时间:2023-06-05 09:56:59
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇绿色化学思想,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
随着科学技术的进步,给环境带来沉重的压力,环境污染已经设计到人类生存的各行各业中了,问题日渐严重。其中化工污染成为环境污染的灾害之一,也是重中之重;生活化学的污染也逐渐突出,严重影响生态平衡。高中化学教程中,为学生灌输绿色化学的思想,提升学生对生态环境的保护意识。绿色化学是为了改善化工生产过程中所带来的有害物质的产生和传播,切断污染源,从源头上降低对环境的污染和破坏。做到从我做起,加强学生的主人翁意识。
一、高中教材中的“绿色化学”的影响
1.教学中增强学生的环保意识
环境的保护需要一代又一代人的努力去实现,因此对高中生环保意识的培养是非常重要的。所以在高中化学教学中使用绿色化学思想能够不断强化学生对环境保护的认识,潜移默化的培养了环保的意识。通过绿色化学思想在化学课堂上的体现和具体的实践,使学生能够慢慢培养良好的习惯,进而在生活中时刻考虑到环保的要求,加强对自我的约束。从而将绿色化学思想渗透在高中化学中,能够增强学生的环保意识,为我国环保事业的进一步发展奠定坚实的基础。
2.提高了学生的综合素质
绿色化学思想不仅仅是一种指导思想,更是一种人文教育的体现;应用到高中化学的教学中还能够实现素质教育和理论教育的结合,进而提高学生的综合素质。在高中化学的学习中有很多关于资源和能源的综合利用,而绿色化学思想能够引导学生对能源和资源使用现状以及对环境造成的污染进行思考,从而探究提高能源利用率的方法,认识到节约能源和资源合理运用的重要性,进一步引发对自然和人之间相互模式的探讨。通过这个过程,不断的提高学生的思想水平和对社会、自然的关心,进而提高自身的综合素质。
二、绿色化学的应用
1.手动试验教学
在化学实验过程中,使用小剂量的实验仪器,减小试剂的使用量,采用无毒无害的环保材料,降低实验过程中污染物的排放,减小化学实验对环境所造成的各项影响。指导学生按照绿色化学的方向去思考问题并解决问题,用绿色化学的方式操作实验,广泛推行绿色化学。在教学题材上,进行绿色化学的指导,不单把理论知识放在第一,更重要的是点出环保意识在实践中的渗透性。试验中做好实验记录,让学生从刚刚接触的试验中,通过动手知道化学物质的反应所带来的污染原理,对于有些高危实验则可以利用计算等方式来推演,加深学生对知识结构的理解。在实验过程中贯穿实施绿色化学的思想。教会学生理论知识的同时,还要让学生学会使用发现性思维模式来学习绿色化学,了解物质结构和化学原理,清楚地认识到生活中化学现象出现的原因,让化学服务于生活。使学生在往后的学习和工作道路中,做到绿色出行,把环境保护放到第一位。
2.通过学习多媒体技术实现绿色化学教学
科学技术的发展极大的促进了教学方式的创新,多媒体技术在教学领域的应用不仅能提高教学的效果,也能实现教学方式的绿色化。在高中化学的实验中,有很多实验是具有危险性、污染性的,但是学生由需要了解实验过程。单纯依靠老师对实验过程的描述很难达到教学的效果,因此利用多媒体课件,为学生播放实验过程的视频,不仅能吸引学生的注意力,加强对实验过程中知识的理解和掌握,还能实现教学的绿色化,减少因为实验造成的污染和危害。例如在做稀释浓硫酸时,中学生往往容易错误地把水倒入浓硫酸错误地操作了实验的操作步骤。由于浓硫酸的密度比水大,如果稀释时添加顺序颠倒,那么水会浮在水面上,又由于浓硫酸溶于水放出大量的热,足以使水沸腾,所以容易出现液体飞溅的情形。对此,我们可以用多媒体的形式将错误的实验步骤演示出来,既避免学生受到,又能起到让学生了解的效果,从而达到教学目的。
随着科技的进步,生态环境被逐步的破坏,人类才意识到环境保护的重要性,使得绿色化学趋向成熟。把绿色化学渗透到教育行业,提高学生环境保护意识,有效利用资源物质,深刻认识绿色化学对我国经济可持续发展的重要性。
参考文献:
[1]鲁水军,谢林江.新课程理念下高中绿色化学教育研究[J].新课程(中学).2014(07)
[2]马志成.高中绿色化学课程建设的初步设想[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版).2013(08)
[3]罗茂华.浅谈高中绿色化学的教学策略[J].中学生数理化(学研版).2013(08)
新时期,伴随新课标的落实与可持续发展理念的贯彻,“绿色化学思想”应运而生,并日渐被应用到化学教学中,用以指导化学教学。对此,文章以高中化学教学为例,谈谈绿色化学思想在教学中的应用。
关键词:
高中化学 绿色化学思想 化学实验
所谓“绿色化学”,指的就是在制造并应用化学产品时,合理利用各种原材料,杜绝使用各种有毒或危险的溶剂与试剂,并对化学废弃物品加以处理,以减少其对环境的破坏。而在高中化学教学中渗透“绿色化学思想”,不仅迎合了新时期所倡导的“可持续发展原则”,而且还能引导学生更加合理、有效地应用各种化学原材料,减少化学污染,形成生态保护意识,有着重要的现实意义。
1.在化学内容讲解中渗透绿色化学思想
对于高中化学教学,其内容不仅涵盖了基本化学理论与知识,还蕴含着丰富的绿色化学思想,为此,教学中,教师要有意识地挖掘出书本中蕴含的绿色化学思想,并将其展示在学生面前,实现化学理论知识同绿色化学思想的有机融合,从而让学生在学习各种化学理论知识的同时,树立绿色化学理念[1]。同时,教师还应具体结合教学内容,合理安排教学计划与活动,对于涉及到污染物的内容,要逐步引导学生强化对环境情节型反应物质的反思与讨论,使之更加深入了解绿色化学思想。如在讲解“化学反应及其能量变化”内容时,笔者就引入了关于能量开发、利用与能源合理开发利用的知识;在讲解“卤素”内容时,就告知学生氯气用于自来水消毒中的优势与不足、氟利昂在臭氧层的保护和破坏等;如在讲解“硫与氮的氧化物”内容时,向学生简要介绍酸雨的形成机制、危害与具体的防治措施等,告诉学生汽车尾气作为一种氮氧化合物,是造成光化学烟雾与水体富营养化等的主要原因,从而让学生把握化学知识的同时,认识到环境保护的重要性。通过这样一种形式来让学生认识到化学在日常生活中的应用,并逐步形成绿色化学观念。
