几个常见化学实验的绿色化改进

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化学实验绿色化的实践与体会

化学实验绿色化的实践与体会

化学实验绿色化的实践与体会作者:吴云新来源:《中学理科·初中版》2009年第09期“绿色化学是化学的绿色,是化学的活力所在,”绿色化学的核心是从源头上减少并消除污染,在中学化学实验中容易造成环境污染的物质有许多种,如CO、SO2、P2O5等,这些物质的排放都会造成环境的污染,所谓化学实验清洁化,是指通过一些有效措施使化学实验对实验场所和环境污染降到最低程度,本人通过几年的实践探索,总结出以下四条有效措施可以减少实验对环境的污染。

一、进行密闭实验中学化学的某些实验会导致有毒气体和粉尘进入空气而毒化实验室,实验室的空气直接影响师生的健康,因此在这些实验中除了安装尾气处理装置外,还要尽可能使整个装置密封可控,避免敞口操作,防止反应物质散逸到周围环境中。

案例1:九年级化学(上册)探究燃烧的条件的实验中,由于白磷在空气中燃烧产生的大量白烟(P2O5)是有害物质,它与空气中的水反应会生成有毒的偏磷酸,对环境造成严重污染,书本实验装置没有做到绿色化,实验要求在通风橱里进行,学校一般不具备这个条件,所以实验时会造成污染,对师生健康不利,因此,必须对该实验进行改进,改进后的实验操作为:向大烧杯中倒入80℃左右的热水,在水中加入一小块白磷,取两支硬质大试管,向其中一支试管中加入红磷,再向另一支试管中加入少量白磷,塞上带有气球的橡皮塞,然后立即将两支试管同时放入热水中,观察三处磷是否都会燃烧,然后对准水中的白磷通入氧气或空气,观察水下白磷是否燃烧,实验中会看到试管中的白磷迅速燃烧产生大量白烟,同时气球鼓起,试管中的红磷没有燃烧,水中的白磷也没有燃烧,而通入氧气时却能燃烧,改进后的实验最大的优点是无污染,试管口系上气球使实验始终在密闭的装置中进行,生成的五氧化二磷不会散逸到空气中,不会污染环境,所以实验无需在通风橱里进行,适合课堂演示,达到了化学绿色化的要求。

二、加强回收利用、重复使用加强反应物质的回收利用和消除处理是减少污染物的又一重要措施,回收主要包括:第一是回收未反应的原料和副产品;第二是回收催化剂等非反应试剂,重复使用是指将上一个实验步骤中剩余的药品用到下一个实验步骤中或其他实验中,这样就大大减少了化学药品的用量,提高了药品的使用效率。

基于绿色化学理念的高中新教材实验改进

基于绿色化学理念的高中新教材实验改进

酒精 灯进行 加热 , 察实 验 现象 ( 图 2 所 示 ) 观 如 a 。 按照教 材装 置进 行实 验 时 , 现用 酒 精灯 加 热 时 发


的“ 火候 ” 不容 易把握 好 , 实验 时氯 气 的用 量较 且 大, 反应 时会有 大量 的氯气逸 散到空 气 中 , 成一 造
定 的污染 , 符 合绿 色化学思 想 。 不
基 于 绿 色 化 学 理 念 的 高 中新 教 材 实 验 改 进
口 王 春
中 国人 民 大 学 附属 中 学 1 0 8 000
摘 要 从绿 色化 学 理 念 出发 , 人 教版 高 中化 学 新课 程 教 材 中 的 几 则 实验 进 行 了探 索 与 改 进 , 中 包括 氨 气 与 氯 化 氢反 对 其
杯 中倒 人 适 量 2 % 的 N O 溶 液 。 0 aH
③ 用酒 精灯 加 热 具 支试 管 A, 别 观 察试 管 分
2) 验 改进 实
图 2


