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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);大學(xué);化學(xué)實(shí)驗(yàn);策略
大學(xué)化學(xué)屬于工科院校非化學(xué)化工專業(yè)設(shè)置的一門基礎(chǔ)課程,也是大學(xué)中唯一的化學(xué)類課程,其教學(xué)效果關(guān)系著學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。大學(xué)化學(xué)面對的是非化學(xué)化工專業(yè)的學(xué)生,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入綠色化學(xué)理念,具有獨(dú)特的優(yōu)勢?,F(xiàn)階段,綠色化學(xué)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為化學(xué)科研工作的前沿,受到了各國政府部門的高度關(guān)注。
1綠色化學(xué)的概念與意義
綠色化學(xué),也稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或者清潔化學(xué),是一門基于化學(xué)學(xué)科,具備明確的科學(xué)目標(biāo)和社會(huì)需求的新興學(xué)科。從概念上分析,綠色化學(xué)是指在進(jìn)行化學(xué)品制造和使用的過程中,通過對原料的有效利用以及合理的操作,盡可能消除廢棄物,減少和避免對有毒有害化學(xué)試劑的使用。發(fā)展綠色化學(xué)的主要目標(biāo),是在節(jié)約資源的前提下,從源頭上進(jìn)行污染的防治工作,將環(huán)境治理從治標(biāo)轉(zhuǎn)為治本。與傳統(tǒng)化學(xué)相比,綠色化學(xué)最為顯著的特點(diǎn)有兩個(gè),一是最大限度的對原材料進(jìn)行了利用,二是最大限度的減少了廢棄物的排放。從科學(xué)的觀點(diǎn)分析,綠色化學(xué)是針對傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的一種改進(jìn)與創(chuàng)新;從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)分析,綠色化學(xué)通過對資源的合理利用,能夠有效降低成本;從環(huán)境的觀點(diǎn)分析,綠色化學(xué)能夠從根本上對污染進(jìn)行治理,符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的客觀要求[1]。推動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化,是當(dāng)前大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的重要方向,受到了科研機(jī)構(gòu)、政府部門以及學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注,也取得了比較明顯的成效?;诰G色化學(xué)原則,構(gòu)建全新的大學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)體系,針對當(dāng)前普遍存在的高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的環(huán)境污染問題進(jìn)行深入探究,可以有效減少環(huán)境污染,體現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。從目前來看,綠色化學(xué)已經(jīng)逐漸成為化學(xué)教育的一個(gè)重要內(nèi)容,通過相應(yīng)的研究和實(shí)踐,能夠?qū)瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室中的常見廢棄物進(jìn)行無害化處理,減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的環(huán)境污染,保證了實(shí)驗(yàn)過程的綠色化,同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生環(huán)保意識和綜合素質(zhì)的提高。
2大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染問題的誘發(fā)因素
就目前而言,在大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,環(huán)境污染問題頻發(fā),其主要誘發(fā)因素有幾個(gè):
2.1認(rèn)識不足,經(jīng)費(fèi)欠缺
當(dāng)前,許多高校在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中,存在著資金投入不足的問題,經(jīng)費(fèi)往往只能用于購買實(shí)驗(yàn)藥劑,或者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)器材的更新,沒有直接針對實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行處理的設(shè)備,在污染防治方面顯得力不從心。同時(shí),部分高校對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)引發(fā)的環(huán)境污染問題缺乏到位的認(rèn)識,在實(shí)驗(yàn)中一味強(qiáng)調(diào)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,忽視了對于藥品、設(shè)備以及學(xué)生操作的管理。教師和實(shí)驗(yàn)室管理人員缺乏環(huán)保意識,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的污染可以直接忽略。在這樣的背景下,一些實(shí)驗(yàn)室會(huì)直接將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物倒入垃圾桶或者下水道,而氣體廢物則直接排放,造成了比較嚴(yán)重的環(huán)境污染問題[2]。
2.2重視不足,安排不當(dāng)
在對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行安排時(shí),由于缺乏環(huán)保意識,沒有重視污染防治工作,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不合理,容易引發(fā)環(huán)境污染。另外,部分高校沒有及時(shí)對試驗(yàn)教材進(jìn)行更新,使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容陳舊,缺乏創(chuàng)新,甚至僅僅要求學(xué)生能夠了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的,掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟和結(jié)果,對于實(shí)驗(yàn)可能帶來的污染問題則直接無視,影響了學(xué)生的全面健康發(fā)展。
2.3理論不足,回收缺失
