中學(xué)化學(xué)實驗綠色化策略研究.doc

發(fā)表于考試2011年第6期中學(xué)化學(xué)實驗綠色化策略研究康映卓（馬陵中學(xué) 江蘇 宿遷 223800）摘要：本文針對目前中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀，從如何科學(xué)、合理的消除化學(xué)實驗過程中產(chǎn)生的“三廢”對環(huán)境影響的角度出發(fā)，提出了一條實現(xiàn)中學(xué)化學(xué)實驗的綠色化的有效途徑。關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗；綠色化；策略研究中學(xué)化學(xué)實驗直接反映化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系，是對學(xué)生進行綠色化學(xué)教育的前沿陣地。因此，開展綠色化學(xué)實驗是新課程反復(fù)強調(diào)的一項重要內(nèi)容。然而，目前中學(xué)化學(xué)實驗中存在兩大問題：一方面，盡管教材中的一些實驗已經(jīng)考慮了環(huán)保因素，但從綠色化學(xué)的角度審視，教材中部分實驗設(shè)計還存在明顯不足；另一方面，目前中學(xué)開設(shè)的學(xué)生分組實驗次數(shù)多，實驗產(chǎn)生的“三廢”量大，成分復(fù)雜，污染物濃度偏高。而目前多數(shù)中學(xué)實驗室還沒有直接處理實驗廢棄物的能力。這些問題的存在，不僅帶來嚴重的環(huán)境污染問題，不利于學(xué)生環(huán)保意識的培養(yǎng)，而且危害師生健康。為了實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化，我們課題組以綠色化學(xué)思想為指導(dǎo)，以反復(fù)試驗為依托，認真研究了教材中的每一個實驗，經(jīng)過一年多的探索與研究，取得了一定的成績，積累了一些經(jīng)驗，在此做簡要介紹，與各位同仁交流。一、綠色化學(xué)實驗的基本理念所謂“綠色”，是指保護環(huán)境、保護資源和可持續(xù)發(fā)展的一種理念?；瘜W(xué)實驗綠色化是指以綠色化學(xué)的基本理念為原則，對化學(xué)實驗進行改進，使實驗過程達到綠色化學(xué)要求的方法。一個化學(xué)實驗，如果其對環(huán)境無物質(zhì)種類改變的影響或改變量極小，就可以說該實驗達到了綠色化學(xué)實驗的要求，具體標準如下：（1）原子經(jīng)濟性要求。即化學(xué)反應(yīng)中原子的利用率達100%。（2）環(huán)境友好要求。即體系不向環(huán)境釋放物質(zhì)或釋放給環(huán)境的物質(zhì)是環(huán)境體系所固有的（如o2，n2，h2o，co2等）。（3）回收再生要求。即實驗方案設(shè)計要考慮有關(guān)物質(zhì)的再利用問題。（4）微型化要求。對不可避免會形成污染的實驗，在保證實驗現(xiàn)象明顯的前提下，盡量使實驗微型化，使污染降到最低。可見，化學(xué)實驗綠色化無疑會給學(xué)生帶來終身的影響。二、中學(xué)化學(xué)實驗綠色化的有效途徑在新課程背景下，如何科學(xué)、合理的消除化學(xué)實驗中“三廢”帶來的環(huán)境污染問題，實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化呢？ 1、合理更換實驗藥品，消除污染源綠色化學(xué)實驗的最大特點是其預(yù)防污染的理念。