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关键词:绿色化学;思想运用;高中化学;教学探索
众所周知,绿色是健康、环保的颜色,绿色化学理念是从源头上减少和消除污染,真正的实现零污染。而在社会飞速发展的今天,越来越多的人们意识到环保的重要性,开始提倡绿色化学,绿色化学思想贯穿了很多方面,并开始向教育系统发展,高中化学的教学开始逐步渗透绿色化学思想,并在教学中针对绿色化学思想进行教学内容和教学方法的改革,同时也对绿色化学思想在教学中的影响进行了客观的对待和运用。
一、绿色化学思想概述
1.绿色化学概念及核心内容
绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学,使用化学的吉祥虎和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。绿色化学的整个过程都是无污染的。绿色化学的核心内容是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。
2.绿色化学思想
绿色化学教学思想是将绿色化学作为化学教学的思想理念,并在教学中逐步将绿色化学思想渗透到化学教学当中,在教学中培养学生的绿色化学观念和环境保护意识。高中绿色化学教学是指从教学思想到教学内容和教学实验,都要将绿色化学思想作为教学的重点,同时,还要在实践教学中,将绿色化学引用到化学实验中去,真正的在教学中贯穿绿色化学思想。
3.绿色化学的特点
绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:
(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料。
(2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放。
(3)提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”。
(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
二、高中绿色化学的内容及特点
1.高中绿色化学的内容
高中绿色化学就是将“绿色环保的理念”融入到理论教学和实验教学中,在理论学习中有认识到酸雨、大气污染、固体废物污染、重金属污染等对于地球生存生活环境的破坏,学习书中的绿色环保知识,加强对化工行业的了解,从自身方面推广绿色化工、绿色环保理念,同时也能提高自身素质,保护环境。在实验学习方面,做化学实验是我们高中化学中必不可少的实践课程,该课程有助于我们深刻的了解各种物质的化学性质、反应条件等,有助于我们学习,我们的绿色化学就是要在做化学实验时,正确操作减少污染物生成、采用无害化实验材料、绿色环保的处理产生的废品。
2.高中绿色化学的特点
高中绿色化学的的主要特点有几方面,第一,绿色思想,这是高中绿色化学的主要特点,我们学校和学生要从自身认识到绿色思想的重要性,并向家人社会推广这种思想。第二,学习绿色治理,学习当今世界的各种污染物及其治理的方法。第三,绿色实验,对于实验中的各种污染物产生做好绿色处理。
三、绿色化学思想对高中化学的影响
1.绿色化学思想对化学课堂的影响
(1)转变教学的思想:在传统的化学教学上,我们教学的主要目的是为了传授学生知识,让他们了解到物质的构成、性质、化学性质等,为了让他们能够胜任考试,然而随着素质教育的增加,环境的恶化,为了保护环境绿色化学的理念应运而生,这种绿色理念融入化学中,使得我们重新认识化学,学习化学,这就要求我们的自我学习重新认识化学,并传授给学生,并且联系实际生活,应用到实际生活中去,实现真正的素质教育,形成真正的化学思想观念,为环境的保护和治理积蓄力量。
(2)变革教材内容:对于教材编制的影响,高中生化学的学习是以后学习和研究化学,在化学领域发展的基础,虽然将绿色理念引入化学教学,但是在教材编制上,我们还是以传授知识为主,适当增加绿色化学知识,循序渐进,逐步引领绿色理念,或者编制绿色化学课外读物,这样既能丰富知识又能达到教学的目的,例如我们在讲硫及其化合物时,教师不仅仅要教受学生它们的物理性质和化学性质等,还要通过对于二氧化硫和三氧化硫的讲解,来了解酸雨的形成及预防治理措施。
2.绿色化学思想对化学实验的影响
(1)对实验进行绿色化:高中化学在实验课上难免会在实验过程中产生一定的废弃物和有污染的气体或其他产物,绿色化学思想运用到高中化学实验就使得在实验过程中要注意废弃物的产生于避免,这就使得老师在实验课上要帮助学生进行废弃物质的回收再利用,并尽可能大的减少物资的浪费和废弃物的产生。绿色化学思想运用于高中化学教学的目的就在于使得化学实验课程实现无污染,所以,在不影响实验课程的前提下,尽可能通过循环利用的方式实现废弃物的回收再利用。
(2)对实验材料进行绿色化:高中化学实验课程要在保证学生人身安全的前提下进行,由于学校学生在实验过程中第一次操作,很有可能会产生一定的操作失误而导致实验的失败,由于有些实验具有一定的危险性,因此,在材料的x择上,要保证材料的安全无害。所以,在保证实验目的的前提下,尽可能使用环保型绿色材料,这样既能保证学生的人身安全,又能避免污染的产生,同时还能实现绿色化学教学,一举三得。
参考文献:
[1]崔金凤.高中化学教学有效性提问分析[J].中国校外教育,2016(25).
