馬大雁 宋鳳才
摘要:隨著我國現代化教育理念的不斷深入,化學實驗教學,也積極的開展了化學實驗研究,并推進化學實驗教學的綠色化,從而更好的實現其教育的可持續發展。對此本文就化學實驗教學綠色化改革實踐,結合其化學教學實驗綠色化的意義、以及實踐的途徑等內容進行分析,希望對于當前化學實驗綠色化目標的實現,騎著積極促進的意義。
關鍵詞:化學實驗;綠色化學;教學改革;實踐
前言:
化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學對學生科學思維、動手能力、創新意識的培養,騎著重要的作用。但多數化學實驗不可避免地對環境造成污染,產生的廢水、廢氣、廢渣未經處理就直接排放到環境中,對環境造成了破壞。20世紀80年代發展起來的綠色化學,是一門具有明確的社會需求和科學目標的新型交叉學科,其目標是:用化學技術方法去減少 或消滅對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、溶劑、試劑、催化劑、產物、副產物等的使用和產生,其終極思想在于不再使用有害的物質、不再產生廢物、不再處理廢物。
用行毒有害的質.不再產生廢物、不再處理廢物。
一、化學教學實驗綠色化的意義
化學實驗課。注重學生觀察、認識、理解化學反應事實,以及理論驗證,方法等基本技能的培養,進行科學實驗工作方法的初步訓練,培養學生獨立思考和獨立工作的能力,培養學生的創新思維和創新能力;培養學生嚴肅的科學態度,嚴謹的學風和良好的實驗室工作習慣。隨著人們環境保護意識的提高及環境保護工作的深人.科學實驗(含實驗教學)的環境保護問題越來越被人們重視。人們在開展實驗室“三廢”處理的探索中,逐步形成了清潔實驗的概含,通過對實驗“三廢”的集中處理和綜合利用,實現對貴重金屬和試劑的回收利用以及”三廢”的達標排放。
綠色化學的研究原則主要有以下幾點;第一、采用無毒無害的原料,即在選擇化學實驗時應盡量選擇采用那些無毒無害試劑的實驗。第二、在無毒無害的反應條件(催化劑、溶劑)下進行反應,即在選擇化學實驗時應盡量選擇水作溶劑或無溶劑下進行反應,盡量避免有毒有害和易揮發性有機溶劑的使用;盡量避免使用有毒有害的物質作為催化劑,而采用無毒無害的物質作催化劑,如固體酸堿、酶等作為催化劑。第三、具有原子經濟性,即反應有高選擇性,副產物極少,基至實現“零排放”。第四、產品應是環境友好的,即在選擇化學實驗時應盡量使生成物無毒無害。
綠色化學理念作為可持續發展素質的重要組成部分,是當代大學生應具備的基木素質。只有具備較強綠色化學理念和環境保護意識,才能適應社會和經濟發展的需要。作為綠色化學這一更高層次的交叉學科,與教育部門日前對學科專業建設的要求完全一致,符合21世紀社會發展對人才培養的要求,與高等教育改革的形勢要求相符。因此,在教學中向學生灌輸綠色化學思想,積極開展綠色化學實驗研究,并推進化學實驗教學的綠色化,具有十分重要的作用。
二、化學實驗教學綠色化改革的實踐
(一)注重其微型化學實驗的開展
微型化學實驗是綠色化學實驗的重要組成部分,我們應該把握住微型化學實驗的精髓,積極開展化學實驗的微型化研究。微型化學實驗是以盡可能少的試劑,來獲取所需化學信息的實
驗原理與技術,而不一定要在微型儀器中進行。由于試劑用量大大減少,產生的“三廢”量也非常少,基本解決了對環境的污染問題,也大大地節節約約了實驗費用。多年來,我們對傳統的實驗進行了改進,采用了“性質實驗點滴化,分析實驗減量化,合成實驗微型化”,用已有的儀器就能完成大多數實驗從而實現了“以盡可能少的試劑獲取所需化學信息.”的目標。
(二)注重其串聯實驗與試劑的回收利用
串聯實驗是指通過調整實驗次序,使一個實驗的產物成為下個實驗的原料。如把萃取和蒸餾實驗安排在一起,利用四氯化碳萃取碘的水溶液,得到碘的四氯化碳溶液,然后在碘的四氯化碳溶液中加入氫氧化鈉溶液至紫色剛好消失,利用反萃取把四氯化碳分離出來,最后進行蒸餾,使四氯化碳回收再利用。串聯實驗以及試劑的回收利用在一定程度上減輕了常規實驗對環境的污染,有利于環境保護。
(三)加強合成實驗的優化
如酯合成實驗的共同特點是采用濃硫酸為催化劑,實驗過程中會產生廢酸,造成環境污染,若選擇固體強酸為催化劑,就可以克服這一缺點。大量研究表明,固體強酸催化酯化反應,不僅具有很高的轉化率、選擇性,而且反應速度快,催化劑易于分離回收重復使用等特點是一類理想的環保催化劑。因此,用固體強酸取代濃硫酸作為催化劑,就可以實現酯合成教學實驗的綠色化?;瘜W實驗中,合理地采用微波合成技術進行基礎化學實驗設計是進行化學實驗綠色化工作的重要組成部分。此外,固相合成反應也是值得推廣的一類清潔實驗方法。
(四)加強實驗室三廢的處理
化學實驗室的環境保護應規范化、制度化,應對每次產生的“三廢”進行處理。把用過的酸類、堿類、鹽類等各種廢液、廢渣,分別倒入各自的回收容器內,按照國家要求的排放標準進行處理,可采取中和、吸收、燃燒、回收循環利用等方法來處理廢棄物,對于實驗過程中產生大量有毒有害及腐蝕性的氣體,在通風櫥內完成實驗,并將尾氣進行集中收集,采用吸收、中和等方法集中處理,對于重金屬廢液一般采用回收的方法進行處理。在開放實驗中,鼓勵學生設計一些廢液的處理或回收實驗,如銀廢液回收銀、含碘廢液回收碘、含鉻廢水的處理等,這有利于提高學生的環保意識。
總結
綜上所述,通過對于化學實驗教學録色化改革實踐的分析,發現現階段的的實驗教學,并不能達到綠色化學的水平,對此就應當從第一次實驗開始,把綠色化學思想、內容、技術和方法貫穿于整個實驗教學的全過程,培養學生的綠色化學意識和環境保護意識。
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