环境化学实验范文(精选12篇)
环境化学实验 第1篇
一、要加强实验室建设
对实验室进行规范化管理,严格遵守实验管理工作制度。每学期初,向任课教师下发实验通知单以便做好实验准备工作,将实验所需仪器、药品准备齐全,以保证实验能顺利进行。实验后做好实验记录,仪器损坏记录等。尤其要禁止学生将药品带出实验室或擅自使用,以防止对学生造成人身伤害或对环境造成污染。如在初三化学“酸的性质”实验中有稀硝酸,还有铜片。有的学生在做过Cu与HCl并不反应的实验后,出于好奇会试试与H2SO4, HNO3是否能反应。而与HNO3进行反应时,会产生NO2气体。NO2气体是一种有毒气体,既是大气中的重要污染物,是形成光化学烟雾的元凶,又会对人的呼吸器官有强烈的刺激作用。
我们大家可能都注意到,在现今科技高速发展的时代,火柴这个曾经给人们带来便利的东西,正在逐渐退出舞台,而在化学实验室,火柴却仍然在发光发热,甚至还成了某些学生的玩具。由于现在的学生在日常生活中,用到火柴的地方很少,更很少有机会划火柴,所以有的学生就会充分利用上实验课的机会,将划火柴当成游戏。实验室所用的火柴就是最普通的那种火柴,这种火柴的火柴头主要由氧化剂 (KClO3) 、易燃物 (如硫等) 和黏合剂等组成,火柴盒侧面主要由红磷、三硫化二锑、黏合剂组成,当划火柴时,火柴头和火柴盒侧面摩擦发热,放出的热量使KClO3分解,产生少量氧气,使红磷发火,从而引起火柴头上易燃物 (如硫) 燃烧,这样火柴便划着了,生成五氧化二磷、二氧化硫等物质。这看似很小的火柴,划着后生成的物质好像不多,但想一下,在一间教室内,如果划上几十根几百根的火柴,效果会如何呢?所以在任课教师向学生强调节约资源的同时,在准备实验时,笔者也会根据一次实验所用火柴的数量,发到各实验桌上,下一节上之前再重新换上,这样虽然麻烦,但至少可以使二氧化硫等有害气体少产生一些。
二、以改进化学实验为途径来减少污染
1. 准备实验时细致、充分,并充分利用好药品
教师的演示实验在初高中的教材中,要比学生实验多,由于只是在准备室中准备,没有学生参与,所以准备时常常会很随意,这样有时就会出现浪费药品、不注意环境保护等问题。而二氧化硫、二氧化氮等有害或有毒的气体,在中学实验中,不只是在实验的过程中可能产生,在讲到这类物质时还要制备一些为实验所用。在制备这些气体之前,笔者会将教师准备做的实验做一下,观察需要用多少气体,在此基础上计算好同一年级的教师上课演示所需要准备的气体的量;然后将制气体所要用的仪器、药品准备好,将发生装置、收集装置、吸收装置安装好,再加入药品后开始收集。在收集的过程中,如果需要换集气瓶或是气囊之类的,动作要快,尽量使气体少逸出,收集完所需要的气体之后,如果反应装置中还有气体生成,就将气体导入事先准备好的吸收装置中。同时,在做演示实验时,尽量充分利用气体,一瓶气体完成多个反应。如在氯气的实验中,收集一塑料瓶的气体,可以先向瓶中倒入水,主要观察氯气的溶解性,再依次向瓶中加入石蕊试液、氢氧化钠溶液等,这样只用一瓶气体就将氯气部分的实验完成了好几个,现象直观明显,还节约药品、保护环境。
2. 实验操作规范化,实验微型化、小量化
教师在做课堂演示实验时,就要注意操作规范,给学生起到榜样作用。切不可为了节省时间等原因而不规范操作。进行学生实验时,先让学生熟悉好实验内容、实验中会用到的仪器、药品,做到心中有数,以避免盲目操作。再要求学生做到基本操作正确规范,使学生在药品的取用,物质的称量,液体的量取,玻璃仪器的洗涤等做到动作准确、操作熟练、运用灵活。
由于大部分实验的药品用量在教材中都没有明确标注,往往使学生很难把握药品的实际用量,若将药品用量加以规定,则既方便学生操作,又节省药品,同时又可减少对环境的污染。在实验中推行“微型化学实验”“小量化学实验”,尤其是在涉及有害有毒气体的实验中,正好可以解决这一问题。
有害有毒的气体不只教师演示实验中会用到,有时学生实验中也会涉及,在学生实验时,由于不能像教师那样熟练,所以导致产生的气体较多,因此在遇到有关这类气体的实验时,尽量采用小巧的、生成气体少的,或可同时使几个反应同时发生的装置。同样如做氯气的有关实验,可以用如图1这样的装置:图中上面分别是两个培养皿,下面的略大,中间放有反应板,反应板周围放吸收多余氯气的氢氧化钠溶液或石灰水,反应上排第一个坑内装有氯酸钾,其余有湿润的红纸、碘化钾及溴化钠溶液。向氯酸钾中滴加浓盐酸后,迅速盖上培养皿,观察实验现象。
3. 处理好化学实验产生的废弃物,减少对环境的污染
化学实验总是伴随有气体液体或固体产物生成。这些产物大多数是有毒或有害物质,产生的量虽然不多,但随着日积月累产生的有毒气体会直接影响实验人员的身体健康,散失到空气中又对大气造成污染。有毒的废液若不经过处理直接倒入下水道中,容易造成当地的水体污染,影响人类健康。因此,对实验中产生的废弃物及实验产物进行无害化处理,并进行回收,既可培养学生良好的实验习惯,又使学生学到实际应用技术,还可以节约资源变废为宝,变害为利。
如:初三化学进行硫在氧气中反应会产生大气污染物SO2,可在实验完毕时向集气瓶中倒入石灰水并振荡,使SO2气体与石灰水充分反应,生成无毒的亚硫酸钙溶液。在双氧水制氧化的实验中,将废液集中起来,再经过过滤、洗涤、干燥,得到纯净的MnO2,继续用于实验。也可将加热KMnO4反应后的产物进行如此处理,同样会得到MnO2固体。为实验室节约药品的同时,也培养了学生勤俭节约的好习惯。初高中的溶液配制实验都需要配制氯化钠溶液,可以将配完的溶液集中保存到大的容器中。而在萃取实验中会用到四氯化碳这种物质,四氯化碳是一种有毒、易挥发且微溶于水的物质,废液若不经过处理,对环境的危害会很大。在做完这个实验后,可以将废液倒入烧杯中,再向烧杯中加入活性炭,待紫色消失后过滤,将四氯化碳装入瓶中备下次实验用。
三、结束语
化学的学科特点,使化学与环境保护有着千丝万缕的联系,而作为学习并从事化学专业的教师,更要应用所学,在完成本职工作的同时,也利用化学为环境保护做出自己的贡献,不做环境的破坏者,从自身做起,将环境保护贯穿到工作的整个过程,为地球环境的净化与保护做出自己的贡献。
参考文献
化学与环境(化学污染论文) 第2篇
作者:
学院、专业: 班级:
化学污染
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摘 要 建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化。关键词 绿色化学 环境保护 生物技术
人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。
化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。采用无毒、无害并可循环使用的新物料
1.1 原料选择
工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生
活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。
以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。
我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。
1.2 溶剂的选择
大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。
1.2.1 固相反应
固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。
1.2.2 以水为溶剂的反应
由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。
水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大
进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。
1.2.3 超临界流体作为有机溶剂
超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流体。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。
1.3 催化剂的选择
许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过99.6%,而且催化剂寿命长。化学反应的绿色化
为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多,在些不作赘述。生物技术的应用
生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白
质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。
绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。
化学实验教学与环境意识的培养 第3篇
化学实验教学不仅要传授知识、培养操作技能,还要培养学生保护环境的意识。在大力提倡素质教育的今天,对学生进行环境教育,提高学生的环保意识以及培养学生解决环保问题的能力是非常必要的。化学学科和环境保护科学联系十分密切,应在化学教学中渗透环保意识、进行环保教育,这也是新课程理念的体现。