[2]邢季颖.绿色化学理念在高中化学实验中的应用研究[D].辽宁师范大学,2013.
[3]黄炼群.新课改背景下高一学生化学素养培养的实践研究[D].广西师范大学,2013.
[4]李建国.绿色化学理念的高中化学教学中的意义[J].生物技术世界,2015(12).
关键词:高浓度洗煤废水;处理技术;回用技术
洗煤废水循环利用是洗煤废水处理技术的发展趋势,因此发展回用型洗煤废水处理技术对于中国经济的进步具有十分重要的意义。从保护生态环境角度出发,洗煤废水处理技术要做到洗煤水闭路循环,从而增加能源业对水资源的利用率,不但节约资金,增加相关企业的市场竞争力,还一定程度上还保护了中国的生态环境,从而促进中国建立环境友好型经济模式。本文从影响洗煤废水处理技术的影响因素出发,深入研究洗煤废水处理技术的类型与发展趋势。
1煤炭洗选废水特点
1.1浓度
洗煤废水处理技术的根本目的是泥水分离,因此把握煤炭性质有助于深入研究新的洗煤废水处理技术。洗煤废水处理技术之中的浓度是指水与煤泥的比值,这个比值影响洗煤废水处理技术的选择,例如絮凝剂的使用量主要是根据煤泥水的浓度决定的,因此浓度检测是保证水与煤泥比值适应洗煤废水处理技术的一种有效途径[1]。目前,绝大多数企业采用的检测方式都存在不同程度的不足,因此引入超声波技术对于洗煤废水处理技术的浓度检测有十分重要的作用。同时当煤泥水浓度过大,也在一定程度上影响洗煤废水处理技术的开展,降低絮凝剂的絮凝作用,给洗煤处理工作带来不利影响。
1.2黏度
影响煤泥水黏度的因素主要是煤泥水中的矿物质含量、成分组成及颗粒含量。这些影响因素都会对煤泥水的黏度造成一定影响,因此为了提高设备分离效果,从根本上增加洗煤废水处理技术的应用效果,应该注意在澄清过程中颗粒的组成比例,从而在浓缩颗粒减慢沉降的前提下,加快固液分离过程。需要注意的是,黏度的影响不止表现在洗煤废水处理技术的脱水效率方面,还表现在其无法预测的布朗运动,因此防止煤泥水黏度过大是保证洗煤废水处理技术取得稳定实用效果的保证。
1.3化学性质
化学性质是煤泥水的固有属性,包括其水中溶解物、酸碱度等,对洗煤废水处理技术的应用产生深远影响,因此加深煤泥水化学性质研究是保证洗煤废水处理技术提高其工艺水平的基础。同样,在煤泥分选工作中,煤泥水的化学性质也具有相当大的参考价值。化学性质对洗煤废水处理技术的影响还表现在加工过程中,硬度较大的煤泥水冲洗成本也相应较高,这是由于硬度较大的煤泥水浓度高、不易破碎,因此其溶解分离的过程也随之拉长。正确的做法是在进行洗煤废水处理前,对煤泥水进行絮凝沉降实验,从而提高相关技术人员对洗煤废水化学性质的认识,根据煤泥水的有机分子数,使用适宜的絮凝剂[2]。除此之外,煤泥水的酸碱度也是衡量洗煤废水化学性质的一个标准,偏酸性的洗煤废水沉降时间长,偏碱性的洗煤废水颗粒之间的硬度较大,因此沉降速度小。
1.4煤泥水的沉降特性
沉降特性由煤泥水的内在因素决定的,因此沉降特性只是煤泥水综合性的反应,但不是说沉降特性就不重要,实际上,洗煤水的沉降特性对洗煤废水处理技术具有相当大的参考价值,甚至决定了洗煤废水处理技术的最终效果。
2洗煤废水处理的影响因素