2.在化学实验操作中渗透绿色化学思想
第一,倡导微型实验,减少资源浪费。同常规实验相比,微型实验不仅可获得与之等同的实验结果,还能大大减少相关化学试剂的应用,减少环境污染。如用塑料吸管代替移液管,用一次性针管针头+内加小玻璃珠乳胶管制作酸碱滴定管,用小玻璃瓶制作酒精灯等,以此来节约实验成本,保护环境,迎合绿色化学理念[2];第二,改进化学实验,优化操作。如在迎合实验要求的前提下,适当减少采样量;尽量不要购置用不上的试剂,并尽量使用可回收试剂,使用可降解无磷洗涤剂;实验操作中,尽量使用酒精温度计,以免因水银温度计的使用而造成不必要的汞污染;第三,尽量选用无害原材料。如在向学生演示“白磷自燃”现象的时候,就可先对Mg2Si进行水解处理,而经水解后的生成的SiH4在水平上同样可出现自燃现象。但是,在这个试验中,并未生成有害气体或物质,却也达到了教学效果,并体现了“绿色化学思想”;第四,有效处理废弃物。①严禁向下水口倾倒废弃化学试剂或由实验生成的有害、有毒物质,也不可堆放在阳台、或楼道等公共场合,需统一收集、统一处理;②采用化学办法处理无法直接利用的有害物质。如对实验残留一氧化碳进行燃烧处理;对酸液进行碱液中和处理;③对废弃物简单处理后使之变废为宝。如针对“锰酸钾制取氧气”实验中的残留固体可当做部分实验制取氧气的一个催化剂,而且其最终残余物还可用在“钾焰色反应”实验中等。
3.在化学课外活动中渗透绿色化学思想
第一,积极展开绿色化学专题活动。在化学教学中,除了要在教学内容讲解与实验操作中渗透绿色化学思想,教师还应积极展开各种有意义的绿色化学专题活动,以此来调动学生积极探索绿色化学的欲望。如在情况允许下,自己邀请化学方面专家来校开展关于“绿色化学知识”的讲座,向学生科普绿色化学知识;在日常班级板报活动中,鼓励、指导学生将同环保相关的内容设计进去,展开宣传教育;组织全校举办“化学文化节”等;第二,积极设计具有实践性的调研课题。放假期间,教师可结合所学内容引导学生展开实践性调研,鼓励学生深入现实生活,寻出现实生活中实现绿色化学的办法。如组织学生就本地生活垃圾处理、分类与回收问题展开调研,并结合调研情况提出对应解决办法。
4.结语
总而言之,“绿色化学思想”在高中化学教学中的应用,不仅是人们主动同自然和谐相处的一个表现,同时也是我国积极创设“环境友好型、资源节约型”社会的一个重要举措。为此,在教学中,教师要有意识的将绿色化学思想渗透到化学理论知识讲解中、化学实验操作中与化学课外课题研究中,循序渐进地培养高中生的绿色化学意识,实现高中绿色化学教学目标,从整体上促进化学教学有效性。
作者:黄美媛 单位:赣县中学北校区
参考文献
关键词:实验教学;绿色化学;教育观
化学学科是建立在实验活动基础上的。在化学教学中,实验发挥着十分关键的作用,它是促进学生知识能力发展的重要方法和途径。目前,绿色化学思想已经在世界范围内广泛传播并得到大力倡导,对于走可持续发展道路、实现人与自然和谐相处具有重要
意义。
一、树立绿色化学观
1.树立绿色化学的教育观
绿色化学要求从根源上对环境污染进行有效防控,维护人类生存质量,改善人类生活环境,保护生态自然,有利于激发化学学科活力,促进其健康发展。根据教育体制改革以及高中化学新课改要求,绿色化学思想应始终贯穿于化学教学全过程,把绿色化学和高中化学教育有机结合起来。
2.树立绿色化学的价值观
所谓环境价值观,指的是人类对于环境具有价值的认识理解或者思想观念、看法。也就是改变以往判断事物利害关系以人为中心的思想观念,倡导从人与自然和谐发展角度出发,用绿色化学思想指导化学教学活动,除了探究化学物质、化学实验对于人类的危害影响外,重点在于探究其对应自然环境的影响。
3.贯彻落实绿色化学理念
一方面,教师要加强自身知识体系的更新完善,对化学进行重新认识,从思想上有质的提高。特别要深入全面了解绿色化学思想内容和重要意义,主动肩负起宣传普及绿色化学理念的使命,积极开展绿色化学研究。另一方面,教师要把绿色化学理念融入实际教学中,创造良好的绿色化学情境,逐渐感染学生。
二、将绿色化学思想渗透实验设计环节
要把绿色化学思想融入化学实验活动,首先要用绿色化学思想来设计实验,也就是绿色环保的材料,让化学反应做到“原子经济性”,最终产物也应该是绿色无害的。因此要开展绿色化学实验,关键在于根据绿色化学思想来设计化学实验方案。
三、运用绿色化学思想选取实验素材
1.倡导绿色化学理念,尽可能用无毒无污染的药品试剂来代替毒性、污染性高的药品试剂
在确保实验效果的基础上,用无毒无害或者毒害污染程度低的试剂来代替毒性、污染性强的试剂,尽可能用无毒无污染的药品试剂来代替毒性、污染性高的药品试剂。
2.对于化学实验产生的废弃物要妥善处理
实验室内的废弃化学药剂以及实验中产生的废水、废渣,都不能随便乱丢或者直接倒进下水道,不能把废弃化学药剂摆放在走廊、阳台等公共场所。
我认为,要想在高中实验教学中渗透绿色化学思想,教师要树立绿色化学教育观,对学生灌输绿色化学理念,还要将绿色化学思想渗透实验设计环节,并运用绿色化学思想选取实验素材,处理化学废弃物。
参考文献:
[1]樊彦伶.绿色化学理念在高中化学实验中的渗透:以人教版普通高中课程标准实验教材为例[J].实验教学与仪器,2010,27(04).
