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高中化学实验绿色化建设研究

更新时间:2018-07-09 所属栏目:论文范文

作者:贾玉霞 彭利坤 来源:考试周刊 2018年58期
  摘要:化学是帮助学生进行客观世界认知的一门学科,而实验教学是最行之有效的教学方式之一。实验过程中产生的各种物质可能造成对环境的污染。因此,教师在化学实验教学中需严格要求学生对药品用量的使用,以及对实验装置的改善,促进高中化学实验教学的绿色化建设。
  关键词:高中化学;实验;绿色化
  化学研究对经济和科技的发展具有重要的推进作用;在进行化学研究的过程中也会产生具有危害性质的产物,威胁到人类、环境等。因此,高中化学的绿色性建设刻不容缓,一方面可以实现对教师教学方式的优化,另一方面可以减少污染的产生,实现绿色化实验教学。
  一、 有效实验控制污染
  高中化学实验教学中,传统实验装置的陈旧可能造成对人体的伤害,或者对环境的污染。教师在进行实验教学的过程中,,可以组织学生对实验内容进行研究,通过化学反应的转换实现对实验装置的优化,最终实现绿色实验教学。
  “钠与氯气的反应”是高中化学教学中的重点知识,笔者组织学生进行实验教学。传统钠与氯气反应的实验方案为,收集一瓶氯气与加热的钠进行反应(图1)。氯气具有毒性,所以在传统的实验中会造成对学生身体的伤害。因此,笔者组织学生进行有关氯气生成的实验探究,进一步有效实现钠与氯气的反应。学生通过探究发现浓盐酸与高锰酸钾反应产生氯气,在实验的过程中笔者组织学生对实验装置进行改善(图2)。将装有浓盐酸的分液漏斗安装在装有高锰酸钾的集气瓶上,在集气瓶上安插燃烧匙(放有绿豆粒大小的钠),通过导管与漏斗通向装有氢氧化钠溶液的烧杯中。学生通过改进后的实验装置进行实验观察,浓盐酸与高锰酸钾反应放出大量的热与氯气,大量的热促进钠的燃烧,再和氯气反应,产生大量白烟。
  图1
  图2
  在密闭的环境下进行钠与氯气的实验,既可以避免氯气对学生身体的伤害,同时还可以避免钠与氧气发生反应,操作简单、安全。教师在化学教学中,可以组织学生对实验内容仔细研究,实现化学实验的绿色化建设。
  二、 药品用量进行规范
  在高中化学实验教材中,针对实验药品的用量均会给出明确的指示,在个别实验中对实验药品用量需根据实验的具体情况进行,在教材中会用“适量”等词汇进行相关描述。学生在进行“适量”的使用上还会根据个人的意愿进行随意添加,既造成对实验药品的浪费,同时还可能会影响实验的顺利进行。
  在“硫酸根离子的检验”实验中,Na2SO4溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液三种溶液逐次与氯化钡和盐酸进行反应,实验的过程中产生二氧化硫有毒气体。在实验过程中笔者要求学生对Na2SO4溶液、Na2CO3溶液和Na2SO3溶液三种溶液各量取10mL,0.02mol/L氯化钡溶液共量取15mL,2mol/L盐酸共量取15mL。学生观察发现在Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应产生白色沉淀,学生写出化学方程式Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl,即白色沉淀为BaSO4。接下来向实验生成物中加入5mL盐酸,学生发现白色沉淀不溶解,因此证明BaSO4不与盐酸反应。通过观察Na2CO3溶液和Na2SO3溶液与氯化钡的反应,学生发现均会产生白色沉淀,再分别与5mL盐酸进行反应的过程中白色沉淀溶解消失,Na2SO3溶液的后续实验反应为BaSO3+2HClBaCl2+SO2↑+H2O。反应生成的二氧化硫为有毒气体,所以在实验过程中笔者对三种实验溶液、氯化钡和盐酸的用量进行控制,并且在实验装置后添加氢氧化钠溶液进行二氧化硫的处理,实现对有毒气体释放量的控制。
  笔者通过对实验药品用量的规范,减少二氧化硫有毒气体的产生。所以,教师在进行绿色化实验教学的建设过程中,可以通过对实验药品用量进行规范。
  三、 废物进行回收处理
  高中化学帮助学生丰富对物质的认知,但在实验学习的过程中会造成废物或者废气的产生。绿色化实验教学的建立中,教师可以组织学生对废物或者废气进行回收处理,避免环境污染。
  在进行铜与硝酸反应的实验中,学生通过课前对实验内容的阅读发现,铜与硝酸的化学反应方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。通过对方程式的观察,实验会产生二氧化氮有毒气体,所以笔者组织学生在实验装置上进行改动。学生通过研究发现,一氧化氮和氢氧化钠可以进行反应。以此,学生在实验装置后安装试管放入氢氧化钠溶液,进行尾气处理,从而实现化学实验的绿色化。
  笔者组织学生利用对实验装置的改进,实现对有毒气体的处理,避免对环境造成污染。因此,教师在化学实验教学中,可以借助对实验装置的研究实现对实验产生的废物或者废气的有效处理,促进绿色化实验的建设。
  高中化学实验教学促进教学内容的直观表现,因此,在进行化学教学过程中,教师需注重实验的教学。教师在组织学生进行实验的过程中,通过有效实验、药品规范以及废物治理,从而避免对环境的危害,促进高中化学实验教学的绿色化建设。
  参考文献:
  [1]邢季颖.绿色化学理念在高中化学实验中的應用研究[D].大连:辽宁师范大学,2013.
  [2]樊彦伶.高中化学实验教学中实验绿色化的研究[D].桂林:广西师范大学,2010.
  作者简介:
  贾玉霞,甘肃省兰州市,西北师范大学附属中学;
  彭利坤,甘肃省兰州市,榆中县第一中学。


提示:
本文标题为:高中化学实验绿色化建设研究
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