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,產(chǎn)生的廢棄物類型多樣,回收處理流程繁瑣,從目前來看并沒有專門針對化學(xué)廢棄物回收處理的理論指導(dǎo),嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)室廢棄物的回收工作,也是造成化學(xué)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染問題的一個(gè)主要原因[3]。針對上述問題,高校以及相關(guān)部門應(yīng)該及時(shí)更新觀念,強(qiáng)化認(rèn)識,采取切實(shí)有效的應(yīng)對措施,逐步推進(jìn)高?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化,順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需求,做好環(huán)境保護(hù)工作。
3綠色化學(xué)背景下化學(xué)實(shí)驗(yàn)有效策略
3.1提高環(huán)保意識
在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,應(yīng)該加強(qiáng)對于學(xué)生的教育,引導(dǎo)其樹立起良好的環(huán)保意識。應(yīng)該認(rèn)識到,在新的發(fā)展環(huán)境下,傳統(tǒng)化學(xué)正在逐漸朝著綠色化學(xué)轉(zhuǎn)百年,而綠色化學(xué)并不僅僅是科研人員的任務(wù),更是需要整個(gè)化學(xué)領(lǐng)域的共同參與。對于教師而言,可以通過相應(yīng)的案例,講解國內(nèi)和國外的一些環(huán)境污染事件,使得學(xué)生能夠清除的認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性和迫切性。例如,在對環(huán)境污染問題進(jìn)行講解時(shí),可以引入分組討論的教學(xué)方法,針對一些比較典型的環(huán)境問題,展開討論:空氣污染有哪些危害?霧霾的誘發(fā)因素是什么?如何正確處理塑料袋便捷性、經(jīng)濟(jì)性與環(huán)境污染之間的矛盾沖突?通過這樣的方式,可以激發(fā)學(xué)生對于學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,使得其能夠主動(dòng)參與到討論中,認(rèn)識到發(fā)展綠色化學(xué)的重要性,提升學(xué)生的環(huán)保意識[4]。
3.2加大資金投入
綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展離不來資金和設(shè)備的支持,對于高校而言,必須重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),增加相應(yīng)的設(shè)備。例如,可以在通風(fēng)管道出風(fēng)口設(shè)置氣體處理裝置,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室中統(tǒng)一設(shè)立廢棄物分類系統(tǒng),由學(xué)校組織專人人員進(jìn)行定期收集和處理,避免廢棄物的隨意排放。在條件允許的情況下,還可以在學(xué)校設(shè)置廢水處理系統(tǒng),在提升污水凈化效率和效果的同時(shí),也可以作為環(huán)保教育的一個(gè)基地。3.3規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,新課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,學(xué)生必須能夠熟練掌握基本操作,對進(jìn)行藥品取用、物質(zhì)稱量、加熱處理、器皿洗滌等操作是,動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,運(yùn)用靈活。但是在實(shí)際教學(xué)中,部分學(xué)生并不能嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)定進(jìn)操作,甚至存在著試劑量越大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越顯著的錯(cuò)誤認(rèn)識,不僅導(dǎo)致了藥品的嚴(yán)重浪費(fèi),而且引發(fā)了更大的環(huán)境污染問題。對此,教師應(yīng)該對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作進(jìn)行規(guī)范,減少浪費(fèi)和污染問題,同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生形成演進(jìn)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,引導(dǎo)其掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。另外,可以在定性實(shí)驗(yàn)中,對藥品的使用進(jìn)行定量化,例如,在制作氧氣時(shí),可以結(jié)合相應(yīng)的化學(xué)方程式,依照需要的氧氣的量,對所需高錳酸鉀的用量進(jìn)行估算,以此為依據(jù)取用藥品,這樣可以有效減少浪費(fèi)問題。
3.4倡導(dǎo)微型實(shí)驗(yàn)
所謂微型實(shí)驗(yàn),實(shí)際上是一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),通過盡量少的試劑,獲取盡量多的化學(xué)信息,相比較常規(guī)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),微型實(shí)驗(yàn)具有節(jié)約藥品、現(xiàn)象明顯、減少污染、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境污染問題日漸嚴(yán)峻,可持續(xù)發(fā)展理念持續(xù)深化的背景下,進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)的普及和推廣意義重大。需要注意的是,微型實(shí)驗(yàn)并非是簡單的對常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行壓縮,而是在綠色化學(xué)原則背景下,以預(yù)防化學(xué)污染的技術(shù)、思路和方法,對常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和創(chuàng)新,其核心在于利用盡可能少的試劑獲得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),可以說,微型實(shí)驗(yàn)是綠色化學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一種典型體現(xiàn)。例如,在進(jìn)行銅與稀硝酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化氮?dú)怏w,如果不能對其進(jìn)行有效處理,會(huì)帶來比較嚴(yán)重的環(huán)境污染,但是如果想要對其進(jìn)行統(tǒng)一收集和處理,則需要大量的資金和專業(yè)的設(shè)備。對此,可以重新對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì),引入微型實(shí)驗(yàn)。在具體實(shí)驗(yàn)中,可以在經(jīng)過消毒的針管內(nèi),放入銅片,排盡空氣,然后吸取少量的稀硝酸,以膠塞堵塞針頭。當(dāng)觀察到藍(lán)色溶液,同時(shí)活塞被氣體推動(dòng)后,將針管內(nèi)的溶液注入到氫氧化鈉溶液中,藍(lán)色沉淀物的出現(xiàn)表明硝酸銅也氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)。拉動(dòng)活塞吸入空氣,看到針管內(nèi)部逐漸變成紅棕色,將其注入到滴有酚酞試劑的氫氧化鈉溶液中,紅棕色逐漸消失,對NO的性質(zhì)進(jìn)行惡劣驗(yàn)證。這樣的實(shí)驗(yàn)不僅操作簡單,可靠性強(qiáng),而且不會(huì)產(chǎn)生污染。
