欢迎访问【高校论文网】合作只是一个起点、服务没有终点!

论文流程 联系我们常见问题

您当前所在位置:

关于中学化学实验绿色化的实施研究

2017-06-27 00:09:00

中学化学实验绿色化的实施研究如下文

中学化学实验绿色化的实施研究,《中学化学新课程标准》规定:课程的设计要“体现绿色化学思想”,要让学生了解“在化工生产中遵循‘绿色化学’思想的重要性”;同时要求通过化学实验使学生“树立绿色化学思想,形成环境保护的意识”;“初步形成人和自然和谐发展的观念,初步树立可持续发展的思想和正确的价值观。”显然,新课程标准极其重视绿色化学思想的形成和应用。

绿色化学是人类和自然和谐的化学,是使人类可持续性发展的化学。“化学实验绿色化”就是在满足化学教学要求的前提下,设计的化学实验彻底消除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人类健康的负面影响。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,从可持续性发展的角度研究化学实验,尽量减少化学实验对环境的污染。

化学实验的目的是研究物质的性质,所以必然会涉及一些有毒害性的物质,实验是否会产生污染以及污染的严重程度主要受到诸多因素的影响,例如:反应物的性质和试剂的用量、反应原理和条件、实验设备和装置、产物的特性等等。这些因素相互紧密联系,而且在一定条件下息息相关。能否找出两全之策,既保证实验研究又可减少污染?因此,笔者从以下方面对化学实验绿色化的实施进行研究。

一、反应物的选择和使用

中学化学实验中所用药品往往有毒性,要实现化学实验的绿色化,首先必须从源头上制止化学污染的生成。因此,在研究有毒物质的性质时,对于有害反应物的处理要特别当心,尽可能使无毒、或毒性小的物质过量,以使有毒物质完全反应。对于实验中涉及的有毒害作用的反应,要根据毒性的大小,在保证实验现象的条件下尽可能地废除毒性大的实验。

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,很多药品的浓度、用量都应采用最少量原则。例如,在研究浓度对化学平衡的影响实验中,硫氰酸钾、三氯化铁溶液的浓度可由 0.01mol/L 降为 0.0005mol/L;配制银、氨溶液,硝酸银浓度、氨水浓度也可由 2%降为 1%,一般离子检验,硝酸银浓度只要 0.1%就足够了。这些改动都减少了实验药品的浓度,但是一点没有影响实验效果。

二、实验废弃物的排放和处理

实验室排放的废水、废气,尽管不多,但却是瞬时高浓度的排放,这些污染物却会持续地破坏我们生存的环境。因此,对于实验生成物以及中间产物的毒害性的大小,应该研究、制定不同的后处理方法。对于会产生毒害物的实验,应该在实验方案中设计无害化排放,同时制订适当的原则。对于难于处理的物质,可以采用集中处理的方法。

例如,苯的硝化实验产生的硝基苯是一种剧毒物质,应该集中回收处理,做到零排放。硝基苯在水中具有极高的稳定性,倾倒在水中的硝基苯,以黄绿色油状物沉淀水底,能长时间保持不变。由于其在水中有一定的溶解度,造成的水体污染会持续相当长的时间。当浓度为 5mg/L时,被污染水体呈黄色,有苦杏仁味。当浓度达 100mg/L 时,水几乎是黑色,并分离出黑色沉淀。当浓度超过 33mg/L 时可造成鱼类及水生生物死亡。一个这样的演示实验,产生的硝基苯大约就是 1 克,这样至少约污染 200L 水。但由于学校的回收能力有限,因此教育主管部门应有专人负责统一回收并利用这些废弃物,予以集中处理,或联系厂家,作为原材料,不能随意丢弃。

笔者认为,化学废物处理是个较复杂的课题,涉及到处理方法、原理及相关知识,是基础化学课程无法也不可能完成解决的。

三、剩余物质的回收和再利用

化学实验中有的实验剩余物,只要简单处理就可以作为其他实验的反应物。

例如,在讲解极性分子和非极性分子的知识时,用带电玻璃棒接近四氯化碳液流,液流没有偏转,证明四氯化碳是非极性分子。这个实验做完之后,四氯化碳除了挥发掉一些,其他并没有任何变化,可以作为萃取实验的原料。对于萃取实验使用过的有机溶剂四氯化碳,如果废弃了,不仅污染了环境,而且会产生一些其他的隐患。可以用较浓的 NaOH 溶液进行洗涤、分液,最后又可以重新得到四氯化碳,可以作为下次进行萃取实验的药品。这样,在反应当中四氯化碳几乎没有损耗,对环境的排放量几乎为零,实现了四氯化碳的零污染。

回收一些实验剩余的药品,既节约经费,又利于环保。只要我们提高了化学实验绿色化的意识,设计实验物质回收的“网络”,充分利用实验药品,一定能够物尽其用,降低实验成本。

四、实验装置和设备的改进

相关推荐:

试析提高高中数学教学质量的探讨 

初中语文课堂阅读教学的有效性论文 

浅谈中小学智能机器人教学 

中小学信息技术课教学的认识论文 

以德育人 润物无声—新课标下中学语文教学中的德育渗透 

广告位招租