2 2 ・
E u ain l q ime tA d E p r n 1 2 d c t a up n n x e i tVo. 6,No 7, 0 0 o E me . 2 1
() 1 实验装 置 图( 图 2 如 b所 示 )
() 2 实验 步 骤
2) 验 改 进 实
1 教 材 实 验 分 析 )
在 高 中化 学讲授 离子键 时列举 了金属钠 与氯 气 的反应 , 实验 时将 一 只充满 氯 气 的集 气瓶 倒 扣
在 事 先 已放 置 在 石 棉 网 上 的 金 属 钠 上 面 , 后 用 然

() 1 实验装置 图( 图 1 如 b所示 )

案例统一氢气在氯气中燃烧实验绿色化改进的案例分析

案例统一氢气在氯气中燃烧实验绿色化改进的案例分析

2022年泸州市教育教学优秀案例评选氢气在氯气中燃烧实验绿色化改进的案例分析一、案例背景化学是一门以实验为基础的学科。

学生在学习化学过程中通过化学实验操作不仅可以养成良好的科学探究与创新意识,也能够形成积极的科学态度和社会责任感。

但很多化学实验所用的试剂和反应生成物对人体和环境都有伤害,不符合绿色化学理念与国家生态文明建设的要求。

学生接触了解这类实验时往往都是通过老师的讲解或者直接观看实验操作视频。

例如:人教版化学必修一实验4-3氢气在氯气中燃烧实验本是一个非常重要的课堂演示实验。

通过实验操作和现象观察,学生能很直观的掌握氯气的物理性质和部分化学性质。

但因氯气为有毒气体,且氢气的燃烧有一定的危险性,大部分老师都是通过播放实验操作视频来分析这个实验。

学生观看实验操作视频不仅对氯气的基础性质掌握不深刻,而且动手操作实验的能力得不到提高。

所以通过引导学生改进该实验既可以减少该实验的污染、保障实验安全又能够培养学生自身的科学探究的精神与创新意识。

对学生安全意识及严谨求实的科学态度的形成也有较大作用。

二、教学过程1.教学目标了解氯气的物理、化学性质及尾气处理方法,掌握基础实验仪器的操作方法,培养学生从问题出发,依据探究目的,设计探究方案,并运用化学实验方法进行实验探究的能力,培养学生勤于实践、善于合作、敢于质疑、勇于创新的精神。

2.教学重点引导学生根据氯气的性质创新氯气制备的方法,改进氢气在氯气中燃烧的实验操作,减少反应物及生成物对环境的污染。

设计探究方案,根据方案选择合适的实验药品及仪器,实施探究式实验操作。

3.教学难点根据氯气性质设计探究方案,创新实验操作。

4.实验设计小组讨论教材必修一实验4-3操作方法的优缺点。

实验室制备氯气一般用强氧化剂与浓盐酸反应这个方法。

该反应优点为能较快制备氯气,缺点浓盐酸易挥发且HC1.为有毒气体,制备的C1.有毒不易保存会造成环境污染。

根据实验优点及查阅资料学生确定电解法制备氯气。

高中化学实验绿色化的方法

高中化学实验绿色化的方法

高中化学实验绿色化的方法绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下,用预防化学污染的新思想、新方法和新技术,对常规实验进行改革而形成的化学实验的新方法。

因此我们在教学实践活动中,应注意从教学的各个环节(备课、讲课、练习……)渗透绿色化学思想,从不同角度(教学目标设计、实验原理设计、日常行为准则、化学课外活动……)体现绿色化学教学,将绿色化学带给每一位学生,帮助每一位学生树立绿色化学观念和环境保护意识。

一、微。

“微”即在保证实验现象明显的前提下,减少实验药品的用量。

它包含两层意义:一是采用微型化学实验,即在微型化的仪器中进行化学实验,必须对实验进行重新设计与探索。

如Cu和浓、稀HNO3的反应。

二是采用微量化学实验,即采用常规的小量实验仪器和设备。

常规实验的小量化是在不改变实验的方法、不改变操作技术的前提下,采用常规的小容量仪器,药品用量减量。

如实验1-4吸热反应实验,药品用量减半;实验3-1物质的量浓度溶液配制将500mL体积改为100mL;实验6-4浓硫酸的脱水性实验蔗糖的用量也减了一半;学生实验均采用小试管进行有关的性质实验。