关键词: 高中化学实验 绿色 化学思想
《普通高中化学课程标准(实验)》规定必修课程的设计要“体现绿色化学思想”,要让学生了解“在化工生产中遵循‘绿色化学’思想的重要性”,还将“树立绿色化学思想”作为《实验化学》选修模块“化学实验基础”主题的第三条“内容标准”,并将“形成绿色化学的观念”作为《实验化学》选修模块的课程目标之一。这在以往的化学教学大纲中是从未有过的,表明新课程标准的制定非常重视绿色实验化学思想的形式和应用。
1.在实验设计时考虑绿色化
在化学实验中体现绿色化学思想,应首先重视化学实验设计的绿色化,即选取绿色化的原料、采用“原子经济性”的化学反应,使所获得的产物绿色化。所以要想在实验中做到绿色化,最重要的是能够做到实验方案设计上的绿色化。在实验设计过程中,教师要积极查阅相关资料,充分考虑试剂的用量、有毒物质的使用和三废的排放等问题,根据化学教学需要,发现、设计或选择没有污染和安全的实验取代那些污染严重或危险性大的实验。对于一个最佳的绿色实验方案,在设计时要充分体现“微(微型化)”、“密(密封性)”、“组(组合实验)”、“代(新型替代品)”、“改(改进实验)”等思想。以下四例实验的改进,在实验设计时充分考虑了绿色化。
(1)浓度对2NO2?葑N2O4平衡影响实验的改进 ,可得一个与原平衡体系完全相同的参照标准。温度稍有变化即可辨别其颜色差别。装置如图1所示,三个连通着的容器里,盛有NO2和N2O4达到平衡的混合气体,然后夹紧橡皮管A、B处,把一个烧瓶放入热水里,把另一个烧瓶放入冰水(或冷水)里,观察混合气体的颜色变化,并与常温时盛有相同混合气体的锥形瓶中的颜色进行对比。
(2)二氧化硫与硫化氢反应的实验。将二氧化硫收集于烧瓶后,按图2装置。缓缓通入硫化氢,即从烧瓶底部开始,沿着内壁由上到下析出淡黄色物质和水珠涌下。随着析出硫的量增多,瓶壁颜色愈来愈艳丽,宛如一朵正在盛开的黄。对于二氧硫与硫化氢混合的方法,一般做法有:①各收集在两集气瓶中,对口混合;②各收集在两注射器中并联通,在一端注入其中的一种;③把两种气体同时通入某一容器中,这些实验现象虽也明显,但远不如上面的方法引人入胜。
(3)硫化氢受热分解实验的一点思考。硫化氢受热分解实验,有许多教学参考书都采用在通过硫化氢的长玻璃管上加热的方法,甚至在玻管一端缠上湿棉花(冷凝),分解产物硫可在一端析出(如图3-1),但实验现象往往不明显。原因可能为:①通过受热的玻璃管,硫化氢分解量少;②玻璃管内壁过于光滑或硫化氢流速太大,分解产物难以附着即被带走。 将玻璃管改为干燥管,并在管内两边放少许玻璃纤维(如图3-2)。先通硫化气一会儿(要烧掉),夹紧橡皮管,停止通硫化氢。加热干燥管,即在管内壁两侧析出黄色粉末(硫)。
(4)红磷变白磷及燃烧的实验 ,装置如图4所示。①用细铁丝把米粒般大小的红磷送入玻璃管中(内径4~6毫米,长15~20厘米)。加热红磷,开始时红磷与玻璃管内的空气发生燃烧,但空气不畅火焰即灭。红磷升华成蒸气,在两侧约2厘米远处内壁冷凝,各有一薄层白磷(部分带黄色)析出,待红磷剩下不多时停止加热。
②过半分钟玻璃管内白磷发光燃烧,烧瓶内产生大量白烟(而红磷未燃)。燃烧产物溶于水生成了酸。
通过这样的实验方案设计,可从源头上消除化学污染物的产生,真正体现化学实验绿色化的理念,而且能加强学生的环保意识。
2.在实验过程中体现绿色化
在实验设计中已经考虑了绿色化,更重要的是要在实验过程中体现绿色化。在实验过程中的绿色化可以体现在以下几个方面。
(1)推广使用微型化学实验,节约药品,减少污染。
微型化学实验具有减少污染、现象明显、快速、节约、安全等优点。虽然化学教材中的实验基本上规定的试剂用量都已经是克量级,但考虑到一个班级、一个学校有这么多的学生要做实验,如果每个学生在能够保证实验效果的基础上减少用量,不仅可以减少药品的浪费,而且可以减少对环境的污染。我们在实验过程中严格督促学生按量取用试剂,纠正学生取用药品“多多益善”的错误思想。铝箔在氧气中燃烧实验所用的铝箔可取自学生熟悉的口香糖(如绿箭等)的铝箔包装纸,将其背面的纸烧去。这种铝箔既薄又纯,很容易燃烧。实验中用火柴引燃铝箔较困难,可改用镁带来引燃。木炭还原氧化铜的实验中的木炭可用激光复印机、打印机硒鼓中剩余的碳粉代替,碳粉颗粒很细,能与氧化铜粉充分接触,实验成功率较高,同时也是变废为宝的体现。烧不坏的手帕是个比较经典的趣味实验,其实烧不坏的不只是棉手帕,用纸手帕(面巾纸)或普通的纸张代替棉手帕,实验效果也很好。
(2)推行绿色化学,尽量用无毒、低毒试剂替代高毒试剂。
在保证实验效果的前提下,用无毒害、无污染或低毒害、低污染的试剂替代毒性较强的试剂,尽量用无毒、低毒试剂替代高毒试剂。在一些特定实验要用到高毒性药品时,一定要用封闭的收集桶收集废液。在满足实验要求的情况下,适当降低采样量;不要购买暂时用不上的试剂;尽量利用可回收的试剂;应使用可降解的无磷洗涤剂;使用酒精温度计,从而避免水银温度计可能带来的汞污染。在萃取操作的演示实验中,考虑到溴单质的剧毒性,我将CCl4萃取溴水的实验改为CCl4萃取碘水。这样既可以防止因溴蒸气的挥发而造成对学生的危害,又可以减少环境污染。
(3)妥善处理好化学实验中的废弃物。
化学实验产生的废水、废气、废渣等都会对周围环境造成不同程度的污染。如果我们对这些废弃物进行合理利用,不仅可以减少对环境的污染,而且可以变废为宝。
1教师没有明确的绿色化学教育设计和目标
由于应试教育思想的根深蒂固,老师对于化学的教育目标是提高升学率,老师对学生的教育完全是停留在化学知识的教育层面上,而且,由于老师的教育方式方式或许陈旧和刻板,在课堂上只是一味的给学生传导化学理论知识,而不注重培养他们正确的价值观,也不去锻炼他们的实践能力,使得学生成为化学知识的被动接受者,他们没有很多自己动手设计并独立完成化学实验的机会和能力,也更不会去自己动手去实践绿色化学实验,更加不会关联到绿色化学于环境保护的重大意义。此外,目前,在很多师范院校,对学生的考核还只是停留在以理论知识为主的层面上,考核也不会涉及到有关化学科学的人文素养和环境素养,所以在教育中,对学生的应试教育和培养学生应考能力已成为一种很难改变的教育思想,虽然有关教学方案已经几经修订完善,但是老师重视理论,轻视实践的思想还是无法改变。
2提升我国绿色化学教育的措施
