陶睿
摘要:积极开展绿色化学实验研究,并推进化学实验教学的绿色化,是可持续发展的必要选择。探讨了在化学实验教学中实施教学的重要性和必要性,介绍了开展绿色化学实验教学的尝试。通过开展微型化学实验、串联实验以及试剂的回收利用、对一些合成实验进行改进、妥善处理实验产生的“三废”等途径实现化学实验绿色化的目标。
关键词:化学实验;绿色化学;教学改革
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随着时代、科技的不断发展,世界环境污染的问题也渐渐搬上了台面,成为了世界各国所关注问题中的重中之重。再者,在20世紀90年代,就日益严重的环境污染问题,美国化学会(ACS)提出了“绿色化学”的口号,并得到了世界各国的普遍认同和接受,也成为了各国可持续发展中的重要组成部分。那么,“绿色化学”是什么呢?根据百度说明,就是设计研究没有或者尽可能小的对环境产生负面影响,并在技术与经济上带有一定的长期可行性。再者,绿色化学又有环境友好化学和环境无害化学、清洁化学等别名。但是,为了国家日后的发展与进步,化学实验也还是得继续进行,那么,化学老师在教学中的任务也变得重要了起来。不仅是因为化学老师有教导学生去探讨研究化学,重要的是引导学生去研究绿色化学。这就需要教师以身作则,在实验教学中针对实验残留的“三废”实施有效的控制和治理,从而提高学生的环保意识,带动绿色化学的发展。
一、应绿色化学响应的化学教学内容改革
为了响应绿色化学的号召,在化学教学的课程开展上,教师应该改革化学教学中的内容,并本着环保的职责学会运用绿色无污染或者污染性较小的化学用品来主导实验,推进实验的进行。那么,这就需要去解决如何选择较为绿色的物质来做实验,以及如何去缩短实验的成本。就拿“乙酸乙醇”的制作来作为案例,倘若采用无机固体酸催化剂去代替制作中腐蚀性强,污染性大的H2SO2,那么既可以保证制作乙酸乙醇时候的安全性,对于回收率,以及对于传播绿色化学,保护环境都大有益处。
在化学教学的课程中,主要都是一些比较常规化的实验,主要是有机物的实验与分析。但是,这些实验中的缺陷是试剂的用量很大,毒性也不可小嘁,并且有较强的腐蚀性。那么,针对这个问题,教师对于器材的选择也该有所改变。比如教师可以采用先进的实验性器具,比如质谱仪。质谱仪的好处在于可以在一定的程度上降低化学试剂的使用量,并且,在培养学生了解操作仪器的同时还能减少对环境的污染。
其实,响应绿色化学这个各国都推崇的目标,教师也可以学着与时俱进,可以在化学实验中适当的增加对化学试剂的实验与研究。这个创新既有利于学生完成实验教学的大纲目标要求,对于环境的保护,学生对化学物的理解与学习也有一定的好处。当然,在这其中,化学试剂毒品中的毒性以及价格等方面也是教师需要去考虑筛选的,力求以最好最有效的方法做实验,在响应绿色化学的同时引导学生对探索、研究绿色化学产生浓厚的兴趣。
二、合成实验中需要选择合适环保的物质进行改进
在化学教学的合成实验中,不可否认的,有些试剂虽然对于实验有一定的催化作用,但是使用那些试剂所产生的环境污染的后果也同样值得我们去注意。那么,我们需要选择合适环保的物质进行改进。其实,催化剂不能单单只选择用液体物质,其实固体物质也会有同样的作用的。例如:在酯的合成实验中,如果选择固体强酸代替浓硫酸作为催化剂,就可以在保证实验顺利完成的同时还能减少对环境的污染。再者,有关报告表示,用固体强酸作为酯的催化剂,不仅能减少环境污染,还具有很高的转化率和选择性,且有反应速度快,易回收等特点,是理想环保的催化剂之一。同样的,在许多其他的化学实验中,有时候合理的进行适合环保的改进能更好的提高实验的效率,并推行环保这个世界推崇的目标之一。不论是选择用固体替代液体还是反之,总而言之,适合最好,不断的改进才能有更好的发展。
三、实验中产生的“三废”应妥当处理
在化学教学的实验中,不可避免的会或多或少出现“三废”,那么解决这些残留物也是教师必须关注的事情之一。除了要把用过的酸碱类等残留物分别倒入规定的容器内回收,按照国家的规定处理外,教师还应该选择在通风橱的地方完成实验,以便更好的收集尾气,防治有腐蚀性等毒气的泄露。再者,在此基础上,教师还可以设计化学实验,让学生试着去处理残余的“三废”,开拓学生的思维能力,让学生更好的了解这些残留物的危害与处理方法,这对于学生日后对化学的研究也可以打下一定的基础。
四、循环利用实验残余,大力宣传绿色化学
在化学实验教学中,除了有“三废”的出现,还会有可以循环利用的残余物。这个时候,教师就可以学着串联实验。什么是串联实验呢?简单来说就是将有关联的实验串联起来,比如把萃取和蒸馏实验放在一起,利用两者之间的关联回收利用,在一定程度上减轻了常规实验对环境的污染,对于保护环境有着一定的益处。
总而言之,时代在不断的发展,科技也同样。那么,可持续发展不再只是口头说说而需要落在实处。而我们身为化学教育工作者,推行绿色化学和保护环境成为了我们义不容辞的责任。在给学生做化学教学实验的指导的时候,我们也要潜移默化的传输“绿色”、“环保”等概念。从而促使学生对可持续发展提高认识,也希望学生在日后对化学的发展探索上可以探索出新的思路,提出新的想法,推动绿色化学的的推行与发展。
参考文献:
[1]杨柳、卢正丹,高校化学实验教学的绿色化改革,中国西部科技,2012年12月
[2]黄素芳,分析化学实验教学绿色化改革从源头开始,化工时刊,2014年06月