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低碳理念下無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革論文
低碳(lowcarbon)意指較低（更低）的溫室氣體(二氧化碳為主）排放。隨著世界工業(yè)的發(fā)展、人口的劇增、人類欲望的上升和生活方式的無(wú)節(jié)制，人類面臨著越來(lái)越嚴(yán)重的氣候問(wèn)題，二氧化碳排放量越來(lái)越大，地球臭氧層正遭受前所未有的危機(jī),全球?yàn)?zāi)難性氣候變化屢屢出現(xiàn)。這些已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類的生存環(huán)境和健康安全，即使人類曾經(jīng)引以為傲的高速增長(zhǎng)或膨脹的GDP也因?yàn)榄h(huán)境污染、氣候變化而大打折扣。故此低碳理念應(yīng)運(yùn)而生。
1.低碳理念下無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的重要性
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高�；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)的第一門(mén)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，目標(biāo)是讓一年級(jí)學(xué)生逐步建立應(yīng)用意識(shí)，掌握必備的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和方法，樹(shù)立終生學(xué)習(xí)的觀念與掌握科學(xué)的思維方法m。但是在實(shí)現(xiàn)以上教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，也給周圍的環(huán)境帶來(lái)了一定的污染。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所使用的化學(xué)藥品多達(dá)100種以上，包括各種金屬鹽類、有剌激性或有毒的氣體、有機(jī)溶劑等。周邊環(huán)境一旦被這些物質(zhì)污染，治理污染所消耗的人力、物力將是巨大的。在低碳理念的指導(dǎo)下，進(jìn)行無(wú)機(jī)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革，減少有毒物質(zhì)的使用量，提髙試劑的利用效率，降低對(duì)環(huán)境的危害并增強(qiáng)學(xué)生的低碳意識(shí)是非常重要的。
2.低碳理念融入課堂，培養(yǎng)學(xué)生低碳意識(shí)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)充分挖掘低碳理念的教育因素，把低碳理念融人課堂，讓學(xué)生在潛移默化中增強(qiáng)低碳意識(shí)。
2.1了解試劑性質(zhì)，從源頭拒絕污染
學(xué)生往往會(huì)因?yàn)椴涣私庠噭┑男再|(zhì)，導(dǎo)致重復(fù)實(shí)驗(yàn)或者隨意排放。教師在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)要求學(xué)生査閱相關(guān)試劑的性質(zhì)、毒性等，實(shí)驗(yàn)課上要講解實(shí)驗(yàn)所涉及的試劑的理化性質(zhì)及其對(duì)環(huán)境的危害。要讓學(xué)生了解低碳化學(xué)要從自己做起，從源頭拒絕污染。
2.2預(yù)習(xí)充分，減少試劑浪費(fèi)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)如果沒(méi)有充分的預(yù)習(xí)，只是走馬觀花地聽(tīng)老師講一遍，很容易造成因?yàn)閷?duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不甚了解或者操作不規(guī)范而浪費(fèi)試劑，從而加大對(duì)環(huán)境的污染。為此，實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始前要求學(xué)生寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，這在一定程度上能起到很好的效果。但有些學(xué)生只是對(duì)著實(shí)驗(yàn)課本抄寫(xiě)一遍，敷衍了事，做實(shí)驗(yàn)時(shí)還是不清楚實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，看一步做一步，很容易操作失誤導(dǎo)致重復(fù)次數(shù)增加而浪費(fèi)試劑。為了更好地讓學(xué)生預(yù)習(xí)充分，我們將實(shí)驗(yàn)思考題改為預(yù)習(xí)思考題，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前解答在預(yù)習(xí)報(bào)告上。改革后的預(yù)習(xí)方法提高了教學(xué)質(zhì)量和效率，減少了試劑的浪費(fèi)。
2.3規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，加強(qiáng)低碳理念
學(xué)生在取用試劑或物品時(shí)往往貪多貪大，殊不知正確并規(guī)范的操作不僅能節(jié)約器材，還能更好地完成實(shí)驗(yàn)。例如，取用pH試紙時(shí)，學(xué)生往往撕下一整條直接使用，這樣就使得一整條試紙只能測(cè)一兩次pH值，而且第二次測(cè)得的pH值會(huì)因第一次的干擾而不準(zhǔn)確。正確的操作應(yīng)該是撕成小塊放在干凈的表面皿上使用，這樣不僅能節(jié)約材料還能測(cè)得準(zhǔn)確的pH值。又例如，用滴管吸取試劑時(shí)，滴管應(yīng)懸空在試管口上方。如果操作不規(guī)范，將滴頭伸到試管內(nèi)或者緊靠試管內(nèi)壁，就會(huì)污染滴頭并使整瓶試劑連帶受到污染，造成試劑的浪費(fèi)。諸如此類的問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)中頻頻出現(xiàn)，教師應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)中反復(fù)強(qiáng)調(diào)，規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的低碳意識(shí)。
2.4養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，將低碳進(jìn)行到底
