化学实验中的绿色化学

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初中化学实验如何渗透绿色化学理念

初中化学实验如何渗透绿色化学理念

初中化学实验如何渗透绿色化学理念初中化学实验是培养学生科学探究能力和创新意识的重要环节。

如何渗透绿色化学理念进入实验教学中,促使学生对环境保护与可持续发展有更深刻的认识,成为了近年来教育界的热点问题。

本文将从实验内容和教学方法两个方面探讨如何将绿色化学理念融入初中化学实验教学中,并提供相关案例供参考。

一、实验内容方面的绿色化学理念渗透1.选择绿色材料:在实验中使用绿色材料是绿色化学理念的基本要求。

教师可以选用无毒、无污染的材料,例如使用食品色素代替有毒染料进行溶液颜色变化的实验;使用食醋代替酒精灯进行加热实验,减少环境污染。

2.减少化学品用量:合理控制化学品用量是绿色化学理念的核心。

可以通过精确称量、调整实验方案等方式来减少化学品用量。

例如,在分析实验中可以利用微量滴定技术,减少滴定剂的使用量;在制备实验中可以利用配位化合物代替传统有机合成反应,减少有机试剂的用量。

3.回收与再利用:教师可以引导学生进行废物的回收与再利用,培养学生的资源节约意识。

例如,在酸碱中和实验中,可以教授学生利用酸碱中和反应制备盐的方法,培养学生的废弃物利用能力。

二、教学方法方面的绿色化学理念渗透1.启发式教学:适当引导学生通过提问、观察、实验和总结来实现自主探究。

在教学中注重培养学生的探究兴趣和实践动手能力,培养其主动学习的意识与能力。

2.问题导向:教师在实验设计中设置一定的问题,引导学生思考实验的目的、方法和现象背后的原理。

例如,在化学反应速率实验中,可以引导学生思考不同条件下反应速率的变化规律,从而引发学生探索变量对反应速率的影响。

3.团队合作:鼓励学生在实验中进行小组合作,共同探索问题、分享经验和形成有效的思维活动。

通过小组合作,学生可以互相合作、相互协助,增强实验中的合作精神。

相关案例:1.酶促反应实验:选择利用果汁中的天然酶催化反应,比较不同酶浓度、温度和pH值对反应速率的影响。

学生可以用低浓度的酶或者廉价的酶替代常用酶制剂,减少实验用化学品的使用。

分析化学中的绿色化学和可持续发展

分析化学中的绿色化学和可持续发展

分析化学中的绿色化学和可持续发展化学是一门研究物质及其变化的科学。

而现代社会的可持续发展和环保理念已经逐渐深入人心,也促使化学领域逐渐出现了以绿色化学为主导的新发展方向。

什么是绿色化学?绿色化学是一种使化学合成对象更环保、较经济、更安全的方法。

其目的是最小化产生有害物质、节约反应其他原料成本、并降低对能源和水资源的消耗。

绿色合成过程的基本原则包括最大化利用可再生原料、生物质和废弃物资源。

从而实现在整个化学合成周期中尽可能减少环境和健康方面的负面影响。

绿色化学如何应用于分析化学?分析化学的核心是应用科学,它涉及在化学实验室中分析和测定样品中化学物质和化学特征的方法。

从环境含汞分析为例,汞是环境污染物的重要来源。

在分析分析样品时,绿色化学可以减少有害废物产生的同时,开发出更有效的分析方法,从而大幅度提高分析效率。

具体来说,绿色化学方法包括:a) 减少或消除使用有害或危险的化学品。

如制备采用了更环保的溶剂和反应催化剂;同时,开发出更有效的分析方法。

b) 简化实验操作流程,减少化学物品和废料的运用。

如优化实验条件、简化反应步骤、改进实验设备和方法等。

c) 尽可能多地转化反应本质,防止反应的副产物产生,同时减少有害化学废弃物的产生。

优点:采用绿色化学进行实验操作,既可以满足环境保护的要求,又可以提高实验的生产效益。

同时,减少了对自然资源的浪费,除此之外,还减少了实验上的能源损耗,并且延长了实验设备的使用寿命。

例如:以毒药及其衍生物为模型体系,绿色的反应设计和分析策略被广泛运用在分析化学领域。

并且,有研究表明,分析化学实验者比较容易受到有害化学物质的侵害,由于对化学废弃物的循环和减量问题主要由实验者解决,因此,采用绿色化学方法能够降低实验者的健康和安全风险。

