低碳理念下无机化学实验的改革|低碳理念

低碳理念下无机化学实验的改革

1.低碳理念下无机化学实验改革的重要性 无机化学实验是高校化学相关专业的第一门基础实验课程，目标是让 一年级学生逐步建立应用意识，掌握必备的化学实验技能和方法，树立终生学习 的观念与掌握科学的思维方法m。但是在实现以上教学目标的同时，也给周围的 环境带来了一定的污染。无机化学实验所使用的化学药品多达100种以上，包括 各种金属盐类、有剌激性或有毒的气体、有机溶剂等。周边环境一旦被这些物质 污染，治理污染所消耗的人力、物力将是巨大的。在低碳理念的指导下，进行无 机基础化学实验改革，减少有毒物质的使用量，提髙试剂的利用效率，降低对环 境的危害并增强学生的低碳意识是非常重要的。

2.低碳理念融入课堂，培养学生低碳意识 在实验教学中，教师应充分挖掘低碳理念的教育因素，把低碳理念融 人课堂，让学生在潜移默化中增强低碳意识。

2.1了解试剂性质，从源头拒绝污染 学生往往会因为不了解试剂的性质，导致重复实验或者随意排放。教 师在实验前应要求学生査阅相关试剂的性质、毒性等，实验课上要讲解实验所涉 及的试剂的理化性质及其对环境的危害。要让学生了解低碳化学要从自己做起， 从源头拒绝污染。

2.2预习充分，减少试剂浪费 化学实验如果没有充分的预习，只是走马观花地听老师讲一遍，很容 易造成因为对实验内容不甚了解或者操作不规范而浪费试剂，从而加大对环境的 污染。为此，实验课开始前要求学生写好实验预习报告，这在一定程度上能起到很好的效果。但有些学生只是对着实验课本抄写一遍，敷衍了事，做 实验时还 是不清楚实验内容，看一步做一步，很容易操作失误导致重复次数增加而浪费试 剂。为了更好地让学生预习充分，我们将实验思考题改为预习思考题，要求学生 在实验前解答在预习报告上。改革后的预习方法提高了教学质量和效率，减少了 试剂的浪费。

2.3规范实验操作，加强低碳理念 学生在取用试剂或物品时往往贪多贪大，殊不知正确并规范的操作不 仅能节约器材，还能更好地完成实验。例如，取用pH试纸时，学生往往撕下一 整条直接使用，这样就使得一整条试纸只能测一两次pH值，而且第二次测得的 pH值会因第一次的干扰而不准确。正确的操作应该是撕成小块放在干净的表面 皿上使用，这样不仅能节约材料还能测得准确的pH值。又例如，用滴管吸取试 剂时，滴管应悬空在试管口上方。如果操作不规范，将滴头伸到试管内或者紧靠 试管内壁，就会污染滴头并使整瓶试剂连带受到污染，造成试剂的浪费。诸如此 类的问题在实验中频频出现，教师应该在实验中反复强调，规范学生的实验操作， 在实验中培养学生的低碳意识。

2.4养成良好的实验习惯，将低碳进行到底 在实验过程中，细节部分往往不被学生重视，造成大量浪费及污染， 与低碳理念背道而驰。因此，教育学生注意实验细节，让学生养成良好的实验习 惯也是非常必要的。例如，取用试剂时，应严格按照实验步骤中要求的量取用， 过多或过少都会导致实验效果不好或者失败。在节约用水、用电、用气方面亦是 如此。例如，试管内反应物需要水浴加热，可以两人或三人一组使用同一个水浴， 并且待实验完成后及时关掉煤气灯。废液、废物、废渣要分别倒人废液桶、废物 桶中，混在一起则会增加处理难度。

3.改革实验内容，体现低碳理念 无机化学实验的教学内容都是经过精心选择设计的，本身具有代表性、 典型性，能够培养学生的化学实验基本技能，独立思考问题、解决问题的能力与 实验动手能力。在低碳理念的指导下，应根据教学要求进一步选择低毒、低能耗、 污染小、实验成本较低的实验，改革实验内容。例如，在制备时要用到溴水，但 溴水的毒性很大,对黏膜有强烈刺激性和腐蚀性，在不影响实验效果的情况下， 溴水可以用NaCIO来代替。又如，在阳离子的分离与鉴定实验中，需要用到硫化氢使之反应生成硫化物，考虑到硫化氢的毒性并且制备和存储较为困难，可以用 硫代乙酰胺来代替。再如，汞及其盐具有较大的毒性，对环境的污染也较为严重， 在实验中可以将含隶的实验删除。另外，实验中所用试剂的量也可以根据低碳的 理念进行改革。某些无机化学实验实验的现象明显，反应物量的多少不影响实验 效果，减少试剂的用量反而使有些实验现象易于观察，如镍离子、铜离子的定性 鉴定实验，可用点滴板来做。

4.实现低碳新手段一合理运用计算机和多媒体技术辅助实验教学 在无机化学实验教学中实现低碳化，计算机和多媒体技术辅助是必不 可缺的。当遇到药品价格昂贵，危险性较大，伴随有毒、有害物质生成的实验或 者实验室难以实现的一些高温、高压、低温、低压等过程，计算机辅助教学就可 以模拟这些实验的真实情景。因此，在无机化学实验教学中运用计算机辅助和多 媒体等现代化教学手段，能够避免毒性大的试剂的使用，可以解决实验操作难度 大等问题。另外，采用多媒体教学手段，可以规范学生的实验操作，减少因操作 失误所引起的试剂浪费和环境污染。

5.积极处理实验废弃物 在无机化学实验中往往会产生酸、碱、重金属、硫化物和有毒有机化 合物等各种废水、废渣、废气。三废的处理既是实验室环境保护中重中之重的任 务，又是实现低碳的重要环节。实验室废弃物处理的一般原则为：分类收集、存 放，分别集中处理。例如，实验中产生的废酸、废碱、重金属离子溶液等应分类 存放，分别将废液进行处理并达标后才能排放。另外，也可以引导学生开展废物 处理的设计研究性实验。通过各种废水、废气、废渣的处理和资源利用最大化等 设计研究性实验，可以培养学生的低碳理念及从事绿色低碳化学研究与开发的能 力。

6.结束语 低碳理念走进大学实验室是社会发展的必然趋势，在低碳理念的指导 下进行无机化学实验教学改革也势在必行。广大教育工作者应该明确其重要性， 利用计算机和多媒体等现代化实验教学手段将低碳理念融人课堂，培养学生的低 碳意识，让学生养成良好的实验习惯，将低碳进行到底。

王海文，王晨飞，丁俊杰，任红鑫，宋晓增(华东理工大学化学与分子工程学院，上海200237)