2.1改变老师化学教育的观念要想推行绿色化学的教育思想,首先必须改变老师的对于化学的教学观念,只有老师重视起来绿色化学的的教育,才有可能去引导学生加强绿色化学的思想意识。首先,学校应该对老师进行定期培训,让老师能够认识到绿色化学的重要性,并且培训老师实施绿色化学教育时应该侧重的点和有效实施绿色化学的措施,并且,学校也可以派遣有资历的老师去典型的学校进行沟通交流,学习人家绿色化学的有效方案,来更好的完善自己的教学理念和方案。老师自己也应该积极的去改变自己的教学观念,自己设定一套能够有效发展绿色化学教育的教学方案,并且明确自己的教学目标,以更好的开展绿色化学的教育工作。
2.2在化学教育的过程中给学生渗透绿色化学的知识教师在化学教育的过程中应该时不时的给学生渗透绿色化学的知识,首先,老师应该增加实验实践在化学教学中的比重,有些化学知识是必须通过实验实践学生才能够深刻的理解,通过实验,可以直观的观察到实验现象,这样很容易的就可以了解一些物质的性质,否则只靠干巴巴的说教,学生是不能够将这些知识理解透彻的。然后,在进行实验时,老师应该精心设计实验,尽量让实验方法精密,有些实验会产生有害气体,这时老师就应该让学生学会如何去除去这些有害气体,以免其散发到空气中去造成污染;而在生成某些产物的时候,有的方法会产生有害物质,而有的方法就不会产生,这时老师应该引导学生学会用最无害的方法去制产物;除此之外,老师要学会高效的整合实验,我们在验证某一物质的多种性质时,往往用数个单一的实验去验证,这样既耗时耗力,又浪费反应物,所以老师可以有效的将这些单一的实验进行有机组合,让反应物能够被高效的反应利用,从而发到绿色化学得目的,等等,这些都是绿色化学的例子,老师可以有效用这些绿色化学实验的例子,向学生渗透绿色化学的思想理念,让学生能够深切体会到绿色化学的重要性,进而深化认识到保护环境的保护环境的重要性,从而积极参与到保护环境的行列中去。
2.3适当的对化学教材进行改革或许是新课程得改革没有完全渗入到师范院校中,部分师范院校的化学教材的内容太过陈旧,所以,师范院校应该适当的对其化学教材进行改革,尽可能多的将绿色化学的思想融入到化学教材中去,让学生从根本上就可以接触到绿色化学的思想理念。
3结语
总之,在化学教育的过程中,老师应该充分利用教材中的绿色化学的知识模块,尽量给学生设置实践化学实验的机会,让学生能够自己切身的体验绿色化学的理念,同时,老师应该精心设计实验过程,想学生渗透绿色化学的思想,让学生能够真正领悟到绿色化学的积极意义,能够主动意识到绿色化学对于保护环境的重要性,从而积极参与到保护环境的行动中去。
作者:胡金陵单位:江西省吉安师范学校
关键词:绿色理念;实验教学;渗透
绿色化学主要就是指环境无害化、友好化的清洁化学,通过使用先进的生产技术从而保证生产或者实验过程中减少对于环境的污染,实现保护环境的目的。初中阶段作为学生价值观念形成的重要时期,直接关系到我国可持续发展战略的实施。所以,这就要求教师在初中化学实验教学过程中,应该注重渗透绿色化学实验的理念,使学生能够在掌握化学基本知识的基础上,可以应用化学原理来优化生活,促进社会的良好发展。只有在教学过程中帮助学生形成绿色化学实验的理念,才能够消除学生对于化学的误解,形成良好的环境保护意识。
一、在化学知识点中渗透绿色化学的理念
在初中化学教学过程中,教师应该善于挖掘教材中绿色理念的隐形因素,从而在化学实验教学过程中有效结合绿色化学,使学生在潜移默化中接受绿色化学的理念。只有这样,才能够使学生形成基本的绿色化学意识,才能够在具体的化学学习过程中坚持这种理念,保证绿色化学活动的展开。
如在学习《我们周围的空气》的时候,教师应该针对教材中的内容对学生进行绿色化学理念的引导,使学生能够深入理解化学理念。教师只有在学习这些知识点的时候进行绿色化学理念的渗透,才能够保证在进行化学实验的时候,学生能够秉持绿色化学理念,积极创新化学实验方法,使用先进的技术来保证绿色化学实验的具体实施。
二、在习题练习中渗透绿色化学理念
在初中化学学习过程中,教师还可以借助习题练习来进行绿色化学理念的渗透,使学生能够掌握绿色化学的最新信息,并且在化学实验中更加有效地应用绿色化学理念。通过这样的方式,可以帮助学生利用绿色化学知识解决实际问题,真正实现学以致用的目的。这就要求教师在习题练习中,应该注重深入分析理解习题,增强学生的理解,有效渗透绿色化学的理念。
如教师可以针对绿色化学设计一些习题,让学生在做习题的过程中深入理解绿色化学理念,掌握绿色化学的知识。想要更加有效地开展绿色化学实验,也需要教师能够引导学生在习题中进行练习,找到渗透绿色化学理念的方法。教师可以针对绿色化学的概念、绿色化学理念的方向以及具体的绿色化学实验的方式等设计习题,让学生在对于绿色化学的基础知识有深入了解的基础上,有效提高学生对于绿色化学理念的理解程度,从而更好地在实验和实践中具体实施。
三、注重绿色化学宣传,增强环保意识
思想作为学生行动的先导,只有让学生把绿色化学理念作为自己自觉的行动,使学生树立起环保的态度,才能够培养学生改造和优化环境的能力。所以,这就需要教师应该注重让学生接受绿色化学的思想,用思想来引导学生的行为。在实际教学中,教师应该有效利用教学资源,有计划和有针对性地对学生进行绿色化学教学。如学习了化学对社会进步的贡献以及化学给人类生活带来便利的同时,教师可以介绍绿色化学的概念,使学生准确了解绿色化学的重要性。通过对于绿色化学概念以及特点等进行讲解,对于绿色化学的重要性有深刻的认识。教师应该让学生理解化学并不是污染的代名词,并且有效利用化学知识可以使学生改善人们的生活,优化人类生存的环境。所以这就需要我们科学利用化学知识,秉持绿色化学理念。教师应该对于绿色化学实验以及生产的方法进行讲解,使学生能够知道怎样更加环保地应用化学知识促进社会经济的发展。只有加强绿色化学理念的宣传,培养学生的环保意识,才能够保证学生在绿色化学理念下进行化学实验的时候,有效提高化学实验教学的有效性。
四、在化学实验实践中渗透绿色化学思想
想要使学生在绿色化学理念下更加有效地学习化学实验相关知识,关键在于教师能否引导学生在化学实践中不断理解绿色化学理念,在实践中渗透绿色化学理念。通过这样的方式,使学生学习的效率大大提高在绿色化学理念下进行化学学习,为社会经济的发展和可持续发展做出贡献。例如,在进行《硫在氧气中燃烧》的实验的时候,教师应该要求学生严格按照要求开展实验。要严格保证硫的使用量,避免产生的二氧化硫对于空气造成污染。教师应该通过引导学生进行类似的实验,使学生在实验实践中能够更好理解绿色化学理念,并且可以在实验过程中更加有效的践行绿色化学实验的理念只有这样,才能够保证绿色化学实验的顺利实施,减少对于环境的危害,实现可持续发展。