绿色化学的未来发展全球绿色化学的应用趋势与环保理念发展而异,在未来的发展中随着工艺技术的改进,绿色化学合成具有更大的应用潜力。

绿色化学将产生许多废物场所都存在的矛盾,同时解决物质急剧耗尽的问题。

绿色化学的化学小知识

绿色化学的化学小知识

绿色化学的化学小知识绿色化学是指在化学合成和化学过程中,通过最大程度地减少化学污染和消除对环境和人类健康的危害,以及优化工业化学制程中资源利用效率的目标。

看似简单直接,实际上绿色化学是一门涉及多学科的综合性领域,需要我们在化学的基础上融合物理、生物、工程等学科的知识,来推动工业化学领域的可持续发展。

本文主要目的是介绍绿色化学的相关知识,并重点阐述如何在化学实验中应用这些知识来达到绿色化学的目的。

1. 绿色溶剂绿色溶剂是指对环境的影响较小的溶剂,它不仅对环境友好,而且可以在可持续的范围内进行再生和回收利用。

常见的绿色溶剂有:- 水:水是最常见的绿色溶剂,它无毒、无味、廉价、易得、易处理和易回收。

在化学实验中,水可以作为催化剂、反应物和溶剂等多种用途。

- 可生物降解性有机溶剂:比如环己烷、乙酸乙酯、甲醇等。

- 离子液体:离子液体具有较低的蒸汽压力、高的热稳定性、高的离子传导性、极佳的溶解性以及无毒的特点,在某些情况下,可以替代传统有机溶剂。

2. 绿色催化剂绿色催化剂在催化反应中使用,其优点是反应速率较快、化学选择性高、反应条件温和、生成少量或无废物。

催化剂本身不参与反应,也能进行循环使用,减少了废弃物的产生,因此是绿色化学中走向可持续的重要手段。

常见的绿色催化剂有:- 生物酶催化剂- 离子交换树脂催化剂- 针对特定反应的金属催化剂等3. 绿色反应条件绿色反应条件是指在保证反应产物质量的情况下,尽可能降低反应条件的压力、温度和反应时间等因素,从而减少废物的产生。

这些因素还影响到反应速率和选择性,因此在实际应用中需要根据反应体系进行调整。

4. 绿色合成绿色合成是指在减少环境和健康危害的前提下,利用可持续的资源来合成化学物质。

绿色合成的目标是节约能源、降低废物产生、提高反应体系的可持续性。

它需要考虑以下重点领域的知识:- 选择合成方法和反应条件。

从理论上来说,尽量选择合成过程中产生少量废弃物的方法和反应条件。

对绿色化学实验的几点认识

对绿色化学实验的几点认识

对绿色化学实验的几点认识〔关键词〕绿色化学实验;含义;依据;环境保护;意识;资源近些年来,大气污染、臭氧层破坏、淡水资源污染、有毒化学品直接排放等环境污染问题日益严重。

为此,在化学实验教学中大力实施绿色化学实验迫在眉睫。

绿色化学实验不仅可以保护学生的身体健康发展、保护环境,同时还对学生进行环保教育、培养学生的环境意识起着很重大的意义。

本文就什么是绿色化学实验,为什么实施绿色化学实验和中学化学教学中怎样实施绿色化学实验进行探讨。

1.绿色化学实验的含义绿色化学要求在整个化学反应和工艺过程中实现全程控制、清洁生产,从源头制止污染物的生成,反应物的原子全部转化为期望的最终产物,在通过化学转化获取新物质的过程中实现“零排放”。

