绿色化学实验的实行方法
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随笔绿色化学思想在高中化学教学中的应用探究黄郁平摘要:在高中化学教学中,教师要提倡绿色化学思想,将其渗透到理论教学、实验教学和生活实际中,培养学生的环保观念,让学生对化学有更深层次的认知。
本文将简要阐述绿色化学的概念,并探究绿色化学思想在化学教育中的渗透策略,提出有效的实践措施。
关键词:高中化学;绿色化学;实践策略绿色化学又被称为情节化学、环境友好化学,是指在生产或使用化学物品的过程中,减少或消除有害物质的使用,原料的安全性、工艺的节能性、产物的环保型是评价绿色化学的主要标准,在高中教育中,教师要从实际出发,从减少原材料的使用、材料的循环使用、资源的回收利等方面着手,将绿色化学渗透到教学中,树立学生绿色的化学思想,培养学生的环保观念,推动化学教育发展。
一、以教材为依据,循序渐进开展教学在高中化学教学中,为了让学生更加清晰、直观地理解绿色化学的概念,教师要以教材为依据,在教学内容的讲解中渗透绿色化学理念,循序渐进开展教学,引导学生探究理论知识,了解化学的概念、不同实验之间的化学组合以及实验材料的作用和使用方式,让学生在自主探究中领悟绿色化学,加深学生的认知。
在开展化学实验前,教师要向学生强调实验的注意事项,避免学生在实验中发生错误,造成材料的浪费。
尤其是在进行具有一定危险性的实验时,教师要反复向学习讲解、示范实验操作,以安全为前提组织学生进行实验,让学生了解实验操作的步骤、实验的细节,明白实验存在的危险及其解决方法,确保学生安全、高效地完成实验。
例如,在“水溶液中的离子平衡”的教学中,教师要深入探究教材内容,立足教材开展实验教学,在实验前先向学生进行操作演示,让学生了解具体的实验步骤,在实验中观察弱电解质,利用化学实验验证理论知识,提高课程教学效果。
此外,教师要在理论知识教学中渗透绿色化学知识,让学生了解绿色化学的重要性,培养学生正确的化学观念。
例如,在“空气中的组成成分”的课程教学中,教师可以向学生讲解空气中主要成分,如空气中含有氧气、氢气、二氧化碳等多种不同的气体,了解什么物质对环境有益,什么物质对环境有害,并将环保知识融入课程教学,使学生更加系统地了解环境污染的危害。
第31卷第4期吉林医药学院学报V01.31N o.4 2010年08月Jour nal of Ji li n M e di cal C ol l ege A ug.20103结合专业教育开展人文社科类课程教学两者结合的结果是能够把学生培养为“既具有扎实的基础医学和I晦床医学的基本理论、基本知识和基本技能,又具有宽泛的自然科学和人文社会科学知识,具有健全的人格和良好的职业道德,能够适应社会发展的应用型人才。
”3.1把课堂教学作为两者的融合点高等医学院校结合专业教育开展人文社科类课程教学需要从多方面人手,课堂教学需要从多方面人手,课堂教学是其中的一个重要方面。
在这里还以《中国近现代史纲要》为例,可以通过分析抗日战争胜利的原因,说明世界反法西斯力量对中国的援助,以白求恩“毫不利己、专门利人”的精神培养医学生树立舍己为人的良好道德品质,同时播放电教短片《毛泽东与白求恩》,使学生在受到情感熏陶的基础上,联系自身实际谈感受,引导学生树立高尚的医德。
3.2把提高教师的素质作为结合的基础教师在人才培养中占据主导地位,实现高等医学院校人文社科类课程教学与医学专业教育的结合,教师是关键。
只有全体教师都能够“既专且通”,才能使人文社科类课程的知识结构、教学形式更加丰富、广泛,才能真正实现人文社科类课程教学与医学专业教育的结合。
高等医科院校的每一位教师都应承担起医学人文教育的责任,这就要求学校必须采取相应措施,加强对教师尤其是青年教师的培养,为人文社科类课程的任课教师提供学习、了解医学基础知识的机会,建立教师终身学习的机制。
只有建立教师终身学习的机制,使教师首先成为“通才”,才能实现人文教育与专业教育的结合,切实提高人文社科类课程的实效性,推动人文社科类课程教学迈上新的台阶。
(收稿日期:200912—12)文章编号:1673-2995(2010)04-0245-02生物化学实验教学中实施绿色化学理念的探讨教学研究李庆华1,罗军2,王宇茁1。