因為廢物一經(jīng)形成就需要有相應(yīng)的分離、處理等程序，而這些廢物一旦對人類健康及環(huán)境產(chǎn)生污染，所造成的損失是難以估量的。因此，預(yù)防污染永遠優(yōu)于治理污染。而解決這一問題的唯一辦法，就是用綠色化學(xué)技術(shù)來防止或減少有毒物的使用與產(chǎn)生。例如，蘇教版化學(xué)1“溴的萃取”實驗，如果按照教材提供的方案進行實驗，由于溴大量揮發(fā)，實驗中空氣污染比較嚴重。根據(jù)溴比碘易揮發(fā)的性質(zhì)，用碘代替溴進行實驗，既能達到良好的實驗效果，又降低了污染。類似的實驗還有化學(xué)1中“強弱電解質(zhì)的導(dǎo)電性比較”。教材實驗中，使用的酸、堿分別是：鹽酸、醋酸、氫氧化鈉、氨水，其中鹽酸在通電時，會產(chǎn)生有毒物質(zhì)氯氣，若用稀硫酸代替鹽酸，既能達到比較電解質(zhì)導(dǎo)電能力強弱的目的，又能避免空氣的污染，一舉兩得。2、科學(xué)改進實驗裝置，消除廢氣污染蘇教版高中化學(xué)教材中，含有毒氣體的實驗有30多個。若按教材提供的方案進行實驗，其中16個實驗污染較重。為了消除實驗過程中有毒廢氣帶來的空氣污染問題，需要從儀器裝置及實驗操作方法等方面對其進行大幅度的改進。濃硝酸銅片圖1 對教材中的實驗進行綠色化設(shè)計與改進，首先要尊重教材，確保能夠體現(xiàn)教材安排該實驗的目的和意圖；其次，要充分考慮實驗裝置的科學(xué)性、實用性及“三廢”的處理情況。改進后的實驗裝置，要求操作方便，現(xiàn)象明顯，符合綠色化學(xué)實驗要求。例如，蘇教版化學(xué)1中“銅與濃硝酸的反應(yīng)”，裝置如圖1所示。該實驗裝置設(shè)計存在如下欠缺：不便控制反應(yīng)的進行；氣體收集過程中存在泄漏現(xiàn)象；無尾氣處理措施。因此，需要改進。這里有兩個方案可供參考。圖2 水銅絲naoh溶液acb水濃硝酸填充浸有naoh溶液棉花的塑料瓶蓋改進方案一：裝置如圖2所示。實驗過程中，通過螺旋狀銅絲的上下抽拉，可以隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和終止；通過控制止水夾a、b、c，可靈活的進行氣體收集及尾氣處理，解決了氣體收集過程中的泄漏問題；反應(yīng)幾分鐘后，打開分液漏斗活塞，向支管試管中加入適量的水，即可進行銅與稀硝酸反應(yīng)的實驗；從盛有氫氧化鈉溶液的細口瓶中還可以觀察到一氧化氮被氧氣氧化的現(xiàn)象；該裝置集實驗與尾氣處理于一體，密封性好，充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)實驗思想；所用的儀器均為常規(guī)儀器，現(xiàn)象明顯，操作方便，適合課堂演示實驗使用。微型化學(xué)實驗與常規(guī)實驗相比具有節(jié)約藥品、實驗現(xiàn)象明顯，污染程度低或無污染、安全等優(yōu)點。因此，開展微型實驗充分體現(xiàn)了現(xiàn)代綠色化學(xué)教育觀念，對實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化具有重要意義。例如，為了讓每一位學(xué)生都能夠安全的完成銅和濃硝酸反應(yīng)的實驗，本人設(shè)計了如下實驗方案。銅片圖3 濃硝酸a改進方案二：裝置如圖3所示。使用該裝置做銅與濃硝酸反應(yīng)的實驗時，先把一小塊銅片放入注射器針筒內(nèi)，排出其中的空氣，吸入少量濃硝酸，關(guān)閉止水夾a，觀察現(xiàn)象；反應(yīng)片刻，吸入適量水，關(guān)閉止水夾a，即發(fā)生銅與稀硝酸的反應(yīng)；過一會兒，再吸入適量空氣，關(guān)閉止水夾a，可觀察一氧化氮氣體被氧氣氧化的現(xiàn)象。