a)洗煤废水中的负电荷,其作用是稳定悬浮颗粒,增加洗煤废水处理的难度。另一方面静电虽然能够分散胶体成分,但却会产生很强的污染,而分离出的煤泥会造成二次污染,稳定的颗粒给洗煤废水处理造成严重影响。另外胶体颗粒能够因为微波技术的应用形成保护膜,从而增大洗煤废水的处理难度[3];b)高浓度洗煤废水处理更难,这是由于高浓度的洗煤废水中微生物含量更高,一定程度上影响了颗粒的沉降速度,从根本上给洗煤废水处理技术带来了不利影响;c)污泥。污泥的阻力也对洗煤废水处理技术产生一定影响,一定程度上降低了洗煤废水的过滤性,从而给周围水域造成二次污染,通过压滤脱水的方法很难达到理想效果。
3洗煤废水处理技术
3.1微生物技术
微生物技术是最新的洗煤废水处理技术,化学处理法、微生物处理技术更接近自然的处理方式,一定程度上迎合了中国绿色环保的发展理念。并且还具有污染较小、水循环水质保存较好的特点,是未来洗煤废水处理技术发展的主要趋势。事实上,通过专家研究,微生物处理技术在许多方面还存在局限性:a)生物絮凝剂的成本较高,不利于推广应用,绝大多数企业宁愿用传统的絮凝剂作为洗煤废水处理材料;b)生物处理技术成分不够稳定,因此增加了沉降过程,让微生物处理技术的实际效果大打折扣。但这些不足并不能阻止业界对微生物处理技术的研究步伐。实际上,如果将时间拉长,菌体絮凝效果更好,远超传统的絮凝剂。这是因为菌体絮凝剂带有一定的生物性,因此随着培养时间增长,菌体絮凝的物质会成倍增长,从而在更高层次上分离泥水,从而实现更高效的洗煤废水处理。减少颗粒胶体也能有效分离洗煤废水中的泥水,从而实现水循环利用[4]。但由于颗粒都带有负电荷,因此增大分子的活性,有效提高絮凝剂中的分子碰撞,从而加快沉降过程。从微生物处理技术的实际效果而言,去除胶体的效果不是很理想,甚至会导致絮凝恶化现象,从而降低微生物处理技术的絮凝效果。
3.2微波处理技术
微波处理技术主要利用超高频电磁波净化水中的污染物,是洗煤废水处理的一种新技术,其主要优势在于:相比微生物处理技术,微波处理技术更快速,能够克服工作环境的影响,从而实现高效的洗煤废水处理。一般来说,水中的污染物都有对应波长,但其中有许多污染物的对应波长都不够明显,但能通过微波处理技术的诱导反应增强污染物吸收微波。具体方法是通过一种敏化剂的活性炭,从而增强洗煤废水中的微波能量,取得较好的微波处理效果。微波场能够有效吸收碳类物质,因此可以有效消除洗煤废水中的交替污染,从而达到一定的净化效果。微波热点是影响水中污染物活性的一个具体参数,随着热点增加,其分子之间的碰撞频率也呈线性增长。但微波处理技术的缺点也很明显,比如微波处理技术不具有经济性,高效、快速处理洗煤废水的同时,也给洗煤废水处理工作增添了经济负担,不利于大规模推广,因此微波处理技术仍处于开发阶段。
3.3絮凝处理技术
角蛋白助剂是提高絮凝剂吸附能力的一种有效途径,一般来说,正负电荷会在洗煤废水中发生反应,而角蛋白助剂的主要作用正是生成大絮体,从而使洗煤废水中的煤炭颗粒迅速脱离,这是加快沉降速度最好的一个手段,能从根本上将洗煤废水中的胶体降至原本的一半左右。改变洗煤废水的温度能够在一定程度上调节洗煤废水的酸碱度,从而在化学性质上影响洗煤废水处理技术的使用效果。一方面,能够提高沉降的速度,另一方面,能够将洗煤废水中的pH值调节到适合洗煤废水处理技术开展的区间,一般来说,这个区间在5~7之间,能够形成较为良好的洗煤废水处理技术环境[5]。