学生在初中阶段就开设化学课,作为化学教育工作者,在化学实验课中加进环境保护内容是普及几代人环境意识的大事,笔者认为应从以下途径实施:
一、规范实验行为,用实验手段强化环境意识
在化学实验基本操作教学中,学生第一次进入实验室上课时,教育学生一定要严格遵守操作规程进行操作,防止学生一味追求趣味而乱动手摆弄。要求学生在制取有毒气体时,尽量利用少量的反应物来制取少量的有毒物质,把污染减少到最低程度。同时明确几大问题:1. 化学实验中产生或接触到不少有毒物,学生应严格规范操作;2. 强调桌面上小小废液缸的作用,不能将废渣倒入水槽或地面;3. 为什么要设药品回收处?定量小量药品实验的意义;4. 实验室为什么设沙箱?使学生清楚实验室各种设施用途,为规范实验操作做好准备。德国伟大教育家第斯多惠曾说:“教师是学校里重要的师表,是直观的最有教益的模范,是学生的最活生生的榜样。”所以,老师必须以身作则,严格规范实验操作,才能更好指导学生进行操作练习。在以后一系列实验中,不厌其烦地指导、提示、纠正。在不同实验中,提出不同要求,例:学生实验《二氧化碳的制取和性质》,产生不少废酸液,在学生实验前,必须弄清几个问题:①反应后的废液中会有什么成分?②排污管都是生铁的,废液能否直接倒入下水道?③废液中可提取哪些物质?学生明白道理后都能自觉将废液倒入废液缸。通过一系列实验,规范操作,
培养学生自觉节约药品的习惯,尽可能减少污染,保证师生的健康,增强了环境意识。
二、改进实验装置向无污染方向发展
化学实验总是伴随气体、液体或固体产物生成,这些产物绝大多数是有毒或有害物质。产生的有毒气体直接影响实验人员的身体健康,散发到空中的毒物对大气造成污染。所以在不影响实验结果的前提下改进实验内容及仪器装置,尽量减少实验产物对环境的污染,既是广大教育工作者多年致力奋斗的目标,又是提高环保意识,培养学生相应的素质,适应现代文明的需要。中学化学实验进行环境保护改进的范例有很多。例如:在做红磷、白磷着火点的比较水中白磷燃烧的实验时,传统的实验方法是:①在500毫升的烧杯中注入约400毫升的沸水,投入一小块白磷。在烧杯上盖薄铜片,再放一小块用滤纸吸去表面水分的白磷,可以观察到铜片上的白磷燃烧。②对准热水中的白磷通入氧气,使水中的白磷燃烧,白磷燃烧时,其表面的水会暴沸,水下白磷会到处“乱跑”,部分白磷会浮上水面燃烧。实验过程中产生的白烟五氧化二磷容易污染环境,水中的白磷燃烧存在着不安全隐患。综合考虑燃烧所需的条件,同学提出了改进方案:①将吸干水的白磷、红磷分别加入到粗口径试管内,塞上橡皮塞,再将试管同时浸入热水里,红磷不会燃烧,让白磷在试管内安全的燃烧,不会对环境造成污染。②将热水里的白磷用小漏斗罩住,通入空气,让白磷在水下漏斗内安全地燃烧,燃烧后的产物五氧化二磷溶于水可得磷酸,消除了隐患。
三、发展微型实验,节约资源,减少污染
微型化实验(简称ML实验)是用微型化学仪器,极少量的试剂而获得比较明显的反应结果和准确的化学信息的一种新型的实验方法。微型化学实验在上世纪80年代初最先在美国开展,它具有现象明显,效果良好,节省实验材料和时间,减少污染、安全、便捷等优点,一开始问世就受到广大教师、学生的欢迎。实践证明微型化学实验所用药品、试剂仅为常规实验的几十分之一至千分之一。如酸碱中和滴定实验:取无色酚酞试液少许于青霉素小瓶中,瓶塞上配两个注射器,一支注射器中盛有稀盐酸,另一支注射器中盛有氢氧化钠溶液,先滴加氢氧化钠溶液,无色酚酞试液变红,再滴加稀盐酸至红色刚好消失,测定消耗盐酸与氢氧化钠的体积。本实验装置的优点为:①微型仪器造价低,易得、易自制;②节约药品,实验药品量只有常规实验的1/10;③实验时间短,操作简便易行,可以随时控制反应的发生和进行;④便于测定消耗酸与碱的体积,从而测定酸或碱的浓度;⑤微型实验现象明显,便于学生普及及分组实验。
实验微型化、药品微量化使化学实验的排污量大大减少,尾气、尾料和废弃物回收处理也比较容易,因此能减少对环境的污染。更重要的是微型化学实验本身就是对学生环保意识最生动、最现实的教育。
四、妥善处理化学实验废弃物,减少对环境的污染
化学实验要产生大量的废弃物,如果实验废液随手倒入水槽,流入下水道,或虽然有废液缸却无回收处理办法,学生做完实验,实验管理员把废液一次性倒入下水道了事,这样不仅会对环境造成污染,而且会淡化学生的环保意识,养成不良习惯。在实验课中把实验废弃物进行无害化处理既可培养学生良好的实验习惯,又使学生学到实际应用技术,还可以节约资源,变废为宝,变害为利。例如废酸液可用石灰乳或碳酸钠等中和。学生在用高锰酸钾制取氧气的学生实验中,有一部分同学为了制得更多的氧气,加入较多量的高锰酸钾,致使产生较多的残留固体,这时候如果简单的把它们倒到废液缸中,这样就会造成资源的浪费,也会造成土壤污染。让学生进行讨论如何进行废物利用,可建议学生将这些残留固体用做氯酸钾分解制取氧气的催化剂,或做为化肥施用于花、木、草、树。在化学反应过程中产生的有毒气体,应将有害气体尽可能作化学处理,以消除或减少有害气体的排放。若不能回收利用的,则应倒在规定的地方,以便清理。从而使学生在化学实验中自觉养成保护环境的习惯。
在倡导实行素质教育的今天,致力于提高国民素质为目的的教育思想是社会可持续发展理论的重要组成部分。环境教育纳入学校教育的正规体系是教育改革的必然,化学教育首当其冲,培养学生的环保意识,使学生成为环保卫士和环保宣传员,通过学生去影响家庭,进而影响社会各个群体,加速环境保护意识的社会化。
参考文献:
[1] 《微型化学实验》,浙江科学技术出版社
初中化学实验教学与环境保护 第4篇
一、实验药品定量化是减少污染的前提
初中化学实验要求学生做到基本操作正确而且规范化。但是大部分的实验药品用量教材中都未明确指出限量,多用“少量”、“适量”、“定量”等笼统地来限定,往往使学生很难把握药品的实际用量,不仅造成药品的不合理利用,而且会对环境造成一定的污染。若将药品规定了用量和浓度,既方便施教又方便操作,更易让学生接受、观察和记忆,从而培养学生严谨的实验态度和科学的实验方法,同时可节省药品减少污染。如:硫在氧气中燃烧的实验,用硫粉0.02g,就能实现实验目的,达到实验效果。反应后仅生成SO20.04g,使化学实验的排污量大大减少。所以将实验药品定量化,是减少环境污染的重要保证。
二、改进实验装置向无污染方向发展
化学实验过程中总是伴随有气体、液体或固体物质生成这些产物中许多是有毒或有害物质, 散发到空气中、水中都会造成环境污染。教材上的实验操作,虽能达到实验效果和目的,但仅仅为教学需要而忽视了环境保护,一直危害教师和学生的健康。因此,在不影响实验效果和目的的前提下,我们应改进实验装置和方法,尽量减少实验产物对环境的污染。这样既能达到实验效果,又能提高环保意识,培养学生相应的素质。如:硫在氧气中燃烧的实验,可以改为:用一倒立的无底集气瓶,内装水或稀的氢氧化钠溶液,用单孔橡皮塞、导气管与制取氧气装置相连接,用玻璃棒蘸取少量硫粉,在酒精灯上点燃后立即伸进倒立的无底集气瓶中,产生少量的有害物质大部分溶解在液体里,不仅现象明显,而且能控制有害物质的排放量,并且可以进行反复演示加深印象,操作便捷、安全可靠。
三、利用微型实验以达到减少污染的目的
发展微型化实验是减少环境污染的重要途径,微型化学实验是近年来发展较快的一种新的化学实验形式。采用微型实验技术,不仅可大幅度减少实验费用,节约资源,而且可扩大化学实验的覆盖面,提高化学教学质量。微型实验的主要特点之一是试剂用量少,减少了燃、爆、毒、腐蚀等危险性,大大减少了实验时给环境带来的污染。如在第三单元课题2分子和原子中的“活动与探究”实验,要求用一只大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯。在学生进行实验时,我发现最大的问题在于氨水挥发出来的刺激性气味很大,而且氨水的用量也较大。对于这个实验,我改用小烧杯代替大烧杯,用2只小塑料瓶盖代替小烧杯,分别在塑料瓶盖内滴入酚酞试液和浓氨水,把实验微型化,这样既节省了药品,现象明显,又不会有很大的刺激性气味。实验微型化、药品微量化使化学实验的排污量大大减少了,尾气吸收、尾料和废弃物回收处理也比较容易,因此能减少对环境的污染。更重要的是微型化学实验本身就是对学生环保意识最生动、最现实的教育。
四、妥善处理化学实验废弃物,减少对环境的污染
化学实验要产生大量的废弃物,农村学校没有完善的实验废弃物处理设施,无回收处理。学生做完实验,实验管理员把废液倒入下水道了事,这样不仅会对环境造成污染,而且会淡化学生的环保意识,养成不良习惯。在实验课中把实验废弃物进行无害化处理既可培养学生良好的实验习惯,又能使学生学到实际应用技术,还可以节约资源,变废为宝,变害为利。如实验室制取二氧化碳生成的氯化钙就可以回收;实验用剩的酸液可以作为除锈剂、洗涤剂使用;废碱可以用于吸收挥发出来的酸性气体,等等。
化学实验作为化学教学的重要组成部分,担负着对学生进行环境教育的重要职责,并且较之课堂教学更具有直观性。化学教师要从化学实验这一环节做起、从自身做起,在实验教学中改进实验方法,防止环境污染,既保护了环境,又培养了学生从小就树立保护环境的意识。只有这样,才能使学生形成良好的环保习惯。
摘要:化学实验在初中化学教学中是一个不可缺少的环节。本文通过以下途径对初中化学实验进行探索, 以帮助教师在实验教学中改进实验方法, 从而尽可能地减少污染物产生、排放, 以达到保护环境的目的。
关键词:化学实验教学,环境保护,途径
参考文献
[1]钱贵晴.“尽可能小剂量实验”应是化学实验改革的一个方向, 实验科学与技术.
