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高中绿色化学之我见

2016-08-02江西

高中数理化 2016年14期
关键词:烧瓶优点气体

◇ 江西 陈 鹤



高中绿色化学之我见

◇江西陈鹤

化学重视在实验中得出真理,现在教育更加重视学生实践能力,所以培养学生动手操作能力,是教学改革的一个重要的手段.在实验中最令我们头疼的是如何科学和绿色地进行化学实验.通过化学实验可以让学生感受到化学的魅力,但是如果没有贯彻绿色化学,那便给魅力打了折扣.所以,为了倡导绿色化学教学,化学实验就必须要有所调整.

1 绿色化学需遵循5条原则

专家们从多方面概括了在进行化学实验的过程中学生应该遵循的原则,甚至在化学产品的生产过程也必须按照这些标准进行操作:1) 设计更有效而且低毒或无毒的化合物; 2) 设计化学合成方法防止废物的产生,从而无需进行废物的处理; 3) 降低或消除生成产物的合成方法对人类及环境的毒性; 4) 最大比例地利用起始反应物的原子; 5) 尽可能在常温、常压下进行反应提高能源效率.

通过这5条的学习,让学生明白绿色化学是在实验过程中进行科学操作,尽量防止不必要的污染,从源头就开始阻止污染的发生,这样才能称之为绿色化学.

2 绿色化学范例分析

化学实验要符合“绿色化学”理念.某实验小组对“铜与浓硝酸反应”进行了探究性实验(图1).

图1

试回答下列问题:

1) 写出铜和浓硝酸反应的离子方程式____.

2) 与装置Ⅰ相比装置Ⅱ的优点是______,装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外还有的优点是________.

3) 在装置Ⅲ中,若使NO2气体充满烧瓶应先关闭弹簧夹________再打开弹簧夹________,当气体充满烧瓶后将铜丝提起,然后把a、b、c都关闭并把烧瓶置于沸水中,下列情况不变的是________.

A颜色;B质量;C密度;

D压强;E气体的平均相对分子质量;

4) 为了验证NO2与水的反应欲使烧杯中的水进入烧瓶的操作是________.

分析1) 略. 2) 比较3种装置的结构,结合本实验原理可知装置Ⅱ比装置Ⅰ优越的地方在于无氮的氧化物逸出,避免了对空气的污染;装置Ⅲ的优点有可控制反应随时进行随时停止. 3) 若要让NO2充满烧瓶需要关闭开关c、打开a和b;由于在烧瓶中存在2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,在沸水中,平衡向左移动,颜色加深、气体平均相对分子质量减小压强增大但是混合气体的质量和密度不变. 4) 若要让烧杯中的水进入烧瓶则应减小烧瓶内的气压,所以可采取措施:关闭a和c,打开b,对烧瓶水浴加热,则一部分NO2气体进入NaOH溶液进行反应,再降温则烧瓶中气压会减小,此时打开c,关闭b,水即进入烧瓶.

这个化学实验很好地体现出绿色化学的原则,告诉学生要尽可能的在实验过程中就阻止污染的发生.具体的措施有很多,比如废物利用、废物回收等.有些物质的生成是无法避免的,但是也要想办法在生成之后进行处理,只有这样才是真正的绿色化学.

3 其他进行绿色化学实验的妙招

1) 拓展学生的视野,培养学生的自主探究能力.开展发散性思维的课题可以让学生的思维、自主探究、独立思考问题等能力得到提高.

2) 提高教师自身在绿色化学教学中的能力.教师只有具备这方面的能力才有资格去引导学生.因此作为教师不仅要有雄厚的绿色化学理论知识还要在绿色化学的技术上有较高的造诣,这样才能胜任教学.

3) 提高教学质量,改进教学手段.传统的教学方法过于死板,很不利于学生对知识的理解.因此要开展活跃的课堂教学,如小组讨论、设定问题、开展活动等教学方式来调动学生的积极性,启发学生对问题的思考.

环境问题是最受关注的焦点问题,做好环境保护是每个人的责任和义务.作为一名化学教师,要教给学生知识和技能,同时还要注意培养给学生对环境的保护意识.从小事做起,从点滴做起.绿色化学实验教学需要在不断的创新和改进中完善起来,需要在实验的每个细节下工夫去钻研才能一步步走向正轨.

江西省赣州市赣州中学)

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