无机化学实验教学中的“绿色化”探索

龙武
【摘 要】当今社会更为关注绿色化、集约化,同时绿色化也成为化学实验教学改革的主要模式。保障化学实验教学效果的基础上,提高学生的环保意识和责任感,鼓励学生树立绿色化学意识,减少对化学物品的使用,防治化学实验污染。论文主要针对无机化学实验教学中的“绿色化”进行探讨。
【关键词】无机化学;实验教学;“绿色化”探索
【Keywords】 inorganic chemistry; experimental teaching; "greening" exploration
【中图分类号】O61-3;G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章编号】1673-1069(2019)01-0087-02
1 引言
绿色化学是最高层次的化学,是由传统化学转变而来的,体现出化学从粗放型到集约型的转变。化学实验中,树立正确的绿色化学观念,构建有效的无机化学实验教学体系,提倡绿色化、集约化,对无机化学实验进行重新定位。采用多媒体方式指导学生,及时展开无机化学实验教学活动,采用实验方式,提高学生对无机化学内容的认知程度,改进化学实验内容,并及时处理好化学实验中的污染问题。
2 无机化学实验教学中“绿色化”改革要点
2.1 绿色化学教育
无机化学实验教学中,给学生普及相应的绿色化学实验内容,提高学生的环保意识和责任意识,有计划地开展无机化学实验活动,给予及时的绿色化学知识引导和教育,提高学生的综合素质和专业能力。掌握绿色化学教育要点,注重课堂内容创新,展开绿色无机化学实验,减少实验中的污染,培养学生科学的环境观。
2.2 实验设计改革
及时改进无机化学实验,遵循绿色化学观念,保证实验教学效果的基础上,尽量选用低毒、无毒的化学药剂,切实做到化学实验过程绿色化。明确化学实验中药剂的溶度、沉淀生成规律等内容,促进沉淀物的快速转化,减少实验中金属离子对学生神经系统的损害,有效改进无机化学实验设计,减少有毒物质的排放量,保证整个实验过程的安全性。
3 无机化学实验教学中的“绿色化”改革研究
3.1 实验准备绿色化
无机化学实验中需要使用大量仪器和药品,在此环节,实验人员认真做好绿色化实验的准备,充分运用绿色化观念,对于药品使用量、有机溶剂大量挥发等问题进行综合考虑,有效减少药品浪费,确保无机化学实验效果的基础上,尽量减少化学药剂使用。例如,工作人员开展无机化学实验时,坚持绿色化原则,及时准备试管、烧杯、容量瓶、漏斗、量筒、铁架台、酒精灯等仪器,保证无机化学实验准备的定量化、科学化,有效减少药品挥发,避免造成环境污染。
3.2 树立绿色化理念
①绿色化学观念最早是由美国化学会提出的,通过将绿色化学理念运用在化学产品的设计和制造中,有效减少有害物质的产生。无机化学实验教学改革中,引导学生及时树立绿色化学观念,及时减少废弃物,尽量使用低毒、无毒的化学试剂,保证化学实验过程的安全性。
②科學选择实验材料,对相应的溶剂和助剂进行合理选择,在实验中的催化、降解等环节,指导学生认真观察实验现状,有效预防污染物产生,将绿色化学理念有效渗透于无机化学实验中,给予学生有效的实验指导,帮助学生提高专业能力。实验环节,对基本的实验器材、检验仪器提高重视,使用专用仪器提高化学实验的科学性
③整个无机化学实验中,都要贯穿绿色化学观念,进一步深化学生的绿色化学观念,注重对学生环保责任意识的培养和教育,以有效指导、促使学生养成良好的环保意识,从而受益终生。
④及时总结实验经验,掌握基本的实验技巧,鼓励学生对自身在实验中的表现进行自我评价,然后展开小组互评,最后由老师做出综合性评定,以这种方式,培养学生的实验意识和环保责任。和谐同学间关系,促使学生及时了解无机化学实验进展及危害性,深刻意识到化学品的危险性,以实验方式,提高学生的学习能力。
3.3 规范实验操作
