論實(shí)踐中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的有效途徑

◆陳令付

(江蘇省睢寧縣王集鎮(zhèn)第二中學(xué))

論實(shí)踐中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的有效途徑

◆陳令付

(江蘇省睢寧縣王集鎮(zhèn)第二中學(xué))

實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)不可或缺的重要組成部分，它除了能讓學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)掌握化學(xué)技能，還能培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。因此，大多數(shù)學(xué)校都盡可能多地采用實(shí)驗(yàn)這種教學(xué)方式。但是對(duì)于試驗(yàn)后排放出的污染卻很少有學(xué)校去做處理。21世紀(jì)，世人已經(jīng)把環(huán)境保護(hù)提高全局高度，不過(guò)由于我國(guó)還沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室污水排放的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，使得大家對(duì)于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里排放出的污染卻一直鮮有關(guān)注。因此，作為化學(xué)教師應(yīng)該具有綠色化學(xué)思想，在教學(xué)中以身作則，注重培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)排放的“三廢”進(jìn)行控制和治理，從而達(dá)到減少排放量，保護(hù)環(huán)境的目的。本文著力探討如何把綠色化學(xué)教育貫穿于化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的始終。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的概念和意義

“化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化”即化學(xué)實(shí)驗(yàn)潔凈化?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化與化學(xué)工業(yè)綠色化一樣，就是將綠色化學(xué)的基本原理和理念應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一項(xiàng)技術(shù)，是一個(gè)在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新過(guò)程。

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化最重要的意義就是保護(hù)自然環(huán)境

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的試劑品種繁多，其中不乏許多有毒有害藥品，這使得實(shí)驗(yàn)室排放的污染物不僅污染巨大，而且成份復(fù)雜，治理起來(lái)非常困難。目前，大部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)廢液和部分廢渣都是直接排放到下水道，這樣污染物就會(huì)流入江河、水塘或者滲入地下，而最終進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，破壞環(huán)境。特別我國(guó)很多城市已經(jīng)是缺水性城市，這些不斷通過(guò)下水道排放的化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物對(duì)于城市的水源更是雪上加霜。所以研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化刻不容緩。

2.提倡化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化也是為了保障學(xué)生們的人身安全

由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)而造成的傷害事故一直以來(lái)時(shí)有發(fā)生。近年來(lái)比較嚴(yán)重的一次發(fā)生在徐州一名初三學(xué)生饒南的身上。一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，老師讓饒南幫忙把實(shí)驗(yàn)用的化學(xué)品送到實(shí)驗(yàn)室，途中，饒南出于好奇心從標(biāo)有紅磷和氯酸鉀的容器內(nèi)分別拿出來(lái)一小塊紅鱗、一小塊氯酸鉀?；氐郊液?，饒南迫不及待地想知道這兩種化學(xué)藥品放在一起會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)，于是就把紅磷和氯酸鉀放入一個(gè)小玻璃瓶里，并搖晃了幾下。就當(dāng)饒南準(zhǔn)備把玻璃瓶放到窗臺(tái)時(shí)，意想不到的事情發(fā)生了，小玻璃瓶在手中發(fā)生爆炸。經(jīng)過(guò)醫(yī)院診斷為:右手爆炸傷，右手食指末節(jié)套狀撕脫、右手拇指挫傷、頭皮裂傷。

怎樣才能避免這種傷害事件，降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性呢?我們知道可以通過(guò)降低暴露性和降低內(nèi)在危害性?xún)煞N方法。降低暴露性有很多種方法，比如保護(hù)性衣服、工程控制、防毒面具等。但這只是一個(gè)治標(biāo)的方法，無(wú)法從根本上消除危害與危險(xiǎn)。我認(rèn)為最主要的還是降低其內(nèi)在危害性:即教師在化學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮到危害性，采用各種方法與手段將危害降至最小，這就是綠色化學(xué)研究的內(nèi)容。

3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化符合素質(zhì)教育的思想

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的過(guò)程中，能給增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，教會(huì)他們防治污染的重要方法。同事，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的實(shí)現(xiàn)需要不斷更新實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，這可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