综上所述,在我国大力提倡科学发展观的背景下,在初中化学实验教学中渗透绿色化学的理念已经成为了中发展的趋势。在初中化学实验教学中渗透绿色化学的理念是一项长远的过程,所以,这就需要教师应该采取循序渐进的方式,通过对于课本中绿色素材的挖掘和使用,从而引导学生不断地探索,找到开展绿色化学实验教学的有效方法。只有不断渗透绿色化学理念,使学生对于绿色实验化学有真正的理解,才能够使其为绿色化学做出贡献。
参考文献:
【关键词】绿色化学理念;高中;化学教学;渗透方式
在化学产品的制造过程中切忌有毒试剂的使用,充分发挥原材料的功能,从化学原理的角度上,消除污染环境的有毒物质,这便是“绿色化学”。绿色化学理念在高中化学教学中的推广不仅是我国可持续发展战略的要求,也是学生环保思想培养的重要步骤。但结合我国高中的现实状况来看,其推广情况并不理想,在高中教学中遇到许多障碍。我们需对此进行积极有效分析并探索相关解决办法,以达到高中化学以绿色化学理念为基础进行教学活动的目标。
一、“绿色化学”未被重视原因
1.思想意识层面。高中学校教师思想观念未得到转变。高中教师普遍关注“教学质量”,即对学生化学理论知识的培养,对学生思想观念的培养重视力度非常不够。这源于教师陈旧的思想观念,其没有意识到当下环境问题的严重性,更没有理解绿色化学理念的真正意义。因而,课堂教学内容并未体现绿色化学理念。
学生在高中以前的教育中未曾受到绿色化学理念的熏陶,其进入高中后,受老师家长的影响,学生仅重视自身理论知识的学习力度,忽视其思想素养的提升和对社会时事热点的了解,另外,课堂上教师未对其进行绿色化学理念的相关教育,从根本上来讲,绿色化学理念难以进入学生的思想意识中。
2.实验层面。实验规模的增加。由于我国实行了新课改,为提高学生的创新能力和动手能力,高中化学的实验数量急剧增加,造成许多新的问题,如过分追求实验数量,对实验的质量、进行必要性没有把控好,造成许多实验资源的浪费。在实验操作中,如果缺乏严谨的态度,导致不当操作的发生,会造成实验中有毒物质的泄露,例如,实验中不小心打破水银温度计,液态汞在空气中蒸发,汞蒸气或汞化合物一般都有剧毒,这不仅会给老师和学生的身体健康产生威胁,亦会污染环境,这些都与绿色化学理念相悖。
实验垃圾未被妥善处理。部分老师缺乏科学处理实验废弃物的观念,实验完成后,无论实验中产生的废弃物是否有毒,都统统倒入下水道中,一些强酸强碱物质不仅会腐蚀下水管道,更会加剧水资源和土壤的污染,最终影响人体健康。
二、绿色化学理念在化学教学实践中的重要性
1.促进学生创新能力发展及环保意识培养。绿色化学理念给广大化学教师提出了更高更严格的要求,传统教育中,“理论知识十分重要”的思想在教师心中根深蒂固,直接影响其教学方式,学生在大量理论知识的灌输下,缺乏主动性,其创新创造能力难以得到发展。甚至在化学实验中,教师也只注重实验结果,对实验过程不屑一顾,有的甚至剥夺了学生实验的权利,大多数实验都由老师在课堂上展示给学生,学生无法切身接触体验实验,其动手创新能力的发展受到了极大的限制。因此,教师在课堂中需树立绿色环保意识,将这些知识无形的融入到化学理论知识中,并加大学生的实验参与度,逐渐摆脱传统教学模式的限制,提升学生的创新能力及环保意识。
2.促进学科内容的转变。从“化学”本身来看,虽然发展速度较快,但其学科内容在一定程度上还存在不足,绿色化学理念的提出,对化学这门学科的进步与发展提供了支持, 是其自身的重大突破。我国高中化学教材虽涉及到绿色化学的相关内容,但都只是简单介绍,并未完全渗透到学科内容中。环境问题是当今时代的主题,高中教材内容的设定必须围绕绿色化学理念展开,在绿色环保的基础上,建构化学理论知识体系。
三、解决绿色化学渗透难的措施
1.改变教师传统保守的思想观念。教师应使其思想符合时展的潮流,结合社会环境保护的热点话题,将“绿色化学”理念融入到理论知识中,在课堂中,着重向学生讲述化学污染的严重性及其防护办法,例如,实验中发生水银温度计的破裂,教师需告诫学生汞蒸气是含有剧毒的,面对此情况,必须迅速的开窗透风。这种方式借助生活中的实例向学生展现化学的魅力。在教学过程让学生了解化学一方面会产生有毒污染物质危害人体健康及环境,但另一方面又是服务于人类的重要工具,使其明确绿色化学的重要性,并将其运用到日常生活中。
2.提升实验质量。在普通化学实验中,由于技术的限制,对实验药品的需求量非常大,这不仅造成资源的浪费,还会产生大量有害物质,进而污染环境。因而,减小实验规模及数量或者对实验环节进行优化,会降低实验药品的使用量以及污染物质的产生量。
3.科学处理实验垃圾。化学实验中产生有毒有害物质是不可避免的,但经过合理科学处理后,大多数可进行再生循环使用。对于较少部分危害较大的物质,需进行专业处理,将其转化为无污染物质。在实验课中需培养学生处理实验垃圾的能力,使其将绿色化学理念融入到生活中。
【参考文献】
关键词:知识;内容;化学
中图分类号:G633文献标识码:A文章编号:1003-2851(2009)10-0165-01
一、中学阶段绿色教育的重要性
中学化学课程标准指出:中学阶段的化学课程主要是帮助学生理解化学对社会发展的作用,能从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题,了解化学制品对人类健康的影响,懂得运用化学知识和方法治理环境污染,合理地开发和利用化学资源:增强学生对自然和社会的责任感;使学生在面临与化学有关的社会问题的挑战时,能做出更理智、更科学的决策。而贯穿这些知识和内容一条重要的线索就是绿色教育。绿色化学、绿色食品、绿色环保、绿色能源等无不渗透到材料科学、生命科学、环境科学和能源科学之中。绿色教育有助于学生对化学与社会、化学与生活、化学与环境、化学与材料、化学与能源等知识更理性的认识,能使学生更好的理解化学与发展的辩证关系,促使学生创造性思维和创新精神的发展。中学阶段的化学课程具有启蒙性、基础性,而可持续发展观的预见性和全民参与性也要求:绿色意识要从小培养起,培养要向全人类。所以在中学阶段加强绿色化学思想教育显得尤为重要,使学生毕业后无论奔赴何种工作岗位,都能具备节能降耗、防止污染等绿色意识,象绿色的种子一样播撒在全国各地,为改善中国的环境和可持续发展战略打下基础。
二、绿色教育的内容