[2]陈祖福.积极研究和发展微型化学实验.
[3]化学课程标准.北京师范大学出版社.
环境化学概论论文 第5篇
101102203陈凯
摘要:近年来, 随着人们生活水平提高, 室内装饰日趋精致, 大量新型建筑装饰材料、日用化学品、家用电器等进入住宅, 室内空气污染物的来源和种类日益增多, 室内环境质量日益恶劣。本文通过介绍室内主要污染物及其来源、危害,来指导人们控制污染源和治理。
关键词:室内污染物来源、危害、污染源、防治对策
有害的化学性因子、物理性因子和(或)生物性因子进入室内空气中并已达到对人体身心健康产生直接或间接,近期或远期,或者潜在有害影响的程度的状况。“室内”主要指居室内,广义上也可泛指各种建筑物内,如办公楼、会议厅、医院、教室、旅馆、图书馆、展览厅、影剧院、体育馆、健身房、商场、地下铁道、候车室、候机厅等各种室内公共场所和公众事务场所内。有些国家还包括室内的生产环境。
人们每天平均大约有80%以上的时间在室内度过,室内空气质量对人体健康的关系就显得更加密切更加重要。虽然,室内污染物的浓度往往较低,但由于接触时间很长,故其累积接触量很高。因此,室内空气质量的好坏与他们的关系尤为重要。
室内主要污染物来源及危害
室内空气污染可以理解为由于人类活动或自然过程引起某些物质进入室内空气环境, 呈现足够的浓度, 持续足够的时间, 并因此危害了人体健康或室内环境。
《室内空气质量标准》和《民用建筑室内环境污染控制规定》的控制项目不仅有化学性污染,还有物理性、生物性和放射性污染。其中范围最广、影响最大的莫过于甲醛、苯、氨气、挥发性有机物、放射性氡这五类物质了。
甲醛:化学分子式HCHO,也是近年来国内消费者及媒体最为关注的室内空气污染物。空气中游离甲醛是一种无色、具有刺激性且易溶于水醇、醚,其40%的水溶液称为“福尔马林”,具备防腐作用。而正是由于它的防腐(防虫)作用,甲醛被广泛应用于各种建筑装饰材料之中。甲醛的熔沸点很低,因而很容易从装修材料中挥发出来,在夏天,当我们从外面踏入家门时,很容易感受到一种刺鼻的气味,这就是甲醛造成的空气污染了。事实上,甲醛的危害很大,居室空气中甲醛的最高容许浓度为0.08mg/m3,由资料知,当室内空气中的甲醛含量超过 0.06mg/m3 时就有异味和不适感,造成刺眼流泪、咽喉不适或疼痛、恶心呕吐、咳嗽胸闷、气喘甚至肺水肿;达到 30mg/m3,会立即致人死亡。而长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病,引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变,引起新生儿染色体异常、白血病、青少年智力下降。室内甲醛来源大致可以分为这样四类:
1.用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材,由于目前生产装饰板使用的胶粘剂以脲醛树脂为主,板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放;
2.用人造板制造的家具,这主要由于一些不法厂商使用劣质胶水。这些胶水中含有甲醛等成分;
3.含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料,比如贴墙布,贴墙纸,化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等;
4.燃烧后会散发甲醛的某些材料,比如香烟及一些有机材料。
苯(苯系物):苯系物也是为人们所关注的室内空气污染物,苯(C6H6)、甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)为无色透明油状液体,具有强烈芳香的气体,易挥发为蒸气、易燃有毒。苯被国际癌症研究中心确认为高毒致癌物质,对皮肤和粘膜有局部刺激作用,吸入或经皮肤吸收可引起中毒,严重者可发生再生障碍性贫血或白血病。甲苯对皮肤和粘膜刺激性大,对神经系统作用比苯强,长期接触有引起膀胱癌的可能。二甲苯存在三种异构体,其熔沸点较高,毒性相对苯和甲苯较小,皮肤接触二甲苯会产生干燥、皲裂和红肿。神经系统会受到损害。还会使肾和肝受到暂时性损伤。
苯系物的来源主要分为三大类:
1.室内装修过程中使用的各类有机溶剂,如油漆、涂料、捻缝胶、粘合剂;
2.居室建造过程中使用的建筑材料,如人造板、隔热板、塑料板材等;
3.装修过程中的装饰材料,如壁纸、地板革、地毯、化纤窗帘等;
氨气: 氨的化学式为NH3,是一种无色且具有强烈刺激性臭味的气体,比空气轻。氨是一种碱性物质,溶解度极高,所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,减弱人体对疾病的抵抗力。查找资料得知,部分人长期接触氨可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状;短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等症状,严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症,同时可能发生呼吸道刺激症状。
室内氨气污染主要来自三个方面:
1.装修工人为了保证冬天低温情况下正常工作,在水泥里加入了含尿素的混凝土防冻剂,里面含有大量氨类物质(包括尿素和氨水),随着温度湿度等环境因素的变化,被还原成氨气从墙体中缓慢释放出来;
2.室内装饰材料中的添加剂和增白剂;
3.与其他污染气体不尽相同,生活异味、厕所臭气也是氨气的重要来源,也往往是我们忽视的地方。
总挥发性有机化合物(TVOC):TVOC是空气中三种有机污染物(多环芳烃、挥发性有机物和醛类化合物)中影响较为严重的一种。TVOC可以分为八类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。它们都以微量和痕量水平出现,所以容易被忽视。VOC是指室温下饱和蒸气压超过了133.32pa的有机物,其沸点在50℃至250℃,在常温下可以蒸发的形式存在于空气中,它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性,会影响皮肤和黏膜,对人体产生急性损害。TVOC可有嗅味,有刺激性,而且有些化合物具有基因毒性。目前认为,TVOC能引起机体免疫水平失调,影响中枢神经系统功能,出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等自觉症状;还可能影响消化系统,出现食欲不振、恶心等,严重时可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。
TVOC的来源大致可以分为这样四类
1.快干漆、涂料、胶粘剂、化妆品、有机氯化物、氟里昂等;
2.地面、墙面装饰材料;
3.家具、地毯、地板蜡;
4.空调管道衬套;
氡:氡由放射性元素镭衰变而生成,是一种放射性气体。近年来对氡的关注主要来自于媒体对石材放射性的报道。人体吸入氡后,衰变产生的氡子体呈微粒状,会吸入呼吸系统堆积在肺部,沉淀到一定程度后,这些微粒会损坏肺泡,进而导致肺癌。但并不是说生活在这种情况下的人都会得癌,一般从受到氡的照射到肺癌发病之间可能要经过几年时间。
室内氡的来源主要分为这样四类:
1.房基土壤或岩石中析出的氡,氡气通过泥土地面、墙体裂缝、建筑材料缝隙渗透进入房间;
2.建筑装饰材料如水泥、石材、沥青等,这些材料本身含有微量放射性元素而源源不断地释放出氡气;
3.户外空气中进入室内的氡;
4.供水及天然气中释放的氡。
污染源的控制
