《中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化策略研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、發(fā)表于《考試》2011年第6期中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化策略研究康映卓（馬陵中學(xué)江蘇宿遷223800）摘要：本文針對(duì)目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，從如何科學(xué)、合理的消除化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的“三廢”對(duì)環(huán)境影響的角度出發(fā)，提出了一條實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化的有效途徑。關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；綠色化；策略研究中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)直接反映化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)教育的前沿陣地。因此，開(kāi)展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是新課程反復(fù)強(qiáng)調(diào)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。然而，目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在兩大問(wèn)題：一方面，盡管教材中的一些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)考慮了環(huán)保因素，但從綠色化學(xué)的角度審視，教材中部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還存在明顯不足；

2、另一方面，目前中學(xué)開(kāi)設(shè)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)次數(shù)多，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的“三廢”量大，成分復(fù)雜，污染物濃度偏高。而目前多數(shù)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室還沒(méi)有直接處理實(shí)驗(yàn)廢棄物的能力。這些問(wèn)題的存在，不僅帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，不利于學(xué)生環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)，而且危害師生健康。為了實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化，我們課題組以綠色化學(xué)思想為指導(dǎo)，以反復(fù)試驗(yàn)為依托，認(rèn)真研究了教材中的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)一年多的探索與研究，取得了一定的成績(jī)，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，在此做簡(jiǎn)要介紹，與各位同仁交流。一、綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理念所謂“綠色”，是指保護(hù)環(huán)境、保護(hù)資源和可持續(xù)發(fā)展的一種理念。化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是指以綠色化學(xué)的基本理念為原則

3、，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程達(dá)到綠色化學(xué)要求的方法。一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如果其對(duì)環(huán)境無(wú)物質(zhì)種類改變的影響或改變量極小，就可以說(shuō)該實(shí)驗(yàn)達(dá)到了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求，具體標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）原子經(jīng)濟(jì)性要求。即化學(xué)反應(yīng)中原子的利用率達(dá)100%。（2）環(huán)境友好要求。即體系不向環(huán)境釋放物質(zhì)或釋放給環(huán)境的物質(zhì)是環(huán)境體系所固有的（如O2，N2，H2O，CO2等）。（3）回收再生要求。即實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)要考慮有關(guān)物質(zhì)的再利用問(wèn)題。（4）微型化要求。對(duì)不可避免會(huì)形成污染的實(shí)驗(yàn)，在保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的前提下，盡量使實(shí)驗(yàn)微型化，使污染降到最低?？梢?jiàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化無(wú)疑會(huì)給學(xué)生帶來(lái)終身的影響

4、。二、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的有效途徑在新課程背景下，如何科學(xué)、合理的消除化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“三廢”帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化呢？1、合理更換實(shí)驗(yàn)藥品，消除污染源綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最大特點(diǎn)是其預(yù)防污染的理念。因?yàn)閺U物一經(jīng)形成就需要有相應(yīng)的分離、處理等程序，而這些廢物一旦對(duì)人類健康及環(huán)境產(chǎn)生污染，所造成的損失是難以估量的。因此，預(yù)防污染永遠(yuǎn)優(yōu)于治理污染。而解決這一問(wèn)題的唯一辦法，就是用綠色化學(xué)技術(shù)來(lái)防止或減少有毒物的使用與產(chǎn)生。例如，蘇教版《化學(xué)1》“溴的萃取”實(shí)驗(yàn)，如果按照教材提供的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于溴大量揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)中空氣污3染比較嚴(yán)重。根據(jù)溴比碘易揮發(fā)的

5、性質(zhì)，用碘代替溴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既能達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)效果，又降低了污染。類似的實(shí)驗(yàn)還有《化學(xué)1》中“強(qiáng)弱電解質(zhì)的導(dǎo)電性比較”。教材實(shí)驗(yàn)中，使用的酸、堿分別是：鹽酸、醋酸、氫氧化鈉、氨水，其中鹽酸在通電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)氯氣，若用稀硫酸代替鹽酸，既能達(dá)到比較電解質(zhì)導(dǎo)電能力強(qiáng)弱的目的，又能避免空氣的污染，一舉兩得。2、科學(xué)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，消除廢氣污染蘇教版高中化學(xué)教材中，含有毒氣體的實(shí)驗(yàn)有30多個(gè)。若按教材提供的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中16個(gè)實(shí)驗(yàn)污染較重。為了消除實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有毒廢氣帶來(lái)的空氣污染問(wèn)題，需要從儀器裝置及實(shí)驗(yàn)操作方法等方面對(duì)其進(jìn)行大幅度的改進(jìn)。濃硝酸銅片圖1對(duì)

6、教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì)與改進(jìn)，首先要尊重教材，確保能夠體現(xiàn)教材安排該實(shí)驗(yàn)的目的和意圖；其次，要充分考慮實(shí)驗(yàn)裝置的科學(xué)性、實(shí)用性及“三廢”的處理情況。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置，要求操作方便，現(xiàn)象明顯，符合綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。例如，蘇教版《化學(xué)1》中“銅與濃硝酸的反應(yīng)”，裝置如圖1所示。該實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)存在如下欠缺：不便控制反應(yīng)的進(jìn)行；氣體收集過(guò)程中存在泄漏現(xiàn)象；無(wú)尾氣處理措施。因此，需要改進(jìn)。這里有兩個(gè)方案可供參考。圖2水銅絲NaOH溶液acb水濃硝酸填充浸有NaOH溶液棉花的塑料瓶蓋改進(jìn)方案一：裝置如圖2所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)螺旋狀銅絲的上下抽拉，可以隨時(shí)控制

7、反應(yīng)的發(fā)生和終止；通過(guò)控制止水夾a、b、c，可靈活的進(jìn)行氣體收集及尾氣處理，解決了氣體收集過(guò)程中的泄漏問(wèn)題；反應(yīng)幾分鐘后，打開(kāi)分液漏斗活塞，向支管試管中加入適量的水，即可進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)；從盛有氫氧化鈉溶液的細(xì)口瓶中還可以觀察到一氧化氮被氧氣氧化的現(xiàn)象；該裝置集實(shí)驗(yàn)與尾氣處理于一體，密封性好，充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)思想；所用的儀器均為常規(guī)儀器，現(xiàn)象明顯，操作方便，適合課堂演示實(shí)驗(yàn)使用。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比具有節(jié)約藥品、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，污染程度低或無(wú)污染、安全等優(yōu)點(diǎn)。因此，開(kāi)展微型實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了現(xiàn)代綠色化學(xué)教育觀念，對(duì)實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化具有重

8、要意義。例如，為了讓每一位學(xué)生都能夠安全的完成銅和濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，本人設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。銅