比如,在制备二氯乙烷的过程中,如果用氯气和乙烷直接发生取代反应,则会生成不同数目氯原子取代的氯乙烷。

若用乙烯和氯气反应,则会一步得到目标产物:CH2= CH2+ Cl2= CH2Cl- CH2Cl在这个过程中,原子利用率达到100%,无任何废弃物排放,满足绿色化学的要求。

2.绿色设计的依据中学化学实验的绿色设计是依据绿色化学的要求来进行的。

根据绿色化学的特点,对中学化学实验进行绿色化设计可以从以下几个角度进行思考:一是选择对环境影响尽可能小的反应物,淘汰或改进对健康危害较大的化学实验。

比如,硝基苯、溴苯制备实验可以用多媒体演示。

二是精心设计,严格控制,最大限度节约试剂用量和节约能源。

在制备氧气的过程中,优先选用H2O2为反应物,催化剂优先选择FeCl3而不选择MnO2。

三是通过实验试剂和产物的循环使用,努力提高实验的“零排放”程度。

在金属与酸反应制备H2的反应中,每次用过的酸溶液中酸的浓度还是很高的,可以在下次的演示实验中继续使用。

四是改进和设计实验/尾处理装置,对化学实验产物实现无害化处理。

如,对于废液的处理,实验室应建有专门的废酸槽和废碱槽。

对于含Hg、Pb离子等对环境会造成严重污染的废液,要经化学处理后再排放。

绿色化学在高中化学实验中的运用

绿色化学在高中化学实验中的运用

绿色化学在高中化学实验中的运用绿色化学是指以最大程度减少或避免对环境和人体的损害,同时提高资源利用效率的一种化学方法。

在当前环保意识逐渐增强的背景下,绿色化学在高中化学实验中的应用愈加重要。

绿色化学可以通过减少或避免使用有害物质来改善实验条件。

在传统的化学实验中,往往使用一些有害的溶剂、气体和化合物。

而绿色化学则提倡使用环境友好、无毒无害的替代品。

传统的酸碱中和实验中常用的是盐酸和氢氧化钠,但这两种溶液都有刺激性和腐蚀性,对环境和人体有一定危害。

而绿色化学则可以选择使用无毒无害的醋酸和碳酸氢钠作为替代品,达到与传统实验相同的效果,同时减少对环境和人体的伤害。

绿色化学还可以通过改变实验方法来降低对环境的污染。

传统的实验方法往往需要大量的溶剂和试剂,产生大量的废液和废气。

而绿色化学则可以采用微量实验的方法,减少使用量,从而减少废液和废气的产生。

在化学合成实验中,常用的方法是溶剂回流,这会产生大量的有机溶剂废气。

而绿色化学则可以采用微波辐射加热的方法,减少溶剂使用量,同时加热效果更快更均匀,提高了合成效率。

绿色化学还可以通过回收和再利用废弃物来减少资源的浪费。

在许多化学实验中,会产生大量的废弃物,包括溶剂、试剂和实验中使用的材料等。

而绿色化学则提倡回收和再利用这些废弃物,达到资源的循环利用。

实验中用过的溶剂可以通过蒸馏或萃取的方法进行回收,减少使用新溶剂的量。

一些废弃物也可以进行资源化利用,比如利用废水中的有机物质进行生物发酵,获得有机酸或生物质能源。

绿色化学还可以通过提供更安全的实验条件来保护学生的安全。

传统的化学实验中存在着一些风险,比如有毒气体的产生、高温和高压的操作等。

而绿色化学则可以提供更安全的实验条件,减少学生的危险。

传统的催化剂合成实验中常用的是有毒金属催化剂,有一定的风险。

而绿色化学则可以采用无毒无害的催化剂进行催化合成,降低了学生的安全风险。

绿色化学在高中化学实验中的应用可以减少对环境和人体的损害,提高资源利用效率,同时保护学生的安全。

绿色化学理念在高中化学实验中的应用

绿色化学理念在高中化学实验中的应用

绿色化学理念在高中化学实验中的应用作者:虞春龙来源:《河南教育(教师教育)》2023年第10期绿色化学理念,即人与自然协调发展的教学理念。

将其融入高中化学实验教学,可以激发学生学习化学的主观能动性,提高课堂效率,更重要的是可以增强学生的环保意识,让学生在学习和实验中逐渐树立节约资源、保护环境的意识,为人与社会和谐发展做出贡献。

