旬) , 2012 (11) .

高中化学教学中的绿色化学理念 篇10

一、开展绿色化学课堂

课堂教学是教学活动的主要阵地, 是向学生传播绿色化学理念的主要场所。由于当前化学教材中所涉及的绿色化学思想较为隐匿, 作为教师, 应充分挖掘化学教材, 吃透教材, 将绿色化学理念渗透到课堂教学中。高中化学教学中可从反应原料、工艺过程及溶剂、催化剂等方面开展绿色教学。首先, 可充分利用环保教育素材。高中化学教材中的环保素材有很多, 如从环境保护角度介绍环境的三大污染源以及酸雨、温室效应等概念, 在介绍这些概念时可从减量或减废等方面介绍资源再生及其催化剂等, 向学生进行绿色教育。其次, 教师可利用有机物的知识进行绿色化学教育。当前全球注重生态环境保护, 而有机化学使人类不得不面对可持续发展所带来的挑战, 如白色污染、臭氧层空洞等。因此, 在进行这些有机物的教学过程中, 应将绿色理念融入教学中, 让学生采用辩证的方法去学习有机物的相关知识, 培养对科学技术的兴趣。如学习“醇、酚”等有机物时, 让学生充分了解甲醇及乙醇的毒害性, 同时指出饮酒对人体的危害, 在课堂中劝诫学生不要饮酒, 并向学生介绍甲醇可作为无公害的新能源, 可变废为宝。最后, 利用化工生产工艺融入绿色理念。如学习“硫酸工业制法”的内容时, 可设计“为什么要将硫酸铁矿粉碎”“硫酸工业生产包括哪几个环节”等问题, 通过对问题的解决, 让学生明白硫酸化工艺生产中的绿色思想。

二、设计绿色化学实验

化学实验是化学科目中的重点内容, 同时也是难点内容。通过化学实验可将理论知识实践化, 培养学生的动手实践能力, 让学生更好地理解常见的化学反应、工艺等过程。实验更需要融入绿色化学理念, 以解决化学实验的“三废”问题。首先, 尽可能采用无毒无害的实验材料。化学材料直接影响化学实验效果, 用不同的实验材料做实验得出的实验效果不同, 且对环境的影响也不尽相同。在选择材料时, 应注意选择无毒无害或危害较小的材料, 不仅要达到实验的目的, 而且还能够节约材料, 保护环境。如开展“白磷自燃”的实验活动时, 由于白磷的毒害较大, 并且燃烧后的气体对周围环境影响较大, 教师就可采用Mg2Si进行水解, 将水解之后所产生的白磷在水平面进行燃烧, 这样就能较好地体现绿色化学理念。其次, 设计微型化学实验。所谓微型实验是指重新安排及调整原有实验内容及其方法, 尽量采用小型化学仪器或装置, 减少化学试剂的使用量, 减少污染气体的排放。如开展有关氯气的实验活动, 可采用少量的漂白液及稀硫酸在较小的器皿中制取氯气, 将生成的氯气扩散到其他器皿中进行化学反应。这样一来, 不仅能够达到化学实验的目的, 而且还能够减少氯气对空气的污染。最后, 对“三废”进行无公害处理。实验完成后可能会产生“三废”, 应对其进行无公害处理。对实验残留进行分类, 依据每一种残留各自的特点采取相应的处理方法 (分解、深埋或中和) , 减少实验对环境的污染。

三、开展绿色课外活动

课外活动是课堂活动的主要补充, 通过开展课外活动可调动学生的主动性, 加强学生的动手实践能力, 丰富化学教学。通过在课外活动中渗透绿色化学内容、环保技能等, 可帮助学生树立可持续发展观念, 培养绿色化学意识。最为常见的绿色课外活动有演讲比赛、绿色化学知识竞赛、绿色主题班会及绿色黑板报等, 通过这些课外活动, 可多方面培养学生对绿色化学的兴趣。如:教师可让学生放学回家后留心阅读自家的日常用品的说明书, 像洗衣粉、干电池及灭虫剂等, 尤其是有关原材料成分的内容, 最好详细记录下来, 弄清这些原料的作用、性质等, 并对其进行记录。第二天上课前, 教师可对这部分内容进行检查, 了解学生对这些原料的掌握情况, 让学生明白哪些产品符合绿色化学要求, 哪些是不符合的;若不符合, 该如何解决。也可开展与此相关的讨论活动、辩论赛等, 实现学生间的交流、讨论及共同进步。

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