若要終止反應(yīng)，將注射器中的酸液推入酸液儲存瓶中即可；該方案把生活中常見的器材引入化學(xué)實驗，使實驗裝置微型化，不但操作方便，現(xiàn)象明顯，無污染，符合綠色化學(xué)實驗要求，而且大大降低了實驗的危險性，適合學(xué)生分組實驗使用。3、巧妙回收殘渣，變廢為寶許多化學(xué)實驗會產(chǎn)生殘渣。其中有些是反應(yīng)產(chǎn)物，有些則是沒有參加反應(yīng)或者沒有反應(yīng)完全的起始原料。有的殘留固體毒性較強，若不進行處理，既污染環(huán)境又造成浪費；有的殘渣雖然沒有毒性，卻容易處理成可循環(huán)利用的物質(zhì)，所以這類殘留物也要回收，處理利用，以降低實驗成本。對殘渣進行科學(xué)合理的回收與處理，是實現(xiàn)中學(xué)化學(xué)實驗綠色化的重要環(huán)節(jié)。例如：蘇教版化學(xué)2及選修4中，均安排了催化劑對h2o2分解反應(yīng)速率的影響的實驗。其中均用到了二氧化錳，而二氧化錳它是一種不溶于水的黑色晶體或無定形粉末，實驗中若處理不當，會對環(huán)境造成污染。由于過氧化氫是環(huán)境友好試劑，所以，對該實驗綠色化設(shè)計的關(guān)鍵在于催化劑的選取與回收環(huán)節(jié)。由于分組實驗中二氧化錳的消耗量大，使用粉末狀的催化劑給回收工作帶來一定的難度。為了方便實驗后回收，我們將二氧化錳、水泥、細砂按2:1:2的比例混合在一起，加水加工成黃豆粒大小的小球，晾干備用。實驗時取12個小球作催化劑，用完回收，重復(fù)使用。這種催化劑作用緩和，經(jīng)久耐用，無污染，易回收，非常實用。4、分類處理廢液，循環(huán)再利用蘇教版高中化學(xué)新教材中，有污染性廢液產(chǎn)生的實驗達到60多個。因此，對實驗產(chǎn)生的廢液進行分類處理，是實現(xiàn)中學(xué)化學(xué)實驗綠色化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對廢液進行綠色化處理，可以從以下幾個方面開展工作。(1)建立堿液儲存瓶和酸液儲存瓶。中學(xué)化學(xué)實驗中，堿液、酸液殘留較多，因此建立堿液儲存瓶和酸液儲存瓶，可以隨時收集這些實驗的廢棄溶液。回收后，有些可以直接用于實驗，不能直接使用的則用于吸收有毒氣體，對實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化具有積極作用。(2)建立分組實驗廢液分類回收制度。分組實驗中藥品消耗量大，產(chǎn)生殘液較多，一定要注意回收，貼標簽存放，最后統(tǒng)一處理，盡量利用。這不僅是降低成本的需要，更是減廢的需要。(3)做好演示實驗廢液回收利用工作。雖然每次演示實驗產(chǎn)生殘液量較少，但規(guī)模較大的學(xué)校做實驗的次數(shù)多，長期積累量也較大，所以對其殘液也要分類回收。演示實驗產(chǎn)生的殘液，許多可以直接作為演示實驗的試劑，有些經(jīng)過處理便可以重復(fù)使用。例如,用四氯化碳萃取碘水中的碘。實驗結(jié)束后，收集了大量的廢液，需要進行無害化處理。對有機層廢液進行處理，可向該廢液中加入氫氧化鈉溶液，直至四氯化碳層由紫色變?yōu)闊o色，靜置，分液，分離出的四氯化碳可以反復(fù)使用。