二、组。

“组”就是将几个实验组合在一起,使本来存在几次污染的实验变为一次污染,甚至没有污染,这样既节约了时间又减小了污染。

如氯气的制备和性质实验、卤素间的置换反应、二氧化硫的制备和性质实验、硫化氢的制备和性质实验,都可以把它组合在一起进行。

我们采用了三种不同的方案进行了这三个实验:①在分叉管内胶带上的滤纸中进行一系列的实验;②在三通玻璃管中分别进行一系列的实验;③在井穴板中(可以是购置的、也可以是代用品)进行一系列的实验。

三、封。

就是使有毒气体的制备和性质均在一个密闭的体系中进行。

我们成功地应用了气球、塑料注射器、三通管、分叉管进行了一系列的实验。

如用塑料注射器进行Cu和浓、稀HNO3的反应;用塑料注射器贮存少量有毒气体;P、Cu、H2在Cl2中燃烧,白磷和红磷相互转化、氯水的漂白性等实验均可用橡皮塞将其封闭起来,外接一个气球。

几个实验的改进方案

几个实验的改进方案

几个实验的改进方案刘富华胜利油田第一中学几个实验的改进方案随着绿色化学的深入人心,人们对化学实验的改进更加热衷了,化学实验向着微型化、绿色化发展,由于微型化学实验省药品、省时间,在减少环境污染、降低实验成本、加强实验安全等方面具有明显的优点,因此改进化学实验成为一个化学教学工作者义不容辞的责任,改进实验,减少污染,人人有责。

本人根据自己平日的经验和其他教师的好的实验方法,总结出来,和化学同人分享,意在使科学的实验方法得到发扬,让我们有一个良好的学习和生活的环境,为子孙后代造福贡献微薄之力。

一、“乙烯的制法和性质”实验的改进以往的教材中,乙烯的制法,是用浓硫酸和乙醇的3:1体积比混合物,用加热的方法制取的,该方法存在如下缺点:首先,由于浓硫酸对人的皮肤衣服具有很强的腐蚀性,因此该实验具有较大的危险性。

其次,反应后的残留物具有很强的酸性和氧化性,因此对环境具有较大的污染。

再有,产生的气体中,混有多种气体(如CO2、SO2),干扰了乙烯的性质实验的进行。

改进的方案则克服了以上所有缺点,集多种优点于一体,不失为一种好方法,方法如下:氧化铝催化乙醇分解法:(摘自“中学化学教学参考2002 10期”)。

见图:实验物品:氧化铝粉末,无水乙醇。

铁架台,大试管,酒精灯,棉花,火柴。

实验步骤:在15×150的试管中,放入一团脱脂棉,用玻璃棒倒实,加入约2ml的无水酒精。

在试管的中间部分,放入一药匙氧化铝粉末,然后把试管水平固定在铁夹上,用酒精灯加热,均匀受热后,把酒精灯固定在放有氧化铝的部分加热,(加热过程中催化剂稍稍变黑正常),当有气体均匀放出时开始收集气体(用排水法收集,整个过程主要是给催化剂加热),大约可以收集到5试管气体,收集完毕,先撤出导气管,然后熄灭酒精灯。