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，細(xì)節(jié)部分往往不被學(xué)生重視，造成大量浪費(fèi)及污染，與低碳理念背道而馳。因此，教育學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣也是非常必要的。例如，取用試劑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟中要求的量取用，過(guò)多或過(guò)少都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不好或者失敗。在節(jié)約用水、用電、用氣方面亦是如此。例如，試管內(nèi)反應(yīng)物需要水浴加熱，可以兩人或三人一組使用同一個(gè)水浴，并且待實(shí)驗(yàn)完成后及時(shí)關(guān)掉煤氣燈。廢液、廢物、廢渣要分別倒人廢液桶、廢物桶中，混在一起則會(huì)增加處理難度。
3.改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，體現(xiàn)低碳理念
無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容都是經(jīng)過(guò)精心選擇設(shè)計(jì)的，本身具有代表性、典型性，能夠培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能，獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力與實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。在低碳理念的指導(dǎo)下，應(yīng)根據(jù)教學(xué)要求進(jìn)一步選擇低毒、低能耗、污染小、實(shí)驗(yàn)成本較低的實(shí)驗(yàn)，改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如，在制備時(shí)要用到溴水，但溴水的毒性很大,對(duì)黏膜有強(qiáng)烈刺激性和腐蝕性，在不影響實(shí)驗(yàn)效果的情況下，溴水可以用NaCIO來(lái)代替。又如，在陽(yáng)離子的分離與鑒定實(shí)驗(yàn)中，需要用到硫化氫使之反應(yīng)生成硫化物，考慮到硫化氫的毒性并且制備和存儲(chǔ)較為困難，可以用硫代乙酰胺來(lái)代替。再如，汞及其鹽具有較大的毒性，對(duì)環(huán)境的污染也較為嚴(yán)重，在實(shí)驗(yàn)中可以將含隸的實(shí)驗(yàn)刪除。另外，實(shí)驗(yàn)中所用試劑的量也可以根據(jù)低碳的理念進(jìn)行改革。某些無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象明顯，反應(yīng)物量的多少不影響實(shí)驗(yàn)效果，減少試劑的用量反而使有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象易于觀察，如鎳離子、銅離子的定性鑒定實(shí)驗(yàn)，可用點(diǎn)滴板來(lái)做。
4.實(shí)現(xiàn)低碳新手段一合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)低碳化，計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)輔助是必不可缺的。當(dāng)遇到藥品價(jià)格昂貴，危險(xiǎn)性較大，伴隨有毒、有害物質(zhì)生成的實(shí)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)室難以實(shí)現(xiàn)的一些高溫、高壓、低溫、低壓等過(guò)程，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)就可以模擬這些實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情景。因此，在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助和多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，能夠避免毒性大的試劑的使用，可以解決實(shí)驗(yàn)操作難度大等問(wèn)題。另外，采用多媒體教學(xué)手段，可以規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，減少因操作失誤所引起的試劑浪費(fèi)和環(huán)境污染。
5.積極處理實(shí)驗(yàn)廢棄物
在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中往往會(huì)產(chǎn)生酸、堿、重金屬、硫化物和有毒有機(jī)化合物等各種廢水、廢渣、廢氣。三廢的處理既是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境保護(hù)中重中之重的任務(wù)，又是實(shí)現(xiàn)低碳的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理的一般原則為：分類收集、存放，分別集中處理。例如，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢酸、廢堿、重金屬離子溶液等應(yīng)分類存放，分別將廢液進(jìn)行處理并達(dá)標(biāo)后才能排放。另外，也可以引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展廢物處理的設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)。通過(guò)各種廢水、廢氣、廢渣的處理和資源利用最大化等設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的低碳理念及從事綠色低碳化學(xué)研究與開(kāi)發(fā)的能力。
6.結(jié)束語(yǔ)
低碳理念走進(jìn)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，在低碳理念的指導(dǎo)下進(jìn)行無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也勢(shì)在必行。廣大教育工作者應(yīng)該明確其重要性，利用計(jì)算機(jī)和多媒體等現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段將低碳理念融人課堂，培養(yǎng)學(xué)生的低碳意識(shí)，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，將低碳進(jìn)行到底。
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