向分離出的水溶液中滴加稀硫酸至溶液呈棕黃色，所得液體與萃取實驗回收得到的水層廢液混合，再根據(jù)比例加入適量的碘單質(zhì)，使碘水的濃度保持在1%左右，即可繼續(xù)用于萃取實驗。經(jīng)過以上處理，碘水、四氯化碳均可重復(fù)使用，實現(xiàn)無污染、零排放?？傊?，只要我們以綠色化學(xué)理念為指導(dǎo)，用研究的視角審視教材中的每一個實驗，發(fā)現(xiàn)問題多思考，引導(dǎo)學(xué)生進行大膽改進和創(chuàng)新，最大限度的消除實驗中“三廢”對環(huán)境的影響，就能夠逐步實現(xiàn)化學(xué)實驗綠色化的目標。參考文獻1王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書化學(xué)1m.南京：江蘇教育出版社，2008.2王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書化學(xué)2m.南京：江蘇教育出版社，2008.我的大學(xué)愛情觀1、什么是大學(xué)愛情：大學(xué)是一個相對寬松，時間自由，自己支配的環(huán)境，也正因為這樣，培植愛情之花最肥沃的土地。大學(xué)生戀愛一直是大學(xué)校園的熱門話題，戀愛和學(xué)業(yè)也就自然成為了大學(xué)生在校期間面對的兩個主要問題。戀愛關(guān)系處理得好、正確，健康，可以成為學(xué)習和事業(yè)的催化劑，使人學(xué)習努力、成績上升；戀愛關(guān)系處理的不當，不健康，可能分散精力、浪費時間、情緒波動、成績下降。因此，大學(xué)生的戀愛觀必須樹立在健康之上，并且樹立正確的戀愛觀是十分有必要的。因此我從下面幾方面談?wù)勛约旱膶Υ髮W(xué)愛情觀。2、什么是健康的愛情：1) 尊重對方，不顯示對愛情的占有欲，不把愛情放第一位，不癡情過分；2) 理解對方，互相關(guān)心，互相支持，互相鼓勵，并以對方的幸福為自己的滿足; 3) 是彼此獨立的前提下結(jié)合；3、什么是不健康的愛情：1)盲目的約會，忽視了學(xué)業(yè);2)過于癡情，一味地要求對方表露愛的情懷，這種愛情常有病態(tài)的夸張;3)缺乏體貼憐愛之心，只表現(xiàn)自己強烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大學(xué)生處理兩人的在愛情觀需要三思：1. 不影響學(xué)習：大學(xué)戀愛可以說是一種必要的經(jīng)歷，學(xué)習是大學(xué)的基本和主要任務(wù)，這兩者之間有錯綜復(fù)雜的關(guān)系，有的學(xué)生因為愛情，過分的忽視了學(xué)習，把感情放在第一位；學(xué)習的時候就認真的去學(xué)，不要去想愛情中的事，談戀愛的時候用心去談，也可以交流下學(xué)習，互相鼓勵，共同進步。2. 有足夠的精力：大學(xué)生活，說忙也會很忙，但說輕松也是相對會輕松的！大學(xué)生戀愛必須合理安排自身的精力，忙于學(xué)習的同時不能因為感情的事情分心，不能在學(xué)習期間，放棄學(xué)習而去談感情，把握合理的精力，分配好學(xué)習和感情。3、 有合理的時間；大學(xué)時間可以分為學(xué)習和生活時間，合理把握好學(xué)習時間和生活時間的“度”很重要；學(xué)習的時候，不能分配學(xué)習時間去安排兩人的在一起的事情，應(yīng)該以學(xué)習為第一；生活時間，兩人可以相互談?wù)剳賽?，用心去談，也可以交流下學(xué)習，互相鼓勵，共同進步。5、大學(xué)生對愛情需要認識與理解，主要涉及到以下幾個方面：（1） 明確學(xué)生的主要任務(wù)“放棄時間的人，時間也會放棄他?！