得到的气体,能够燃烧、使溴水和高锰酸钾退色,证明是乙烯,几乎没有干扰气体存在。

改进的方法,现在可以应用于教学当中,用来制取乙烯,避免造成污染。

中学化学实验绿色化设计

中学化学实验绿色化设计
污染 , 而不是治理污染 。 其优点是 : 现象明显 , 效果 良好 ; 减少试 剂用量 , 降低实验费用 ; 降低排废量 , 减少污染 ; 缩短 实验时 间 且安全可靠 。在微小型的仪器 中, 用尽可能少的试剂来进行实 验f 一般为 常规量 的 1 / 1 0 至 1 / ] o o o ) 。因为 只有仪器 微型化了 , 才能减少试 剂在器皿上的附着量 , 同时还应 尽可能减少 中间产 物 的转移过程 , 以减少试剂在器皿上的附着。在学习元素化合 物性质 、 实验习题和一些有刺激性气味 、 有毒物质 的制备时 , 可 选用微型化学实验 , 充分利用其突 出优点。实验中除了可使用 已研制成功的井穴板等微型仪器 , 还可 以把集气 瓶 、 烧瓶 、 启普 发生器等微型化 。在微型化带来实验现象不 明显时 , 可借 助现 代化辅助教学手段把实验结果放大。 三、 改进有毒气体的制取装置 如实验室制氯气 , 最后的尾气通入氢氧化钠溶 液 , 防止氯 气排入空气造成污染 。 为防止在 收集多瓶氯气时逸 出过多的氯 气, 可对 实验进 行如下 改进 , 具 体做法 是 : a . 按 下图组 装好 仪 器, 烧杯 中装好 N a O H溶液 ; b . 检查装置 的气 密性 ; c . 装药 品 ; d . 制 取并 收集 C 1 ; e . 先关闭止水夹 K , 打开止水 夹 K , , 用a 收集
五、 改进 产 生 大 量 烟 的 实验 如钠 在空气 中燃烧 的实验 , 在学生分组实验 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, 实验后 的石棉网也不 能再 次使用 , 造成很大
日益得到重视和推广 。 微型化学实验能真正体现绿色化学预防
达 到 抛 砖 引玉 之 目的 。 降 低 试 剂 的 浓度 在现行 中学化学教材 中 , 有些实验指 明了药品浓度 , 有些

谈实验教学中的绿色化学——己二酸合成实验的改进

谈实验教学中的绿⾊化学——⼰⼆酸合成实验的改进谈实验教学中的绿⾊化学———⼰⼆酸合成实验的改进宣照林,李艳杰(⽩城师范学院⽣物系;⽩城市洮北区教师进修学校,吉林⽩城137000)收稿⽇期55作者简介宣照林(6———),男,⽩城师范学院⽣物系⾼级实验师,主要从事基础化学教学和有机化学实验教学;李艳杰(65———),⼥,⽩城市洮北区教师进修学校⾼级教师,主要从事中学化学教学和化学教学研究。

随着科学技术的发展,⼈们逐渐认识到环境保护的重要性。

在有机合成⽅⾯正努⼒探寻着新的化学合成⽅向———绿⾊化学。

绿⾊化学的理想在于不再使⽤有毒、有害的物质,不再产⽣废物,不再处理废物。

从科学观点看,绿⾊化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利⽤资源和能源,降低⽣产成本,是⼀门从源头上阻⽌污染的化学,符合经济可持续发展的要求。

⽤绿⾊化学思想来指导和规范化学中的实验教学具有重要意义,可以理解认识化学反应事实,培养学⽣严谨的科学态度和良好的⼯作习惯。

现在使⽤的《有机化学实验》教材是由⾼等教育出版社出版的,东北师范⼤学等五校合编的。

其中“⼰⼆酸的制备”实验是以环⼰醇为原料⽤硝酸作氧化剂来实现的,采⽤此种⽅法产⽣⼤量有害物质,且反应时间长、产率低。

我们曾经改进过此种⽅法,⽤浓硫酸做氧化剂来氧化环⼰醇制备⼰⼆酸,但反应中消耗的浓硫酸量多,产物处理较困难⽽且还产⽣⼤量⼆氧化硫⽓体,虽然产率⾼,但成本较⾼。

为了克服上述缺点,从根本上解决合成实验中的污染危害,把绿⾊化学渗透到有机化学实验教学中来,我们经过多次实验的探索,采⽤20%H 2O 2做氧化剂,在回流装置反应,⽤钨酸钠(Na 2WO 4)做催化剂代替相转移催化剂(相转移催化剂是有毒物质)。