使用最新空气净化技术对于室内颗粒状污染物,净化方法主要有静电除尘、扩散除尘、筛分除尘等。净化装置主要有机械式除尘器、过滤式除尘器、荷电式除尘器、湿式除尘器等。从经济的角度考虑首选过滤式除尘器;从高效洁净的角度考虑首选荷电式除尘器。对于室内细菌、病毒的污染,净化方法是低温等离子体净化技术。配套装置是低温等离子体净化装置。对于室内异味、臭气的清除,净化方法是选用0.2~5.6微米的玻璃纤维丝编织成的多功能高效微粒滤芯,这种滤芯滤除颗粒物的效率相当高。对室内空气中的污染物,如苯系物、卤代烷烃、醛、酸、酮等的降解,采用光催化降解法非常有效。例如利用太阳光、卤钨灯、汞灯等作为紫外光源,使用锐态矿型纳米TiO2作为催化剂。
合理布局及分配室内外的污染源为了减少室外大气污染对室内空气质量的影响,对城区内各污染源进行合理布局是很有必要的。居民生活区等人口密集的地方应安置在远离污染源的地区,同时应将污染源安置在远离居民区的下风口方向,避免居民住宅与工厂混杂的问题。卫生和环保部门应加强对居民生活区和人口密集的地方进行跟踪检测和评价,以提供室内空气质量对人体健康的影响程度。
加强室内通风换气的次数对于甲醛、室内放射性氡物质等,应加强通风换气次数,尤其是对甲醛的污染治理,其方法有三种:一是使用活性炭或某些绿色植物;二是通风透气;三是使用化学药剂。室内放射性氡的浓度,在通风时其浓度会下降;而一旦不通风,浓度又继续回升,它不会因通风次数频繁而降低氡子体的浓度,惟一的方法是去除放射源。对室内空气质量的要求不仅仅局限于家居,而是所有的室内场所都存在,如宾馆、酒店的房间、餐厅、娱乐场所和商场、影剧院、展览馆等,还有政府部门的办公室、会客室、学校以及其他办公场所。除重视科研与监测、加强队伍建设、制定行业标准、加强立法与宣传外,同时还要加大经费的投入,采用高新技术,研制新的高效率室内污染净化装置,消除室内空气污染,保障人们身体健康,这是十分近切而必要的。随着“以人为本”观念的逐步深入,人们对生存空间的质量越来越关注,对室内环境污染治理也日益重视。我们相信不久的将来,室内环境污染治理的状况一定会有一个较大的改观。
污染治理技术
随着人们对室内污染的逐步重视,使室内污染治理技术应用得到逐步推广,室内污染治理产品也越来越多,目前国内主要有以下3种方法:①物理净化:坚持打开门窗换气,使挥发出的有害气体不滞留在室内,新装修的房间每天通气换气至少3~5小时,如此保持通风3个月后再入住;在室内摆放有吸附作用的植物,如芦荟、吊兰、常青藤等;还可选用空气净化装置。②化学净化:采用离子交换和光触媒技术让有害气体分解。③生物净化:使用特种酶让有害气体进行生物氧化。
小结:目前国家对室内污染治理产品并无规范化的技术标准,因此,用户在选择室内污染治理技术及产品时应注意以下几点: ①应根据室内污染实际情况选择有针对性的治理方法及产品;②选择的治理产品应有产品质检报告,证明治理产品有明显治理效果,而且无其他毒副作用,不会产生二次污染;③选择的治理产品应有多家实际应用合格的检测报告;④针对室内污染物容易发生反弹,尤其是甲醛的挥发期达3~15年(根据使用材料的优劣),因此,选择的治理产品还应有长期稳定的治理效果。由于室内污染物具有复杂多样、持续时间较长的特点,而且国内现有室内污染治理技术并不是太成熟,治理产品并不能包治百病,若出现严重超标危害身体健康,且治理产品无法解决问题时,应考虑拆除。参考文献
[1] 朱天乐.室内空气污染控制[M].北京: 化学工业出版社,2003.[2] 潘峰.室内空气污染不容忽视[J].科学时报, 1999(3)23.[3] 周中平, 赵寿堂, 朱立, 等.室内污染检测与控制[M].北京: 化学工业出版社, 2003
[4] 参见《民用建筑工程室内环境污染控制规范》1.0.3节,中华人民共和国国家标准GB50325—2001。
[5] 檀建国.居室装修污染对人体健康的危害与防治[J].邯郸医学高等专科学报, 2005, 18
[6] 参见《居室空气中甲醛的卫生标准》,中华人民共和国国家标准GB 18401—2001。
[7]参见中科协室内环境委员会公布的《成年人吸入甲醛的量化警示》,2005。
如何在化学实验教学中渗透环境教育 第6篇
文献标识码:B文章编号:1008-925X(2012)07-0194-01
实验能直观、形象地描述化学事物,是学习化学内容最现实、最生动和最有效的物质载体。通过化学实验,可以使学生亲身感知化学是研究物质的组成、结构、性质和规律的科学,逐步地形成丰富的化学基础知识,为进一步学习化学打好扎实基础。但在常规的实验教学中,多数教师和学生只关注实验原理、实验装置、实验的基本操作方法、实验结果的正确与否,而不关注实验的整个过程。而殊不知这些方面是实验时对环境造成污染的主要原因,同时也是教师对学生进行环境教育的良好时机。笔者在这方面做了些尝试,旨在为社会环境问题做一点贡献。为了充分发挥环境教育在实验中的渗透作用,在教学中应注重以下几个方面:
1實验管理规范化
化学实验中,培养学生良好的实验习惯,不随意丢弃实验后的残留物,加强生成物的回收和消害处理。如在一氧化碳还原氧化铜(氧化铁)的实验中,将尾气中的一氧化碳点燃,不仅消除了毒害,还可以用做热源。演示实验和学生实验及课外活动的实验固体或液体废弃物也不能直接遗弃或排入下水道中,实验室里要有废液缸等容器,要求学生将残留物集中起来,再进行化学分析并作化学处理,直致无害、无毒,然后遗弃或排放。
另外,树立学生的环境保护意识,养成节约实验药品、指导学生进行分类回收和再利用。比如要制取1升氯气(标准状况下),通过计算大约需要4克二氧化锰,此时就要用天平称取,不要用药匙随便取几匙了事。再如,粗盐提纯后得到的产物、实验室制取氧气后剩余的KCl和Mn02的残物,也可以作为学生分离提纯实验基本操作的原料。这样做不仅使化学试剂得到了充分利用,而且对环境保护做出了贡献。
2化学实验密闭化
化学实验密闭化,就是反应产生的气体、液体和固体都予以收集和处理,避免敞开操作,防止反应物质散逸到周围环境中,同时尽量做到反应物质的充分循环利用。这种做法在高中教材中有多处体现,例如:高一实验,用气球套在试管口,便于学生观察到结果,同时避免气体散逸;高二实验,采用无色透明塑料袋将试管口罩上并系紧,这样不会影响观察现象,还可以避免有害气体NO、NO2在教室的扩散。
3单一实验综合化
在课本上的演示实验绝大多数都是单一的性质实验或验证实验,对化学现象侧重于现象本身的观察和描述,不可能对产生该现象时的条件进行详细的讨论或探究,忽略了实验过程,因而失去了许多深入了解或理解化学实验机理的机会。此外,单一实验的重复演示会加重实验场所的污染,又会造成药品的浪费。把这些单一的演示实验综合起来,既可以减少药品的浪费、环境的污染,还可以节约演示时间,从而有充分的时间引导学生分析实验过程中的各种问题,培养学生分析综合实验的能力,加深对知识的理解。
设计综合实验所涉及的仪器是由一些简单仪器构成的适合不同实验要求的实验装置,它可以由学生参与设计和操作,有利于发挥他们在课堂主体地位的作用,使学生在课堂上有独立思考和实践的机会和时间。学生有参与综合实验设计的体验和实践过程,其重要价值不在于通过学习学会多少知识,获得多少技能,而在于从中获得独立探索、自主创新的机会,获得对科学发现和研究过程的真实感受。
4化学实验微型化
微型化学实验就是用微型化的仪器、装置和极少量的试剂做化学实验的一种方法。微型化学实验有两个基本特征:仪器微型化和试剂用量少。但是微型实验不是常规实验的简单缩微或减量,而是在微型化的条件下,对实验重新设计和探索,以达到以尽量少的试剂获取尽可能多的化学信息的目标。实验微型化的主要特点有:
4.1使用微型化的仪器。