一、在高中化学实验中贯彻绿色化学理念的意义(一)增强学生的环保意识,促进人与社会和谐发展绿色化学理念在高中化学实验中的应用,可以使学生意识到珍惜资源、保护环境的重要性和迫切性,促使学生牢记环境保护的意义,了解化学实验中废物、废气的不当处理对环境的污染和危害,从而使学生做到在实验中不浪费化学材料,正确处理废弃化学物品,最大程度地减少化学实验对环境的污染。

(二)倡导绿色化学理念,保护地球生态环境绿色化学理念在高中化学实验中的应用,能增强学生的环保意识,在一定程度上为保护环境做出贡献。

就高中化学实验而言,倡导绿色化学理念,减少不必要化学材料的使用,并在实验结束后对实验废弃物进行正确的处理,可以确保最大程度地保护地球生态环境。

二、绿色化学理念在高中化学实验中的应用策略(一)贯彻绿色化学理念,培养学生的绿色化学意识目前,在高中化学实验教学中,部分教师为了让学生看到实验现象,会使用大量的化学材料,这显然不符合绿色发展理念。

因此,高中化学实验的开展要基于实验学习要求,融入绿色化学理念,让学生明确实验理念,掌握实验步骤,合理地使用实验设备、试剂等,避免造成环境污染。

此外,教师要将规范的操作步骤教给学生,并在实验过程中严格规范学生使用实验设备的方法,确保其按照标准进行实验,从而降低实验错误率,减少实验材料的浪费。

教师还要指导学生在实验结束后将实验设备规范放回原位,并把实验废弃物放在指定区域。

(二)控制化学试剂用量,减少环境污染化学试剂不仅是危险的,还可能影响周围环境。

因此,教师要将绿色化学理念融入实验教学,严格控制化学试剂的用量,避免化学试剂的使用不当造成环境污染。

中学化学课程中的绿色化学教育理念

中学化学课程中的绿色化学教育理念

中学化学课程中的绿色化学教育理念引言绿色化学是一种新兴的学科领域,其目标是通过最小化或消除对环境和健康的影响,推动可持续发展。

化学教育在中学阶段具有重要的作用,绿色化学教育理念应该贯穿于中学化学课程中,以培养学生的环保意识、可持续发展观念和创新精神。

本文旨在探讨中学化学课程中绿色化学教育的重要性,并提供一些实施绿色化学教育的策略和方法。

一、绿色化学教育的重要性中学阶段是培养学生环保意识的关键时期。

通过中学化学课程中的绿色化学教育,可以使学生认识到他们作为个体对环境的影响,并激发他们对环保的责任感。

绿色化学教育还可以提高学生的科学素养,培养学生的创新思维和解决问题的能力。

此外,绿色化学教育还有助于引领学生关注可持续发展,培养他们对资源节约和环境保护的意识。

二、绿色化学教育的基本原则1. 预防原则:绿色化学教育应强调预防环境污染和健康风险,鼓励学生通过选择更环保的方法和材料来避免或减少有害物质的产生。

2. 原子经济原则:绿色化学教育应强调提高化学变化的效率,最大程度地利用原材料,减少废弃物的产生。

3. 可持续原则:绿色化学教育应鼓励学生考虑资源的可持续利用,以及化学过程对全球气候和生态系统的影响。

4. 安全原则:绿色化学教育应注重学生的安全教育,引导学生正确使用实验设备和化学试剂,遵守实验操作规范,防止事故发生。

三、绿色化学教育的实施策略和方法1. 实验设计:设计绿色实验,使用更环保的溶剂和试剂,减少对环境的危害。

教师可以鼓励学生自主设计实验,引导他们思考如何通过改变实验条件来减少废物产生。

2. 实例分析:通过真实案例展示绿色化学的应用,让学生了解绿色化学在解决环境问题方面的重要性。

教师还可以引导学生分析和评估现有产品的环境友好性,并鼓励他们提出改进意见和解决方案。

3. 环境考虑的化学计算:在教学中加入环境考虑的化学计算,让学生计算各种化学反应的能量效率和原子经济性。

通过这些计算,学生可以更好地理解环境友好的化学过程和技术。

绿色化学观

绿色化学观

中学化学实验中的绿色化学观一、绿色化学与绿色化学观1、绿色化学1991年,美国化学会(ACS)提出了“绿色化学”的概念,绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用,同时也要在生产过程中不产生有毒有害的产物和副产物。