3.5改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作
在部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,會(huì)生成一些有毒有害物質(zhì),影響師生的身體健康,引發(fā)環(huán)境污染問題。從綠色化學(xué)的角度,可以在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下,對實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),減少污染。例如,在銅與濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,會(huì)生成二氧化硫氣體,不僅氣味難聞,而且對于人體的危害較大。此時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極討論,看如何才能夠避免實(shí)驗(yàn)過程中二氧化硫氣體的泄露,同時(shí)對其性質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)討論和總結(jié),將原本的實(shí)驗(yàn)裝置改造成了圖1的樣式(略去了夾具和酒精燈)。經(jīng)檢驗(yàn),該裝置具有較強(qiáng)的密封性,可以根據(jù)實(shí)際需要,隨時(shí)進(jìn)行反應(yīng)或者停止反應(yīng),也可以對二氧化硫的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn),更能夠?qū)U氣進(jìn)行處理,符合綠色化學(xué)的基本要求。圖1改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置
4結(jié)語
總而言之,在可持續(xù)發(fā)展理念不斷深化的背景下,綠色化學(xué)逐漸興起,并且迅速成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn),構(gòu)建綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,對化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的環(huán)境污染問題進(jìn)行有效預(yù)防和控制,是非常重要的。對于大學(xué)化學(xué)教師而言,在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,應(yīng)該始終貫穿綠色化學(xué)理念,提高學(xué)生的環(huán)保意識,從根本上對污染進(jìn)行治理,營造出一個(gè)綠色健康的學(xué)習(xí)環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);思想運(yùn)用;高中化學(xué);教學(xué)探索
眾所周知,綠色是健康、環(huán)保的顏色,綠色化學(xué)理念是從源頭上減少和消除污染,真正的實(shí)現(xiàn)零污染。而在社會(huì)飛速發(fā)展的今天,越來越多的人們意識到環(huán)保的重要性,開始提倡綠色化學(xué),綠色化學(xué)思想貫穿了很多方面,并開始向教育系統(tǒng)發(fā)展,高中化學(xué)的教學(xué)開始逐步滲透綠色化學(xué)思想,并在教學(xué)中針對綠色化學(xué)思想進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,同時(shí)也對綠色化學(xué)思想在教學(xué)中的影響進(jìn)行了客觀的對待和運(yùn)用。
一、綠色化學(xué)思想概述
1.綠色化學(xué)概念及核心內(nèi)容
綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)、環(huán)境無害化學(xué)、清潔化學(xué),使用化學(xué)的吉祥虎和方法去減少或消除有害物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。綠色化學(xué)的整個(gè)過程都是無污染的。綠色化學(xué)的核心內(nèi)容是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。
2.綠色化學(xué)思想
綠色化學(xué)教學(xué)思想是將綠色化學(xué)作為化學(xué)教學(xué)的思想理念,并在教學(xué)中逐步將綠色化學(xué)思想滲透到化學(xué)教學(xué)當(dāng)中,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)觀念和環(huán)境保護(hù)意識。高中綠色化學(xué)教學(xué)是指從教學(xué)思想到教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)實(shí)驗(yàn),都要將綠色化學(xué)思想作為教學(xué)的重點(diǎn),同時(shí),還要在實(shí)踐教學(xué)中,將綠色化學(xué)引用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中去,真正的在教學(xué)中貫穿綠色化學(xué)思想。
3.綠色化學(xué)的特點(diǎn)
綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),它的主要特點(diǎn)是:
(1)充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料。
(2)在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少廢物向環(huán)境排放。
(3)提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”。
(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
二、高中綠色化學(xué)的內(nèi)容及特點(diǎn)
1.高中綠色化學(xué)的內(nèi)容
高中綠色化學(xué)就是將“綠色環(huán)保的理念”融入到理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,在理論學(xué)習(xí)中有認(rèn)識到酸雨、大氣污染、固體廢物污染、重金屬污染等對于地球生存生活環(huán)境的破壞,學(xué)習(xí)書中的綠色環(huán)保知識,加強(qiáng)對化工行業(yè)的了解,從自身方面推廣綠色化工、綠色環(huán)保理念,同時(shí)也能提高自身素質(zhì),保護(hù)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方面,做化學(xué)實(shí)驗(yàn)是我們高中化學(xué)中必不可少的實(shí)踐課程,該課程有助于我們深刻的了解各種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、反應(yīng)條件等,有助于我們學(xué)習(xí),我們的綠色化學(xué)就是要在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),正確操作減少污染物生成、采用無害化實(shí)驗(yàn)材料、綠色環(huán)保的處理產(chǎn)生的廢品。
