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實(shí)驗教學(xué)中綠色化學(xué)教育分析論文
“綠色化學(xué)”是伴隨著(zhù)綠色食品、綠色消費的生活概念而提出的。綠色化學(xué)換言之又稱(chēng)無(wú)害化學(xué)，是利用化學(xué)來(lái)防止環(huán)境污染的一種可取性措施。生活各方面不再使用有毒的有害物質(zhì)以及妥善處理產(chǎn)生的廢棄物，做到從根源上阻止污染的產(chǎn)生是綠色化學(xué)的使用理念。從根本上通過(guò)化學(xué)改善保護環(huán)境，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展是綠色化學(xué)的目標。以此我們應該在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中加入綠色化學(xué)教育，使學(xué)生能夠從化學(xué)的角度使用相關(guān)知識對環(huán)境污染作出分析以及對一些化學(xué)現象做出合理解釋。綠色化學(xué)代表的不僅僅是一種理念，更是在生活實(shí)際操作中所帶來(lái)的社會(huì )環(huán)境和經(jīng)濟方面的效益。我們要在化學(xué)實(shí)驗和化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中最大可能地減少廢棄物的排放問(wèn)題，盡可能做到“零排放”，從根源上解決環(huán)境污染問(wèn)題。
一綠色化學(xué)的核心涵義
綠色化學(xué)又為環(huán)境友好化學(xué)，通過(guò)利用化學(xué)的技術(shù)來(lái)對環(huán)境污染問(wèn)題進(jìn)行處理，來(lái)降低或者消除化學(xué)產(chǎn)品設計或者制造的過(guò)程中有害物質(zhì)的產(chǎn)生，使設計的化學(xué)過(guò)程和環(huán)境更加環(huán)保友好，從而在源頭上緩解化學(xué)污染的問(wèn)題。綠色化學(xué)從原料的安全性、節能型以及友好型等方面評價(jià)化學(xué)反應的優(yōu)勢。原子利用率及環(huán)境因子則是綠色化學(xué)的核心內容。充分利用化學(xué)反應物中的每一個(gè)反應分子，從而在充分利用資源的同時(shí)又能防止環(huán)境污染。原子的利用率越高，那么相應的所產(chǎn)生的污染物就越少，環(huán)境因子越小，相應的對環(huán)境做成的污染也就越小。環(huán)境因子是在化學(xué)反應過(guò)程中，所生成的廢物質(zhì)量占目標產(chǎn)物質(zhì)量的比重。把綠色化學(xué)融入化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中去，有效地減少化學(xué)實(shí)驗中所產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境造成的污染，培養了學(xué)生的環(huán)境綠化意識；化學(xué)這門(mén)自然學(xué)科與社會(huì )環(huán)境的聯(lián)系十分密切，在化學(xué)實(shí)驗中引入綠色化學(xué)教學(xué)模式，從而培養綠色化學(xué)人才。
二化學(xué)實(shí)驗中引入綠色化學(xué)
�。奔訌姯h(huán)境保護意識
化學(xué)實(shí)驗實(shí)則是一個(gè)產(chǎn)生廢棄物的過(guò)程，同時(shí)也是制造污染導致環(huán)境破壞的課程。當化學(xué)實(shí)驗產(chǎn)生的廢棄物順著(zhù)實(shí)驗室的下水道排出時(shí)，污染物便會(huì )流入河中或者滲透進(jìn)地下，那么一些有機物和重金屬就會(huì )對土質(zhì)、河流造成嚴重污染，從而損害人類(lèi)健康，影響人們的正常生活，因此在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中要不斷滲透綠色化學(xué)的思想，對學(xué)生重視環(huán)境、愛(ài)護環(huán)境的習慣進(jìn)行培養，養成好習慣。對待所產(chǎn)生的廢棄物要進(jìn)行及時(shí)回收處理，堅決不能隨便倒瀉，導致環(huán)境的污染。