其核心是用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。

今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术。

2、绿色化学观所谓“绿色化学观”就是人们在社会生产、生活和实践中,就环境日趋恶化、防治关键是减少乃至杜绝化学污染源而逐步形成的绿色化学重要性的认识。

其基本思想内涵包括:绿色化学的发展观。

既是指人口、经济、社会、资源和环境协调发展,达到其发展经济的目的,又要保护人类赖以生存的自然资源和环境,使子孙后代能永续发展和安居乐业。

在发展的同时必须保护环境,控制污染,节约能源和资源,减少废物排放,实施清洁生产和文明消费。

它追求的是“自然、经济、社会”三维结构复合系统的持续、稳定、健康发展。

绿色化学教育,追求的是人在科学知识技能、科学能力和科学精神等方面的全面发展,使受教育者正确地认识科学,认识人与自然、社会、经济、环境的关系,并以可持续发展的战略眼光来学习、研究科学,探索、保护、利用和改造自然,对化学有一个全面、科学的认识。

绿色化学的价值观。

人类对环境价值的认识或者说观念、看法、观点可以称之为环境价值观。

即改变过去以人为中心判断物质利害的观念,转而以人与自然平等、和谐的关系为出发点,在化学知识教学中以绿色化学原理为指导,不仅探讨化学物质、化学实验对人的危害,更重要的是探讨其对环境、对自然的影响。

我们化学教育工作者要认识到绿色化学不仅仅是科学战线或化工战线的任务,还是整个化学领域的任务,化学教育领域也应实现从传统化学向绿色化学的转变。

绿色化学的道德观。

环境道德观念是人类传统伦理道德观念的继承和发展,是在现代工业文明引发的人与环境关系日益尖锐的情况下产生和发展起来的,一种人类与环境和谐相处的新道德观念,是人类有史以来环境意识发展的最高阶段。

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学号:20095052017学院化学化工学院专业应用化学年级09应化姓名杨浩论文题目化学实验中的绿色化学指导教师杨性坤职称教授成绩2011年5月26日目录摘要 (1)Abstract (1)Key Words (1)引言 (1)1结合环境因子进行绿色化学实验 (2)2结合原子利用率进行绿色化学实验 (2)3实验中减少污染的方法 (3)3.1改进化学实验 (3)3.2实验操作规范化,妥善处理实验废弃物 (4)4结语 (5)参考文献: (5)化学实验中的绿色化学学生姓名:杨浩学号:20095052017化学化工学院应用化学专业指导老师:杨性坤职称:教授摘要:本文介绍了在化学教学过程中,绿色化学实验不仅能使实验者在良好的实验环境中工作和学习,而且能使学生在实验过程中培养预防化学污染的思想和学习消除或尽可能减少毒气污染的实验技术。

阐述了实验是绿色化学新理念在化学教学中的具体体现,是化学教学中实施创新教育的重要内容和必要保证。

同时介绍了多种减少污染的方法和措施,将为我们在化学教学中绿色化学实验的研究做出应有的贡献。

关键词:绿色化学;化学新理念;化学污染Abstract:Introduced in chemistry teaching process, not only can make green chemistry experiment in the laboratory environment of good work and study,and can make the students in the experimental process training to prevent chemical pollution ideas and learn to eliminate or reduce gas pollution experiment technology.This is a new concept of green chemistry experimental teaching in chemistry is the concrete embodiment,the implementation of innovative education in chemistry teaching is the important content and the necessary guarantee.Also introduces various methods and measures of reducing pollution,will give us in chemistry teaching in green chemistry experimental research made due contributions.Key Words:Green chemistry ;Chemical new idea ;Chemical pollution引言绿色化学正是在有效控制化学工业对人类造成的危害与污染、保护环境成为共识的基础上出现和发展起来的并为人们所认同的新理念。

