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环境污染所带来的土壤沙漠化、森林破坏,温室效应、酸雨和臭氧层破坏等都会给生态系统造成直接或间接的破坏和影响,同时也影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。而这些污染又多数与化学有关,作为一名中学化学教师有义务尽自己的一点微薄之力保护环境,提高学生环保意识。所以我们有必要对化学实验教学进行调整或改进创新,从而打造和谐实验、绿色环保实验,走可持续发展道路。为此,我对化学实验进行了如下几点改进以体现环保思想:
一、改进实验装置,将常规实验改成微型实验
实验微型化就是尽量利用少量反应物在日常的化学实验教学中,怎样才能实现“尽可能小剂量实验”呢?我们可以使用微型化学实验仪器,可以减少试剂在器皿上的附着量。微型化学实验不是常规实验的简单微缩,也不是对常规实验的补充,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。例如,在浓硝酸与铜片反应的实验中, 释放出的NO2是有刺激性气味的有毒气体,危害了学生的身体健康。如果改成微型实验效果将好得多,将铜片改成细长铜丝,这样只需拉出铜丝于试管外,即可随时中断反应,减少了不断逸出的NO2对教室环境的污染,也能达到实验的教学目的。
二、将有毒实验改成封闭实验
化学教学中存在很多的有毒实验,如氯气的制备与性质实验、二氧化硫的制备与性质实验,这些气体都是有毒的,除了前面所说的将实验微型化以外,还可以将实验改为封闭实验。气体的制备实验必须在封闭的状况下进行,必须进行尾气处理。如氯气的制备实验,最后产生的尾气通入氢氧化钠溶液,防止氯气逸出造成空气污染。为防止在收集多瓶氯气时逸出太多的氯气,可对实验进行如下改进:①按图2组装好仪器,烧杯中装好NaOH溶液。②检查装置的气密性。③装入药品。④制取并收集氯气。⑤先关闭止水夹K2,打开止水夹K1,用a1收集好一瓶氯气,关闭止水夹K1,更换集气瓶再收集氯气,打开止水夹K2,再用b1收集氯气。可见在此收集过程中氯气几乎被全部收集,有效地减少了氯气向空气中逸散在可能性,从而减少了对人体的危害和对环境的污染。
三、对产生大量烟的实验进行创新改进
例如:钠在空气中燃烧的实验,在实验过程中,按课本及参考书中介绍的方法,实验过程中会损坏很多玻璃管或蒸发皿,如选用石棉网将会造成石棉网受损,实验后的石棉网也不能再次使用。更重要的是反应生成的过氧化钠烟雾,扩散到大气中,既污染环境,又不易观察生成物的颜色。改进做法:将石棉网换成方形的白铁皮或铝片,折起四边成小盒状,将吸干煤油后的一绿豆大小的钠放在其中,将其置于三角架上,用酒精灯加热,钠很快便可熔化、燃烧。可看到钠逐渐燃烧,呈黄色火焰,生成菜花状的淡黄色固体。改进后的优点:生成的过氧化钠基本上都留在白铁皮或铝片上,既环保,又容易观察到产物的颜色;冷却后取出燃烧产物,将白铁皮或铝片清洗干净擦干以备后用。这样既完成实验减少了污染,又避免对实验器材的浪费。
四、对关联实验进行合并组装,避免多次污染
对关联实验进行合并组装是指把关联实验通过调整,把几个分散的实验组合成一个整体,连续做一个系列实验,同时使一个实验的产物成为下一个实验的原料。实际教学过程中,多数教师和学生采用一个实验只能说明物质的一个性质,要完整地学习某一物质的知识就要做很多个单一的实验。这样做既多损耗了药品,又浪费了时间,同时还增加了有毒物质扩散到环境中的机会。将实验组装合并后,就可以较好地解决上述问题。如:氯气的制备和性质实验,利用制气装置和带支试管将氯气的制备和性质实验、尾气吸收装置有机地串联起来形成密闭体系,可以连贯性地完成氯气的制取、铁丝与氯气的反应、氯气氧化性实验、对品红和鲜花的漂白共五个实验。这样多个有关气体性质的实验一次性完成,有毒气体经多次反应和吸收,有效地减少了有害气体的释放,又节省了实验时间。
五、对实验用剩的药品和实验“三废”合理处置
1.能循环使用的回收再利用。随着工农业的迅速发展,废气、废水、废渣的排放量的日益增多,严重危害人类的生存环境,影响着人们的身心健康。在化学实验中,不仅要少用药品减少废弃物,同时对用剩的药品和废弃物也要合理处置,决不能随意倾倒,对环境造成污染。如:萃取实验用的有机溶剂有CCl4、煤油等,如果废弃了,不仅污染了环境,而且会产生新的隐患。如果进行回收、集中、化学处理,它们又可重新使用。