利用小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的仪器,如“氯、溴、碘的性质氯离子的检验”、“同周期、同主族元素性质的递变”、“浓硫酸的性质、硫酸根离子的检验”等实验中均可用小试管来代替常规试管或在点滴板上进行。原来按书本上要求做,完成性质实验的全过程一般需十多分钟,现在只需三分钟左右即可。由此,还可大大节约能源的消耗。
4.2减少药品的用量。
酚酞、石蕊、品红、甲基橙等指示剂均适当降低浓度,如酚酞、石蕊原浓度为0.5%~1.0%,可减少到0.1%~0.25%。而以上实验药品的减量都不影响实验效果。因此,在保证获取最有效实验信息的前提下,应尽可能地降低实验药品用量,减少药品损耗,预防环境污染。
4.3利用废弃“物品”来设计。
氢气与氯气的爆炸实验。教材中氢气与氯气的爆炸实验是在玻璃集气瓶中进行的。进行起来有一定的危险性,往往容易产生“畏惧”心理。在实验时可利用“娃哈哈”果奶的塑料瓶子,不仅收集有毒的氯气的量减少了,而且瓶子是塑料的,发生爆炸时的危险性大大降低。
利用废旧的针筒与输液管做微型化学实验。如:铜与硝酸的反应等。让废旧的针筒作为反应器,输液管作为导气、导液管,输液管上控制流量的开关可控制液体和气体的出入。
微型化学实验有利于培养学生学习化学的兴趣,可以使绝大多数学生都有动手做实验的机会,有利于培养学生既动脑又动手、理论联系实际和解决实际问题的能力;有利于培养学生关心自然、关心社会的情感和创新精神。但是,微型化学实验有它的不足之处:由于仪器、装置及实验规模都小,实验的可见度低。如果不采用放大实验现象的补救手段,不宜用于演示实验。其次,微型化学实验的反应物及产物的量都小,沾附在容器壁上的药物占整个反应物或生成物的比偏大,在制备实验、定量实验中因产率过低而使实验无法得到准确的结果。另外有的时候还会存在实验的规范性不够的情况。
环境污染和化学实验思考分析 第7篇
一、提高环保意识
人是意识性动物, 观念意识决定人的行为。在化学教学中, 提高学生的环保意识, 是保护环境、消除或减轻化学实验污染的前提条件。化学专业学生是参与化学实验, 从事化学类工作的主体人员, 提高他们的环保意识是减轻化学实验对环境污染的前提工作。学校可以通过举办环保讲座、图片展览、环境保护法宣传、环境污染展示等一系列活动, 使他们能够认识到环境保护的重要性。环境是与我们每个人都息息相关的, 是我们赖以生存的条件, 保护环境人人有责。老师要重点讲解化学实验污染的危害性, 及实验中废弃物的处理方法。化学实验污染的特点是规模小、浓度高、种类杂。实验过后, 随意排放“三废”, 将会对周边环境及人群, 造成相当大的危害。因此在实验中, 学生要按照老师的要求, 自觉地按规定量取用药品、规范性操作、及时妥善地处理实验废弃物, 养成良好的实验方法和习惯。
二、引进微型实验
微型化学实验是指以微量的化学试剂, 在微量化的仪器和装置中进行的一种化学实验。它是一种新型的化学实验方法, 以绿色化学为基本理念, 以环境保护为根本出发点, 它通过尽可能少的使用化学试剂, 而获得比较明显的化学反应结果和准确的化学信息。引进微型化实验, 代替传统的化学实验, 在降低环境污染的同时还可以减少设备、水、电等的消耗, 减少实验费用。微型化实验效果更为明显, 使学生更为准确的观察化学方应, 提高了化学教学质量。同时由于较少的使用化学试剂, 减少危害, 提高实验的安全性。
三、完善实验设备
化学实验是在化学设备下进行的, 化学反应是在设备下产生的, 可见设备对化学实验的重要性。设备的好坏不仅仅影响了化学反应的效果, 而且落后的设备在安全、环保等方面也存在着很大的隐患。改进实验的设备, 更新实验技术, 先进的技术在某些实验中减少化学药剂用量、方便操作, 反应速度快, 减少了环境污染。运用先进的设备替换常规的设备, 不易发生有毒气体泄露情况, 避免师生受到危害, 使化学实验在安全有序中进行。
四、化散为整实验
对于化学教学, 一学期是由很多大小不同的实验组成的, 教师可以在集中讲解一章或几节相关联的课程后, 组装合并串联其中的实验, 化散为整, 把几个分散的小实验组合成一个整体, 做一个连续的系列实验。要求这一系列的实验, 前一个实验的产物是后一个实验的原料。这样通过试剂的回收及重复利用, 不仅可以缩短实验时间, 减少了课时, 还有趣味性强, 教学效果明显;节省实验试剂, 减少了耗费;最重要的是减少三废的排放, 有利于环境保护。
五、应用仿真实验
21世纪是信息时代, 信息已经渗透到各个行业之中。信息的速度和更新, 正是教学所需要的。利用计算机多媒体技术对化学实验的实验原理、装置、流程、实验过程等进行仿真, 通过文字、声音、图像、动画、影视等方式来显示。这种教学方式是新兴起来的一种实验教学手段。学生通过这样的模拟仿真实验, 自行操作, 生动形象的观看到实验的现象, 对于不懂的地方可以无限循环观看, 低成本、高质量。既可以提高学生的学习积极性, 又能做到实验废弃物的零排放、零污染, 且始终对人体无害, 实现绿色化化学实验教学。
六、慎用化学药品
化学实验的污染主要是由于实验中所用的高毒试剂引起的, 所以在化学教学中, 在保证实验正常进行的前提下, 尽可能的选用无毒或低毒性, 无污染或低污染, 且废弃物容易处置的化学药剂。
七、正确处理“三废”
化学实验所产生的废气、废液、废渣, 如不妥善处理, 将会对环境造成严重的污染, 也使资金大量流失。具体问题具体分析, 对于化学实验产生的不同形态的废弃物处置的方法不同。国家对化学实验废弃物的处理有明确的条文规定, 在遵从国家条文的前提下, 要以保护环境、节约资源为原则。
1.废气的处理方法。
化学实验室产生的废气种类较多, 废气的处理以净化措施为主, 采取废气净化方法很多, 有吸收法、冷凝法、燃烧法、吸附法等。如二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等酸性气体可用水进行吸收处理。实际应用中应根据废气的性质, 选择适当净化方法进行处理, 以求达到最好的效果。
2.废液的处理方法,
化学实验室产生的废液数量虽不多, 但是种类较多, 且对环境的危害较大。废液的处理方法主要是回收和净化。废液回收是指从实验废液中回收有用成分, 进行再利用。废液净化处理是通过一系列的物理方法 (沉淀、过滤、离心、分离等) , 化学方法 (混凝、中和、氧化还原、电解、吸附等) 及其他的有效手段将废水中所含的污染物分离出来或将其转化为无害物质。
3.废渣的处理方法。
化学实验所产生的废渣量一般较少, 但是他们的组成十分的复杂, 不能随意丢弃。废渣的处理以回收为主, 不能回收的进行无毒化处理。
八、结语
环境保护一直是大家关注的问题, 是我们的立国之本, 强国之册, 所有人都必须予以高度重视。环境保护是全民行动, 人人有责。作为化学教师, 在传授学生理论知识和技能的同时, 还要灌输给学生保护环境防止污染的意识及做法, 努力做到最大限度地消除或减轻化学实验对环境所造成的污染。培养学生良好的实验习惯和环保意识, 真正实现人与自然的和谐统一。
摘要:当今世界的几大环境污染, 如大气污染、水质污染、噪声污染日趋严重。除噪声污染以外, 其他各种污染均是通过化学反应引起的, 化学实验是一个非常严重的污染源。想降低化学实验对环境的污染, 高校的化学实验教学值得关注。基于绿色化学的理念, 从提高环保意识, 引进微型实验、完善实验设备, 化散为整实验, 应用仿真实验, 慎用化学药品, 正确处理“三废”7个方面着手, 来消除或减轻高校化学实验对环境的污染。
关键词:化学实验,绿色化学,环境污染
参考文献
[1]虞春妹, 刘晟波.高校有机化学实验的绿色化管理路径探究.中国现代教育装备, 2010, (07) :119-122.