二、實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的途徑

1.進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

要控制污染，首先應(yīng)該從源頭著手。為了實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化，先應(yīng)該盡量避免使用或生成毒性較大、容易造成污染的物品。這就需要發(fā)揮化學(xué)教師的創(chuàng)新思維，通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，來(lái)減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。但通過(guò)改變這些有毒有害物質(zhì)的制取方法，并進(jìn)行巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就會(huì)使實(shí)驗(yàn)無(wú)污染，并同樣達(dá)到預(yù)想的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

例如，在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，Cl2、CO、SO2、H2S等都是經(jīng)常要用到的有毒有害物質(zhì)，這些物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。但是如果我們通過(guò)改變這些有毒有害物質(zhì)的制取方法，并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就會(huì)使實(shí)驗(yàn)無(wú)污染，并同樣達(dá)到預(yù)想的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

2.改善實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的必須載體，也是可以減少污染的關(guān)鍵一環(huán)。如果在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，實(shí)在無(wú)法避免使用或者產(chǎn)生有害物質(zhì)和污染，那么實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在密閉的裝置內(nèi)進(jìn)行，盡量避免敞口操作，防止有害物質(zhì)擴(kuò)散到空氣當(dāng)中。如果無(wú)法進(jìn)行密閉實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。

3.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，控制藥品用量

無(wú)論課堂演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)都要精量細(xì)算，堅(jiān)持適量的原則，從而達(dá)到節(jié)省資源，減少污染的目的。目前，在中學(xué)化學(xué)教材上對(duì)于很多實(shí)驗(yàn)的藥品用量都未明確給出限量，基本都采用“少量”、“少許”、“適量”、“一定量”等籠統(tǒng)的詞匯來(lái)限定，使得學(xué)生很難把握藥品的實(shí)際用量，這樣不僅會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和實(shí)驗(yàn)的效果，又會(huì)造成藥品的浪費(fèi)，更會(huì)對(duì)環(huán)境造成大量的污染?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化要求化學(xué)教師應(yīng)該在保證實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)上盡可能地減少藥品用量，以減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)的廢棄物。

4.注重對(duì)實(shí)驗(yàn)廢棄物的回收處理

實(shí)驗(yàn)之后，對(duì)于反應(yīng)產(chǎn)生的廢液、廢氣、廢渣應(yīng)該設(shè)法予以收集和處理，不能任意排放。實(shí)驗(yàn)之后，應(yīng)根據(jù)“變廢為寶、化害為利、分別處理”的原則，首先對(duì)廢棄物考慮回收利用，無(wú)法回收利用的再根據(jù)其性質(zhì)，采取不同的方法處理。實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢氣，一般可以通過(guò)吸附、吸收、氧化或分解等方法處理后排放。常見(jiàn)的一些廢液，可以采取中和、萃取、化學(xué)沉淀、氧化還原等方法處理;而有毒或含有貴重金屬有回收價(jià)值的，應(yīng)該妥善保存，等實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再統(tǒng)一安排學(xué)生進(jìn)行廢液綜合處理的實(shí)驗(yàn)，這樣既處理了廢液，保護(hù)了環(huán)境，又可以讓學(xué)生學(xué)到廢液的處理方法，提高了他們的環(huán)保意識(shí)。

總之，綠色化學(xué)思想已成為化學(xué)課程與教學(xué)的一項(xiàng)重要的目標(biāo)和內(nèi)容。中學(xué)化學(xué)教師在化學(xué)教學(xué)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要認(rèn)真踐行化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化學(xué)的新思想，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，加強(qiáng)學(xué)生的綠色化理念，培養(yǎng)學(xué)生從事綠色化學(xué)的研究和開(kāi)發(fā)能力，以更好地為21世紀(jì)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展服務(wù)。

［1］焦蓉.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的初步研究.上海師范大學(xué)教育碩士學(xué)位論文.

［2］為了明天更美好關(guān)注青少年維權(quán)——徐州市九里區(qū)人民法院少年維權(quán)工作紀(jì)實(shí).

［3］董昌耀，楊世忠.中學(xué)綠色化學(xué)教育實(shí)施策略探討［J］.化學(xué)教育，2002，(11):10 －12.

［4］邵偉.用好高中化學(xué)新教材關(guān)鍵要有新觀(guān)念［J］.化學(xué)教育，2002，(10):19－21.