高校化学实验中绿色化学的研究

(整期优先)网络出版时间:2021-10-25
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高校化学实验中绿色化学的研究

赵梓全 商警月 郭江龙


华北理工大学

化学工程学院 管理学院

冶金与能源学院 063210


摘要:绿色化学是当前新课程标准下的一种创新性教学方法和理念,其对展开素质教育具有重要的指导意义。高校化学实验中包含着大量的化学试剂、研究成品以及废弃物等,由此将使得化学环境遭受一定的破坏。而绿色化学作为环境友好型化学理念,在高校化学实验中应用的可行性也将得到相应的提升。本文将对高校化学实验中的绿色化学进行研究。

关键词:高校;化学实验;绿色化学

1绿色化学的含义

绿色化学又被称为环境无害化学以及环境友好型化学,期间主要是利用化学原理和方法对化学材料展开相应无害化处理,进而达到减少污染资源以及实现新课程理念的教学目标。在将绿色化学融入高校化学实验的过程中需要做好以下四个方面的工作:第一,降低资源耗费以及减少三废的产生和排放;第二,减少使用高强度污染性的药品和原料,进而更好地杜绝污染问题的出现;第三,需要借助催化剂、载体等资源进行循环利用;第四,对其中尚未反应的助溶剂、试剂等进行回收,由此更好地达到降低环境污染的最终目的。

2高校化学实验中绿色化学探究途径

2.1渗透绿色化学理念,优化教学结构

在传统教学中,教师并没有认识到绿色化学对化学教学发展的重要性,这一理念严重影响了学生的学习态度。鉴于此,教师应注重培养学生绿色化学思想,并加强绿色环保意识的教育,把保护环境知识一点一点有效地渗透于整个化学实验教学中,也应有意识地把本地区环境污染的典型事例放在教学内容中,如化工厂氯气的外溢,不仅会造成人呼吸困难,而且还会使蔬菜枯萎,损害人体健康。基于此,教师应该让学生切身体验到环境污染给人们带来的危害,并通过多种教学途径培养学生对环境保护的责任感,同时还应该把不经过处理的废水、废气对人们造成的危害,及不合理处理可能会导致的安全事故告知学生,这样才能让学生明白回收、做好相应处理工作的重要性,还可以培养学生良好的实验室习惯。此外,教师还应多增设一些实验后废气物无害化处理的教学环节,多引导学生妥善处理、回收实验废弃物,进行废物利用。例如,化学实验教学中回收的废酸(硫酸、盐酸)用来冲洗厕所,这样既能提高试剂的利用率、减少实验污染,还能培养学生的环保意识,使废气材料变成宝贝,实现绿色化学教学目标。

2.2安排绿色化教学内容,根源上杜绝实验污染

为了更好地实现绿色化学实验的操作目标,教师的首要教学任务就在于从源头上防止化学污染的出现,期间教师需要依据教材内容合理安全绿色化学实验的内容,在实验教学的过程中需要充分结合化学试剂的性质做好流程的设置以及废弃物的处理工作,引导学生严谨地处理实验环境中的污染问题。教师可以借助现代互联网技术选取合乎绿色化学的实验题目,如气体摩尔质量的测定、醋酸标准解离常数和解离度的测定,进而促使学生能够从根本上杜绝污染物的出现。

2.3 采用模拟化学仿真实验,防止高毒性污染出现

在传统的化学分析实验过程中,部分实验具有一定的人体危害性以及污染性,期间将产生大量的废弃物以及毒液等污染实验室环境,因此在绿色化学理念下,将其模拟化学仿真实验融入到高校化学实验过程中,将能够防止污染现象的好出现,进而使这些具有环境污染性质的实验转变为绿色化学实验。模拟化学仿真实验是现代信息技术变革下的产物,期间可以信息化手段切实提升学生的实验操作技能以及环保意意识,进而为实现节约试剂、减少污染、零排放的目标奠定良好基础。

2.4 化学实验中渗透绿色化学理念,合理处置“三废”问题

2.4.1 以绿色化学理念备课

备有相关实验课时,要设计好绿色化学教育的内容,以及相关实验的教学内容和方法,尤其是要做好有毒气体实验中防止、处理、吸收和停止有毒气体实验的方法设计。试验中废弃物的处理、回收和回用方法设计等。

2.4.2 常规实验无害化改进或重新设计

转化率较低的试验中不使用危险试剂和挥发性有机物,以提高转化率减少副产物。通过改进实验、减少药品用量,使实验规模缩小,自然有利于减少实验污染,体现绿色化学理念。

2.4.3 实验产物或残留物的无害处理及利用

化学物质具有多种有毒有害的特点,一般产物经过简单的处理后就可以回到原来的状态,再循环使用不会对环境造成污染。如在氧气制取实验中,用棉球在瓶口放一个棉球用KMnO4制造氧气,当导管中有气泡冒出来的时候,将需要用收集瓶收集氧气。而在此实验过程中将涉及大量的废水以及棉球等材料,因此为了更好地提升实验过程的环保性,就需要做好相应的规划工作,尽量降低由于实验过程造成的污染问题,对可循环利用的器材做好回收整理工作,进而更好地提升实验过程的环保性。

3 结束语

总而言之,化学学是一门以实验为主的学科,目前的高校教材中60%的知识是通过实验引入的。要有效地在实验中开展绿色化学理念教育,首先对一些污染较大的化学实验进行改造,使污染减少或消除污染,并让学生自己实践无毒、无害实验,从中培养学生的环境保护和污染预防意识,培养学生可持续发展的观念。在化学实验中渗透绿色化学理念,可以使学生认识到保护环境的重要作用,也能更好地解决实验中的“三废”问题,进而为推动化学事业的可持续性发展奠定良好基础。

参考文献

[1]符臣敏.高校化学教学中绿色化学教育的探索应用分析[J].智库时代,2019(44):193+196.

[2]姜娟.高校化学教学中绿色化学的创新应用[J].江西电力职业技术学院学报,2019,32(09):25-26.