资料 使用化学品的5R原则 (1)拒用危害品( reject)。严禁生产和使用对环境有严重危害或长期危害的产品,如全国查 禁毒鼠强,一些省份停止含磷洗涤剂的生产与销售等。 (2)减量使用( reduce),在实验、生产与生活中,凡用到化学品时,都应在不影响效果的 情况下,尽量减少其用量。这样,既节约资源又避免对环境造成污染 (3)再生( regenerate),要求在设计化工产品时,就应考虑到原料、产品的再生利用, 特别是高分子材料,再生是变废为宝,节省资源、能源,减少没染的有效途径, (4)循环利用( recycle)。化学反应或化工生产中产生的副产物,排放物甚至是冷却水等, 都应该回收循环使用,决不能不经处理就排放到环境中去 (5)再生利用( reuse),对化学家而言,世界上没有废物,只有未被利用的物质。本着这个 原则,要尽可能地利用各种化学过程的“废物”。 化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作,使实验室的 废”排放降低到最低程度并能得到妥善的处理,实验室的安全性和环境质量得到提升,师 生的绿色化学和环保意识得到强化。这对于21世纪人才的重要意义是不言而喻的。 化学实验绿色化的途径有以下几个方面: (1)开发绿色实验,如实验室以HO2分解制氧取代氯酸钾分解法,实现原料和反应 过程的绿色化; (2)防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染,实验中有危害性气体产生时要加强 尾气吸收,对实验产物尽可能再利用等; (3)在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量(如降低试剂浓度,减少用 量等),使实验小型化、微型化; (4)对于危险或反应条件苛刻,污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验,可采用计算 机模拟化学实验或观看实验录像等办法; (5)妥善处置实验产生的废物,防止污染环境。 实践活动 用塑料多用滴管吸入5%NaOH溶液,两侧各斜 插入一个大头针(互不接触)作电极,弯曲滴管斜置 于6孔井穴板上(如图1-4),管口所在的井穴内加入 4~5mL水和2滴洗涤剂。把9V电池两极与电极联通, 电解开始。待井穴水面布满气泡时,用点着的火柴靠近 气泡,可听到尖锐的爆鸣声。 图1-4水的电解与氢氧混合气 爆鸣的微型实验 第一单元从实验走进化学
思考与交流 上面活动中的实验是否体现了绿色化学的思想?与初中曾做过的电解水实验相比,有 哪些优点? 实验1-2氯气的生成及其性质的微型实验 实验内容 氯气的生成与重要性质的微型实验。 实验目的 1.通过微型实验复习Cl2的制取并试验其性质。 2.体验实验微型化与规范化的关系。 3.培养进行化学实验创新设计的意识。 学与间 氟气有哪些物理性质和化学性质?它能与哪些物质发生反应? 实验原理提示 KCO3晶体与浓盐酸反应时,会立即产生氯气 本实验利用表面皿与玻璃片之间形成的一个相对密闭的小气室,使生成的少量氯气在 密闭空间扩散,与各试剂液滴迅速反应,现象明显,并可防止氯气泄漏 实验用品 0.1mol·LKBr、KI、NaOH、FeSO4溶液、KCIO晶体、浓盐酸、淀粉液、酚 酞、KSCN溶液、pH试纸。 滴管、白纸、表面皿、玻璃片。 实验步骤 引(日 1.在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置上分别滴 加浓度为O.1mol·L-的KBr、KI(含淀粉溶液)、 NaOH(含酚酞)、FeSO4(含KSCN)溶液各1滴, 每种液滴彼此分开(应在下衬的白纸上编号,记清各 液滴的位置),围成半径小于表面皿的圆形(如图1-5 所示,你可以任意补充几种反应物,使各液滴排成圆 形)。在圆心处放置2粒芝麻大小的KClO3晶体。盖好 表面皿。 2.打开表面皿,向KClO3晶体滴加一滴浓盐酸, 图1-5氯气生成及性质 题二化学实验的绿色追求9
