中学化学实验应实现绿色化
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中学化学实验应实现绿色化
绿色化学又称环境友好化学、清洁化学,它是指设计对环境没有或者只有尽可能小的负面作用,并且在技术上和经济上又可行的生产化学品的过程。
它关心原料和试剂在反应中的充分利用(原子经济性),它是实现化学污染防治的基本方法和科学手段,是一门从源头上阻止污染的化学。
要预防化学污染,最关键的问题应该是从小培养具有环境保护意识的人,学生最早系统地学习化学知识是在中学阶段,这就需要将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程中。
尤其在化学实验中贯穿绿色化学思想。
一、化学新教材实验设计体现绿色化
上教版和新人教版《化学》在实验室制备氧气的方法时给出加热高锰酸钾和过氧化氢两种方法,从生产原材料和制取氧气的过程相比,使用过氧化氢分解的方法比加热高锰酸钾更好地体现了绿色化学的基本理念,而在传统的人教版化学教材中并没有提及。
因此,在中学实验室中制取氧气时,我选用过氧化氢分解的方法。
二、广泛使用微型化学实验仪器,节约药品,减少污染
微型化学实验是在实验操作技术是以尽可能少的试剂来获取所需的化学信息的实验方法。
它具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便于携带等优点。
在微小型的仪器中,用尽可能少的试剂来进行实验(一般为常规量的十分之一至千分之一)。
因为只有仪器微型化了,才能减少试剂在器皿上的附着量,同时还应尽可能减少中间产物的转移过程,以减少试剂在器皿上的附着。
所以,微型化学实验不是常规实验的简单微缩,也不是对常规实验的补充,更不是与常规实验的对立,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。
尽可能小剂量是微型化学实验的核心,它是没有终止的,是动态发展趋势,它使每一个化学工作者无论在何种实验条件中都在考虑:“为了保护环境,只要能达到实验目的,我能不能把实验技术、方法、仪器和设计等改革一下,使改革后的实验相对于改革前,尽可能少用一点试剂? “尽可能小剂量实验”是一种思维方向,为了追求新的“尽可能小剂量实验”,解放人们的思想,推动化学实验的不断改变,这是化学实验改革和发展的动力之一,是绿色化学思想在化学实验中的具体体现。
在日常的化学实验教学中,怎样才能实现“尽可能小剂量实验”呢?请使用微型实验仪器。
我设计的微型导电仪也是基于绿色化学的理念在教学中的实际应用。
三、降低药品浓度,提高实验效果,减少环境污染
在现行中学化学教材中,有些实验指明了药品浓度,有些实验没有指明了药品浓度。
若对许多涉及药品浓度的实验进行探索和改进,则既可以节约了药品、又保证了实验效果,又减少了环境污染,一举三得。
例如:指示剂浓度的减少,指示剂酚酞、石蕊等原浓度为0.5%~1.0%,经改进可减少到0.1%~0.25%,也可以相应减少酒精的用量。
一般离子检验时硝酸银浓度0.1%就足够了。
降低实验药品浓度的例子还很多,作为化学实验工作者,应具有绿色化学的思想,并指导日常工作,尽可能地降低实验药品浓度,减少药品的消耗,预防环境污染。
四、有毒物质的处理
演示实验中如果注意实验后的有毒物质的处理,是实施如何保护环境的思路和方法教育,使学生所学的环保知识与实验的后处理结合起来,使学生所学知识得以巩固并会将这种思维方式应用于以后的生活与工作中。
这正是绿色化学思想在中学实验中体现。
例如:制取一氧化碳还原氧化铜实验的尾气处理。
五、培养学生实验操作规范化,妥善处理化学实验的废弃物
在中学化学实验中,大部分实验的药品用量在教材中都未明确给出限量。
以至学生很难把握药品的实际用量,这样既影响实验的科学性和实验效果,又会造成药品的浪费,还会对环境造成一定程度的污染,也不利于培养学生的规范化操作。
若将药品规定了用量和浓度,既方便施教,又方便操作,更易让学生接受、观察、和记忆,从而培养学生严谨的实验态度和科学的实验方法,同时节约药品,减少环境污染。
教师实验教学过程中,限定用量,把好的经验传播给学生,妥善处理化学实验的废弃物(回收、无害化处理),加上正确引导,既提高了实验的科学性、为实验操作的规范化奠定了基础,又培养了学生良好的实验习惯、使学生学到实际应用技术。
同时也增强了学生的环境保护意识,是减少环境污染的重要保证。
六、宣传和使用环境友好产品
不使用难降解的一次性饭盒,少使用废弃塑料袋,不乱扔废旧电池等。
关注重大的绿色化学研究成果,如环境友好的海洋生物防垢剂,新配方汽油,环境友好柴油等,使用具有绿色环保标志的产品如绿色无氟电冰箱,无磷洗衣粉,太阳能热水器等。
大气污染物有很大一部分是机动车尾气排放的,大力提倡发展公交,限制私车的发展,路途近的多骑自行车,以减少对环境的污染。
中学化学实验从设计、准备、实验过程、善后工作等,都应贯穿绿色化学的思想,把学生培养成具有环境保护意识的人,他还将影响周围的人及后代。
尽力减少对自然环境的污染,将成为人类共同的呼声。
这也是我们从事化学实验的工作者对我们共同的家园--地球应尽的义务。