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优化实验方案减少污染实施可持续发展论文

2023-08-13 16:42:01 高考在线

优化实验方案减少污染实施可持续发展论文

　　摘 要：可持续发展就是既满足当代人的需求,而又不损害后代人满足其需求能力的发展。减少化学实验造成的污染，既是保护我们以及子孙后代赖以生存的环境的需要，又是促进社会可持续发展的推进剂。本文就中学中一些污染较大的实验给出了一些自己的改进方法。

　　关键词：优化实验 污染 可持续发展

　　如今，环境保护是事关可持续发展的大战略，减少化学实验造成的污染既是保护我们以及子孙后代赖以生存的环境的需要，又是促进社会可持续发展的推进剂。下面笔者就简单谈谈如何减少中学化学实验的污染。

　　一、对于会产生有毒有害物质的实验进行改进，从源头上尽量减少直至杜绝污染的发生。

　　1、删除一些以剧毒物质为主的实验。例如在现行的江苏高中化学教材《化学1必修》专题2第1单元中，将氯气的实验室制法由以前的必修内容，改为了化学史话，教师就可以通过讲解来让学生了解氯气的实验室制法的原理、制备、除杂、收集等一系列流程，避免了在教室内制取氯气污染环境，损害教师和学生身体的事情发生。

　　2、改进实验方法。例如，氯气与铁丝的反应作为氯气性质的经典演示实验，教科书一直采用将铁丝一端放在酒精灯上灼烧至红热，迅速伸入氯气的集气瓶中，但是当把铁丝伸入集气瓶内反应的过程中，由于该演示实验在敞口的集气瓶中进行，会有氯气及反应产物逸出，影响课堂气氛和师生身体健康，造成污染环境。我们可以对该实验进行如下改进：（1）取干燥的集气瓶，用排气法收集干燥的氯气，集气瓶口涂少量的凡士林，盖上毛玻璃片。（2）取直径一束擦亮的细铁丝，弯成螺旋状，总高度低于集气瓶高度。铁丝的一端扎在与集气瓶配套的橡皮塞的小头上，在酒精灯火焰上充分加热橡皮塞上的铁丝至红热，移去集气瓶上的毛玻璃片，把铁丝立即伸入集气瓶中，并迅速盖好橡皮塞，反应迅速进行。这种简单的改进不仅实验现象明显，同时避免反应时有害物质的逸出，大大减少了污染。

　　3、运用多媒体模拟/演示实验。例如现行江苏高中化学教材《有机化学基础》专题3第2单元中有苯的溴化实验，这里用到的苯和液溴不仅是毒性很强的物质，而且这两种原料均具有很强的挥发性，且该实验要用到冷凝管，在很多教室中没有自来水，所以该实验非常适合用多媒体展示给学生。

　　4、创新微型化学实验，减少环境污染。

　　微型化学实验是近十多年来在国内外得到迅速发展的化学实验新方法，它是在绿色化学思想指导下，在微型化仪器装置中对化学实验进行创新性设计的一种新的实验模式。例如现行江苏高中化学教材《化学1必修》专题4第二单元的铜与浓硝酸、稀硝酸分别反应生成NO2、NO的实验，课本装置如图，在分液漏斗中先加浓硝酸观察现象，然后在分液漏斗中加水继续观察现象。这种设计操作繁琐，药品用量大，造成药品的浪费，同时产生的污染就大，又因为产生的NO2会立即与水反应生成NO，实验现象不明显。可以将书中的.实验改进为注射器实验：事先将螺旋好的细铜丝放入两支注射器中，分别吸取浓稀硝酸，让反应在注射器中进行，产生的气体可以将注射器的活塞顶起，由于注射器内无空气，可以观察到无色的气体，然后抽动吸入稀硝酸的注射器活塞，让空气进入，则可以明显地观察到气体的颜色变化。此实验经改进后，不仅药品的用量大大减少，实验现象明显，而且极大地减少了有毒气体的排放。所以实验微型化、药品微量化使化学实验的排污量大大减少，是一种绿色化学，是对学生环保意识最生动、最现实的教育。

　　二、对实验中避免不了的一些污染产生物进行恰当处理

　　1、废气的处理。对于无毒害气体，我们可以直接通过通风设施排放。会产生少量有毒气体的实验，应在通风橱内进行，通过通风橱将少量毒气排到室外（或排到外面大量空气中稀释）。而对于有毒害气体，我们应该针对不同的性质进行处理。例如：对于碱性气体（如NH3）用回收的废酸进行吸收，对于酸性气体（如SO2等）用回收的废碱进行吸收处理。 2、废液的处理

　　（1）无机废酸、废碱。中学化学实验对酸碱的使用较为频繁，且用量相对很大，鉴于此，我们通常把废酸、废碱分别集中回收保存，然后用于处理其它废弃的碱性、酸性物质。最后用中和法使其pH值达到6～8后就可排除。

　　（2）含重金属离子废液处理。最有效和最经济的处理办法是，加碱或加硫化钠把重金属离子变成难溶性的氢氧化物或硫化物而沉积下来，从而过滤分离，少量残渣可埋于地下。

　　（3）一般有机废水。实验过程中产生的高浓度有机废水能够回收再利用的尽量集中收集,统一处理，循环使用。无法回收的有机废液一般可以采用焚烧法、活性炭吸附法、溶剂提取法、氧化分解法、水解法以及生物化学法等进行处理。

　　3、废渣的处理。废渣主要采用掩埋法。有毒的废渣必须先进行化学处理后深埋在远离居民区的指定地点，无毒的废渣可直接掩埋,掩埋地点应有记录。

　　参考文献

　　[1]王祖浩吴星《化学1必修》[J].江苏教育出版社，2009，6（1）。

　　[2]王祖浩王云生《化学2必修》[J].江苏教育出版社，2009，6（5）。

　　[3]王祖浩张天若《有机化学基础》[J].江苏教育出版社，2008，12（2）。

　　[4]林培良王慧霞无机化学实验[J].高等教育出版社，2000，5（5）。