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        高中化學(xué)實驗探究

        2020-04-25 20:10:34王明明
        關(guān)鍵詞:高中化學(xué)綠色

        王明明

        【摘? 要】綠色化學(xué)是基于環(huán)保、低碳理念而來的新型化學(xué)教學(xué)理念,它要求老師在教學(xué)過程中要注意化學(xué)物質(zhì)對環(huán)境造成的污染,尤其在化學(xué)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。本文針對如何實現(xiàn)綠色化學(xué)實驗,減少化學(xué)實驗過程可能造成污染問題,提出以下解決對策:首先,更新教學(xué)理念,在化學(xué)實驗中融入綠色化學(xué)理念;其次,運用微實驗,節(jié)約資源,減少污染;再次,利用微課資源,進(jìn)行云實驗;然后,選擇合適的化學(xué)實驗用品,減少可能存在的環(huán)保隱患;最后,妥善處理實驗廢液和相關(guān)化學(xué)物質(zhì)。

        【關(guān)鍵詞】高中;化學(xué);綠色;實驗

        隨著人們對環(huán)境問題的不斷關(guān)注,低碳生活、低碳教育的理念不斷深化,綠色化學(xué)也成為目前高中化學(xué)教育的一種新型方式。所謂綠色化學(xué)實驗室是指在進(jìn)行化學(xué)實驗的過程中要盡量減少實驗對周邊環(huán)境可能造成的污染,在實驗結(jié)束之后,要合理地處理掉相關(guān)的廢料,以免其污染環(huán)境。

        一、運用微實驗,節(jié)約資源,減少污染

        所謂微實驗室,是相對于傳統(tǒng)的實驗而言,他們實驗原理一樣,但是在實驗的過程中盡量減少實驗裝置、儀器的使用,同時在實驗物質(zhì)用量上也要適當(dāng)減少。通過裝備設(shè)置和試劑用量的減少,來減少其對環(huán)境可能造成的污染。微實驗相對而言操作更加簡單方便,節(jié)約藥品,減少污染,代表了綠色實驗發(fā)展的方向,目前國內(nèi)外針對微實驗的相關(guān)研究已經(jīng)出現(xiàn)。如在學(xué)習(xí)人教版高中化學(xué)必修課《金屬的化學(xué)性質(zhì)》一節(jié)中,需要對鈉和鋁等金屬與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物及其用途進(jìn)行了解,并進(jìn)行實驗操作,在不影響實驗結(jié)果、能真實向?qū)W生呈現(xiàn)實驗現(xiàn)象的前提下,在進(jìn)行鈉與氧氣反應(yīng)的時候盡量減少鈉的用量。另外,在引導(dǎo)學(xué)生觀察鈉和燒杯中的水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時,在實驗環(huán)節(jié)老師可以用試管代替燒杯,由于燒杯的底部面積比較大,相對于試管而言,其容量更大,運用試管則更節(jié)約酚酞的用量,在一定量的酚酞下其與鈉的化學(xué)反應(yīng)會更加明顯,也更利于學(xué)生觀察化學(xué)現(xiàn)象。微實驗的方式是一種從根源上減少化學(xué)實驗對周邊環(huán)境污染的方式,在實驗一開始就減少了實驗過程中可能造成的廢氣廢水廢料等的產(chǎn)生。目前,國外對高中化學(xué)微實驗的研究已經(jīng)比較成熟,老師可以多參考國外文獻(xiàn),在進(jìn)行實驗的時候針對性地操作。

        二、選擇實驗用品,減少可能存在的環(huán)保隱患

        在化學(xué)實驗過程中,有一些物質(zhì)由于其自身特有的屬性,具有較強(qiáng)的污染性和腐蝕性,如濃硫酸、氨氣、二氧化硫、一氧化碳等。如在高中化學(xué)課堂中經(jīng)常會接觸到二氧化硫,是一種常見的氧化物。其一般形態(tài)為無色氣體,但是具有強(qiáng)烈刺激性氣味,是大氣污染物之一,在日常生活中汽車尾氣中會含有一定量的二氧化硫,另外工業(yè)生產(chǎn)也會造成一定的二氧化硫。在一定的催化劑作用下,二氧化硫會生成硫酸,更是對人體皮膚具有較強(qiáng)的腐蝕性。那么在進(jìn)行相關(guān)化學(xué)實驗的時候,盡量減少對該種化學(xué)用品的實驗,選擇其替代品。