反应条件易控制,反应过程中⽆毒害物质产⽣,约需4.5⼩时就可制备完毕。

很适⽤于实验教学,现将改进后的实验归纳如下:1.原料与试剂:环⼰烯、20%H 2O 2、钨酸钠(Na 2WO 42H 2O )上述试剂均为分析纯试剂。

绿色化学实践:减少化学品用量五大措施

绿色化学实践:减少化学品用量五大措施实验室在实验中减少化学品的用量是一个重要的环保举措,也是绿色化学理念的具体体现。

以下是一些有效的措施来减少化学品的用量:一、优化实验设计1.精确计算:在实验开始前,通过精确计算所需化学品的量,避免过量使用。

这要求实验人员具备扎实的化学知识和实验技能,能够准确估算反应所需的化学品量。

2.微型化实验:推广微型化实验技术,使用微型反应器、微量移液器等工具进行实验。

微型化实验可以在保证实验效果的前提下,大大减少化学品的用量。

例如,在乙烯的制备实验中,可以通过微型实验展开教学,不仅保证了教学效果,还缩短了实验时间并减少了化学品的消耗。

二、采用替代方法1.寻找替代品:积极寻找并推广使用环保、无毒或低毒的化学品替代品。

这些替代品可能具有相似的化学性质,但毒性更低、对环境更友好。

2.优化反应条件:通过改变反应条件(如温度、压力、催化剂等),使反应更加高效、选择性更好,从而减少化学品的用量。

例如,优化反应条件可以使得反应物的转化率提高,从而减少未反应物的浪费。

三、改进实验操作和器具1.使用微型实验器具:尽量使用小试管、点滴板等微型实验器具进行实验。

这些器具体积小巧、操作简便,可以显著减少化学品的用量。

例如,在硫酸根离子的检验实验中,可以使用12×70mm的小试管代替常规试管。

2.精确控制用量:利用微量移液器、小滴管等工具精确控制化学品的用量。

这些工具可以确保每次取用的量都非常精确,避免了过量使用。

3.循环利用:在实验过程中,尽可能地循环利用已用过的样品和溶液。

例如,可以将未反应完全的溶液回收再利用,或者将某些废液经过处理后再次使用。

四、加强管理和培训1.制定管理制度:实验室应制定严格的化学品管理制度,包括采购、储存、使用、废弃等各个环节。

通过制度化管理,可以确保化学品的安全使用和减少浪费。

2.加强培训:对实验人员进行环保意识和实验技能培训,提高他们的环保意识和操作技能。

硫在空气及氧气中燃烧实验绿色化改进

硫在空气及氧气中燃烧实验绿色化改进作者:吴正兴来源:《教育信息化论坛》2018年第03期摘要:硫在空气及氧气中燃烧实验是初中化学中常见的并且经常操作的化学实验,但课本中所描述的及传统教学中常用的实验都或多或少存在问题,如对人体、环境的危害。

为此,需要不断改进和创新“硫在空气及氧气中的燃烧实验”。

本文简介了硫在空气及氧气中的燃烧实验,分析其存在的问题和绿色化改进的意义,并结合课堂教学和绿色理念提出改进措施,提升化学对环境、对学生的有益影响。

关键词:初中化学;硫燃烧实验;绿色化学一、硫在空气及氧气中燃烧实验硫在空气及氧气中燃烧实验是沪教版九年级化学教学中的重点,并且根据教学要求一般化学老师都会在教学过程中穿插化学实验,其目的是通过实验来让学生观察硫在空气及氧气中燃烧的现象。

硫在空气中燃烧,会产生淡蓝色的火焰并伴随燃烧产生刺激性气味的气体;在氧气中燃烧则会产生出蓝紫色的火焰,并产生带刺激性气味的气体,这种气体即为二氧化硫,其反应形式为硫通过燃烧与氧气结合,形成二氧化硫,其化学反应方程式为:S+O2 =SO2。

二、硫在空气及氧气中燃烧实验存在问题及绿色化改进的意义课本中介绍的传统操作方法即先把硫放入到燃烧匙中,然后放在酒精灯外焰加热至其燃烧,观察实验现象。

此种实验操作方式燃烧产生的二氧化硫等有毒有害气体,漂浮在室内空气中,影响教室内师生的身体健康。

所以在实验过程中教师一般采用开窗通风的方式将反应产生的有毒有害气体吹散到外界环境中,既增加了实验步骤与工作量,又难免对教师及学生的身体健康产生一定影响。

排放到自然环境中,虽然一个班级一次实验所产生的二氧化硫和有毒有害气体对自然环境的影响远没有达到破坏的程度,但多个班级、多个地区、多次实验的排放量综合到一起,足够对自然环境产生影响。