3.4化学沉淀处理技术
化学沉淀处理技术是利用煤泥颗粒发生的凝聚效果,从而实现水泥分离的洗煤废水处理技术。煤泥颗粒表面上存在大量大分子链,这些大分子链能够与静电产生互相吸引,能够通过架桥作用形成硅酸钙层,这样一来,一方面提高吸附物的分子活性,从而提高洗煤废水处理技术的应用效果,另一方面,在某种程度上牢固了絮体强度,有利于絮凝剂的分离工作。化学沉淀处理技术利用煤泥颗粒表面的疏水性,从而形成表面分子的协同效应。同时化学沉淀处理技术还着眼于固液分离,从而在减少药量投放的技术上保持絮凝效果。4结语随着中国经济不断发展,煤炭资源需求量不断增加,洗煤废水处理技术必将经历一个高速发展的阶段,在这个阶段中,要求相关技术人员能够加深对煤泥颗粒及相关处理技术的应用能力,从而改善中国洗煤废水处理水平,促进中国经济又好又快发展。
作者:秦晓祖 单位:山西省霍州煤电集团云厦白龙煤炭贸易分公司
参考文献:
[1]黄小标.聚丙烯酰胺和氯化钙复合体系处理高浓度洗煤废水的研究[J].合成材料老化与应用,2014(4):36-39.
[2]杨小平,赵婷婷,张青霞.洗煤废水处理技术现状与发展趋势[J].资源节约与环保,2014(7):163-164.
[3]任连刚.洗煤废水处理新技术[J].清洗世界,2015(10):24-32.
关键词:水环境监测 污染 分析方法
中图分类号: X131 文献标识码: A 文章编号:
在水环境监测中,工作人员按照水的循环规律(降水、地表水和地下水),对水的质和量以及水体中影响生态与环境质量的各种人为和天然因素所进行的统一的定时或随时监测。把握水环境的质量现状和发展趋势良好把握,对生活、生产过程中的各类废水进行监视和检测,控制污染,为国家政府部门制定相关的水资源保护标准、法规提供相关的数据和资料等,为全面的开展水环境质量评价和管理提供依据,对发展国民经济和保障人民健康等具有十分重要的意义。
1 水体污染的分类
1.1 工业污染源
工业污染是水体产生污染的最为主要的原因,它是指工业企业排出的生产过程中使用过的废水,种类不但繁多,而且成分复杂,不同性质的企业由于采用的工艺、原料和药剂以及生产用水量和质等条件的不同差异也很大。比如火力电厂的水力冲灰废水、造纸厂和染织工业、食品工业排出的含有机物废水;含毒的化学性物质废水,比如化工、电镀和冶炼等产生的废水;含有放射性物质的废水一般来自放射性矿、原子能发电厂等。
1.2 生活污染源
城市的生活污染比较严重,由于人口比较密集,所以各种烹饪用水、洗涤衣物,冲洗大小便等排出的废水较多。农业污染源主要是指农药化肥的不正确使用造成的污染,不仅使得地表水受到污染,而且还会使得水生生物、鱼贝类有较高的农药残留,食用后会给人类的生命健康造成威胁。意外的油轮漏油也会使得大量的水生生物死亡,死亡的躯体分解后会造成水体污染。
2 水环境监测分析方法
在水环境监测工作中,纯物理性质测定的工作量是比较少的,绝大部分工作是污染组分的化学分析。因此下面就分析方法的特点及选择作概括的介绍。用于水环境监测的分析方法可分为两大类:一类是化学分析法;另一类是仪器分析法(也叫做物理化学分析法)。
2.1 化学分析法