化学实验教学中的绿色化学辽宁省本溪市化学工业学校 117000【摘要】绿色化学是当前化学研究的热点和前沿。
许多学校化学实验室所排放的废物很少处理,虽然实验中单次排放量不大,但这种”聚沙成塔”的污染的累计效应不容忽视。
如何实现实验教学中的绿色化学是一个重要的命题。
本文提出了实现实验教学中绿色化学的具体方法,并对化学实验中如何建立绿色化学观念,进行了初步探讨。
【关键词】实验教学绿色化学the realization of green chemistry in experimental educationnie haiyan【abstract】the realization of green chemistry is a hot-point and frontier in the present investigation of chemistry. waste material from laboratories of many schools has never been treated before discharge. the amount of every single waste discharge from laboratory is not very large, however, accumulated effect from millions of experiments is unignorable. the realization of green chemistry in experimental education is an important issue. the methods to green chemistry in experimental education is proposed, andthe issue concerning the concept establishment of green chemistry in experiments is also discussed in present paper.【keywords】experimental education green chemistry1.绿色化学简介1.1 绿色化学绿色化学又称环境无害化学(environmentally benign chemistry)、环境友好化学(environmentally friendly chemistry)、清洁化学(clean chemistry)。
绿色化学实验的实行方法
随着全社会经济意识和环保意识的不断提高,人们开始对科学探
索的重要手段——实验进行更多与之相关的经济与环保问题的思考,
希望能寻求到一种既能节约实验花费、降低环境污染,又不影响实验
结果的实验技术和方法。在这样的背景下,一种新颖的实验技术与方
法——微型实验应运而生。微型实验药品用量少、废液(量)产出低,
对环境污染小,不仅具有良好的经济效益,还体现出“绿色化学”和“环
境友好化学”的精神,充分满足了人们在经济与环保方面的期望,正
受到越来越多的关注和重视。将绿色化学理念融入无机化学实验中,
实现无机化学实验绿色化,创造良好的实验、学习环境,提高增强环
保观念和责任感。
1尽量采用微型实验
微型化学实验,就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息
的实验方法与技术。虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的
几十分之一乃至几千分之一,但其效果却可以达到准确、明显、安全、
方便和防止环境污染等目的。用尽量少的化学原料、试剂获取尽量多
的化学信息是微型实验的宗旨。对“以尽可能少的试剂获取所需化学
信息”是这样理解的:首先仪器微型化,把试剂用量以多少毫升减少
为多少滴,并且使每滴的体积微型化,从而实现把化学原料及试剂用
量减少下来,从而实现了无机化学性质实验的微型化。实践结果证明,
采用微型化学实验节约了4/5以上的试剂用量;微小的微型化仪器,
用如此少的试剂用量,取得很明显的实验现象,不但降低化学实验对
环境污染,而且很容易引起学生对化学实验的兴趣和好奇心,从而高
度集中注意力,养成良好的具有环境意识的化学实验习惯。
