绿色化学在高中化学实验中的应用探讨

2018-03-05 12:38王英容
新课程·下旬 2018年12期
关键词:高中化学实验替代品绿色化学

王英容

摘 要:近年来,我国环境污染问题愈发严重,已经威胁到人们身心健康。而高中化学实验则与环境污染息息相关,化学实验试剂和完成实验后的废弃物都是环境污染的主要来源。在教育体制不断改革的背景下,绿色化学理念不断融入高中化学实验中,不但提高了学生对环保的认知度,而且提升了学习化学的趣味性。在分析绿色化学在高中化学实验中应用实践意义的基础上,提出具体的应用途径,以便更好地保护人类生存的自然生态环境。

关键词:绿色化学;高中化学实验;替代品;微型化学实验

绿色化学是近十年才产生和发展起来的,最大的特点是在开始时就采用预防污染的科学手段,因此,在反应过程和终端都可以实现零排放和零污染,是新世纪化学领域发展的主要趋势。在高中化学实验中教师要时刻秉着绿色化学思想,促使学生在掌握化学知识的基础上,掌握绿色思想,为实现人与自然和谐相互,共同进步奠定坚实基础。

一、绿色化学在高中化学实验中应用的实践意义

绿色化学也被称之为“环境无害化学”“环境友好化學”“清洁化学”等。简而言之,就是通过采用无毒无害无污染的物品进行化学实验,在减少污染物排放的同时,提高学生对环保的认知度。在高中化学实验中,既要用绿色思想来完成实验操作,也要有教师的积极引导。教师在高中化学实验中对绿色化学理念的了解的长度和应用水平,直接关系到整个化学实验的环保程度。因此,必须加强教师对绿色化学的应用,并将其融入理论和实际教学中,才能为规范学生化学实验操作方法,促使绿色化学的理念更加深入人心。

二、绿色化学在高中化学实验中应用方法

1.立足实验内容,加强绿色化学意识

绿色化学指的是利用化学原理从源头上减少和消除化学实验对环境的污染,因此,绿色化学最佳的实验方式是:确保反应物的原子全部转化为期望的最终产物,具有很强的综合性和系统性,需要教师的正确引导,才能在保护生态环境的基础上,让学生掌握更多的化学知识。教师要充分了解实验内容和方法,才能把绿色化学理念渗透到化学实验中。而实验教学是高中化学课程的主要内容,在实际化学实验教学过程中,为避免发生浪费试剂问题,可对实验试剂进行限量,并在进入实验室前,教师要强调实验过程中事故处理要点,发现问题及时处理,避免操作不当引发安全问题。比如:氯化氢和氯气制备实验时,其操作要点是如何处理尾气,既要让学生掌握化学反应过程、原理、制备工艺,还要让每位学生都能明白氯化氢和氯气对自然生态环境的影响[1]。立足实验内容,并以绿色化学为切入点,可让学生更好地掌握绿色化学的重要性,从而提升他们对绿色化学的意识。

2.积极寻找替代品,有效减少环境污染

在高中化学实验中,很多化学物品都会对周围的自然生态环境造成污染,而如果可以用其他物品来代替化学试验品,则既能让学生充分理解化学反应原理和过程,还能有效减少环境污染。因此,寻找替代品也是绿色化学的主要内容之一。比如:二氧化碳。氯气和水发生反应会形成盐酸,二氧化碳和水反应则会形成碳酸,二者化学反应过程和原理基本相同,但二氧化碳是一种无堵无害的气体,并不会造成环境污染问题。从中可以看出,在绿色化学理念的背景下,高中化学教师需要根据实际化学实验的需要,根据目前现有的技术和物品来选择可替代的实验方式和材料,从而消除化学实验污染问题,构建绿色、生态、环保实验课堂。

比如:在高一化学实验“利用四氯化碳萃取碘”的实验中,实验流程为:碘水→萃取→分液→碘的溶液四氯化碳溶液→蒸馏→碘。实验原理是:碘水是碘的水溶液,水中由于溶解了碘而溶液颜色呈棕黄色,碘在水中的溶解度很小。四氯化碳是一种有机熔剂,无色液体,不溶解于水,密度比水大,碘在其中的溶解度很大。其中四氯化碳具有很强的挥发性,而且会对人体造成不利影响。而实验后的四氯化碳会扩散到空气中,进一步污染空气。因此,在次节化学实验教学中,就必须融入绿色化学,可用煤油来代替四氯化碳,其实验步骤和效果基本相同。从中可以看出,在高中化学实验中积极寻找替代品,在绿色化学理念的体现方式之一,同时也可以减少对周围环境的污染程度,值得推广应用。

3.构建微型化学实验,减少废物产生量

在某些化学实验中,可以通过微型化学实验来达到教学目的,在很多高中化学实验中,需要通过试管、滴管来对化学药品用量进行控制。但在一些化学实验中,并没有严格规定药品用量,只是用力适量、适度等比较模糊的字句[2]。在实验中学生很难掌握用量,从而造成大量浪费,化学反应结束后产生的化学废弃物也比较多。而通过微型化学实验,则可以有效解决这一问题,比如:在进行乙烯制备实验中,通过微型化学实验的方法,既能有效减少乙醇的消耗量,而且还能减低浓硫酸的排放量,在节约化学实验药品的同时,还能减少废弃物总量,也是实现绿色化学的主要途径之一。

三、结束语

综上所述,本文结合理论实践,分析了绿色化学在高中化学实验中的应用,分析结果表明,绿色化学理念在近年来高中化学实验中的应用愈发普遍,为缓解我国生态环境污染做出了重大贡献。因此,教育者要加强绿色化学教学理念的学习力度,不断提升专业技能,才能为将绿色化学理念更好地融入高中化学实验中,让学生在掌握化学知识的同时更加明白化学实验污染的重要性。

参考文献:

[1]焦淑健.绿色化学理念在高中化学实验中的应用研究[J].中学化学教学参考,2017(10):55.

[2]曹云昕.高中化学实验中绿色化学理念的应用研究[J].新课程(下),2016(4):89.

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