浅论化学实验教学的绿色化

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1、浅论化学实验教学的绿色化ok3icroscalechemicalexperiment或microscalelaboratory简称M.L.)是20世纪80年代经济发达国家的高校为解决化学专业,耗资巨大的三废处理问题、实验安全问题及一些试剂价格过于昂贵而发展兴起的一种新实验方法,它的试剂用量是常量实验的十分之一至千分之一。微型化学实验是绿色化学实验的重要组成部分,我们[1][2][3]下一页ok3ol·L降至0.01mol·L~0.02mol·L,滴定管使用25mL的,锥形瓶改用100mL微型化学实验的主

2、要优越性在于:试剂用量大大减少,减少了相关辅助材料、水电的消耗,降低了实验成本,也提高了实验的安全性;产生的“三废量很少,改善了实验环境条件,极大的减少了对环境的污染。微型化学实验具有减少污染、安全、节约实验经费与时间等优点,是化学实验绿色化的重要手段,值得大力提倡和采用。(2)串联实验以及试剂的回收利用串联实验是指通过调整实验次序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如把萃取和蒸馏实验安排在一起,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氢氧化钠溶液至紫色刚好消失

3、,利用反萃取把四氯化碳分离出来,最后进行蒸馏,使四氯化碳回收再利用串联实验以及试剂的回收利用在一定程度上减轻了常规实验对环境的污染,有利于环境保护。(3)寻找替代性试剂、溶剂、催化剂实现同一变换可能存在几种可供选择的试剂、溶剂、催化剂,只要可能,实验过程中应尽量寻找实现同一变换最无害的试剂替代有毒有害的试剂;通过改变反应的溶剂,用不易挥发、无害的溶剂(H2O)代替挥发、有毒的溶剂;用高效、无毒、无害的催化剂代替腐蚀性严重的催化剂。如无机实验中,可用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氢进行阳离子沉淀实验;有机实验中

4、,甲苯可用来代替苯作为更安全的有机溶剂;酯类合成实验中,可用无机盐、离子交换树脂、高效固体酸Fe2O3-SO4代替浓H2SO4作催化剂,不仅具有较高的选择性、转化率,还可避免浓H2SO4腐蚀性,而且反应速度快,催化剂易于分离回收重复使用等特点是一类理想的环保催化剂。(4)妥善处理实验产生的“三废”化学实验室的环境保护应规范化、制度化,应对每次产生的“三废”进行处理。把用过的酸类、碱类、盐类等各种废液、废渣,分别倒入各自的回收容器内,按照国家要求的排放标准进行处理,可采取中和、吸收、燃烧、回收循环利用等方

5、法来处理废弃物,对于实验过程中产生大量有毒有害及腐蚀性的气体,在通风橱内完成实验,并将尾气进行集中收集,采用吸收、中和等方法集中处理,对于重金属废液一般采用回收的方法进行处理。在开放实验中,鼓励学生设计一些废液的处理或回收实验,如银废液回收银、含碘废液回收碘、含铬废水的处理等,这有利于提高学生的环保意识。三、实现绿色化学实验教学的其他途径(1)开放研究性课题,让学生自主探求解决环境问题的新方式。研究性课程的设置,意在培养学生独立思考、自主学习,应加以合理引导,抓住机遇,从课题选择上适当调整,促进学生关注

6、社会、关注环境的意识。(2)提高教师实施绿色化学教育的能力和专业水平。高素质的教师是培养造就高素质学生的基本保证。绿色化学是化学科学与环境科学、生物科学、医学科学等学科结合的产物,是化学科学的发展与进步,仍然属于化学范畴,因此,化学教育工作者不仅要系统地学习关于绿色化学的理论知识,学习有关绿色化学技术的最新研究成果和发展方向,以及与之相关学科的知识,还必须有扎实宽厚的化学基础知识、理论和技能。(3)要改进教学方法,提高教学手段的现代化下一页水平。传统的教学方法是伴随着应试教育产生的,不利于培养学生的创新

7、精神和实践能力。要积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新意识。电化教学手段(包括投影、录像、光盘等)和信息网络手段(如上网、使用多媒体等)能更直观、形象的体现绿色化学内容,更迅速地获取有关绿色化学知识及技术的最新成果,便于教师教和学生学。还要开发能辅助设计的计算机软件,以帮助设计和实施绿色化学,这对绿色化学的发展进步大有裨益。环境保护是我们的立国之策,强国之本,必须予以高度重视。作为一名化学教师,在教给学生知识和技能的同时,还要教给学生保护环境防止污染的思想和方法,最大限度地消除或减轻实验对

8、环境所造成的危害,使化学实验绿色化。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。