它的目标是寻找和研究能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径【1】。

具体内涵体现在使用化学品遵循的五“R”原则上:1.拒用(Rejection):在化学反应过程中拒绝使用一些无法替代,又无法回收再生和重复使用的药品原料,这是杜绝污染的最根本办法; 2.减量(Reduction):包括二层意思:(1)减少原料用量,在保证产量的前提下减少用量的有效途径之一是提高转化率,减少损失率;(2)减少“三废”排放量;3.重复使用(Reuse):这既是减废的需要,也是降低成本的需要; 4.(Recycling):包括回收未反应的原料,副产物(含“三废”),回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。

回收可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求; 5.再生(Regeneration):再生是变废为宝、节省资源能源、减少污染的有效途径【2】。

总之,绿色化学要求在设计化工产品生产的开始,就应考虑到有关原材料的再生利用,其核心是预防污染。

1 结合环境因子进行绿色化学实验环境因子就是废物的质量与产品质量的比值[3]。

其中,废物指产品以外的其他物质,而没有考虑它是否可以分离后再利用。

可见,废物越少其环境因子的值就越小,对环境保护越有利。

在化学教学中,有意识地分析与环境因子有关的试题,对学生进行绿色化学教育。

例如:治疗胃酸的药物──胃舒平,其主要成份是Al(OH)3,用铝、稀硫酸、烧碱溶液为原料,制备一定量的Al(OH)3让学生设计出三种方案:方案一:Al → Al2 (SO4)3→ Al (OH) 3方案二:Al →NaAlO2 →Al(OH)3方案三:Al → Al2(SO4)3,Al → NaAlO2,Al2(SO4)3+NaAlO2→Al(OH)3由此可以看出,理论上制备相同量的目标产物Al(OH)3方案一所用原料(H2SO4和NaOH)最多,产生的副产物(Na2SO4)最多,环境因子最大。

方案二次之。

而方案三所用原料(H2SO4和NaOH)最少,产生的副产物(Na2SO4)最少,所以环境因子最小,故三是最佳方案[4]。

2 结合原子利用率进行绿色化学实验原子利用率是指化学反应中目标产物的摩尔质量与化学反应式中按计量所得物质的摩尔质量之和的比值。

理想的原子利用率是100%,即参加化学反应的所有的原子都转化到目标产物中。

按照绿色化学的要求,所有化学反应必须是:最大限度利用原料和最大限度减少废物排放[5]。

在制备相同量的目标产物时,选出反应物用量、副产物、步骤都最少、污染又最小的合成路线。

这就是原子利用率最高的反应途径[6]。

例如:用铜和硝酸为主要原料,制取硝酸铜。

现有三种方案:(1) Cu+4HNO3(浓)=Cu(HO3)2+2NO2↑+2H2O(2) 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2↑+2NO+4H2O(3) 2Cu+O2=2CuO; CuO+2HNO3= Cu (NO3)2+H2O从理论上,若制取3mol Cu(NO3)2,列表得出原子利用率及生成污染物的量。

方案原子利用率最低,生成污染物多;(2)次之;(3)方案原子利用率最高,没有污染环境的气体产生。

故(3)方案最好,(1)方案最差。

对学生进行绿色化学教育,需结合环保知识[7]。

在中学化学实验过程中,“三废”的排放是一个不容忽视的问题。

为了消除污染,要从实验设计考虑。

例如:现有KClO3、KMnO4、MnO2、10%H2O2、Ca(OH)2、土豆片几种药品和材料,请选择设计出制取O2的最佳方案。

方案一:KClO3 + MnO2方案二:KClO3+ Ca (OH) 2方案三:KMnO4(加热)方案四:KClO3+KMnO4方案五:H2O2+MnO2方案六:H2O2 + 土豆片方案七:H2O2+ Ca (OH) 2比较七种制氧方案,学生经过讨论认为:方案一:KClO3分解的生成物与催化剂MnO2结合在一起难以简单的分离,且有Cl2生成,污染环境。