如,在常规无机性质实验中用点滴板代替试管,就能实现减少大
量的试剂。因为在常规无机性质实验中的普通试管要加入2-3mL试剂
实际用量;而在一些不用加热和不需要沉淀分离的无机元素及其化合
物性质与离子检验实验中,由用点滴板代替试管完成实验,从而大量
地减少化学试剂用量。又如,制备磷酸二氢钠的实验。在制备磷酸二
氢钠时,原实验要求用6mol/LNaOH中和5mLH3PO4溶液到需要的PH
值,结果就产生了60mL溶液,加热溶液1h才能浓缩结晶;现将磷
酸用量由5mL减少为2mL,不但试剂用量减少了50%以上,而且溶
液加热蒸发浓缩结晶时间也缩短为25min,抽滤时间也缩短了50%以
上,节电、节水60%左右,磷酸二氢钠产品也达到10g。
2严格控制有害废气的排放
在无机制备实验中,将开放型实验体系设计成密闭吸收型实验体
系,实现减少有害气体泄漏和扩散到空气中。如从废旧干电池中回收
锌皮制备硫酸锌实验,废旧干电池中大部分留存的锌皮既是电池的负
极又是电池的壳体,将其回收利用。将开放式的实验改为闭路吸收式
的实验。如,在开放式的实验中因含有的硫、磷等杂质和硫酸反应时
生成SO2,H2S,H3P等有毒气体,会直接危害实验者,可采用碱性
吸收液将这些有毒气体全部吸收。又如,对在试管中进行的元素性质
实验时,只要将少许用NaOH溶液湿润过的棉花塞在试管口,就能吸
收实验时所产生的有毒气体。同样在在检验高价钻、镍氢氧化物的氧
化性实验中,只要将少许用NaOH溶液湿润过的棉花塞在试管口,就
能吸收实验时所产生的有毒气体CI2。这样,基本实现无机化学实验
的废气零排放,改善实验室环境。
3改进实验方法,减少废液、废渣中有毒试剂的排放
以节约资源获得更加鲜明的实验现象为目的,改进不合理的实验
方法。例如氧化还原反应实验中,验证Cu2+的氧化性和Pb的还原性
时,所用试剂为CuSO4和Pb粒,由于生成的沉淀PbSO4和单质Cu
在Pb的表面形成覆盖膜,使反应不能继续进行,反应现象非常不明
显,用Cu(N03)2代替CuSO4后,实验现象非常明显。在确保实验效
果的前提下采用低毒和无毒化学试剂,减少实验产生的有毒废液、废
渣试剂的排放。如,用四氯化碳做萃取剂鉴定碘,淀粉代替四氯化碳
就能实现没有毒四氯化碳的废液、废渣产生。多相离子平衡实验中沉
淀离子经常使用Ag+、Pb2+,多数情况下使用沉淀剂K2CrO4,但是
铅、铬、银是有毒重金属,实验废弃物排放到水中,会对水资源造成
严重污染,在做实验的过程中选择无毒的沉淀离子Ca2+、Cu2+、Fe3+
及沉淀剂(NH4)2C2O4、NaOH、Na2S等,同样达到了实验目的,实验
现象也非常明显。
4重视无机实验废液、废渣的回收再利用、处理
实验技术人员可以合理的实验编排实验,充分利用实验产生废液、
废渣。在无机化学实验中,许多实验内容相互联系,前一个实验产生
废液、废渣,也可以是另一个实验的反应物。如,银元素的一系列实
验。首先要进行的实验是了解Ag2O的生成和性质的实验。将NaOH
溶液滴加入盛有AgNO3溶液的试管中,然后滴加HNO3溶液,便了
解Ag2O的生成和性质。然后再用生成的Ag2O做制作银镜的实验。
往试管中滴加1%葡萄糖溶液,进行水浴加热,试管壁上就形成了银
镜。再用刚才生成的银镜做AgCI的生成和溶解的实验。再往试管中
加入HNO3溶液,观察银的溶解;然后再依次加入NaCI溶液和NH3H2O,
观察白色沉淀AgCI的生成和溶解;再顺次加人KBr溶液和
0.1mol/LNa2S2O3溶液,观察淡黄色Agar沉淀的生成和溶解;再加人
KI溶液,观察黄色沉淀AgI的生成。这样就能减少大约50%的试剂用
量和废液排放量。在上述的一系列实验中,生成银镜后,也可以用硝
酸洗涤银镜,从而在试管得到的硝酸银。再用硝酸银去做鉴定卤素离
子或银元素性质系列实验,同样可以减少大约50%的试剂用量和废液
排放量。
又如,制备碘酸铜实验中可以用四氯化碳萃取升华的碘,得到的
大量碘一四氯化碳溶液,加入硫代硫酸钠就可回收到大量的四氯化碳,
可以再次用于萃取实验,从而降低了试剂的损耗。所以,绿色化学实
验的研究内容涉及到实验方案优化选择、实验仪器研制、化学反应过
程、实验装置和步骤的设计等多个过程,尤其是废物的回收和处理方
面还需要继续进行大量的实验研究和探索。