在中学推行绿色化学实验的措施及意义

2014-02-20 07:22廖常明
教师·中 2014年1期
关键词:绿色化学安全环境保护

廖常明

摘 要: 化学工业在推动了生产力的进步和社会的发展,为人类带来丰富的物质产品的同时也给人类社会带来了污染与破坏,给人类以及其他地球上的生物的生存造成了巨大的威胁。在这种情况下,绿色化学应运而生,并成为一种必然趋势。在中学化学实验课上推行绿色化学的意义不仅是从最大程度上减少化学实验带来的污染和危害,而且能够培养学生的绿色环保意识,为他们将来进入工作岗位提供绿色环保的知识和理论依据,让绿色化学实验成为一项“功在当代,利在千秋”的事业。

关键词: 绿色化学;环境保护;资源节约;安全

化学工业推动了生产力的进步和社会的发展,为人类带来丰富的物质产品,为人类的文明做出了巨大的贡献,但是它也引起了地球环境以及物质资源的危机。环境、资源和人口成为了困扰当今社会的三大主要问题。资源枯竭,我们可以找替代产品,人口剧增我们可以实行计划生育,但是地球环境一旦遭到破坏就很难再恢复原貌。而化学的污染成为了一系列污染问题中的罪魁祸首,几乎每一种污染都可以找到化学的踪迹。化学家既然能够用自己的智慧为人类社会做出贡献,同样也能够运用他们智慧的大脑来解决化学污染问题,让化学工业成为环境的朋友。

为了适应人类的发展和社会的需求,绿色化学应运而生,成为了当今国际化学界研究的热门课题。在教学过程中,我们也应当把绿色环保的思想贯穿始终,以达到培养学生环保意识和实行绿色化学创新性教育的目的。

绿色化学又可叫做清洁化学、环境友好化学、环境无害化学等。绿色化学的实行目的是利用先进的科学技术减少或消除化学工业对人类健康及生存环境带来的伤害。绿色化学的最高目标是不使用有毒有害的物质、不生产有毒有害的产品、不排放有毒有害的废弃物,力争从生产源头控制污染的排放,真正做到保护环境从治本开始。实现化学实验教学绿色化的具体措施有以下几点:

第一,保留符合或基本符合绿色化学要求的实验。在高中阶段,我们涉及的实验主要有化学实验室常用仪器的操作使用、常见气体的制备与收集实验、对常见的物质进行分离和提纯的实 验、能根据要求配制溶液的实验等。其中,将金属钠投入到盛有乙醇的试管中释放出氢气的反应,紫色的石蕊试液和无色酚酞试液遇碱变色的实验,钠在空 气中燃烧以及钠投入到水中的实验等都是 符合绿色化学要求的实验可以保留下来。

第二,对环境产生污染的实验要对其原材料的选择及其工艺进行改进。在高中阶段中所涉及的对环境会产生污染的化学实验占了总实验的63%。通过总结实践经验和参考一些文献资料,改进的办法可以从以下几个方面着手:

(1)改良催化剂。例如,在教材中浓硫酸可以用作乙酸、乙酯的制备实验,但是浓硫酸的强氧化性会造成反应物氧化、碳化,影响产品质量与产量,产生大量的废弃物,污染环境。如果我们将催化剂换成活性较高的固体强酸(SiO2 /SO2 -4),不仅能让实验顺利地进行,不会对学生的人身安全造成威胁,而且也不会对环境产生污染。

(2)改进加热方式。目前存在的加热方式有很多种,传统的加热方式有酒精灯、煤油灯加热,现在也逐渐流行微波辐射加热等新兴的加热技术。微波辐射加热技术不仅比传统的加热方式省时,而且加热均匀能提高化学产品的纯度与出产率。(3)将常规实验改成微型实验。微型的化学实验的特点就是药品的用量少,对环境污染小。微型化学实验是以尽可能少的化学试剂来进行的化学实验,它使用化学试剂的剂量一般只为常规实验用量的几十分之一甚至是几千分之一。微型实验不仅能节约实验材料,减少对环境的污染,而且实验的效果也非常的准确和明显。微型化的化学实验,还能培养学生的环境保护和资源节约的意识。

(4)引入计算机等多媒体技术,将操作实验改为演示实验。有一些易燃、易爆的实验和涉及有毒物品的实验对学生的人身安全造成了威胁,我们可以将这一类实验做成演示实验播放给学生看,例如,芳烃和卤代烃的性质实验。利用多媒体设备给学生演示实验,不仅可以避免实验带来的污染,免去实验给学生带来的危害,还可以改变传统的教学模式,吸引学生的注意力,提高他们学习化学的兴趣。

第三,建立健全的实验室有毒有害物回收和处理制度。实验室的废弃物虽然没有工厂的多,但是日积月累,对环境的影响也是非常大的。建立健全的实验室有毒有害物回收和处理制度应该从实验室成立起来就开始,根据废弃物的种类和性质,制定相对应的回收或处理制度。

总之,绿色化学已经成为了化学发展的一种必然趋势。推行绿色化学实验的意义不仅能从最大程度上减少化学实验带来的污染和危害,而且能够培养学生的绿色环保意识,为他们将来进入到工作岗位提供绿色环保的知识和理论依据。可以说,绿色化学实验是一项“功在当代,利在千秋”的工作。

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