在化學(xué)實(shí)驗室中需要分別設立“廢酸回收瓶”和“廢堿回收瓶”，對在化學(xué)實(shí)驗中產(chǎn)生的廢酸廢堿進(jìn)行回收。比如化學(xué)實(shí)驗中，所產(chǎn)生的硫酸鏈霉素與硫酸鐵產(chǎn)生反應后生成的結合物在進(jìn)行傾倒之前，應該將其中規定的PH后排放，那么對實(shí)驗室不能立即處理掉的有害物質(zhì)比如破損溫度計中的水銀，就要妥善處理將其回收入瓶中用水封好，通過(guò)有機化合物等回收到指定容器內送進(jìn)藥品庫進(jìn)行統一處理。在這一過(guò)程中要特別注意，電池不能進(jìn)行倒置，否則其中有害液體將滲出污染環(huán)境。
�。布訌娋G色化學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革
綠色化學(xué)實(shí)驗本就是化學(xué)實(shí)驗教學(xué)課程中的教育創(chuàng )新內容，其指導方針是以綠色化學(xué)為主要內容，用預防化學(xué)污染的新思想、新方法以及新技術(shù)來(lái)對化學(xué)實(shí)驗內容及教育方法進(jìn)行相應的一定改進(jìn)，極大減少實(shí)驗室所產(chǎn)生的三廢物質(zhì)，也在一定程度上消除有害物質(zhì)，來(lái)實(shí)現綠色化學(xué)的要求。比如在“二元溶液沸點(diǎn)組成圖的繪制”實(shí)驗進(jìn)行了相應的改進(jìn)，由原來(lái)的二元溶液一環(huán)乙烷改為乙醇一環(huán)乙烷。因為苯對人體有危害，同時(shí)也會(huì )造成環(huán)境污染，改為乙醇之后有效地對其所含毒性進(jìn)行降低，并且對回收液進(jìn)行重調沸點(diǎn)，再次利用。這樣做不僅減少了化學(xué)試驗成本還相應的降低了化學(xué)環(huán)境污染，使得乙醇一環(huán)乙烷被回收反復利用，不倒瀉在環(huán)境中。
�。抽_(kāi)展化學(xué)的微型試驗
綠色化學(xué)實(shí)驗是在綠色化學(xué)的思想指導下，對常規的化學(xué)實(shí)驗進(jìn)行一定的教學(xué)改革從而形成的新的化學(xué)實(shí)驗辦法。通過(guò)大力開(kāi)展微型的化學(xué)實(shí)驗，主要通過(guò)改用常規的小容量?jì)x器，在對實(shí)驗方法實(shí)驗操作不變的前提之下進(jìn)行微型實(shí)驗，從而減少了藥品用量，以及反應物和造成的污染。而另一方面所進(jìn)行微型實(shí)驗會(huì )使整個(gè)實(shí)驗過(guò)程更加安全、便捷，有效地減少了化學(xué)實(shí)驗的成本經(jīng)費。比如在進(jìn)行硫酸鏈霉素水解速度常數以及乙酸乙酯皂化反應常數的化學(xué)測驗時(shí)，從原定化學(xué)實(shí)驗容器20ml改為10ml的取樣，試劑的用量特別少，操作起來(lái)就相比之前更加迅速簡(jiǎn)練，重要的是采用微型容器不會(huì )對環(huán)境造成污染。
�。粗匾晫�(shí)驗產(chǎn)生的廢棄液體回收處理
化學(xué)實(shí)驗室所產(chǎn)生的廢棄液體種類(lèi)比較多但是量不是很大，我們通過(guò)結合實(shí)驗內容，對廢棄液體進(jìn)行規整分類(lèi)，將其分類(lèi)儲存在統一規定的容器之中，由專(zhuān)門(mén)的工作人員處理廢棄液體。那么在對廢棄液體進(jìn)行處理的過(guò)程中就需要實(shí)驗指導老師對其認真負責，注重培養學(xué)生的操作技能訓練，引導學(xué)生對化學(xué)環(huán)境的保護意識。因此要求學(xué)生對于實(shí)驗之后產(chǎn)生的廢棄液體以及渣滓必須倒入制定的容器之中。實(shí)驗室的工作人員及指導老師也必須具有高度的責任心，對各種廢棄液體進(jìn)行及時(shí)認真地收集。經(jīng)過(guò)處理之后，達到國家允許排放標準即可排放。
三綠色化實(shí)驗教學(xué)相應措施
�。苯虒W(xué)內容綠色化