应以绿色化学为树干,以绿色食品、绿色能源、绿色建材等绿色意识为枝叶。
首先,要理解绿色化学的含义及其作用:绿色化学又称环境无害化学,是指从污染预防的基本思想出发,在化学品生产的始端就采用预防的科学手段。它的核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质。绿色化学的目标是不使用有毒、有害的物质,不生产废物,不处理废物。它和“末端治理”不同,是一门“从源头上阻止污染”的化学。防止污染总比治理污染更显主动,所以实施绿色化学才能从根本上保护环境。可见,绿色化学是对环境更友善的化学,是人类追求与自然和谐相处更完美的一种高级表现。其次,要理解绿色食品、绿色能源、绿色建材等绿色概念的含义,以充实和丰富绿色教育的内容。
当然绿色教育远不能局限于以上内容,只要是对环境友好,无公害,能使人类和自然和谐相处和谐发展的都属于绿色教育范畴,包括其做法和思维等。
三、实施绿色教育的几点做法
(一)在教材中渗透绿色意识,中学化学教材的内容中本身就包涵着许多绿色化学的知识。对这些知识进行挖掘并结合教材、生产、生活实际地讲解,能激发学生学习化学的兴趣,更好的理解和运用知识。如在讲化学反应中指出化合反应(A+BAB)最符合绿色化学理念,在讲生命必须元素时引入绿色食品,在讲能源时引入绿色能源,讲材料时引入绿色建材等等。
(二)运用多种教学方法
授课时可以采用作专题讲座、专题讨论、网上查询、课外活动、参观调查、亲身体验等灵活多样的方式进行。如开展《化肥、农药污染与人体健康》讲座,讨论“生活污染点滴及其危害有哪些?”,收集绿色奥运相关资料,调查当地的污染状况和取得的成果,入住绿色生态园等。实践证明,实施绿色化学教育更贴近生产和生活实际,激发学生学习化学的兴趣,培养学生的创新思维。但要注意,中学阶段绿色教育在知识上不能过高追求深度,主要是灌输绿色思想、培养学生节约资源、保护环境等绿色意识。
(三)以绿色化学实验促使学生绿色意识具体化发展
〔中图分类号〕 G633.8 〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2013)12—0060—01
随着中学新课程标准的实施,中学化学教师越来越关注化学实验的“绿色化”问题。绿色化学是社会对化学科学发展的新要求,对于人类社会的可持续发展具有重要意义。
1.中学化学实验“绿色化”是帮助学生树立绿色化学理念、建立环保意识、养成良好行为习惯的有效途径。
《化学课程标准》指出,化学课程的内容要“体现绿色化学的思想”,要使学生“树立绿色化学思想”、“树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念”、“强化实验安全意识”。化学实验教学与绿色化学联系最为紧密,也最为直接。因此,在实验教学中贯彻绿色化学思想尤为重要。
在实验教学中,废气不加以吸收,废液、废渣随意排放,所有这一切对学生的负面影响是不可低估的。污染严重的实验以及随意排放实验废物的行为给学生传递的不良信息是:实验产生的废气、废液直接排放到环境中并无大碍。应该看到,实验教学过程中随意处理“三废”,不仅直接影响着环境,更对学生有着不良的示范作用。
教师应把绿色化学的思想渗透到化学教学中去,指导化学实验的设计,在实验中减少化学用品使用量和污染物排放量,并规范自己和学生的实验操作,帮助学生养成良好的实验操作习惯,让学生知道随意排放污染物是一种错误的行为。
2.中学化学实验“绿色化”是开展实验探究、实现学生人人动手实验的重要保证。
化学实验是学生学习化学、实现科学探究的重要途径,是化学课程内容的有机组成部分,也是实现化学教学目标的基本保证。新课程提倡每个学生都亲自动手做实验,学生实验的数量大大增加。但由于许多学生对于化学实验不够了解,对人身安全有所担忧,造成了有些学生只希望“看实验”而不愿意“做实验”的现象。化学实验“绿色化”,既能减少化学实验室的污染,又能降低危险事故的发生几率,减轻学生对化学实验的恐惧感,为实现学生人人动手实验提供了重要保证。
按照绿色化学的思路设计,改进的化学实验往往更加安全、更加环保,同时也更加适合学生动手操作。这对于鼓励学生积极参与实验教学过程,在实验过程中掌握化学实验的基本技能,提高学生的科学素养都是极为有利的。
3.中学化学实验“绿色化”有利于控制实验室的污染,是保护环境的重要措施。
当前中学化学实验产生的大量有害废弃物还没有统一规范的处理办法。许多学校对实验废弃物的处理相当随意,不经意间就对环境——包括空气、水、土壤造成了污染。有统计显示,在我国学生的高中阶段,人均有害废液的排放量大约是100 mL/年~400mL/年,因此,中学化学实验室是不可忽视的污染源之一。以高中化学中“铜和浓硫酸反应”的实验为例,如果每个实验小组取2mL浓硫酸,则会产生400mL左右的二氧化硫气体,一个班(24个实验小组)的实验就排放出9600mL二氧化硫气体。按实验室空间为90m2×3m=270m3计算,实验期间,实验室内二氧化硫气体的质量浓度约为100mg/m3,是我国规定居民区大气中二氧化硫最大允许质量浓度(0.15mg/m3)的667倍。这些气体扩散到大气中,也会对环境造成严重危害。
摘 要:绿色观念下的高中化学教学要在教学整个过程体现出“绿色”的特点,绿色观念是近年来的一种新观念,其目的在于唤起人们与大自然和谐共生的意识,在各行各业都已有广泛的应用。在高中化学教学中也要以绿色观念的基本指导思想,用绿色观念指导绿色化学教学,对这一问题做了探讨。
关键词:高中化学;绿色化学;化学教学
在绿色观念的指导下,绿色化学又叫环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学的理想和目标在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。它是一门从源头上阻止环境污染的新兴学科分支,它追求可持续发展。不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,把污染治理转变为污染预防,从而在源头上消除化学污染。要实现绿色化学、消除污染,就必须不断提高化学工业制造的科学技术水平,使化学品的使用尽量无毒、无害、无副作用。那么,在我们的高中化学教学中,自然也要遵循这样一个思路,接下来,本文将对如何在绿色观念指导下开展化学教学提出一些想法。
一、当前我国化学教学“绿色”的欠缺之处