贝髮W(xué)時代是吸納知識、增長才干的時期。作為當代大學(xué)生，要認識到現(xiàn)在的任務(wù)是學(xué)習學(xué)習做人、學(xué)習知識、學(xué)習為人民服務(wù)的本領(lǐng)。在校大學(xué)生要集中精力，投入到學(xué)習和社會實踐中，而不是因把過多的精力、時間用于談情說愛浪費寶貴的青春年華。因此，明確自己的目標，規(guī)劃自己的學(xué)習道路，合理分配好學(xué)習和戀愛的地位。（2） 樹林正確的戀愛觀提倡志同道合、有默契、相互喜歡的愛情：在戀人的選擇上最重要的條件應(yīng)該是志同道合，思想品德、事業(yè)理想和生活情趣等大體一致。擺正愛情與學(xué)習、事業(yè)的關(guān)系：大學(xué)生應(yīng)該把學(xué)習、事業(yè)放在首位，擺正愛情與學(xué)習、事業(yè)的關(guān)系，不能把寶貴的大學(xué)時間，鍛煉自身的時間都用于談情說有愛而放松了學(xué)習。 相互理解、相互信任，是一份責任和奉獻。愛情是奉獻而不時索取，是擁有而不是占有。身邊的人與事時刻為我們敲響警鐘，不再讓悲劇重演。生命只有一次，不會重來，大學(xué)生一定要樹立正確的愛情觀。（3） 發(fā)展健康的戀愛行為 在當今大學(xué)校園，情侶成雙入對已司空見慣。抑制大學(xué)生戀愛是不實際的，大學(xué)生一定要發(fā)展健康的戀愛行為。與戀人多談?wù)剬W(xué)習與工作，把戀愛行為限制在社會規(guī)范內(nèi)，不致越軌，要使愛情沿著健康的道路發(fā)展。正如馬克思所說：“在我看來，真正的愛情是表現(xiàn)在戀人對他的偶像采取含蓄、謙恭甚至羞澀的態(tài)度，而絕不是表現(xiàn)在隨意流露熱情和過早的親昵。”（4） 愛情不是一件跟風的事兒。很多大學(xué)生的愛情實際上是跟風的結(jié)果，是看到別人有了愛情，看到別人幸福的樣子（注意，只是看上去很美），產(chǎn)生了羊群心理，也就花了大把的時間和精力去尋找愛情（5） 距離才是保持愛情之花常開不敗的法寶。愛情到底需要花多少時間，這是一個很大的問題。有的大學(xué)生愛情失敗，不是因為男女雙方在一起的時間太少，而是因為他們在一起的時間太多。相反，很多大學(xué)生戀愛成功，不是因為男女雙方在一起的時間太少，而是因為他們準確地把握了在一起的時間的多少程度。（6） 愛情不是自我封閉的二人世界。很多人過分的活在兩人世界，對身邊的同學(xué)，身邊好友漸漸的失去聯(lián)系，失去了對話，生活中只有彼此兩人；班級活動也不參加，社外活動也不參加，每天除了對方還是對方，這樣不利于大學(xué)生健康發(fā)展，不僅影響學(xué)習，影響了自身交際和合作能力。總結(jié)：男女之間面對戀愛，首先要擺正好自己的心態(tài)，樹立自尊、自愛、自強、自重應(yīng)有的品格，千萬不要盲目地追求愛，也不宜過急追求愛，要分清自己的條件是否成熟。要樹立正確的戀愛觀，明確大學(xué)的目的，以學(xué)習為第一；規(guī)劃好大學(xué)計劃，在不影響學(xué)習的條件下，要對戀愛認真，專一，相互鼓勵，相互學(xué)習，共同進步；認真對待戀愛觀，做健康的戀愛；總之，我們大學(xué)生要樹立正確的戀愛觀念，讓大學(xué)的愛情成為青春記憶里最美的風景，而不是終身的遺憾！ 我的大學(xué)愛情觀1、什么是大學(xué)愛情：大學(xué)是一個相對寬松，時間自由，自己支配的環(huán)境，也正因為這樣，培植愛情之花最肥沃的土地。大學(xué)生戀愛一直是大學(xué)校園的熱門話題，戀愛和學(xué)業(yè)也就自然成為了大學(xué)生在校期間面對的兩個主要問題。