陳瀚毅 湖南省長沙市麓山國際實(shí)驗(yàn)學(xué)校

基于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化途徑和價(jià)值分析

陳瀚毅 湖南省長沙市麓山國際實(shí)驗(yàn)學(xué)校

在課程改革的推進(jìn)下，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)綠色化發(fā)展是十分重要的，對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展的安全有效性有著重要的作用，同時(shí)還能進(jìn)一步推動(dòng)我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。本文簡要的就實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化發(fā)展的價(jià)值進(jìn)行分析，并在這基礎(chǔ)上就實(shí)現(xiàn)綠色化發(fā)展的相關(guān)途徑進(jìn)行探究。以期為實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化發(fā)展提供發(fā)展方向。

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化途徑 價(jià)值分析

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是幫助高中學(xué)生進(jìn)行化學(xué)知識(shí)的掌握以及靈活運(yùn)用的重要方式，但是傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展往往是在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作與步驟簡化的要求下進(jìn)行的，過度重視實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象的研究，這就造成了實(shí)驗(yàn)操作過程中的環(huán)境破壞情況嚴(yán)重，不利于綠色化實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，所以，當(dāng)前的高中化學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)當(dāng)重視實(shí)驗(yàn)綠色化的發(fā)展，并積極就實(shí)現(xiàn)該發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行策略制定。

1 實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化發(fā)展的重要價(jià)值

隨著新課改的不斷推進(jìn)，高中化學(xué)課程中的實(shí)驗(yàn)操作比例也逐漸上升，成為重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，但是在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，由于試驗(yàn)中涉及到的多種化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)以及生成物質(zhì)中往往會(huì)存在大量有毒有害的成分，不就相關(guān)物質(zhì)加以處理就會(huì)造成環(huán)境的污染。而就實(shí)驗(yàn)操作本身而言，其也存在著一定的污染性以及危險(xiǎn)性。在這種情況下，不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的不利影響，同時(shí)還會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作者的安全造成潛在的危險(xiǎn)因素，學(xué)生對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作興趣也將會(huì)受到限制。所以積極實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化發(fā)展是十分重要的，其主要是指在滿足試驗(yàn)操作與學(xué)習(xí)的基本要求之上，積極減少實(shí)驗(yàn)操作過程中以及實(shí)驗(yàn)本身所存在的污染與有害物質(zhì)，切實(shí)提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的安全性與環(huán)保性。

2 實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化發(fā)展的相關(guān)措施建議

2.1 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的綠色化發(fā)展

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不嚴(yán)謹(jǐn)是造成有害污染物出現(xiàn)的基礎(chǔ)性原因，其主要是指在進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，沒有切實(shí)就參與實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物以及輔助用劑的選擇以及用量進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)格的控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。例如，在就乙烯制取這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作時(shí)，按照化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)應(yīng)該采用體積為3比1的濃硫酸與無水乙醇來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作，而該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)下進(jìn)行的乙烯制取實(shí)驗(yàn)往往會(huì)在反應(yīng)過程中出現(xiàn)碳渣，難以進(jìn)行清理，同時(shí)還會(huì)造成過量的乙醇的消耗，造成實(shí)驗(yàn)效率的降低。同時(shí)，很多實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中并沒有就所用試劑的實(shí)際量以及濃度進(jìn)行明確規(guī)定，也導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作中的試劑浪費(fèi)。

而在綠色化觀念的引導(dǎo)下進(jìn)行的乙烯制取的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)當(dāng)從以下方便展開，首先運(yùn)用濃磷酸與濃硫酸的混合物對(duì)取代原實(shí)驗(yàn)中的濃硫酸。并且為就實(shí)驗(yàn)過程中的碳化現(xiàn)象進(jìn)行控制，并保證乙烯的實(shí)際生產(chǎn)效率，可將濃硫酸、濃磷酸以及乙醇的實(shí)際比例控制在2．3比0．7比1，避免試劑浪費(fèi)的同時(shí)盡可能的減少污染。

2.2 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置的綠色化發(fā)展

實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置的綠色化發(fā)展主要是指組合實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)密閉化的綠色化發(fā)展兩種情況。其中，針對(duì)組合實(shí)驗(yàn)而言，應(yīng)當(dāng)積極就各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，之后再站在綠色化發(fā)展的角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的重組，實(shí)現(xiàn)分散實(shí)驗(yàn)的綜合發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)生成物的有效運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物應(yīng)用周期的擴(kuò)張，可盡可能的降低廢物的排放量，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)成分之間的利用率提升。例如，將一氧化氮、二氧化氮與氯氣是制取實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)的組合。實(shí)驗(yàn)密閉化主要是指保證實(shí)驗(yàn)裝置的密閉性，保證實(shí)驗(yàn)操作過程中生成的污染物能直接在實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)行去除。例如在一氧化碳制取實(shí)驗(yàn)中，可采用注射器來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置的封閉。其主要的操作為把系統(tǒng)施放進(jìn)注射器，并將其推至底部，之后將注射器插入稀硫酸進(jìn)行定量的稀硫酸吸取，之后將注射器放在鐵架臺(tái)，并插入氫氧化鈉溶液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而在銅和稀硝酸完全反應(yīng)后再將注射器內(nèi)的溶液導(dǎo)出并吸入空氣，實(shí)現(xiàn)注射器內(nèi)氣體和空氣的反應(yīng)。而在該實(shí)驗(yàn)操作完成后，還應(yīng)當(dāng)把注射器放入堿液中就實(shí)驗(yàn)污染氣體進(jìn)行處理。

2.3 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性

化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的不規(guī)范，將會(huì)造成重復(fù)的實(shí)驗(yàn)開展，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間浪費(fèi)的同時(shí)也造成材料的浪費(fèi)，甚至容易出現(xiàn)安全隱患以及環(huán)境污染情況。所以，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范化發(fā)展是十分重要。在實(shí)驗(yàn)開始之前，應(yīng)當(dāng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，并進(jìn)行合理的實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)。而在實(shí)際實(shí)驗(yàn)開展過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作。例如，在進(jìn)行酒精燈使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)避免利用內(nèi)焰加熱，而在過濾操作時(shí)也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循一貼二低三靠的操作規(guī)范。并在實(shí)驗(yàn)操作完成后及時(shí)進(jìn)行儀器清洗并就相關(guān)的污染物進(jìn)行正確的處理。

在當(dāng)前的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，積極實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)綠色化發(fā)展是十分重要的，能有效的保證實(shí)驗(yàn)操作的安全性，同時(shí)還能避免多度的資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染，還能為實(shí)現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)提供助力。所以，在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)明確實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)綠色化發(fā)展的重要性，并在這基礎(chǔ)上就實(shí)現(xiàn)該發(fā)展的相關(guān)措施與方案進(jìn)行研討，只有這樣才能切實(shí)提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化發(fā)展水平。

[1]曹麗.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化研究[D].天津師范大學(xué),2015.