当过多的二氧化硫溶于水中,形成亚硫酸,当亚硫酸在恶劣的自然环境中进一步氧化后,便会迅速形成酸雨,也会对人类生活及健康带来影响。

另外,实验中为使燃烧现象明显,会适量增加硫的用量,导致化学原料使用量增多,课堂教学成本增加。

初中化学教学中化学实验的绿色化改进

标题:初中化学教学中化学实验的绿色化改进摘要:本文主要讨论了初中化学教学中化学实验的现状,以及如何进行绿色化改进,旨在减少化学实验中的废弃物排放,降低环境污染,提高教学质量。

文章将首先分析化学实验中的问题,然后提出绿色化改进的策略,最后总结讨论。

一、引言化学实验是初中化学教学的重要组成部分,通过实验,学生可以更好地理解和掌握化学知识。

然而,传统的化学实验方法往往伴随着大量的废弃物排放,对环境造成了一定的污染。

因此,对化学实验进行绿色化改进显得尤为重要。

二、化学实验中的问题1.废弃物处理困难:传统的化学实验过程中会产生大量的废气、废液和废渣,这些废弃物如果不经过妥善处理就直接排放,会对环境造成严重污染。

2.实验安全问题:一些化学实验可能存在安全隐患,如操作不当可能导致火灾、爆炸等事故。

3.资源浪费:许多化学实验所需的药品并非一次性的,而传统实验方法往往一次性使用过多,造成了资源的浪费。

三、绿色化改进策略1.改进实验装置:使用环保、耐腐蚀的实验装置,避免使用有毒、有害的材料。

2.优化实验步骤:尽可能地减少药品的使用量,优化实验步骤,减少废弃物的产生。

3.废弃物处理:对于无法避免的废弃物,应进行妥善处理,如废液应进行中和、沉淀、消毒等处理,废气应进行吸收处理,废渣应进行无害化处理。

4.多媒体教学:对于一些危险性高或难以操作的实验,可以通过多媒体教学的方式进行展示,让学生了解实验原理和过程。

5.推广微型化实验:微型化实验使用较少的试剂就能达到同样的效果,减少了试剂的浪费,也降低了废弃物的产生。

四、实施与效果实施上述绿色化改进策略后,我们发现初中化学教学中的化学实验发生了显著的改变。

首先,废弃物的排放量显著减少,绝大多数的废弃物都能得到妥善的处理,大大降低了环境污染。

其次,实验的安全性得到了提高,许多潜在的安全隐患得到了有效的预防。

再者,资源的利用率得到了提升,药品的浪费现象得到了显著的改善。

然而,尽管我们已经取得了一定的进步,但仍然有许多工作需要做。

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几个常见化学实验的绿色化改进——绿色化学在中学化学实验中的应用陕西省丹凤中学(726200)李玉霞摘要:绿色化学是当今国际化科学研究的前沿课题,中学化学实验存在试剂用量大,有毒有害物质的使用和排放大,对师生健康和环境造成危害;加之广大师生多数远处于一种传统观念,环保意识不强的状态。

所以围绕“绿色化学”对中学几个实验进行改进,努力向绿色化学方面迈进,增强学生树立绿色化学理念,为社会培养出未来合格、创新的人才。

关键词:绿色化学、实验改进、应用、微型化、一体化
绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿课题,其目的是将现有化工生产技术路线从“先污染、后治理”改为“从源头上根除污染”。

绿色化学是针对传统的化学及化学工业对环境造成的化学污染而被人们逐步重视起来。

所谓绿色化学是指利用化学原理在化学品的设计、生产和应用中消除或减少有毒、有害物质的使用和产生,设计研究没有或尽可能少的环境副作用,在技术和经济上可行的产品和化学过程,是在始端实行污染预防的科学手段。

绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。

从科学观点看,绿色化学是化学科学基础的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源,降低生产成本,它是从源头上
阻止污染的化学,符合经济可持续发展的要求。