2.不能循环使用的进行无害化处理。 实验室产生的“三废”首先要分类放置,然后采取合理的方法分别处理。如:二氧化硫、氯气、硫化氢、氟化氢等可用导管通人碱液中,使其大部分吸收后排出。一氧化碳可用点燃的方法使其转成二氧化碳。少量有毒的废渣可埋于地下并固定起来,防止污染地下水源等。
综上所述,化学实验教学中要力求利用实验药品最少,获得最佳的实验效果,最大限度地减少废弃物,以此在化学实验教学中体现环保思想。
一、改进实验装置,将常规实验改成微型实验
实验微型化就是尽量利用少量反应物在日常的化学实验教学中,怎样才能实现“尽可能小剂量实验”呢?我们可以使用微型化学实验仪器,可以减少试剂在器皿上的附着量。微型化学实验不是常规实验的简单微缩,也不是对常规实验的补充,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果。例如,在浓硝酸与铜片反应的实验中, 释放出的NO2是有刺激性气味的有毒气体,危害了学生的身体健康。如果改成微型实验效果将好得多,将铜片改成细长铜丝,这样只需拉出铜丝于试管外,即可随时中断反应,减少了不断逸出的NO2对教室环境的污染,也能达到实验的教学目的。
二、将有毒实验改成封闭实验
化学教学中存在很多的有毒实验,如氯气的制备与性质实验、二氧化硫的制备与性质实验,这些气体都是有毒的,除了前面所说的将实验微型化以外,还可以将实验改为封闭实验。气体的制备实验必须在封闭的状况下进行,必须进行尾气处理。如氯气的制备实验,最后产生的尾气通入氢氧化钠溶液,防止氯气逸出造成空气污染。为防止在收集多瓶氯气时逸出太多的氯气,可对实验进行如下改进:①按图2组装好仪器,烧杯中装好NaOH溶液。②检查装置的气密性。③装入药品。④制取并收集氯气。⑤先关闭止水夹K2,打开止水夹K1,用a1收集好一瓶氯气,关闭止水夹K1,更换集气瓶再收集氯气,打开止水夹K2,再用b1收集氯气。可见在此收集过程中氯气几乎被全部收集,有效地减少了氯气向空气中逸散在可能性,从而减少了对人体的危害和对环境的污染。
三、对产生大量烟的实验进行创新改进
例如:钠在空气中燃烧的实验,在实验过程中,按课本及参考书中介绍的方法,实验过程中会损坏很多玻璃管或蒸发皿,如选用石棉网将会造成石棉网受损,实验后的石棉网也不能再次使用。更重要的是反应生成的过氧化钠烟雾,扩散到大气中,既污染环境,又不易观察生成物的颜色。改进做法:将石棉网换成方形的白铁皮或铝片,折起四边成小盒状,将吸干煤油后的一绿豆大小的钠放在其中,将其置于三角架上,用酒精灯加热,钠很快便可熔化、燃烧。可看到钠逐渐燃烧,呈黄色火焰,生成菜花状的淡黄色固体。改进后的优点:生成的过氧化钠基本上都留在白铁皮或铝片上,既环保,又容易观察到产物的颜色;冷却后取出燃烧产物,将白铁皮或铝片清洗干净擦干以备后用。这样既完成实验减少了污染,又避免对实验器材的浪费。
四、对关联实验进行合并组装,避免多次污染
对关联实验进行合并组装是指把关联实验通过调整,把几个分散的实验组合成一个整体,连续做一个系列实验,同时使一个实验的产物成为下一个实验的原料。实际教学过程中,多数教师和学生采用一个实验只能说明物质的一个性质,要完整地学习某一物质的知识就要做很多个单一的实验。这样做既多损耗了药品,又浪费了时间,同时还增加了有毒物质扩散到环境中的机会。将实验组装合并后,就可以较好地解决上述问题。如:氯气的制备和性质实验,利用制气装置和带支试管将氯气的制备和性质实验、尾气吸收装置有机地串联起来形成密闭体系,可以连贯性地完成氯气的制取、铁丝与氯气的反应、氯气氧化性实验、对品红和鲜花的漂白共五个实验。这样多个有关气体性质的实验一次性完成,有毒气体经多次反应和吸收,有效地减少了有害气体的释放,又节省了实验时间。
五、对实验用剩的药品和实验“三废”合理处置
1.能循环使用的回收再利用。随着工农业的迅速发展,废气、废水、废渣的排放量的日益增多,严重危害人类的生存环境,影响着人们的身心健康。在化学实验中,不仅要少用药品减少废弃物,同时对用剩的药品和废弃物也要合理处置,决不能随意倾倒,对环境造成污染。如:萃取实验用的有机溶剂有CCl4、煤油等,如果废弃了,不仅污染了环境,而且会产生新的隐患。如果进行回收、集中、化学处理,它们又可重新使用。
2.不能循环使用的进行无害化处理。 实验室产生的“三废”首先要分类放置,然后采取合理的方法分别处理。如:二氧化硫、氯气、硫化氢、氟化氢等可用导管通人碱液中,使其大部分吸收后排出。一氧化碳可用点燃的方法使其转成二氧化碳。少量有毒的废渣可埋于地下并固定起来,防止污染地下水源等。
综上所述,化学实验教学中要力求利用实验药品最少,获得最佳的实验效果,最大限度地减少废弃物,以此在化学实验教学中体现环保思想。