立即用表面皿盖好。观察氯气的生成及其与各液滴反应的现象(约2分钟)。记录各液滴 的变化,写出相应反应的化学方程式 问题与讨论 1.氯酸钾与浓盐酸的反应是一个氧化还原反应,请分析反应中的电子得失情况。 2.利用这套简易装置,你设想还能进行哪些实验?请举出一些。它们之间有什么共 同特点? 拓展实验 化学实验中要用到多种仪器,当实验条件尚可但又缺少规范的仪器时,也可以利用现 有的或易得的仪器或材料来完成实验。下面介绍的利用计算机软盘盒作反应容器来研究气 体的生成与性质的做法,就是其中一例。 1.试利用计算机软盘盒进行气体的生成与性质的微型实验。 计算机软盘盒是用透明塑料制成的,它与一般无机试剂没有明显的反应,而且具有 定的封闭性,可用于进行气液反应的微型实验。 (1)在软盘盒盖的适当位置钻孔,以便滴加液体反应试剂。 (2)在软盘盒底的适当位置滴加或放置反应试剂。 (3)盖好盒盖,并通过小孔滴加试剂,反应即可在密闭空间内进行。 2.请你利用该软盘盒,设计气体生成与性质的小实验 3.再设计1~2种利用其他日常物品进行实验的方案。 实验1-3污水处理一电浮选凝聚法 实验目的 1.了解电浮选凝聚法处理污水的原理及装置。 2.培养保护环境的意识。 实验原理 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法。图1-6是 直流电源 电解污水实验装置示意图。接通直流电源后,与直流电源正极相 连的阳极铁失去电子生成Fe2+,进一步被氧化,并生成 阳 Fe(OH)3沉淀,Fe(OH)3有吸附性,可吸附污物而沉积下来, 具有净化的作用;与直流电源负极相连的阴极产生H2,气泡把铁片 污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层,积累到一定厚度时刮去铝片 (或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。 污水 其反应可表示为: 阳极:Fe-2e-=Fe2+ 图1-6电解污水实验 2H2O-4e-=4H++O2↑ 4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3++8H 阴极:2H++2e-=H2↑ 10第一单元从实验走进化学
若污水导电性不良时,可加入适量硫酸钠溶液。本方法的缺点是电能消耗较高。 实验用品 污水①、盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液。 烧杯、铝片、铁片、直流电源(含电压、电流表)、pH试纸、导线 实验步骤 在100m烧杯中加入80mL污水,调节pH至5~6,平行悬置两个电极(铝片作阴 极,铁片作阳极)接通直流电源(电压6~9V),调控电流,使电极上有气泡持续生成。 电解一段时间后,污水表面逐渐形成一层浮渣,而在烧杯底部也积聚一层沉渣,中间层则 为澄清的水。 问题与讨论 查阅有关污水处理的资料,交流并归纳污水处理的不同方法。 拓展实验 1.利用塑料多用滴管或废旧透明小塑料瓶进行电解污水的微型实验。 提示:用塑料多用滴管吸入有色废水(其中加有少量 Na2SO溶液,想想为什么),用钢针(或大头针)作电极,联接 9V电池,电解约5~10mn(如图17) 2.自制小电池。 (1)在家利用铝易拉罐、废铁罐、铜片、锌片、小塑料 瓶、塑料隔膜(带孔)、导线、小铁夹、小灯泡或发光二极管等 物品,制作小型环保电池的外壳及电极。制作时尽量使两极的 面积大些,相互靠得近些 9V电池 (2)用食盐、含氯消毒液,制成电池液。 图1-7电解污水的微型实验 (3)在实验室向小电池里加入电池液,并试验其是否能使 灯泡发光。 ①可用加有着色物质(如水溶性染料等)的水溶液作为模拟有色废水,来替代污水进行本实验,以颜色是否消失来 判断净化效果。 课题二化学实验的绿色追求
归纳与整理 化学是以实验为基础的科学。实验是学习化学的重要手段,通过实验不仅能学到 第一手化学知识,训练动手能力和实验技能,受到科学方法和科学思维的训练,还能 得到科学精神和品质的培养。 ●实验者必须具备实验安全知识,并严格遵守安全规则。 预习、按步骤完成实验、书写实验报告是学习实验化学的三个环节 ●化学实验应按照实验的一般程序和实验室规则进行。 进行化学实验要重视实验条件的调控和现象的观察。 化学实验力求绿色化,如开发绿色实验、减少试剂用量、重视实验的后处理、 防止污染等。 12《第一单元从实验走进化