方案二:克服了有Cl2生成的缺点,但产物与Ca(OH)2也不易分离。

方案三:KMnO4中仅有50%的氧化为O2,原料利用率低。

方案四:是方案一、三的组合。

方案五:H2O2虽只有50%转化为O2,但生成物H2O对环境无害,反应不需加热,节约能源,缺点是MnO2对环境有害。

方案六:土豆片表面有大量气泡,以致容器底有白沫,收集不到气体。

方案七:H2O2快速分解,气体均匀,连续导出,且Ca(OH)2与水易分离,对环境无污染,符合绿色化学的思想。

通过以上分析,可以确定,方案七是最佳设计[8]。

3 实验中减少污染的方法3.1改进化学实验化学实验总伴随着气体、液体或固体物质的生成,这些产物中许多是有毒或有害物质,会造成环境污染。

在不影响实验结果、观察效果的前提下,改进实验内容及仪器装置,或变化实验程序,从而尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染。

在现行化学教材中,有些实验指明了药品浓度,有些实验没有指明药品浓度,对许多涉及药品浓度的实验探索和改进,既节约了药品保证实验效果,又减少了环境污染[9] -[13]。

如:氯气与金属钠反应的实验。

实验操作:钠与氯气改进装置如图1:将一根玻璃管与氯气发生器相连,玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油),玻璃管尾部塞一团浸有NaOH 的棉花球。

先给钠预热,到钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。

图1 钠与氯气反应的改进装置原课本中氯气与金属的反应是在敞开的装置下进行,把盛满氯气的集气瓶扣在加热过的金属钠上,由于反应后有氯气剩余,给师生和环境带来了危害。

改进后的实验装置则基本制止多余氯气的外泄。

在实验工作中,用绿色化学的思想来指导,更能有效地防止污染[14]。

3.2实验操作规范化,妥善处理实验废弃物全国的中学每天在做各种不同的化学实验。

大部分实验的药品用量在课本中都没有明确给出限量,如果把药品规定用量和浓度,既方便施教,又方便操作。

特别是像制备氯气、硫化氢、二氧化硫等气体,做铜与硝酸、浓硫酸的反应,乙烯乙炔的制备实验等,往往会毒化教室,直接影响师生健康。

因此,我们必须清醒的意识到减少化学实验污染以及对污染物进行处理的紧迫性。

通过相应的试剂将实验产生的污染物作化学处理,以消除或减少污染物地排放[15]。

例如对CCl4的回收利用,在中学化学实验中四氯化碳是一种重要的有机溶剂,萃取实验中经常用到。

以CCl4为代表的氯代烃作为一类耐生物降解的有机化合物,是饮用水源中倍受关注的污染物。

它具有一定的水溶性和挥发性,同时又有较强的溶脂性,能在人体内得到生物富集进而严重危害人体健康,此类物质多数已被确定或被认为是高度可疑的致癌物质。

高中一年级化学①就有一个用CCl4萃取碘水的实验,使用过的CCl4要求回收,进行再生利用,具有一定的经济价值。

现介绍“镁粉再生法”回收CCl4,具体方法如下:萃取后的CCl4因溶解了碘而呈红色,加入镁粉后,充分搅拌,直至CCl4红色褪尽,过滤就得到无色透明的CCl4。

发生如下的反应:Mg + I2 = MgI2。

也可以用锌粉代替镁粉与CCl4反应:每100 ml CCl4需要用0.025 g锌粉,但是为了加快反应速度,提高几倍镁或者锌粉用量[16]。

4结语绿色化学实验是绿色化学新理念在化学教学中的具体体现,是化学教育的重要内容和必要保证。

在化学教学过程中,绿色化学实验不仅能使实验者在良好的实验环境中工作和学习,而且能使学生在实验过程中培养预防化学污染的思想和学习消除或尽可能减少毒气污染的实验技术。

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