2.高中綠色化學(xué)的特點(diǎn)
高中綠色化學(xué)的的主要特點(diǎn)有幾方面,第一,綠色思想,這是高中綠色化學(xué)的主要特點(diǎn),我們學(xué)校和學(xué)生要從自身認(rèn)識到綠色思想的重要性,并向家人社會(huì)推廣這種思想。第二,學(xué)習(xí)綠色治理,學(xué)習(xí)當(dāng)今世界的各種污染物及其治理的方法。第三,綠色實(shí)驗(yàn),對于實(shí)驗(yàn)中的各種污染物產(chǎn)生做好綠色處理。
三、綠色化學(xué)思想對高中化學(xué)的影響
1.綠色化學(xué)思想對化學(xué)課堂的影響
(1)轉(zhuǎn)變教學(xué)的思想:在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)上,我們教學(xué)的主要目的是為了傳授學(xué)生知識,讓他們了解到物質(zhì)的構(gòu)成、性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等,為了讓他們能夠勝任考試,然而隨著素質(zhì)教育的增加,環(huán)境的惡化,為了保護(hù)環(huán)境綠色化學(xué)的理念應(yīng)運(yùn)而生,這種綠色理念融入化學(xué)中,使得我們重新認(rèn)識化學(xué),學(xué)習(xí)化學(xué),這就要求我們的自我學(xué)習(xí)重新認(rèn)識化學(xué),并傳授給學(xué)生,并且聯(lián)系實(shí)際生活,應(yīng)用到實(shí)際生活中去,實(shí)現(xiàn)真正的素質(zhì)教育,形成真正的化學(xué)思想觀念,為環(huán)境的保護(hù)和治理積蓄力量。
(2)變革教材內(nèi)容:對于教材編制的影響,高中生化學(xué)的學(xué)習(xí)是以后學(xué)習(xí)和研究化學(xué),在化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ),雖然將綠色理念引入化學(xué)教學(xué),但是在教材編制上,我們還是以傳授知識為主,適當(dāng)增加綠色化學(xué)知識,循序漸進(jìn),逐步引領(lǐng)綠色理念,或者編制綠色化學(xué)課外讀物,這樣既能豐富知識又能達(dá)到教學(xué)的目的,例如我們在講硫及其化合物時(shí),教師不僅僅要教受學(xué)生它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)等,還要通過對于二氧化硫和三氧化硫的講解,來了解酸雨的形成及預(yù)防治理措施。
2.綠色化學(xué)思想對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的影響
(1)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化:高中化學(xué)在實(shí)驗(yàn)課上難免會(huì)在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生一定的廢棄物和有污染的氣體或其他產(chǎn)物,綠色化學(xué)思想運(yùn)用到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)就使得在實(shí)驗(yàn)過程中要注意廢棄物的產(chǎn)生于避免,這就使得老師在實(shí)驗(yàn)課上要幫助學(xué)生進(jìn)行廢棄物質(zhì)的回收再利用,并盡可能大的減少物資的浪費(fèi)和廢棄物的產(chǎn)生。綠色化學(xué)思想運(yùn)用于高中化學(xué)教學(xué)的目的就在于使得化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)現(xiàn)無污染,所以,在不影響實(shí)驗(yàn)課程的前提下,盡可能通過循環(huán)利用的方式實(shí)現(xiàn)廢棄物的回收再利用。
(2)對實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行綠色化:高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程要在保證學(xué)生人身安全的前提下進(jìn)行,由于學(xué)校學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中第一次操作,很有可能會(huì)產(chǎn)生一定的操作失誤而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗,由于有些實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性,因此,在材料的x擇上,要保證材料的安全無害。所以,在保證實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯?,盡可能使用環(huán)保型綠色材料,這樣既能保證學(xué)生的人身安全,又能避免污染的產(chǎn)生,同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué),一舉三得。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 無機(jī)化學(xué) 環(huán)保
一、論文的研究意義與背景
改革開放以來我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅速發(fā)展,工業(yè)污染也隨之加重,大量化學(xué)產(chǎn)品的使用既給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,也給人類帶來白色垃圾、環(huán)境致癌物質(zhì)、酸雨效應(yīng)、溫室效應(yīng)等一系列的環(huán)境問題。所謂綠色化學(xué),就是指把化學(xué)知識以及化學(xué)技術(shù)和化學(xué)方法應(yīng)用于化學(xué)產(chǎn)品以及化學(xué)過程中,目的是為了減小或者消除它對人類環(huán)境造成的不良影響。首先,筆者認(rèn)為加強(qiáng)中學(xué)生的綠色化學(xué)教育是我們國家可持續(xù)發(fā)展的必要選擇。綠色化學(xué)概念的提出從源頭上預(yù)防和消除了環(huán)境污染的影響因素,為可持續(xù)的發(fā)展提供了重要的方法和途徑。其次,素質(zhì)教育的基本要求之一就是要讓學(xué)生樹立綠色化學(xué)的意識,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。最后,綠色化學(xué)教育是現(xiàn)代中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的需要,與學(xué)生的實(shí)際生活密切相連。
二、如何在化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教學(xué)的理念
1.理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容貫穿綠色化學(xué)的概念