化学分析法是以化学反应为基础的分析方法,分为称量分析
法和滴定分析法两种。
2.1.1 称量分析法
称量分析是将待测物质以沉淀的形式析出,经过过滤、烘干,用天平称其质量,通过计算得出待测物质的含量。称量分析准确度比较高,但此法操作繁琐、费时,它主要用于废水中悬浮固体、残渣、油类等的测定。
2.1.2 滴定分析法(又称容量分析)
滴定分析是用一种已知准确浓度的溶液(标准溶液),滴加到含有被测物质的溶液中,根据反应完全时消耗标准溶液的体积和浓度,计算出被测物质的含量。滴定分析方法简便,测定结果的准确度也较高,不需贵重的仪器设备,被广泛采用,是一种重要的分析方法。滴定分析成功的关键,就是要准确地找到理论终点,否则,就会产生误差。因此,进行滴定分析时,首先要选择正确的分析方法,即所选用的化学反应本身能够反应完全,并且不发生副反应;其次,要选择合适的指示剂,它应能在理论终点附近突然变色;然后,还要能够正确而熟练地进行滴定操作,能够准确地判断颜色的变化,并能及时停止滴定。
2.2 仪器分析法
仪器分析是利用被测物质的物理或物理化学性质来进行分析方法,例如,利用光学性质、电化学性质等。由于这类分析方法一般需要较精密的仪器,因此称为仪器分析。仪器分析的发展非常迅速,各种新方法、新型仪器不断研制成功,使监测技术更趋于快速、灵敏、准确。在仪器分析中使用较多的是光学分析法,电化学分析法、色谱分析法和质谱分析法,其他方法也有不同程度的应用。
2.2.1 光学分析法
光学分析法是根据物质发射、吸收辐射能,或物质与辐射能相互作用建立的分析方法。光学分析法主要有以下几种:
1)分光光度法。分光光度法是利用棱镜或光栅等单色器获得单色光来测定物质耐光吸收能力的方法。它的基本依据是物质对不同波长的光具有选择性吸收作用。在水环境监测中可用它测量许多污染物,如砷、铬、镉、铅等。尽管近年来各种新的分析方法不断出现,但分光光度法仍与原子吸收分光光度法、气相色谱法和电化学分析法成为水环境监测中的4大主要分析方法。
2)原子光谱法。原子光谱法是目前应用最多的原子吸收光谱法。该法能满足微量分析和痕量分析的要求,在水环境监测中被广泛应用。到目前为止它能测定70多种元素,如工业废水和地表水中的镉、汞、砷、铅、等的测定。由于近年来等离子体新光源的应用,使等离子体发射光谱法发展很快,已用于清洁水、废水、底质、生物样品中多元素的同时测定。
3)分子光谱法。分子光谱法包括红外吸收,可见和紫外吸收、分子荧光等方法。可见和紫外吸收应用最为广泛,是根据某些物质(分子)被辐射激发后发射出的波长相同或不同的特征辐射(即分子荧光)的强度对待测物质进行定量分析的一种方法。在水环境分析中主要用于强致癌物质―苯并(a)芘、硒、铵、油类的测定。红外吸收光谱是以物质对红外区域辐射的吸收为基础的方法,例如,应用该原理已制成了CO、SO2、油类等专用监测仪器。
2.2.2 色谱分析法色谱分析是一种物理分离分析方法。它根据混合物在互不相溶的两相(固定相与流动相)中吸收能力、分配系数或其他亲和作用的差异作为分离的依据,当待测混合物随流动相移动时,各组分在移动速度上产生差别而得到分离,从而进行定性、定量分析。