戀愛關(guān)系處理得好、正確，健康，可以成為學(xué)習和事業(yè)的催化劑，使人學(xué)習努力、成績上升；戀愛關(guān)系處理的不當，不健康，可能分散精力、浪費時間、情緒波動、成績下降。因此，大學(xué)生的戀愛觀必須樹立在健康之上，并且樹立正確的戀愛觀是十分有必要的。因此我從下面幾方面談?wù)勛约旱膶Υ髮W(xué)愛情觀。2、什么是健康的愛情：4) 尊重對方，不顯示對愛情的占有欲，不把愛情放第一位，不癡情過分；5) 理解對方，互相關(guān)心，互相支持，互相鼓勵，并以對方的幸福為自己的滿足; 6) 是彼此獨立的前提下結(jié)合；3、什么是不健康的愛情：1)盲目的約會，忽視了學(xué)業(yè);2)過于癡情，一味地要求對方表露愛的情懷，這種愛情常有病態(tài)的夸張;3)缺乏體貼憐愛之心，只表現(xiàn)自己強烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大學(xué)生處理兩人的在愛情觀需要三思：3. 不影響學(xué)習：大學(xué)戀愛可以說是一種必要的經(jīng)歷，學(xué)習是大學(xué)的基本和主要任務(wù)，這兩者之間有錯綜復(fù)雜的關(guān)系，有的學(xué)生因為愛情，過分的忽視了學(xué)習，把感情放在第一位；學(xué)習的時候就認真的去學(xué)，不要去想愛情中的事，談戀愛的時候用心去談，也可以交流下學(xué)習，互相鼓勵，共同進步。4. 有足夠的精力：大學(xué)生活，說忙也會很忙，但說輕松也是相對會輕松的！大學(xué)生戀愛必須合理安排自身的精力，忙于學(xué)習的同時不能因為感情的事情分心，不能在學(xué)習期間，放棄學(xué)習而去談感情，把握合理的精力，分配好學(xué)習和感情。4、 有合理的時間；大學(xué)時間可以分為學(xué)習和生活時間，合理把握好學(xué)習時間和生活時間的“度”很重要；學(xué)習的時候，不能分配學(xué)習時間去安排兩人的在一起的事情，應(yīng)該以學(xué)習為第一；生活時間，兩人可以相互談?wù)剳賽?，用心去談，也可以交流下學(xué)習，互相鼓勵，共同進步。5、大學(xué)生對愛情需要認識與理解，主要涉及到以下幾個方面：（7） 明確學(xué)生的主要任務(wù)“放棄時間的人，時間也會放棄他。”大學(xué)時代是吸納知識、增長才干的時期。作為當代大學(xué)生，要認識到現(xiàn)在的任務(wù)是學(xué)習學(xué)習做人、學(xué)習知識、學(xué)習為人民服務(wù)的本領(lǐng)。在校大學(xué)生要集中精力，投入到學(xué)習和社會實踐中，而不是因把過多的精力、時間用于談情說愛浪費寶貴的青春年華。因此，明確自己的目標，規(guī)劃自己的學(xué)習道路，合理分配好學(xué)習和戀愛的地位。（8） 樹林正確的戀愛觀提倡志同道合、有默契、相互喜歡的愛情：在戀人的選擇上最重要的條件應(yīng)該是志同道合，思想品德、事業(yè)理想和生活情趣等大體一致。擺正愛情與學(xué)習、事業(yè)的關(guān)系：大學(xué)生應(yīng)該把學(xué)習、事業(yè)放在首位，擺正愛情與學(xué)習、事業(yè)的關(guān)系，不能把寶貴的大學(xué)時間，鍛煉自身的時間都用于談情說有愛而放松了學(xué)習。 相互理解、相互信任，是一份責任和奉獻。愛情是奉獻而不時索取，是擁有而不是占有。身邊的人與事時刻為我們敲響警鐘，不再讓悲劇重演。生命只有一次，不會重來，大學(xué)生一定要樹立