如何在化學(xué)教學(xué)的課堂中貫穿綠色化學(xué)的教學(xué)方法和理念,是每一個(gè)教育者都應(yīng)該考慮的一個(gè)問題。具體來說就是在進(jìn)行中職化學(xué)教學(xué)的同時(shí),把綠色化學(xué)的知識內(nèi)容以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)不斷地滲透到課堂中去。比如在講到鹵族元素化學(xué)性質(zhì)的同時(shí),以氯氣為例,氯氣與水反應(yīng)所產(chǎn)生的次氯酸具有強(qiáng)大的漂白和消毒作用,但是氯氣與自來水中的有機(jī)物作用會(huì)產(chǎn)生一些致癌物質(zhì),為了減少有毒化學(xué)試劑的使用,美國與日本等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)用二氧化氯來實(shí)現(xiàn)對飲用水的消毒處理。最近幾年以來工業(yè)廢水的隨意排放正在污染著人們的身心健康??梢栽诮虒W(xué)的過程中讓學(xué)生觀察硫酸生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)以及鋼鐵熔煉過程中廢水是如何產(chǎn)生的,系統(tǒng)地講解這些工業(yè)廢水將會(huì)對人們的日常生活造成怎樣的損害,通過使用哪些綠色化學(xué)技術(shù)可以降低工業(yè)廢水的排放。這樣將綠色化學(xué)教學(xué)的理念不斷滲透到課堂教學(xué)中去。
2.聯(lián)系生活實(shí)際,滲透綠色化學(xué)的教學(xué)理念
教師要時(shí)刻關(guān)注國內(nèi)外有關(guān)化學(xué)環(huán)境污染和環(huán)境治理方面的新聞和案例。比如前幾年比較流行的“白色污染”,就是使用了大量的聚乙烯塑料袋而產(chǎn)生的。通過這個(gè)案例可以讓學(xué)生首先了解聚乙烯這種物質(zhì)的危害性,其在燃燒的過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的黑煙以及會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)的二氧化碳,另外在這些黑煙里還會(huì)有致癌物質(zhì)二惡英。如果將這些白色垃圾進(jìn)行掩埋處理,10年時(shí)間都不會(huì)被分解,反而會(huì)對土壤的性能造成嚴(yán)重的損害。為了應(yīng)對白色污染,2006年國家開始推廣可降解的白色聚合物塑料,可向?qū)W生具體介紹以淀粉、纖維素等天然可降解的有機(jī)聚合物,這些有機(jī)聚合物分解以后為二氧化碳和水。另外在講解廢舊電池的處理過程中,為了避免廢舊電池所造成的鎘污染,可以讓學(xué)生了解到廢舊電池還有大量的金屬元素,可以進(jìn)行回收再利用。
3.重新設(shè)計(jì)對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)途徑和產(chǎn)品
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中,對于一些產(chǎn)生有毒化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)可以采用其他途徑的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。比如在制備氧氣的化學(xué)反應(yīng)時(shí),次氯酸鉀在二氧化錳作為催化劑的條件下會(huì)有部分氯氣產(chǎn)生,從而造成對環(huán)境和人體的污染。我們可以使用一些重金屬陽離子與一些單質(zhì)(木炭、碘粒、鐵絲)或者是一些金屬氧化物作為催化劑對過氧化氫進(jìn)行還原,進(jìn)而產(chǎn)生氧氣,而且化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物對環(huán)境并不會(huì)造成污染。比如在講解到一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于一氧化碳有劇毒,可以采用氫氣來進(jìn)行氧化銅的還原反應(yīng)。
隨著工業(yè)化社會(huì)的不斷發(fā)展,綠色化學(xué)的理想就是把傳統(tǒng)的污染治理轉(zhuǎn)變成對化學(xué)污染的預(yù)防,為人類的可持續(xù)發(fā)展提供一些有益的途徑與方法。筆者通過閱讀相關(guān)參考文獻(xiàn),并結(jié)合多年的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐,對如何在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)模式進(jìn)行了相關(guān)研究,在介紹綠色化學(xué)概念的基礎(chǔ)上,筆者認(rèn)為可以從以下三個(gè)方面實(shí)施綠色化學(xué)教學(xué):一是,應(yīng)該把綠色化學(xué)的概念貫穿于理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中;二是,聯(lián)系生活實(shí)際,滲透綠色化學(xué)的教學(xué)理念;三是,重新設(shè)計(jì)對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)途徑和產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn):
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1綠色化學(xué)的概念及對化學(xué)教學(xué)的意義
1.1綠色化學(xué)的概念綠色化學(xué)是相對傳統(tǒng)化學(xué)提出的理論,是指在化學(xué)反應(yīng)過程中不產(chǎn)生對環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì),同時(shí)與反應(yīng)相關(guān)的每一種化學(xué)物質(zhì)或者成分都能夠被利用起來,化學(xué)整個(gè)反應(yīng)過程幾乎是沒有任何污染所以稱作綠色化學(xué)。綠色化學(xué)的要求不僅是化學(xué)反應(yīng)生成物被全部利用起來,不涉及任何染污及廢物排放,而且反應(yīng)物、催化劑也是沒有任何污染性的,真正實(shí)現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)全程的無污染、無排放。綠色化學(xué)將人們所有的化學(xué)知識和技術(shù)進(jìn)行最有效的融合應(yīng)用,將所有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì),針對每一種反應(yīng)材料、反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行全面的污染物與有害物的再利用設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了整個(gè)化學(xué)反應(yīng)綠色化體系,在解決污染問題的同時(shí)還擴(kuò)大了資源的使用充分度,減少了資源浪費(fèi)。