从细口瓶里取用试液时,应把瓶塞拿下,倒放在桌上;倾倒液体时,应使标签向着手心,瓶口紧靠试管口或仪器口,防止残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签。以下是为大家整理的化学知识归纳资料,提供参考,欢迎你的阅读。
化学知识归纳一
一、水的组成
1、电解水实验:电解水是在直流电的作用下,发生了化学反应。水分子分解成氢原子和氧原子,这两种原子分别两两构成成氢分子、氧分子,很多氢分子,氧分子聚集成氢气、氧气。
2、一正氧、二负氢
实验 现象 表达式
电解水验 电极上有气泡,正负极气体体积比为1:2。负极气体可燃烧,正极气体能使带火星的木条复燃。 水 氧气+氢气(分解反应)
2h2o 通电 2h2↑+ o2 ↑
3、水的组成:水是纯净物,是一种化合物。从宏观分析,水是由氢、氧元素组成的,水是化合物。从微观分析,水是由水分子构成的,水分子是由氢原子、氧原子构成的。
4、水的性质
(1)物理性质:无色无味、没有味道的液体,沸点是100℃,凝固点是0℃,密度为1g/cm3,能溶解多种物质形成溶液。
(2)化学性质:水在通电的条件下可分解为氢气和氧气,水还可以与许多单质(金属、非金属)、氧化物(金属氧化物、非金属氧化物)、盐等多种物质反应。
二、氢气
1、物理性质:无色无味的气体,难溶于水,密度比空气小,是相同条件下密度最小的气体。
2、化学性质——可燃性。
在空气(或氧气)中燃烧时放出大量的热,火焰呈淡蓝色,唯一的生成物是水。
注意:氢气与空气(或氧气)的混合气体遇明火可能发生爆炸,因此点燃氢气前,一定要先验纯。(验纯的方法:收集一试管的氢气,用拇指堵住试管口,瓶口向下移进酒精灯火焰,松开拇指点火,若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,需再收集,再检验;声音很小则表示氢气较纯。)
三、分子
1、定义:分子是保持物质化学性质的最小粒子。
2、分子的特征:
(1)分子很小,质量和体积都很小
(2)分子总是在不停地运动着,并且温度越高,分子的能量越大,运动速度也就越快。
(3)分子间有作用力和间隔。不同的液体混合后的总体积通常不等于几种液体的体积简单相加,就是因为分子间有一定的作用力和间隔。(热胀冷缩)
3、解释在日常生活中,遇到的这些现象::
a:路过酒厂门口,并未喝酒,却能闻到酒的香味?
b:在烟厂工作,虽不会吸烟,身上却有一身烟味?
c:衣服洗过以后,经过晾晒,湿衣变干.那么,水到那里去了?
d:糖放在水中,渐渐消失,但水却有了甜味.为什么?
e:半杯酒精倒入半杯水中,却不满一杯.怎么回事?
四、原子
1、定义:原子是化学变化中的最小粒子
2、化学变化的实质:分子的分化和原子的重新组合。
3、分子与原子的比较:
原子 分子 备注
概念 化学变化中的最小粒子 保持物质化学性质的最小粒子。 原子一定比分子小吗?
相似性 小,轻,有间隔。
同种原子性质相同;
不同种原子性质不同; 小,轻,有间隔。同种分子性质相同;
不同种分子性质不同;
相异性 在化学反应中不能再分。 在化学反应中,分裂成原子,由原子重新组合成新的分子。
相互关系 原子可以构成分子,由分子构成物质。如:氧气,氮气等原子也可以直接构成物质。如:金属 分子是由原子构成的。
无数多个同种分子构成物质。 构成物质的粒子有几种?