随着社会经济的迅速发展,环境问题和资源短缺日趋成为困扰人类可持续发展的重要问题。

在生活中和实验里,我们经常会看到许多人缺乏绿色化学意识,带来了许多全民难堪的社会问题,受到一些国家和地区的反对、抗议和批评等。

下面就其现象或行为,围绕绿色化学结合中学实验进行探索与实践改进。

一、不注意节约能源,乱丢废弃物,乱排(倒)废液、废气、废渣。

如实验用剩的强酸、强碱、重金属盐等直接倒入下水道等,这些不负责任的做法无不令人担忧。

针对这些现象我们除了对废液、废气、废渣进行综合处理外,那就是要从根源上杜绝或减少排放,这必须要求我们对一些常见的重要实验进行改进。

[案例一]人教版全日制普通高级中学教科书(必修)化学第一册第15面[实验1-2]为“CuSO4溶液与Nacl溶液、Bacl2溶液、AgNO3溶液”等电解质溶液间反应的实验。

该实验操作不仅造成了试剂的严重浪费,而且废液中含有重金属盐对环境也造成了污染,对此我们可以进行微型化改进:在点滴板(或带有坑井的药剂塑料板)
的坑井中分别滴加2滴NaCl溶液、
BaCl2溶液、AgNO3(H+)溶液等电解质
溶液,然后再向各坑井中分别滴入
2滴CuSO4溶液(如图1),即可观察
到明显实验现象。

这一改进不仅药品用量小,操作简单,而且现象明显,污染小,符合绿色化学理念。

[案例二]人教版全日制普通高级中学教科书(必修)化学第一册第167面,一定物质的量浓度溶液的配制,只是让学生通过实验掌握方法技巧。

我们可以缩小用量,将配制100ml 2mol/L NaCl溶液,改为配制50ml mol/L NaCl溶液,并将溶液回收保存留作Cl-检验实验用,这样同样可以达到实验目的,但节约了药品用量。

其实,现行高中教材中有很多实验都以微型化、绿色化。

二、现行中学化学课本中有些实验仍存在与绿色化学不一致的地方,如许多化学实验设计不够合理,像上面提到的一定物质的量浓度溶液的配制;还有一些方案设计流程长、浪费原料、污染环境等甚至有危险性,需要改进。

比如有毒有害气体Cl2、SO2、H2S、NO、NO2等的制取和性质实验,现根据实际存在的问题进行改进。

[案例三]人教版全日制普通高级中学教科书(必修)第一册的Cl2制取及其性质实验,其实验装臵比较庞大,实验
步骤繁琐,不便于操作,现对其改
进:如图2所示,在仪器的凹坑里
放进少量固体Km n O4,在塑料板的凹
坑内依次放入滴有品红溶液的滤纸
条、干燥有色布条、滴有NaBr、NaI
等溶液的滤纸条。

胶头滴管内吸进
浓盐酸,擦干滴管外壁所粘的液体,插入带有胶皮管的支管,为防止反应时飞测出来的小液滴污染试剂,可以把一团棉花放在靠近凹坑的地方。

然后轻轻挤压胶头滴管,待反应一段时间后取出塑料板观察现象。

这一改进实验不仅克服原实验的不足之处,而且使制取和性质实验微型化和一体化,便于控制,且有尾气吸收装臵,避免对环境的污染,符合绿色化学理念,另外改进的实验实用性强,只需更换试剂或稍做变化就可以完成高中阶段十多种气体的制备和性质实验,如SO2、H2S、NH3、NO、NO2、O2、H2等等。

[案例四]Cl2与金属Na反应实验的改进,如图3所示,
轻轻挤压胶头滴管,待及
应器内空气排尽时,点燃
酒精灯直至钠熔成小球,
撤去酒精灯,这时可以观
察到硬质玻璃管内,钠剧
烈燃烧,产生黄色火焰,
并生成白烟,此套Cl2与Na 反应的改进实验,不仅现象明显,易操作,而且药品用量少,更重要的是比课本设计增加了尾气吸收装臵,避免对环境污染,这正是绿色化学所倡导的,此套装臵稍做变化可以完成高中阶段很多气体与固体的反应,如H2与CuO,CO与CuO,CO2与 Na2O2等。