        以有機(jī)化學(xué)中最重要的實驗之一——乙酸乙酯的制取實驗為例,在該實驗的操作過程中,通常需要加入濃硫酸進(jìn)行酯化反應(yīng),而且在此實驗中需要的濃硫酸量一般較大,但是由于濃硫酸具有較強(qiáng)的腐蝕性,而且這個實驗的過程比較復(fù)雜,容易造成廢酸污染,因此為了避免因為化學(xué)實驗造成的環(huán)境污染,受綠色化學(xué)理念影響,在實際實驗過程中,可以用二氧化硅等綠色的催化劑代替濃硫酸,一樣可以達(dá)到應(yīng)有的實驗效果。另外,在一些化學(xué)實驗中,有一些污染性較強(qiáng)的物質(zhì),很難找到其他合適的物質(zhì)進(jìn)行替代,在進(jìn)行此類實驗時,老師一定要把相關(guān)的操作規(guī)范講解到位,避免一些學(xué)生因為操作不當(dāng)而出現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)外漏的現(xiàn)象,避免因此而造成不必要的環(huán)境污染。

        三、妥善處理實驗廢液和相關(guān)化學(xué)物質(zhì)

        由于某些化學(xué)實驗的產(chǎn)物具有一定的污染性,化學(xué)老師在結(jié)束化學(xué)實驗之后,一定要對相關(guān)的化學(xué)產(chǎn)物進(jìn)行妥當(dāng)處置,不能隨意丟棄,否則這種化學(xué)廢液不但可能對周邊的環(huán)境造成污染,還可能發(fā)生一定的危險,給學(xué)生或老師不必要的傷害。老師可以按照化學(xué)實驗產(chǎn)物的類型進(jìn)行處理,如按照酸、堿、鹽的分類,把相應(yīng)的廢液裝入到相應(yīng)的回收器中,然后根據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理,一般情況下處理方法包括中和、分解和吸收。針對實驗中未用完的固體物質(zhì),老師也要妥善進(jìn)行處理,放置到合適的區(qū)域,以便再次回收利用。另外,在實驗中添加尾氣吸收裝置,避免在實驗中產(chǎn)生的廢氣直接進(jìn)入空氣中,造成空氣污染。另外,如在做鐵、銅、汞等金屬物質(zhì)的活性對比實驗時,在實驗結(jié)束后對銅、鐵的保存只要注意與空氣隔絕,避免氧化即可,而針對重金屬汞的保存則一定要格外注意,不能像保存其他金屬一樣放置在玻璃瓶中,而是盡量放在瓷瓶中,這主要是因為玻璃瓶容易破碎,破碎后汞金屬遺落,容易造成中毒。另外,在汞金屬保存上,要注意在上面保持一定的蒸餾水,防止汞蒸發(fā)。

        綠色化學(xué)是一種比較新興的化學(xué)教學(xué)理念,它不僅要求老師要更新自己的觀念,將綠色化學(xué)理念踐行在化學(xué)教育的實驗環(huán)節(jié),更要求老師要將這種理念傳輸給學(xué)生,通過自己的言傳身教來影響學(xué)生,使其具有環(huán)保意識。在綠色化學(xué)實驗過程中,老師一定要關(guān)注到實驗的各個環(huán)節(jié),在實驗開始前做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作,盡量減少實驗相關(guān)器材的使用,從而節(jié)約資源,另外,對實驗需要使用的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行篩選,用一些不具有污染性的物質(zhì)代替如濃硫酸、二氧化硫等污染性較強(qiáng)的物質(zhì)。在實驗過程中,要注意實驗過程的規(guī)范性,避免因為操作不當(dāng)而導(dǎo)致的環(huán)境污染。在實驗結(jié)束后,一定要對實驗中未用完的化學(xué)物質(zhì)以及產(chǎn)生的新的物質(zhì)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚恚瑢嶒炦^程中產(chǎn)生的廢氣,廢液等進(jìn)行相關(guān)的處置,避免其直接暴露在空氣中,造成環(huán)境污染。

        參考文獻(xiàn):

        [1]廖運飛,黃英龍.綠色化學(xué)理念下的高中化學(xué)實驗教學(xué)[J].中學(xué)教學(xué)參考,2020(29):79-80.

        (作者單位:黑山縣第四高級中學(xué))

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