1.2綠色化學(xué)對化學(xué)教學(xué)的意義高職院校承擔(dān)著為社會(huì)培養(yǎng)實(shí)用型人才的重要任務(wù),傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)模式僅僅能夠適應(yīng)傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)需求,而對于當(dāng)今社會(huì)追求綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢則無法適應(yīng),因此在高職化學(xué)教學(xué)中加入綠色化學(xué)教學(xué)是為了將來化學(xué)專業(yè)人才進(jìn)入社會(huì)之后能夠更適應(yīng)當(dāng)今的化學(xué)工業(yè)發(fā)展趨勢,使學(xué)生擁有綠色化學(xué)的基本理念以及基礎(chǔ)能力,在實(shí)際生產(chǎn)中將這種能力有效發(fā)揮來創(chuàng)造綠色經(jīng)濟(jì)價(jià)值。從另一角度來說,當(dāng)前我國的綠色化學(xué)研究尚處于初級階段,無論是化學(xué)工業(yè)整個(gè)行業(yè)的人才專業(yè)水平,還是與化學(xué)工業(yè)相關(guān)的科研人員數(shù)量,都存在著很大的市場空缺,因此培養(yǎng)綠色化學(xué)理念的專業(yè)學(xué)生也是行業(yè)的迫切需求。
2綠色化學(xué)教學(xué)發(fā)展及在高職院校中的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1綠色化學(xué)教學(xué)發(fā)展綠色化學(xué)教學(xué)理念在全球范圍內(nèi)受到關(guān)注是自2001年美國總統(tǒng)布什向世界各國呼吁“在教學(xué)與工業(yè)發(fā)展中加入綠色化學(xué)理念”之后開始。這一理念原本已經(jīng)在國際上出現(xiàn),只是尚未受到各國關(guān)注而處于極度緩慢的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中。當(dāng)因化學(xué)污染產(chǎn)生的環(huán)境問題日益嚴(yán)重,綠色化學(xué)的需求變得更加迫切,無論是工業(yè)國家還是非工業(yè)國家都開始投入對綠色化學(xué)課題的研究,并且將這一課題運(yùn)用到教學(xué)過程中,以促進(jìn)綠色化學(xué)研究的有效推進(jìn)。自1998年開始美國化學(xué)會(huì)的教育部門就與其它相關(guān)的環(huán)境部門做出了聯(lián)合協(xié)作的決定,他們將綠色化學(xué)教學(xué)材料編寫與課程的規(guī)劃列入了教育計(jì)劃中,教育部門還專門針對綠色化學(xué)進(jìn)行了多次高中化學(xué)教科書的修訂。其中就將綠色化學(xué)的基本理論、原則和意義作為專門性教學(xué)任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì),擴(kuò)大了綠色化學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的影響力。我國目前在綠色化學(xué)的相關(guān)研究上有極大的空缺,因此在化學(xué)教育中也較少涉及綠色化學(xué)的相關(guān)理論,除了基本的綠色化學(xué)研究不足之外,當(dāng)前的化學(xué)教育模式與體系也存在著很多不完善的方面,使綠色化學(xué)在高中化學(xué)教育中的融入面臨難題。綠色化學(xué)在教學(xué)中加入需要由各方力量的支持,針對目前我國的綠色化學(xué)研究水平來說除了需要由化學(xué)科研工作者進(jìn)行深入理論與實(shí)踐研究之外,還需要有國家環(huán)保事業(yè)的共同支持,而如果再將其滲入到高職化學(xué)教育中則又需要教育部與政府的支持。只有當(dāng)綠色化學(xué)建立起相對完整的理論體系,并且研究達(dá)到一定深度時(shí)才能將其作為教學(xué)手段與具體的教學(xué)活動(dòng)結(jié)合起來。目前不僅是國內(nèi),縱觀全面的環(huán)境形勢都處于一個(gè)非常緊張的狀態(tài),各種污染類型時(shí)刻在制造著不同程度的污染物,同時(shí)由于人們在經(jīng)濟(jì)為第一目的的長期發(fā)展過程中對地球資源與能源的大量開發(fā),全球資源緊張形勢也是當(dāng)今重要的時(shí)代問題。綠色化學(xué)理論能夠很好緩解資源緊張及環(huán)境污染問題,因此即是未來化學(xué)工業(yè)發(fā)展的主要方向,也是人們尋求緩解資源與環(huán)境問題的重要途徑。
2.2高職院校綠色化學(xué)教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀目前我國的高職院校對綠色化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的涉及率幾乎為零,大部分高職院校在化學(xué)教學(xué)中沒有任何綠色化學(xué)意識,甚至有許多化學(xué)教師也從未認(rèn)識和了解過綠色化學(xué)的相關(guān)理論。長期處于傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)模式下的我國的高職化學(xué)教育尤其對綠色化學(xué)教學(xué)有著非常迫切的應(yīng)用需求,而我國的教育環(huán)境暫時(shí)又不具備將綠色化學(xué)教育全面落實(shí)到化學(xué)課程中的條件。所以就需要教師對課程和教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整,認(rèn)識并學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的基本原則與意義,在教學(xué)過程中加入綠色化學(xué)理念,使這種優(yōu)秀、先進(jìn)的化學(xué)理論能夠被更大范圍地普及,為未來我國綠色化學(xué)研究水平的有效提高提供支持。
3高職化學(xué)教學(xué)滲入綠色化學(xué)教學(xué)方法的途徑
3.1加強(qiáng)對綠色化學(xué)教學(xué)的重視作為化學(xué)教學(xué)課堂的主導(dǎo)者化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)能夠?qū)G色化學(xué)的理論進(jìn)行全面深入的了解和學(xué)習(xí),掌握了基本的綠色化學(xué)原則和理論之后再將其進(jìn)行具體教學(xué)方式的改變,從而實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)與高職化學(xué)課堂教學(xué)的融合。教師認(rèn)識綠色化學(xué)需要從其最基本的價(jià)值和意義入手,全面掌握綠色化學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義和在可持續(xù)性發(fā)展中的作用,然后再深入了解具體的綠色化學(xué)知識,擴(kuò)展自身對綠色化學(xué)的眼界,強(qiáng)化認(rèn)識。教師需要對自身已經(jīng)掌握的綠色化學(xué)相關(guān)理論進(jìn)行整理、宣傳和推廣,宣傳與推廣的對象不僅是在課堂上對學(xué)生進(jìn)行理論教學(xué),還包括在化學(xué)教師交流活動(dòng)中、在化學(xué)行業(yè)研究討論會(huì)上等。只要是能夠進(jìn)行創(chuàng)新思想交流的場合就將綠色化學(xué)的影響擴(kuò)大到這個(gè)場合中。最后,重視對學(xué)生綠色化學(xué)理念的培養(yǎng),自身首先應(yīng)當(dāng)有清晰的理論思路,同時(shí)對綠色化學(xué)有足夠的重視,然后才可能在具體教學(xué)活動(dòng)中加入綠色化學(xué)的教學(xué)元素。
