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化学实验教学与绿色化学教育

2016-03-13穆虹列

化工设计通讯 2016年9期
关键词:四氯化碳三废化学试剂

穆虹列,刘 勇

(六盘水师范学院 化学与化学工程系,贵州六盘水 553004)

化学实验教学与绿色化学教育

穆虹列,刘 勇

(六盘水师范学院 化学与化学工程系,贵州六盘水 553004)

介绍了绿色化学的具体含义,进而分析化学实验教学中实施绿色化学的意义,最后提出了化学实验教学中绿色化学的实施途径。

绿色化学;化学实验;意义;途径

化学作为一门自然学科,其立身的根本便是实验,因此在化学的教学中实验教师是极其重要的一部分,但是在化学的实验教学中极易出现化学试剂、药品使用过量的现象,进而造成不必要的实验成本支出。此外,在化学实验中还可能会产生一些对人类、环境有危害的产物,因此实现化学教学实验的绿色化是十分必要的。在此背景下,围绕化学实验和绿色化学为中心,分绿色化学的具体含义、化学实验教学中实施绿色化学的意义、化学实验教学中绿色化学的实施途径三部分展开了细致的分析探讨,旨在提供一些化学实验中绿色化学的实施途径。

1 绿色化学的具体含义

1.1 绿色化学概念

绿色化学又被称为环境友好化学,是利用方法或者技术来消除或者降低化学产品设计、制造以及应用过程中所产生的有害物质以及使用的有害物质。其在化学实验中所设计和使用的化学产品对于环境和人体而言是更为友好环保的,是一种从源头实现污染阻断的化学[1]。

1.2 绿色化学核心内容

绿色化学的核心内容主要有两点,化学实验的原子利用率以及5R原则原子利用率直接影响着原子利用的经济性,是指在化学反应中,充分地利用反应物中的每一个原子,进而实现最大程度的资源利用和污染防治。具体而言,就是原子利用率越高,那么化学实验所残留的化学废弃物就会越少,进而产生的环境影响因子就会越少,对环境的影响就会越小。

5R原则指的是在化学实验中实现三排的减量、循环使用、回收、再生以及拒用。具体而言就是减少化学实验中的三废数量,同时对于可以实现循环使用的化学试剂要实现循环使用,即回收和再生,最后对于一些化学实验无法进行代替,并且无法实现回收的实验物质,同时对于环境和身体还有一定危害的物质,要做到拒绝使用。

2 化学实验教学中实施绿色化学的意义

素质教育的背景下,在化学实验中进行绿色化学是符合素质教育要求和宗旨的,同时也是素质教育的内容,同时也是传播绿色化学理念的一大途径,更是对学生社会责任心以及创新能力的培养方式。

3 化学实验教学中绿色化学的实施途径

3.1 开展微型化学实验

微型化学实验是为了解决化学实验三废问题而诞生的一中绿色化学的实验方式。微型化学实验较之常规的化学实验其在化学试剂的使用上,有时甚至会降低到1/1000。就化学实验的理念而言,就是化学实验中在满足化学目的的前提下,尽可能地减少化学试剂的使用量,进而减少化学三废的产生,具有安全、节约、减少污染以及节约实验经费等诸多的优点,是现阶段绿色化学实验的主要实现途径,值得广大化学教师在化学实验教学中充分合理的使用[2]。

3.2 串联实验及化学试剂的再利用

串联实验指的是通过对一系列化学实验的次序进行排列,到达上一个化学实验的产物可以直接应用于下一个化学实验,这也就实现了化学实验试剂的使用量减少。例如将蒸馏实验和萃取实验安排在一起,使用四氯化碳对碘的水溶液进行萃取实验,进而得到碘的四氯化碳试剂,然后便可以在进行反萃取实验,加入氢氧化钠指导颜色完全消失,实现四氯化碳的萃取,最后又可以进行蒸馏实验,将四氯化碳提取出来,这一系列的化学实验在其化学试剂的使用上,一直只有四氯化碳和碘液但是却完成了3个实验,最后还实现了原始试剂的回收。

3.3 寻找最佳试剂

寻找出最为合适化学实验的化学试剂,最大程度实现无毒试剂代替有毒试剂。例如在无机实验之中,对于有毒的硫化氢就可以使用无毒的硫代乙酰胺进行代替;在有机实验中甲苯就是一种无毒、适用范围极广的试剂;对于酯类的化学实验,可以使用无机盐代替树脂;对于需要使用浓硫酸作催化剂的实验可以使用高效固体酸Fe2O3-SO4给以代替,进而可以在实验中避免浓硫酸的强腐蚀性可能造成的危险,同时高效固体酸Fe2O3-SO4还具有很高的转化率和可选择性,在反应速度方面的速率也很快,是一种极其理想的环保试剂。

4 结束语

综上所述,绿色化学又被称为环境友好化学,是利用方法或者技术来消除或者降低化学产品设计、制造以及应用过程中所产生的有害物质以及使用的有害物质。其核心内容主要有原子利用率以及5R原则。在素质教育背景下,对于素质教育的推进以及学生的发展都具有重要的意义。在具体实施途径上可以从开展微型化学实验、串联实验及化学试剂的再利用、寻找最佳试剂、妥善处理三废问题几方面入手,其实质是将先绿色化学理念融入化学实验之中。

[1] 杨天林,杨文远,倪刚,等.改革实验教学,走绿色化学之路——以无机化学实验教学为例[J].实验技术与管理,2012,29(4):17-20.

[2] 赵丽娜,陆国志.高校化学实验中绿色化学的研究[J].实验技术与管理,2013,30(2):179-181.

Chemistry Experiment Teaching and Green Chemistry Education

Mu Hong-lie,Liu Yong

This paper introduces the specific meaning of green chemistry,and then analyzes the significance of the implementation of the green chemistry experiment teaching,and finally puts forward the way to implement the green chemistry in the chemical experiment teaching.

green chemistry;chemistry experiment;significance;way

O6-4

A

1003–6490(2016)09–0085–01

2016–09–05

穆虹列(1994—),男,贵州大方人,主要研究方向为化学方向。

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