虽然在科研和工业生产领域,绿色化学已经越来越受重视,也有很多绿色化学产品早已在我们的生活中出现,然而,在化学的教学领域,绿色观念还没有受到教师的重视,化学教学“绿色”属性不明显,亟须对这一观念进行普及并从设备等方面加强配套。绿色观念在高中化学中的推广需要由上而下的顺序来进行,从教育部提高对绿色化学的重视,由教育部牵头组织对教师进行绿色化学的培训,形成规范成熟的培训体系,从思想上让教师和各级教育主管部门将绿色观念重视起来,并在教学和教辅工作中体现出来。因此,光靠某个或某几个教师的一己之力是很难起到实效的。
二、将绿色观念渗透到高中化学实验教学中
化学是一门以实验为基础的自然科学,现行的高中教材大多知识是通过实验引入的,但是在化学实验中,较少体现绿色化学的内容。因此,要在教学中渗透绿色化学理念,还需要实验绿色化学设计。按照绿色观念,我们可以总结出化学实验应该具备的一些特点:选择无毒无害的实验材料;反应条件安全无害;实验过程尽可能零排放,减少污染;实验产品对环境无害;尽可能让实验经济高效。这些特点充分考虑到对环境的保护,对资源的节约态度,这就要求教材的编写首先贯彻这些理念,教师在实验设计中也要充分遵循。在实验过程中,将这些理念传递给学生,并且严格监督。化学实验难免会产生“三废”,在绿色化学的思想指导下,我们要将“三废”的处理作为一项重要内容,如可以设计回收的实验,提高废物的利用率。
三、绿色观念指导下的高中化学课堂教学
高中化学课堂教学也是教学的重要组成部分,在教学中,教师要逐渐向学生渗透绿色化学的思想,培养学生的化学意识和化学思维。例如,可以通过向学生介绍绿色化学的由来,从而激发他们强烈的绿色意识。20世纪六、七十年代随着工业化进程的加快,企业生产效率不断提高的同时,却给地球自然资源带来了严重破坏,资源不断严重透支,难以为继,而且,很多的化学制品给自然造成了不可逆的伤害,例如不可降解的塑料制品,需要几百年的时间才能被地球降解吸收,这些都是非常严峻的问题,地球上所有物种的生存都受到挑战。因此,就是在这样的形势下,一些有识之士提出了绿色观念,与大自然和谐共生,在这种和谐的状态下发展科技,制造产品和使用产品,这无疑是有利于子孙后代的正确选择。
四、在课外实践中贯彻绿色观念
化学与社会生活联系密切,因此学生的化学学习不应该局限于课堂内,教师要引导学生走出化学课堂,深入社会实践,使课堂学习的理论知识得到深化,培养学生的能力,通过实践活动使学生深化对绿色化学观的认识。课外活动内容丰富,形式多样,对提高学生的化学学习兴趣有很大的促进作用。虽然,绿色观念已经被大力倡导和推广了很多年,可是很多人仍然从思想上认识不够。所以,教师可以专门组织学生对附近一些存在污染问题的企业进行考察,让学生亲自观察排污的情况,周边的生态情况,通过这样的方式,提高他们保护环境的意识,树立正确的观念,从而指导自身的学习和生活。
五、鼓钛生开展绿色化学的课题研究
课堂教学是环境教育的主阵地,课外活动强化教育,通过一些相关的课外研究性调查性的活动,不仅使学生较好掌握环境化学有关的知识,发展的环保技能,提高学生灵活运用知识初步解决实际环境的能力和动手能力、创新能力,增强学生的环境忧患意识和环境社会责任感,全面提高学生的素质,有利于实施素质教育。
总之,作为教师要首先树立“绿色化学”的意识,在教学中认真贯彻绿色化学的理念,在提高学生化学知识素养的同时,在学生内心播下绿色文明的种子,促进学生综合素质的协调发展。
一、渗透绿色化学思想
绿色化学又称环境友好化学,它研究的中心问题是使化学及应用具有以下特点:(1)采用无毒无害的原料;(2)在无毒无害的条件下进行;(3)具有“原子经济性”;(4)产品应对环境友好;(5)满足“价廉物美”的传统标准。
教师在全面把握教材的基础上,扩充绿色化学内容,如原子经济论、绿色反应、绿色能源等,引导学生建立绿色化学思想。用3R原则,即减量化、再利用、再循环的思维方式来考虑和解决实际问题。中学化学教材中有许多涉及化工生产和实际生活的问题,是进行绿色意识渗透的好素材。采取实例讲解、对比实验和工业流程模拟的方法进行渗透是行之有效的。例如在讲“氮的固定”时,介绍三种途径:(1)人工化学固氮;(2)雷雨闪电固氮;(3)豆科植物根瘤菌的固氮。人工化学固氮能耗高且工艺复杂,生产过程中易产生大量“三废”而严重污染环境;雷雨闪电固氮在实践上不便于控制和掌握,对环境也很不友善。固氮量有限且易流失;而植物根瘤菌,既不消耗能源,又不需要大量厂房和机械设备,对环境无污染的生物固氮是化学家不懈追求的目标。
二、实施绿色化学实验
化学是一门实践性很强的学科,化学实验是化学教学中的重要环节。绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下。用预防化学污染的新思想、新方法和新技术,对常规实验进行改革而形成的化学实验的新方法。实践证明,绿色化学实验在激发学习兴趣、增强动手能力、培养创新思维、树立环保观念上有独特的地位与功效。
1 推广微型实验是实现绿色化的重要途径。微型化学实验是指以微小量的试剂,在微型化的仪器装置中进行的化学实验。微型实验所用试剂量一般为常规量的十分之一至千分之一,它具有现象明显、操作简单快捷、节省经费、减少污染、安全、便于携带等优点。比如,做硫在氧气中燃烧的实验时,把硫粉从常规用量的0.5克减少为0.02克。生成二氧化硫的量从1克减少为0.04克,排污量大大降低。
微型实验仪器可以利用废弃物代替。像注射器既能充当滴管、做反应容器,还能制取和收集气体;青霉素药瓶可做试剂瓶、集气瓶,一次性输液器可做导气管、多用滴管等。
2 改进实验是实验绿色化的有效手段。很多化学实验是沿用多年的设计方案,污染环境且成本高,长期以来一直危害着师生的身心健康,因此需要加以改进,以达到安全可靠、快捷方便、现象明显、可控制排污量的效果。
比如测量空气中氧气含量实验。在注射器A中吸入一定体积空气,C的活塞推至底部。在一段细玻璃管B中放人适量铜粉,用乳胶管和注射器连接起来。实验时,用酒精灯加热B处铜粉,慢慢地推人A的活塞,空气通过热的铜粉发生反应后进人C中。使C的活塞外移。再推人C的活塞,使气体经过热铜粉进入A内,如此反复2--3次,空气中的氧气全部被消耗掉。再冷却至室温,把剩余气体全部推人A内,观察减小的体积,约合五分之一,准确度很高。该实验与在钟罩内点燃红磷测定含氧量的实验相比。没有毒性物质生成,安全可靠,且新颖别致,很能激发学生的学习兴趣。