在原有的教材實(shí)驗基礎之上，對實(shí)驗的系列進(jìn)行改造，對綠色化學(xué)實(shí)驗的內容加以改造。在保證實(shí)驗方法科學(xué)合理的同時(shí)，以保護環(huán)境為實(shí)驗目的，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗。在實(shí)驗中，化學(xué)實(shí)驗產(chǎn)生的廢棄物較多，回收利用的較少，對資源造成了浪費，形成化學(xué)實(shí)驗的環(huán)境污染。在一些有毒氣體制備的試驗中，應對產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行處理或者燒掉，最大程度地把有毒氣體轉為無(wú)毒或者毒性降解物。針對化學(xué)實(shí)驗的大綱內容進(jìn)行相應的調整安排，針對基礎的化學(xué)操作進(jìn)行重組并且相應地減少，將基礎實(shí)踐融入進(jìn)化學(xué)實(shí)驗中去，選取綠色無(wú)害的化學(xué)內容，對基礎操作以及性質(zhì)驗證的化學(xué)實(shí)驗所需的物質(zhì)進(jìn)行節省，從而減少對化學(xué)環(huán)境的污染。在安排實(shí)驗項目?jì)热輹r(shí)，按照大綱要求的基本實(shí)驗操作步驟盡量分解在每次的滴定實(shí)驗之中。在實(shí)驗過(guò)程中本著(zhù)綠色化學(xué)的思想原則直接訓練學(xué)生使用吸量管、滴定管等容器的基本操作技能，而不必去分開(kāi)單獨練習。這樣既節省了化學(xué)實(shí)驗所需的實(shí)驗時(shí)間又減少了開(kāi)展化學(xué)相關(guān)實(shí)驗所需要的藥品開(kāi)銷(xiāo)，同樣針對性地減少了環(huán)境污染。
�。泊�(lián)實(shí)驗，充分利用
在大多數化學(xué)實(shí)驗中，重絡(luò )酸鉀法測定鐵是一個(gè)與生活緊密相關(guān)的經(jīng)典實(shí)驗，學(xué)生在此實(shí)驗中可以掌握實(shí)驗所證實(shí)還原的基本定法理論。那么在此同時(shí)，實(shí)驗過(guò)程所需要的重絡(luò )酸鉀是一種非常穩定、氧化性適宜的滴定劑。通過(guò)串聯(lián)實(shí)驗做成一個(gè)系列實(shí)驗，使得前部實(shí)驗的產(chǎn)物應用于下個(gè)實(shí)驗當中，在檢查學(xué)生實(shí)驗效果的同時(shí)還有效的增強了學(xué)生環(huán)境保護意識，達到物盡其用的效果。針對串聯(lián)實(shí)驗可見(jiàn)不僅減少了對藥品方面的浪費，還相應地降低了對環(huán)境的污染。
�。辰⒕W(wǎng)上實(shí)驗室，進(jìn)行仿真實(shí)驗
隨著(zhù)我國計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，通過(guò)計算機對化學(xué)實(shí)驗進(jìn)行模仿已經(jīng)是當下化學(xué)教學(xué)中擺脫傳統物質(zhì)實(shí)驗的改革，它的發(fā)展不僅僅是教育方法技巧的更新，更是對保護自然資源緩解化學(xué)所造成的環(huán)境污染的一種方式。我們通過(guò)在網(wǎng)上建立化學(xué)實(shí)驗室，將模擬實(shí)驗有效地利用到化學(xué)實(shí)驗課程中去，來(lái)達到化學(xué)教育的輔助教學(xué)目的。在模擬實(shí)驗開(kāi)始之前，要對學(xué)生進(jìn)行組織觀(guān)看各種儀器的操作及簡(jiǎn)要分析，通過(guò)計算機模擬實(shí)驗對儀器進(jìn)行仿真講解以及實(shí)驗過(guò)程的仿真操作，幫助學(xué)生完成化學(xué)實(shí)驗的機理及儀器操作基本原理；進(jìn)行傳統化學(xué)實(shí)驗中不應出現的違規化學(xué)操作，將后果展現給學(xué)生，讓學(xué)生看到所產(chǎn)生后果的嚴重性，避免后果的產(chǎn)生。采用多媒體實(shí)驗仿真手段，方便地解決了減少環(huán)境污染，深化綠色化學(xué)的理念。讓學(xué)生在學(xué)習的基礎之上理解掌握化學(xué)理論。不僅能夠很好地解決傳統化學(xué)實(shí)驗中的不足，更是化學(xué)實(shí)驗實(shí)現綠色化學(xué)事項的重要研究?jì)热�，也是減少化學(xué)實(shí)驗室廢棄物對環(huán)境造成污染的最佳途徑。
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