[2]卢玉妹.消除或减轻化学实验污染的探索.河北省科学院学报, 2002, (05) :124-125.
环境化学实验 第8篇
1 教学内容改革
环境化学是一门综合性很强的学科, 需要应用化学、生物和地质学等许多学科的基础理论和方法来进行研究。以往环境化学实验与其他相关实验课程之间是相互独立的, 如环境监测实验。实际上环境化学实验与环境监测实验是密切相关的, 环境监测实验是环境化学实验的基础和重要研究手段。因此在实验教学内容上需要将它们结合起来, 例如环境监测实验中设有“沉积物中磷形态分析”的实验, 内容是采用不同类型的选择性提取剂连续地对沉积物样品进行提取, 根据各级提取剂提出的磷的量间接反映出沉积物磷的释放潜力[2]。磷是湖泊生态系统中初级生产力的主要影响因素之一, 过多的磷可导致湖泊富营养化。因此我们将该实验与环境化学实验中“底质中磷酸盐的溶出速率”的实验相结合, 测定磷形态及其含量随时间的变化, 计算沉积物-水界面磷的交换通量。这样做的结果一方面使所学知识系统化, 改变以往实验单一、重复的现象, 使实验过程紧凑, 同时学生的实际应用能力和知识的联系性也得到很好的提高, 另一方面改善了由于实验课时不足和经费短缺的现象, 增加了学生的实际动手的机会。
为培养学生的独立科研能力, 除综合性实验外, 环境化学实验还增加了设计性实验内容[3]。设计实验的具体流程为:先由老师给学生提出基本要求, 将实验室能提供的实验仪器和现有药品等条件告知学生, 然后学生自己查阅文献资料, 选择实验内容, 设计实验方案, 经老师审查实验方案的可行性后, 全天开放实验室, 学生独立完成全部实验, 再撰写实验论文。设计性实验是从教师最近科研成果中选择的一些研究点, 同时还要将所选研究点与已开实验课程内容结合起来, 使学生在已学知识基础上能够独立完成。例如设计题目“水体富营养化程度评价”结合了已开实验“底质中磷酸盐的溶出速率”, 不仅保证了学生经过自己的努力能够完成实验内容, 而且教师也可以从学生的设计中得到启发, 形成教学相长的教学效果。
2 教学方法改革
传统的环境化学实验教学模式采用“填鸭式”教学方法, 由教师讲授实验目的、原理、内容及操作步骤, 然后由学生操作。这种教学方法使学生始终处于被动状态, 对教师产生依赖心理, 其结果必然造成学生实验课前不思考, 实验时“照方抓药”, 对实验现象不认真观察, 久而久之就会使学生养成懒惰的习惯, 这不符合当前实验教学提倡的对学生实践能力和创新能力的培养[4]。为此, 我们采取了如下措施: (1) 预习环节。每个实验开设前, 教师先在网上给出预习思考题, 内容包括实验目的、实验原理、仪器的工作原理、实验步骤以及结果分析, 让学生带着问题去进行预习、思考, 并拟定实验操作具体流程。 (2) 指导环节。对于实验操作的重点和难点, 教师先做示范。实验过程中要多观察, 当发现问题或者学生在实验中遇到困难时, 老师并不是直接告诉其问题所在或代他排除, 先是向学生提问, 让学生思考, 然后共同讨论分析, 积极启发叙述学生自己思考和解决, 使学生在这一过程中不仅要让学生弄懂这一个问题, 更重要的是要让学生学会分析问题和解决问题。对于实验中出现的一些异常现象, 不是简单地让学生加以否定, 或者用书上的现成结论去“修正”观察到的实验现象或结果, 而是引导学生冷静思考, 深入钻研, 多提几个为什么, 换个角度和方式思考一下, 寻找合理解释, 查阅相关的图书资料和参考信息, 探索问题产生的真正原因, 鼓励学生自己解决出现的问题, 训练他们主动学习和独立思考的能力。 (3) 互动交流环节。上课时教师通过提问的方式与同学共同完成课程的讲解过程, 内容包括实验的重点、关键步骤、注意事项以及应用价值, 同时将检查学生的预习情况计入成绩评定中。这样既缩短了实验时间, 又培养了学生的自学能力, 调动了学生的积极性。每次实验结束后, 我们还组织学生对实验现象、结果进行交流, 互相启发、补充、讨论, 并把实验结果分析和实验讨论作为报告的重要内容, 通过不断训练, 逐渐提高学生思维能力和总结能力。
3 考核方法改革
严格的考核是正确引导和激励学生的学习积极性, 监督和检查学生学习效果及应用能力, 提高实验教学质量的有效手段[5]。以往的实验考核成绩只是根据平时实验报告成绩和期末考试成绩的综合结果来评定, 这样不能全面反映学生的学习态度、实验能力以及创新能力。现在我们将实验考核成绩分为平时考核与期末考试两部分。平时考核包括出勤情况、实验预习、实验操作、实验整洁度、实验报告, 占总成绩的60%。出勤情况主要检查学生实验课是否迟到、早退。实验预习包括预习报告、实验讲解过程中学生回答问题的情况, 以及实验操作过程的正确性和熟练程度。实验操作包括学生的动手能力、仪器使用等。实验整洁度是指学生在整个实验过程中实验台面和仪器是否整洁, 实验结束后实验器皿的清洗、实验仪器和实验台的清洁, 以及实验物品是否归位。实验报告是对实验过程的总结, 对实验现象的分析和讨论, 是知识和能力再提高的过程。实验报告包括实验结果的真实性、合理性、可靠性, 以及实验结果分析的合理性、科学性、全面性, 是学生综合素质的具体体现。期末考核占40%, 包括理论考核、实验技能考核和综合实验考核。这种考核形式, 避免了以前的片面性、随机性等情况, 使学生不仅重视实验结果, 更重视整个实验过程, 利用实验课这个平台努力提高自己的实验综合能力和技术水平, 最终达到提高教学质量的目的。
4 结语
为了提高实验教学效果, 提高教学质量, 培养创新型人才, 环境化学实验改革势在必行。通过环境化学实验教学改革, 激发了学生的学习积极性, 培养了学生的学习能力, 也促进了教师业务素质的提高。实验教学改革是一项长期的系统工程, 需要在实验项目、教学方法、学生考核、仪器更新等方面进行不断地探索, 才能逐步摆脱落后、僵化的教学体系, 形成一种科学、合理、有效的实验教学新模式, 以促进我国高等学校实验教学水平的提高。
摘要:环境化学实验是环境科学专业的基础。为了提高环境化学实验教学质量, 我们从实验教学内容、教学方法、实验考核等方面提出了改革环境化学实验教学的一些措施。形成了一种科学、合理、有效的实验教学新模式, 以促进我国高等学校实验教学水平的提高。实践证明, 这些改革在增强学生的应用能力、创新能力, 提高学生的综合素质方面起到了重要作用。
关键词:环境化学,实验教学,教学改革,综合素质
参考文献
环境化学实验 第9篇
那么在化学教学中, 具体如何加强环境无害化学教育呢?我是从以下两个方面具体操作实施的:
首先针对初中化学实验中所产生的一系列污染, 对学生加强实验环境无害化教育。
化学是一门以实验为基础的自然科学, 实验教学贯穿始终。而学生对实验又具有浓厚的兴趣, 因此在实验教学中, 加强环境无害化学教育, 效果甚佳。具体可以从以下几个方面实施:
1、改进某些排放有毒物质的实验。即在原有的实验方法上加以改进, 使某些有害物质转化为无害的物质。例如:一氧化碳还原氧化铜实验, 取一支医用安瓿瓶, 放少许氧化铜粉末于其中, 抽空空气后, 注入一氧化碳, 封口。实验时用镊子夹住安瓿瓶在灯焰上加热, 观察现象即可, 避免排放有害的一氧化碳。
2、将某些易产生有害物质的实验, 换成无害物质产生的实验。例如:在实验室制氧气的实验中, 将分解时能产生有毒气体氯气的KCLO3, 换成H2O2及Mn O2, 其操作步骤为:将Mn O2放入锥形瓶, H2O2放入分液漏斗, 控制活塞缓慢向瓶中加入H2O2, 即可产生氧气。整个实验安排无毒, 无污染, 符合绿色化实验要求。