3.2編寫綠色化學(xué)專用教材綠色化學(xué)是一個(gè)專門性學(xué)科,其研究對象有著極大的共性,因此如果能夠?qū)⑵湟詫S媒滩牡男问竭M(jìn)行普及,對于綠色化學(xué)教學(xué)以及學(xué)科的發(fā)展都有著非常關(guān)鍵的推動(dòng)意義。編寫的專門針對綠色化學(xué)的教材需要做到最基本的兩點(diǎn)要求:一是對傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行優(yōu)化,向綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)靠攏;二是對綠色化學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)整理,使之成為一個(gè)完整的學(xué)科體系。從第一點(diǎn)要求來說,要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)具有較大的可實(shí)施性。例如對于工業(yè)化學(xué)中硫酸的制作有多種方法可以實(shí)現(xiàn),工業(yè)硫酸的生產(chǎn)一般是通過接觸法來實(shí)現(xiàn)的,這一反應(yīng)中首先大量的廢物、廢氣,根據(jù)綠色化學(xué)的理論對廢物、廢氣進(jìn)行再次利用使其轉(zhuǎn)化為可被其它化學(xué)工業(yè)利用的原料,就實(shí)現(xiàn)了綠色化學(xué)的目標(biāo),硫鐵礦在燃燒過程中產(chǎn)生的廢渣由于含有豐富的鐵元素,如果按傳統(tǒng)的處理方法不進(jìn)行再利用必然會(huì)造成資源的浪費(fèi),而以此作為煉鐵原料進(jìn)行回收利用,既避免了廢物污染又提高了資源利用率。接觸法制硫酸產(chǎn)生的廢氣含有SO2,是一種有害的環(huán)境污染氣體,如果將其與石灰乳或者氨水接觸進(jìn)行反應(yīng),就能夠產(chǎn)生具有利用價(jià)值的石膏或亞硫酸銨。這就是綠色化學(xué)原則的表現(xiàn),既避免了化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢物、廢氣污染,又將其利用轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌I(yè)原料或材料,實(shí)現(xiàn)了資源利用率的提高,而且也有效控制了對環(huán)境的污染。從第二點(diǎn)要求來說。綠色化學(xué)專用教材應(yīng)當(dāng)有完整的學(xué)科體系,因?yàn)楦呗毣瘜W(xué)教學(xué)需要以此來作為學(xué)生全面學(xué)習(xí)和認(rèn)識綠色化學(xué)的基礎(chǔ),所以在教學(xué)編寫時(shí)應(yīng)當(dāng)對綠色化學(xué)進(jìn)行全面系統(tǒng)的理論和資源整理,從基本的基礎(chǔ)理論入手對綠色化學(xué)的理論、實(shí)踐研究、應(yīng)用價(jià)值、化學(xué)原理等進(jìn)行有效的梳理,以發(fā)揮在教學(xué)過程的實(shí)用性價(jià)值。
3.3優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式將綠色化學(xué)的理念運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教學(xué)效果有效提升的重要手段。對于化學(xué)教學(xué)來說實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式本身就有著非常關(guān)鍵的教學(xué)意義,也是最利于學(xué)生深入接觸化學(xué)理論和現(xiàn)實(shí)意義的有效手段,綠色化學(xué)所關(guān)注的對工業(yè)化學(xué)反應(yīng)過程的綠化和優(yōu)化基本上都是基于化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段實(shí)現(xiàn)的,所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲入綠色化學(xué)的理念是一項(xiàng)非常重要的教學(xué)改革途徑。首先開發(fā)微型實(shí)驗(yàn)。在許多重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中其用到的化學(xué)試劑是具有一定污染性或毒性的,對這種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微型開發(fā),運(yùn)用更少的原料和更小的反應(yīng)規(guī)模來說明化學(xué)原理,既實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目的,也減少了反應(yīng)產(chǎn)生的污染。這種具有污染性和危險(xiǎn)性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高職化學(xué)課程中是非常普遍的,例如氯氣的取用過程如果一旦發(fā)生泄漏就會(huì)對人體造成傷害,同時(shí)還會(huì)污染環(huán)境,微型實(shí)驗(yàn)就是減小氯氣的取用量,設(shè)計(jì)小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)選擇用針管來取用就能夠有效避免因此產(chǎn)生的污染問題。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué) 實(shí)驗(yàn) 綠色化學(xué)教育
一、前言
綠色化學(xué)也被稱為是清潔化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或者環(huán)境無害化學(xué)。它是核心理念就是通過綠色化產(chǎn)品、催化劑、原料等來力爭實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好?;诮?jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來看,綠色化學(xué)致力于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、降低生產(chǎn)成本、對能源和自然資源進(jìn)行合理利用;基于環(huán)境的觀點(diǎn)來看,綠色化學(xué)是實(shí)現(xiàn)零排放,消除污染;基于科學(xué)的觀點(diǎn)來看,綠色化學(xué)是傳統(tǒng)化學(xué)科學(xué)的繼承發(fā)展。
而有機(jī)化學(xué)是一門注重于實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性學(xué)科。長期以來,有機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)原理都是建立在傳統(tǒng)的有機(jī)合成之上,對于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能和訓(xùn)練學(xué)生基本有機(jī)合成單元操作方面較為注重,但是卻不太重視處理其實(shí)驗(yàn)過程中所產(chǎn)生的“三廢”。所以,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)就在于要大力開展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化學(xué)教育。
二、增加系列實(shí)驗(yàn),提高試劑的使用率