【关键词】 化学实验 绿色化 污染 措施
化学是一门实验性学科,其化学实验是高校化工、生物、材料、师范类化学等专业的必修课程。化学实验室在履行其实验和试验功能的同时也向环境排放着大量的污染物质,这就带来了额外的化学环境问题,环境污染的加剧其因素之一是化学品引起的危害。因此,改善环境的迫切任务就使得“化学实验绿色化”应运而生。化学实验绿色化是以绿色化学的理念和方法为核心和基本原则对化学实验进行改进,使得化学实验过程达到绿色化的方法。
1. 绿色化学的概念
1984 年美国环保局( EPA ) 提出废物最小化, 基本思想是通过减少生产废物和回收利用废物达到废物最少, 这是绿色化学的最初思想。1989年美国环保局又提出了污染预防的概念, 它是指最大限度地减少生产场地产生的废物, 包括减少使用有害物质和更有效地利用资源, 并以此来保护自然资源。至此, 绿色化学的思想初步形成。1990年美联邦政府通过防止污染行动的法令, 第一次使用绿色化学一词。1992 年美国环保局又了污染预防战略。1995 年美国政府设立了总统绿色化学挑战奖。1999 年英国皇家化学会创办第一份国际性绿色化学杂志, 日本也制定了以环境无害制造技术等绿色化学为内容的新阳光计划, 绿色化学很快成为国际化学科学的前沿。
绿色化学( Green Chemistry) 又称环境无害化学( Environmental Benign Chemistry), 是指从污染预防的基本思想出发, 在化学品生产的始端就采用预防的科学手段, 整个过程和终端均为零排放或零污染, 它研究的中心问题是使化学反应及其产物具有以下特点: (1) 采用无毒、无害的原料;(2) 在无毒、无害的反应条件( 催化剂、溶剂) 下进行; (3) 具有原子经济性, 即反应具有高选择性, 极少副产品, 甚至实现零排放; (4) 产品应是对环境友好的; (5) 满足物美价廉的传统标准。
2. 大学化学实验绿色化的主要内容
化学实验绿色化主要内容包括: (1) 化学试剂绿色化。应选择无毒或毒性较小的试剂及利用可再生资源( 如生物质作试剂) 。(2) 溶剂绿色化。应尽量选择水作溶剂, 避免有毒有害和挥发性有机溶剂的使用, 特别是卤代烃类溶剂的使用。(3) 催化剂绿色化。应采用无毒无害无腐蚀性的物质作催化剂。(4) 反应条件绿色化。应选择无有毒副产物生成或有毒副产物生成最小化的反应条件。(5) 化学反应绿色化。应选择不产生“三废”的原子经济反应。(6) 反应产物绿色化。反应的生成物( 产物和副产物) 应无毒无害, 是环境友好产品。(7) 剂量绿色化。化学反应所需试剂、溶剂、催化剂的用量在保证实验效果的前提下, 要达到实验剂量最小化。( 8) 末端处理绿色化。对实验产生的“三废”进行无毒无害化处理,确保污染最小化。即化学反应全过程绿色化。
3. 大学化学实验绿色化的途径
3.1实验项目的选择
本着从源头制止污染, 而不是在末端治理污染的原则, 尽量选择低毒、污染较小且后处理容易的具有环保型的实验项目。在高校化学实验中, 性质实验是别人已设计好的验证性实验, 综合操作技能的要求不如制备实验要求高, 化学实验过程中消耗化学试剂种类繁多, 成本较高, 每看完一个实验现象, 就要弃去这批用过的试剂, 其中不乏一些有毒、有害物质, 这样不仅造成大量的浪费, 而且对环境造成一定的污染, 这与绿色办学理念相悖。因此提倡将性质实验进行压缩, 选取具有代表性的、低毒的性质实验来锻炼学生的基本操作技能。选择与环境保护密切相关的实验, 如硫酸铜提纯中产品的回收、水的总硬度的测定以及废旧电池的回收和利用等, 让学生了解有害物质对人体和环境的危害, 学习有害物质的鉴定、分离、提纯和回收利用等方法, 这是培养学生环境保护意识和能力的重要手段。
3.2分析方法的选择
测定同一物质含量的方法常常有多种, 可以选择使用无毒或低毒、污染小的试剂方法来进行同一目的的实验。
3.3替代性试剂的寻找
绿色化目标是将化学过程危害性降至最小。实验中要尽可能不用或少用危险化学品, 如易燃、易爆、有毒、刺激或有腐蚀性的, 特别是剧毒物质。要研究取代危险化学品特别是剧毒化学品的方法,尽可能地选择对人体和环境危害小的药品, 做到低毒化。即使无危害物质也应尽可能减少使用, 因为任何化学物质过多时都会污染环境。通过化学实验中用到的有毒、有害、易腐蚀药品, 使人们明白这些药品对环境、对人类健康的影响, 感觉到有毒有害物质在人们身旁, 体会到保护环境就是保护人类自己。
3.4密封仪器的使用
用密封的成套仪器来完成有毒的化学实验, 使仪器和药品循环使用, 不存在污染毒害。
3.5推广微型化学实验
被誉为化学实验的革命的微型化学实验是近20年来发展很快的一种化学实验方法、新技术。它是在微型化的仪器装置中进行的化学实验, 其试剂用量比相应的常规化学实验节省90% 以上, 是公认的以尽可能少的试剂来获取所需化学信息的实验原理与技术。微型化学实验室是绿色化学的组成部分, 它既能从源头上节约原材料和时间, 减少污染, 又具有安全、便捷、高效等优点, 是化学实验教学改革中的一个重要方面。
3.6引进微波、超声波技术
微波作为一种新型能量形式, 其促进化学反应速度可比传统的加热技术快数倍及至数千倍,具有反应条件温和、操作方便、时间短( 节能) 、产率高、产品易纯化、减少用量或不用溶剂、加热时微波设备本身几乎不辐射能量, 可避免环境高温, 改进工作环境, 对环境友好等优点。在化学实验中引入微波、超声波技术, 如微波辅助提取、微波消化、微波灼烧、超声催化, 不但能减少环境污染, 节约能源,是实现化学实验绿色化的一个重要方法。
3.7研究对基础化学实验废液的处理
化学实验要产生大量的废弃物, 如做完实验,把废液往水池中一倒, 自来水一冲, 不及时处理随意排放, 久而久之不仅对环境造成污染, 而且会淡化人们的环保意识, 养成不良的习惯。废液绝不可以倒入下水道, 应该设有废液缸, 作统一回收处理。
放弃有污染的传统化学实验, 探索传统化学实验的绿色化改造, 是化学实验工作的必然趋势。实现大学化学实验绿色化的途径还很多。总之,全面实现化学实验绿色化的道路还很漫长, 这期间, 不但需要对化学实验教学进行绿色化改革, 更需要高校化学教育工作者对化学实验绿色化的方法进行深入的研究与探索, 推动整个高等化学教育质量的提高。
参考文献:
[1] 朱清时. 绿色化学与可持续发展[J] . 中国科学院院刊, 1997( 6) : 415-420.