張瀟逸(山東省臨沂第一中學,山東 臨沂 276000)
綠色化學在中學化學實驗中應用
張瀟逸(山東省臨沂第一中學,山東 臨沂 276000)
化學實驗中貫徹“綠色化學”的概念,采用多種教學手段,推行綠色化學手段,探索化學實驗中循環(huán)經(jīng)濟、綠色能源、綠色催化劑,實現(xiàn)廢物零排放,促進中學化學實驗的綠色化學改革。
綠色化學;化學實驗;循環(huán)經(jīng)濟
綠色化學主要使用綠色的化學溶劑或者無溶劑的條件下,利用綠色化學原料或者可再生的生物原料,已達到最環(huán)保、零排放、最經(jīng)濟的方式方法產(chǎn)生綠色化學產(chǎn)品,最終實現(xiàn)綠色化的產(chǎn)物,實現(xiàn)反應過程不產(chǎn)生副產(chǎn)物或者零廢物,達到綠色化學的目的。因此化學家們一直在探索提高反應選擇性,以達到盡可能高的原子經(jīng)濟性反應。
綠色化學主要是設計、使用對于環(huán)境友好的化學物質(zhì)或者化學過程在源頭上減少化學物質(zhì)對于生態(tài)環(huán)境的破壞。中學化學中貫徹綠色化學的滲透,最好的辦法改變原有的教學設計,在完成教學大綱與任務的前提下,充分利用先有資源,盡可能重新設計環(huán)節(jié),采用盡量無毒、無害的物質(zhì),實現(xiàn)不產(chǎn)生副產(chǎn)品或者廢棄物,充分實現(xiàn)廢棄物的零排放和零污染。
化學以實驗為主的自然學科和基礎學科,中學的教學內(nèi)容和實驗密不可分的,因此,傳統(tǒng)中學化學實驗只關(guān)注化學過程簡單性,往往造成了環(huán)境負擔,排放了有害物質(zhì),浪費能源,廢棄物的排放量增加,為了完成教學任務,化學實驗往往直接切入主題,不考慮自然資源的循環(huán)使用。
化學實驗中滲透綠色化學的理念,傳統(tǒng)化學實驗有些酸堿實驗化學試劑,往往造成教師和學生的健康,傳統(tǒng)化學實驗中產(chǎn)生一些廢水、廢氣、其他固體污染物,長期的化學實驗積累的化學廢物污染等等。
3.1 嚴格控制化學藥品使用用量
嚴格計算化學實驗過程化學藥品使用量,雖然中學化學實驗所需藥品大多數(shù)是無毒無害,但是量的積累,全校師生一段時間積累,直接導致化學用品的浪費,必須精確計算化學用品用量,實際操作考慮化學用品量才能體現(xiàn)綠色化學理念。
3.2 注意實驗環(huán)節(jié)設計
實驗網(wǎng)絡忽略環(huán)節(jié)設計,很多環(huán)節(jié)是可以減少廢棄物的排放,比如亂扔火柴,亂倒廢液等行為,這些細節(jié)往往造成新的污染,實驗環(huán)節(jié)在先期設計不合理,必須先期設計環(huán)節(jié),不能等到實驗開始才進行設計環(huán)節(jié),造成資源浪費,環(huán)境污染。
3.3 貫徹綠色環(huán)保意識
由于一氧化碳具有還原性,因此在冶金上常用它作為還原劑,將某些金屬從它的金屬氧化物中還原出來,如在煉鐵時,利用一氧化碳,將鐵從它的氧化物—氧化鐵中還原出來。 由以上可看出:一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)是不同。但是一氧化碳和二氧化碳之間可以互相轉(zhuǎn)化:一氧化碳燃燒會生成二氧化碳,二氧化碳與碳反應,又可生成一氧化碳。
比如CO還原CuO實驗的改進實驗過程,未參加化學反應的CO直接拍到空氣會造成環(huán)境污染。如果進行氣囊的收集未及時反應的CO,但是,還要及時處理,進行改進實驗直接點燃武器,通過CO導入正在燃燒的酒精燈,增加反應化學反應環(huán)節(jié)所需要的熱量。
①在加熱的條件下,
CuO+CO=高溫=Cu+CO2
②CO2與Ca(OH)2(澄清石灰水)反應的化學方程式:
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
改進后:
一氧化碳燃燒會生成二氧化碳:2CO+O2==點燃==2CO2
二氧化碳與碳反應生成一氧化碳:CO2+C==高溫==2CO
形成綠色化學的觀念,強化實驗安全意識?;瘜W實驗綠色化的基本思路主要是開發(fā)綠色實驗妥善處理尾氣、廢物回收,讓化學實驗簡約化、實驗小型化、實驗微型化,盡可能使用計算機模擬化學實驗或視頻,到達良好實驗效果。
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張瀟逸(1999-),男,山東省臨沂第一中學學生。