根據(jù)有機(jī)化學(xué)各個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,將相互之間有聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)組合起來,充分利用原料和反應(yīng)物來組合成系列實(shí)驗(yàn),這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法既能夠?qū)?shí)驗(yàn)教學(xué)效果和學(xué)生的操作技能進(jìn)行較好地檢查,同時(shí)又能夠增強(qiáng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識,滲透綠色化學(xué)教育思想。例如,我們可以將苯乙酮制備實(shí)驗(yàn)所回收的苯精制后,將其做原料,按照反應(yīng)步驟來制備一系列的實(shí)驗(yàn),苯硝基苯苯胺乙酰苯胺,由學(xué)生自己來合成每一步實(shí)驗(yàn)的主原料。為了將有限的原料利用充分,使之能夠完成這一系列的實(shí)驗(yàn),學(xué)生就必須規(guī)范操作,減少藥品損耗,樹立節(jié)約意識,將原料在最大程度上進(jìn)行利用,這也在無形尚增強(qiáng)了學(xué)生綠色化學(xué)的意識。
三、重視回收利用實(shí)驗(yàn)室三廢,減少污染,保護(hù)環(huán)境
三廢處理是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中必然存在的問題,同時(shí)也是環(huán)境保護(hù)中的難題。雖然我們還不能將三廢問題消除,但是教師可以指導(dǎo)學(xué)生去處理、排放吸收三廢。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中就要重視回收利用實(shí)驗(yàn)室三廢,給學(xué)生樹立起保護(hù)環(huán)境和綠色化學(xué)的意識。例如在制備1-溴丁烷的實(shí)驗(yàn)中,教師除了要給學(xué)生強(qiáng)調(diào)如何提高產(chǎn)率,同時(shí)還應(yīng)該重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)排放、吸收溴化氫(有毒氣體)??梢圆捎盟畞砦珍寤瘹?,而不是堿液,這種方法既可以消除廢堿液,又可以將廢堿和吸收液一起作用。
處理有機(jī)物廢液時(shí),切忌不可再如以前直接倒掉,而應(yīng)該采用回收溶劑的辦法來精制回收有機(jī)物廢液,然后再進(jìn)行利用。例如,制備三苯甲醇實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的廢液,可以采用蒸餾來進(jìn)行回收,能夠達(dá)到溶劑乙醚,將其精制后可循環(huán)使用,既提高了試劑的使用率,又減少了污染,還能夠節(jié)約藥品。同時(shí),值得注意的是,分離溴苯與三苯甲醇時(shí)采用水蒸氣蒸餾法,而不采用石油醚萃取法,這樣做的目的在于有機(jī)溶劑盡量避免使用,努力做到綠色化學(xué)反應(yīng)。
四、優(yōu)化性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)長期以來都缺乏創(chuàng)新性,只是對理論進(jìn)行驗(yàn)證,而且性質(zhì)實(shí)驗(yàn)所用試劑耗量大、品種多、廢物多,準(zhǔn)備工作量大,且很難無害化處理實(shí)驗(yàn)后的廢物,而學(xué)生在性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)大多都是機(jī)械模仿、照搬。因此,筆者認(rèn)為可以調(diào)整、優(yōu)化、綜合這類實(shí)驗(yàn),對那些易出現(xiàn)象、用時(shí)短的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)可由操作實(shí)驗(yàn)改為演示實(shí)驗(yàn)。必做實(shí)驗(yàn)則積極推廣微量實(shí)驗(yàn)或者半微量實(shí)驗(yàn),想辦法盡量做到少用化學(xué)試劑而能夠獲得較為準(zhǔn)確的化學(xué)信息和較為明顯的化學(xué)現(xiàn)象。例如:我們在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中曾經(jīng)將甲基苯磺酞胺的制備量減少35%,圓底燒瓶也改為50ml(過去為100 ml),反應(yīng)時(shí)間也變?yōu)?.5小時(shí)(過去為2小時(shí)),但是效果卻很好,所產(chǎn)生的廢物數(shù)量也大幅度減少。首先,化學(xué)試劑用量減少,也就意味著學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠更加舒暢、更加安全,危險(xiǎn)性也降低了;其次,在同樣的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和學(xué)時(shí)的條件下,學(xué)生可以做更多的實(shí)驗(yàn);再次,也體現(xiàn)出了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化學(xué)教育,可謂一舉三得。
五、當(dāng)選擇教輔手段代替實(shí)驗(yàn)
對于那些實(shí)驗(yàn)條件要求較高、毒性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)(如有毒溶劑燃燒實(shí)驗(yàn)、醚的過氧化物爆炸試驗(yàn)等),可以采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)錄相等一系列的多媒體教學(xué)輔助手段來代替操作實(shí)驗(yàn),既能夠減少廢物排放和有害有毒物質(zhì)的生成,又能夠讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,仔細(xì)地觀察實(shí)驗(yàn)操作步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。有條件的學(xué)校還可以利用互聯(lián)網(wǎng)建立虛擬的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)訪問虛擬有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理常數(shù)、實(shí)驗(yàn)裝置、單元操作、注意事項(xiàng)、知識背景等,利用計(jì)算機(jī)來虛擬操作實(shí)驗(yàn)及拆裝重組儀器,這樣一來,既能夠減少不安全因素、降低實(shí)驗(yàn)污染,又能夠?qū)W(xué)生的積極性和主觀能動(dòng)性都充分發(fā)揮出來。
六、結(jié)語
總之,綠色化學(xué)是當(dāng)今國際化學(xué)研究的前沿,其核心是利用化學(xué)原理從根本上減少或消除化學(xué)工業(yè)對環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要廣大教師不斷更新知識結(jié)構(gòu),積極探尋傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與綠色化學(xué)思想的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。
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