其次, 在进行学生所熟悉的三种重要物质:空气、水、二氧化碳的教学中, 加强环境无害化教学。
1、我们知道空气是人类生活关系十分密切的一直化学物质。它不仅供给动、植物呼吸时的氧气, 固氮菌需要的氮气, 植物进行光合作用需要的二氧化碳, 而且起着调节温差的作用。但随着工业的发展, 大量有害气体、烟尘的涌入, 原本清新怡人的空气遭到严重污染。被污染的空气给人类带来巨大灾难。例如, 酸雨的产生使得森林、草原直接受到破坏, 农作物受到污染, 土壤、湖泊酸化, 建筑物、桥梁、工业设备被腐蚀等。臭氧层的破坏, 使到达地面的紫外线辐射增加损害动、植物的生理结构, 降低农作物产量, 危害海洋生物, 使气候和生态环境发生变异。而环境无害化学中所要求的原料、反应、产物一律绿色化。能从根本上彻底消除污染。可见, 在化学教学中加强环境无害化化学教育对环境保护可起到积极作用。
2、在水的化学教学中, 也可以加强环境无害化学教育。水对于人类生存尤为重要。而我国是一样淡水资源相对贫乏的国家。人均淡水资源只有世界人均淡水资源的四分之一。我国淡水资源不仅不足, 而且由于工业三废, 生活污水任意排放, 化肥农药大量使用, 造成的水污染十分严重。从分析造成水污染的原因, 我们不难看出, 根本问题还在于原料、反应、产物没有绿色化。原料物质中所含的原子没有完全被利用, 没有全部转入期望产品中, 这样就产生了造成水污染的大量废弃物。明确了水污染与环境无害化学的关系, 对于加强环境无害化学教育有明显促进作用。例如, 在进行“水的净化”教学中, 硬水在日常生活中对人体的危害较大, 可通过煮沸、蒸馏使其变成软水, 提高水的利用率, 降低其危害。再比如, 做演示或学生做实验时, 教师以身作则节约用水, 让学生养成珍惜水资源的良好习惯。
3、在进行二氧化碳教学时, 可通过对二氧化碳在维持生态平衡中所起的重要作用及随着二氧化碳浓度升高产生温室效应, 最终导致各方面环境问题的分析来帮助学生在内心深处树立环境无害化学的理念。
二氧化碳在空气中体积分数大约为0.03%, 量虽不大, 但对于维持生态平衡至关重要。绿色植物吸收二氧化碳, 通过光合作用释放的氧气, 供给动、植物呼吸, 但是在大自然中二氧化碳的浓度不是越高越好, 近年来, 由于人们环境意识薄弱, 急功近利, 对森林资源过度开发, 使得绿色植物覆盖面积锐减, 吸收二氧化碳的能力明显减弱, 再加之各类化工生产及石油、天然气等化石燃料的燃烧所产生的二氧化碳的加入, 使得二氧化碳的浓度不断升高, 产生温室效应。导致土地沙漠化, 海平面上升, 陆地变海洋等一系列环境问题。而这些问题的解决, 可借助环境无害化学, 更新生产原料, 采用符合绿色化原则的原料。改进生产工艺, 使得在生产产品的过程中不要产生大量的污染物, 提高原料的利用率。尽可能的减少化石燃料的使用, 采用新能源。例如:太阳能、风能、地热能、朝汐能等来大大减少二氧化碳的产生。从而遏制温室效应。
除此之外, 还可以借助其他学科的方法。环境无害化学教学本身缺乏特有的方法, 吸收和移植其他领域的方法就显得尤为重要, 与环境无害化学教学相结合形成自身的特点。
环境化学实验 第10篇
一、紧扣知识要点, 落实和强化实验的知识性
化学概念多, 理论抽象, 容易混淆, 学生难以接受。借助实验, 可以让其通过具体的实验现象, 获得生动而直观的感性认识, 帮助他们形成概念、掌握知识。如在讲《碱的通性》这节课时, 为了让学生牢固地掌握“OH-的作用使酚酞变红”这一知识点, 我特别做了如下设计:
1. 大胆设疑。
氢氧化钠溶液中的哪种粒子使无色的酚酞试液变为红色? (学生思考, 教师佯做疑惑状)
2. 设计对比实验。
甲:在盛NaCl溶液的试管内滴几滴酚酞试液, 现象是, 说明 (教师演示, 学生观察, 并将现象和说明的问题填入横线) ;
乙:在盛NaOH溶液的试管内滴几滴酚酞试液, 现象是, 说明。
3.
对比分析, 归纳总结。
4. 效果检测。
在学习成绩处于中下的八名学生中仅有一名有点含糊, 经引导后回答正确。
二、创造动手条件, 搭建动手平台, 切实增强学生的基本技能
化学是一门以实验为基础的科学, 化学实验也为学生技能的增强搭建了平台。需要注意的是, 新课标下的实验课上, 教师的角色是“指导者”而不是实际的“操作者”。有些教师生怕学生出错而指手划脚, 更有甚者干脆代替学生做实验, 学生成了旁观者。殊不知“授之以鱼’, 不如授之以渔’”。相信学兰730200) 生, 让学生自己动起来, 切实增强学生的基本技能, 才能让学生的实验能力得到最大程度的体现。
三、创设实验情境, 营造宽松氛围, 提高实验的趣味性, 培养和激发学生学习化学的兴趣
兴趣和爱好是学习不竭的动力, 它可以使学生废寝忘食, 更可以使其回避怯懦, 将学习视为一种生活需要。同时, 创设实验情境, 营造宽松氛围, 也是创造一个自然、和谐、平等的教学环境的前提。在这样的环境下, 学生可以消除拘谨, 使个性得到发展, 敢于提出问题, 渴望解决问题, 浓厚的学习兴趣油然而生。如在讲“碘遇淀粉变蓝色”这部分内容时, 我设计了如下的有趣实验:首先将用面汤写有“化学”二字后晒干的白纸贴在黑板上。然后用蘸有碘酒的大刷子在白纸上刷一下 (学生亲眼看到我并没有用刷子写字) 。白纸上立即出现了蓝色的“化学”二字。学生一片哗然, 课堂气氛立即活跃起来。我趁此追问学生:你妈妈在面汤中撒入加碘食盐后, 面汤会变蓝吗?当年方志敏在狱中是怎样给战友写信的?学生又一次哗然, 回答非常踊跃, 就连班上成绩最差的“小精灵 (我对该生的爱称) ”也大声喊出:“不、面汤。”接着我又在黑板上工整地写道:“碘单质遇到淀粉变蓝色, 含碘元素的化合物不能使淀粉变蓝。加碘食盐中的碘以化合物碘酸钾的形式存在。”学生微微点头, 表情和谐自然。由此可见, 创造性地设计实验环境氛围, 可以激发学生的学习兴趣, 大大提高他们的注意力, 极大地延长他们的注意时间。
四、抓错误操作典型, 分析错误的危险性, 及时进行实验的安全性教育
环境化学实验 第11篇
【关键词】新课标环境下 初中化学 实验教学
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0168-02
对于刚刚接触化学的初中生来说,大多数学生都对化学学习都充满了好奇心。当他们了解到化学学习中有很多实验操作时,更是喜上加喜。但现实往往令人失落,教师并没有他们理想中的那么重视他们想了解的知识,更没有充分利用实验教学这一环节培养学生的学习兴趣……上述这些问题都是新课标环境下逐渐暴露出来的问题,因此,如何有效进行化学教学,需要教师进行一些思考,笔者认为可以从以下方面着手。
一、认识并学会解决当前存在的问题
要解决某个问题必须先认识到问题的存在及其带来的消极影响,才能对症下药。在初中化学实验教学的过程中,怎样正确安排实验、选择实验素材是教师们应该首先考虑的问题。在实际教学中,教师往往为了按时完成教学任务而省略教材中一部分他们认为不重要的实验,这些实验都被他们看作是与考试无关的内容,实际上,这是教师应试教育观念的一个体现。在此种观念的影响下,教学方式都是传统的灌输式教学,这就在很大程度上减少了让学生动手操作的机会,抹杀了学生的自主探究能力。在新课标环境下,教师应该更新这种教育观念,注重培养学生独立思考、协作探究的能力,让学生学会自己动手操作解决某一个问题,并能灵活地将这种解决问题的方式运用到实际生活中的问题。