①优化实验内容,整合相应的实验资源,开展无机化学实验之前,先制定有效的绿色化学实验教学改革大纲,及时优化无机化学实验内容。
②对实验过程进行科学设计,给学生讲解化学实验的专业性及危险性,便于学生提高认识,强化实验论证,尽可能做到实验过程零污染,减少对有毒材料的使用,优先使用绿色反应试剂,及时整合串联实验,不仅体现了原材料的节约使用,还体现了环保思想。
③制备硝酸钾、废铝、明矾等环节,积极采用转化法;净水实验中,使用的原材料简单易得,有效减少资源浪费。为学生演示无机化学合成的详细过程,促进废物的循环利用,保证实验过程零污染,采取这种方式,增强学生的环保意识和专业素养。
④对实验细节进行细微调整,培养学生创新意识,为学生展示无机化学实验的具体过程,如借助废铁屑制备硫酸亚铁溶液,将硫酸亚铁与硫酸铵混合,经过浓缩、冷却、结晶等的一系列操作后,顺利得到硫酸亚铁铵结晶。及时解决传统实验中有毒气体产生带来的污染问题,将绿色化学观念广泛渗透于实验中,提高对常规实验的认知,及时改进实验过程,将开放式改为闭路式,促进废物回收,最大程度减少实验中的废气。实践得知,改进后的实验装置密封性很强,有毒气体及时转化为无害物质,减少废气污染,真正实现无机化学实验教学过程”绿色化”。
3.4 强化微型实验
①为避免资源浪费,当前无机化学实验中,大力推广微型实验,采用现代实验技术,推广微型化学实验,进一步提高了化学实验的科学性。
②正确把握实验信息,及时准备好相应的实验器材,第一时间把握准确的化学信息。微型实验主要具有污染小、安全性高、占用空间小等优势,实验规模更符合现代科研工作要求,及时引入微型实验,加快实验内容和方法创新。
③遵照绿色化学的特点,促进水资源和化学试剂的合理运用,如构建微型无机化学实验室,完善微型化学实验体系,对相应的操作过程、主要技术等进行及时补充,广泛宣传微型实验,从而取得了很好的实验效果,减少对化学试剂的使用,在保证化学实验效果的基础上,培养了学生的微型实验意识。
④选用毒性小的原料,采用微型实验法,真正实现无机化学实验“绿色化”,充分利用现有资源,借助现有实验条件,有针对性地开展定性实验和元素性质实验,该实验不需加热、不需进行沉淀分离,在点滴板上就可进行,因此减少了化学试剂用量,便于学生树立良好的环境保护意识。
3.5 废弃物排放
①无机化学实验中,利用多媒体技术给学生展示实验过程,让学生认真观察实验细节,便于有序开展化学实验教学。
②对实验中的废弃物进行无公害处理,妥善保管废物、废渣,将实验试剂及时回收再利用,这是减少环境污染的主要途径。
③采取绿色化的处理措施,学生在老师指导下,及时回收酸、碱等溶液,将其运用在电离常数测定中,对于分离实验中由蒸馏得到的乙醚进行回收,然后利用乙醚制备硫酸亚铁铵、硫酸钾等产物,进行统一保管,如老师鼓励学生将合成实验中的材料及时保管好,并做好标记,将各类材料有秩序摆放,减少废弃物的排放量,及时了解废物的基本性质,然后采用吸附法、氧化法等方式,将实验中残余的有毒药品和挥发性药品做妥善处理,将废渣埋于地下,对于实验中产生的氰化钾废液,及时进行溶液处理,及时回收赤血盐,同时增设吸收装置,不仅快速完成废气处理,还促进碱溶液的有效吸收,抑制有害物质排放。
4 结语
化学污染问题的发生,使得人们对环境的保护欲望更为强烈,如上所述,首先了解无机化学实验教学中的“绿色化”改革要点,绿色化学教育和实验设计改革,将绿色化观念广泛渗透于无机化学实验教学中。选用低毒、无毒的化学药剂,树立绿色化理念,及时预防废物,优化实验内容,整合相应的实验资源。大力推广微型实验,促进水资源和化学试剂的合理运用,培养学生的微型实验意识,对废弃物进行无公害处理,及時回收酸、碱等溶液,同时增设吸收装置,真正实现绿色化。
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