三、目前,高中规模扩大,人数增多,实验分组也越来
越多,实验产生的废物也在增加,造成的污染也日益严重。

因此我们应当对学生分组实验进行大量改进,使其既具有实用性、科学性,又符合绿色化学实验,现对SO2性质与制取学生分组实验加以改进。

[案例五]SO2的生成及性质的微型改进。

SO2 的生成及性质实验除了可以用案例四改进实验外,对一些条年差、设备跟不上的学校还可以用更简便易得的玻璃片和培养皿(或烧杯)来完成。

如图4,在一张白纸上放一
块玻璃片(无色),
在其上某一位臵放
少量亚硫酸钠晶
体,周围分别放臵
一小段湿润PH试
纸,一滴紫色石蕊
试液,一滴KmnO4溶液,一滴品红溶液,一滴加酚酞的NaOH溶液等。

开始实验时,将大约60%的硫酸溶液滴到亚硫酸钠晶体上,马上盖一较大培养皿或烧杯(Na2SO3晶体用量应稍大一些),1分钟后,可以观察到玻璃片上各种液滴的颜色变化情况,该实验装臵应用于学生分组实验,大大节约了药品用量,从经济角度看符合经济的可持续发展要求,从环境观点看,它从源头上减少了污染,正符合绿色化学内涵。

四、人们存在绿色意识观念不强等诸多问题。

绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,所以,我们应该用化学的处理方法,充分利用现有资源及反应产物。

这不仅从源头上防止了污染,而且增加了经济效益。

但这需要我们树立起绿色化学理念,并且应用它来指导我们的实验,安排我们的生活。

在中学化学实验中,萃取实验用的有机溶液CCL4、煤油、苯等,如果废弃了,不仅污染了环境,而且会产生隐患。

如果指导学生进行回收、集中、化学处理,不仅可以重新使用,而且培养了学生节约和环保意识。

硫酸铜晶体中结晶水含量的测定实验中的产物无水硫酸铜可以收集起来,以便配制C U SO4溶液进行定性实验。

在进行改进实验时,可以利用一些废弃物,使其变废为宝,如一次性注射器,我们可以用来做一些微型实验反应器。

[案例六]Cu分别与稀硝酸、浓硝酸的反应,演示实验和学生分组实验都有,如时按课本上做,不仅浪费药品,而且释放出一氧化氮与二氧化氮有毒气体。

对此实验改进如下:取一支废医用的一次性注射器,拨出活塞,放入一小片铜,塞上活塞,在试剂瓶中吸入0.3至0.5m浓硝酸,立即套上橡胶塞塞住针头,可观察浓硝酸与铜反应。

当产生2至3mL红棕色气体时,取下橡胶塞,吸入0.5ml左右的水,立即套上橡胶塞,可观察稀硝酸与铜反应,待注射器内颜色变浅后,取下橡胶塞,把液体与气体注入氢氧化钠溶液中。

可以让学生了解NO和NO2气体的吸收。

整个实验都贯穿了绿色化学的思想。

以上课堂实验的改进,不仅是教育形势发展的需要,也是影响和造就有绿色化学观念和意识的人的需要。

作为化学教育工作者,在教学过程中应该鼓励学生积极参与到实验的设计和改进过程中去,这样不但可以培养学生的创新意识和实践精神,培养他们的实验动手操作能力,激发他们学习化学的兴趣,而且可以提高学生节约能源和保护环境的意识,在点滴过程中渗透绿色化学理念,逐步树立绿色化学的观念,为社会培养出未来合格、创新的人才。

参考文献:
①人民教育出版社化学室,全日制普中学教科书化学第一册[M],北京:人民教育出版社,2006。

②赵东洋,微型气体实验仪器的应用[J],化学教学,2008(第1期):15-16
③王震宇,二氧化硫的生成及性质的微型实验[J],中学化学,2008(3)21页。

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