教材上提供了很多实验内容,虽然不能说在初中化学学习的一年里给学生安排所有的实验,但是教师必须学会如何在内容多样化的初中化学教材中科学合理地选择实验内容,提供学生充满好奇心、想究其原因的实验操作。例如,在人教版的初中化学教材中,实验种类、数量繁多,教师很难在一个学年内安排学生完成所有的实验。因此,针对此种情况,教师就要提前把实验安排规划好,避免出现主次混乱的现象,让学生有条理地进行各个实验,并能引导学生对每一次实验进行总结,将自己的实验结果以及反思体现在实验报告中。
二、更新陈旧的教学模式,适应时代背景
在新课标以前,实验教学模式过于死板陈旧,这在很大程度上削弱了学生学习化学的兴趣。但如今,实际情况是,教师使用传统教学方法进行实验教学的情况仍然存在。例如,教师虽然在课堂上让学生自己动手做实验,但是实验完成后教师根本没给学生时间质疑其中的问题,提出他们经过思考后的看法,学生只需要也只能被动的听教师讲解新的知识点,根本来不及消化上一实验内容,缺少了学生自主探讨总结的环节。因此,在新课标环境下,更新教育理念、创新教学模式迫在眉睫。教师应采用师生协作探究的新型教学方法,引导学生进行自主学习,在兴趣的支配下发挥学生的主体性,帮助他们逐步构建自身的化学知识体系。此外,教师可以组织学生建立自己的化学实验小组,以小组为单位进行实验,通过小组讨论、分析,自己得出实验结论并进行实验总结与反思,最后,小组间进行成果展示、心得分享。在新的时代背景下,团队合作意识越来越得到人们的重视,合作学习也成为新的教育理念,通过小组间的学习,同学们可以取长补短、齐心协力完成一个实验,在探讨中共同进步。
三、帮助学生更新观念、理论与实践结合
在应试教育的束缚下,学生对实验的好奇心大大降低,考试成绩成为他们重视的方面。此外,教师不重视实验教学、学校实验资源相对匮乏,学生对于实验只是为了单纯地完成任务,缺少探究、验证理论的意识。大多数学生学习化学也只是为了成绩,很少有学生真正享受在化学的奇妙世界里,呆板地识记化学知识点被他们看作是首要任务,没有真正深入地去分析其中的问题,更不用说能灵活地将化学运用到日常生活中去了。因此,教师的又一大任务就是利用科学合理的方法帮助学生更新学习观念,培养他们学会用实验验证理论的意识,形成实事求是的科学探究态度。
四、将化学实验与日常生活紧密相连
在很大程度上,化学知识来源于生活中的点滴,与实际生活联系紧密,尤其对于刚接触化学学习的初中生来说,教师更应该通过实验教学培养他们将化学融入生活的能力。例如,在进行《燃烧》这一实验教学时,教师可以将这一实验延伸到日常生活中,让学生联想生活中的燃烧现象,通过对这些简单反应的探讨,思考燃烧生成的物质,让学生感受到其实很多化学知识都来源于生活。与此同时,教师更要延伸到环保这一主题,让学生思考日常生活中木材的燃烧、汽油的燃烧等现象产生的气体会给我们的环境带来什么影响。最后,教师再加以总结,延伸温室效应产生的原因及其对地球的影响等知识点。通过这种方式,不仅能让学生感受到化学世界的奇妙,激发他们继续探究的兴趣,还能够为学生提供更多自主合作探究、解决问题的机会,通过亲身实践,提高了学习者将化学灵活应用于实际生活的能力。
在新的时代背景下,随着教育理念的更新和转变,初中化学的实验教学需要引起教师们的反思,不能继续停留在那种僵化的教学模式上。教师要善于创新,用独特的教学方式激发学生探究学习的主观能动性,学会利用实验让对化学学习反感的同学渐渐重拾兴趣,在实验中感受化学世界的趣味和神奇,让课堂在实验教学中活跃起来,让越来越多的学生全身心地投入到化学的学习中来,培养学生自主思考、合作探究的能力,形成用实验验证理论的意识。
参考文献:
[1]葛卫红.浅议新课程初中化学实验教学[N].学知报,2011(03).
环境化学实验 第12篇
1. 建立并完善实验室的网络管理系统
学校可以通过校园网等网络工具实现学校化学试验室的网络化管理, 建立系统的网络管理平台和网络管理制度, 对化学实验的教师、资源、财务管理人员与教务管理人员都进行全面、系统地管理, 对化学试验室、化学资源、化学资源的仪器设备等进行规范化管理。
实验室网络管理系统的实施首先可以使化学实验管理进入信息时代, 享受信息化时代给人们的生活带来的便利;其次可以实现校内化学资源共享, 通过不断地更新, 让最新的化学资源能够有效地被师生共享;再次也可以让学校的管理机构与学校的财务管理人员及时地了解到实验室的信息, 方便化学资源优化;最后提高了化学实验资源的有效利用率, 让化学实验室成为学生学习化学的学习基地。
2. 建立化学基础实验室
学校建立化学基础实验室, 使学校的学生都能够有机会在实验室里体验化学实验过程, 通过实验的手段, 让学生形成系统的化学知识体系, 提高化学知识素养。
建立化学基础实验室对化学实验教学有重要的实际意义, 可以让每个学生都有体验中学化学教材中基础实验的机会, 符合新课程的教学目标。传统的中学化学实验教学模式一般都是停留在少分组、多演示、观察现象和总结模式上, 这种教学模式使学生的体验机会减少, 基本的化学实验技能得不到强化。化学基础实验室是让学生亲身体验化学实验、自主探究的一种学习平台, 让学生形成一种在探究中体验学习过程的学习方式, 激发学生的求知欲和探索欲, 而且提高了化学仪器的使用率, 也有利于学生合理安排时间, 学生的感官体验有利于化学科学素养的培养。
3. 积极推广DIS数字化实验信息系统
DIS就是数字化信息系统, 由计算机、传感器和数字采集器组成, 通过传感器将多种物理信号转变为电信号, 数字采集器再将采集到的电信号经过处理传到计算机中, 最后计算机再通过相应的处理以多种形式显示在计算机屏幕上, 使中学化学实验更加的科学化、信息化。以往的教学实验是处于理论和定性的阶段, 小部分定量试验的准确性也不高, 实验的直观性和科学性不强。DIS系统可以将原来只能通过现象模拟解释的实验转变为了科学数据, 让化学教学的科学性和直观性得到提高, 也完成了学生从接受式学习模式向体验探究的学习模式转化的任务。但是因为DIS系统的成本比较高, 还没有得到大范围的普及, 但它是未来化学实验教学的一个发展方向。
4. 建立化学资源室
建立化学资源室有利于实现化学实验教学的资源优化, 为优化教学视频和化学的教学资源建立了一个共享平台, 也能够加强对化学实验设施等资源的管理。但是现在资源室的建立还处于初级阶段, 为了更好地为教师教学与学生学习提供便利, 还需要不断地完善资源室的建立。
在中学化学教学中采用实验教学的方法, 优化教学资源, 改变了传统教师演示或者分组实验的化学教学模式, 建立化学试验室网络管理系统, 组建化学基础实验室, 推广DIS数字化的试验信息系统, 建立化学资源实验室, 增加了学生参与化学实验的机会, 让化学试验室和化学资源能够更充分的利用, 有助于学实验教学模式的改革。同时也发挥学生的主体作用, 提高学生的学习兴趣, 加深学生对知识的理解, 有利于实现资源共享, 增强了化学实验的科学性。
摘要:随着社会发展对人才需求类型的变化, 教育机构也更加注重为社会培养应用型人才, 教育改革的实施, 使得教材更加注重培养学生的实践能力、独立学习的能力。化学这门学科是以实验为基础的, 优化化学实验资源能够有效开展化学实验教学, 让中学化学实验教学培养出适应新课程要求和时代需求的人才。
关键词:中学化学,实验教学,资源优化,措施
参考文献
[1]刘长胜.中学化学实验资源的优化策略[J].中国教育技术装备, 2011 (8) :111—113.