五、物质的分类、组成、构成
1、物质由元素组成
2、构成物质的微粒有:分子、原子、离子
3、物质的分类 单质 纯净物 化合物 混合物
六、水的净化
1、水的净化(1)、加入絮凝剂吸附杂质(吸附沉淀)(2)、过滤(3)、消毒(加氯气或一氧化二氯)
2、活性炭的净水作用:具有多孔结构,对气体、蒸气或胶状固体具有强大的吸附能力。可以吸附色素而使液体变无色,也可以除臭味。
3、硬水和软水
(1)区别:水中含有可溶性钙、镁化合物的多少。
(2)硬水的软化方法:煮沸或蒸馏
七、物质的分类方法
1、过滤:分离可溶性与不溶性物质组成的混合物(注意:“一贴” “二低” “三靠”)
2、蒸馏:分离沸点不同的物质组成的混合物
八、爱护水资源
1、人类拥有的水资源p57—p59
2、我国的水资源情况及水资源污染:主要水体污染来源:工业污染、农业污染、生活污染。
3、爱护水资源——节水标志
(1)节约用水,提高水的利用率节约用水,一方面要防止浪费水,另一方面要通过使用新技术,改革工艺和改变习惯来减少大量工农业和生活用水,提高水的利用率。
(2)防治水体污染的办法:a、减少污染物的产生b、对被污染的水体进行处理使之符合排放标准 c、农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药 d、生活污水集中处理后再排放。
化学知识归纳二
化学是一门研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。
一、药品的取用原则
1、使用药品要做到“三不”:不能用手直接接触药品,不能把鼻孔凑到容器口去闻药品的气味,不得尝任何药品的味道。
2、取用药品注意节约:取用药品应严格按实验室规定的用量,如果没有说明用量,一般取最少量,即液体取1-2ml,固体只要盖满试管底部。
3、用剩的药品要做到“三不”:即不能放回原瓶,不要随意丢弃,不能拿出实验室,要放到指定的容器里。
4、实验时若眼睛里溅进了药液,要立即用水冲洗。二、固体药品的取用
1、块状或密度较大的固体颗粒一般用镊子夹取,
2、粉末状或小颗粒状的药品用钥匙(或纸槽)。
3、使用过的镊子或钥匙应立即用干净的纸擦干净。
二、液体药品(存放在细口瓶)的取用
1、少量液体药品的取用---用胶头滴管
吸有药液的滴管应悬空垂直在仪器的正上方,将药液滴入接受药液的仪器中,不要让吸有药液的滴管接触仪器壁;不要将滴管平放在实验台或其他地方,以免沾污滴管;不能用未清洗的滴管再吸别的试剂(滴瓶上的滴管不能交叉使用,也不需冲洗)
2、从细口瓶里取用试液时,应把瓶塞拿下,倒放在桌上;倾倒液体时,应使标签向着手心,瓶口紧靠试管口或仪器口,防止残留在瓶口的药液流下来腐蚀标签。
3、量筒的使用
a、取用一定体积的液体药品可用量筒量取。
读数时量筒必须放平稳,视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。俯视读数偏高,仰视读数偏底。
b、量取液体体积操作:先向量筒里倾倒液体至接近所需刻度后用滴管滴加到刻度线。
注意:量筒是一种量器,只能用来量取液体,不能长期存放药品,也不能作为反应的容器。不能用来量过冷或过热的液体,不宜加热。
c、读数时,若仰视,读数比实际体积低;若俯视,读数比实际体积高。
三、酒精灯的使用
1、酒精灯火焰:分三层为外焰、内焰、焰心。
外焰温度最高,内焰温度最低,因此加热时应把加热物质放在外焰部分。
2、酒精灯使用注意事项:a、酒精灯内的酒精不超过容积的2/3;b、用完酒精灯后必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹灭;c、绝对禁止向燃着的酒精灯内添加酒精;d、绝对禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯,以免引起火灾。e、不用酒精灯时,要盖上灯帽,以防止酒精挥发。
3、可以直接加热的仪器有:试管、蒸发皿、燃烧匙、坩埚等;可以加热的仪器,但必须垫上石棉网的是烧杯、烧瓶;不能加热的仪器有:量筒、玻璃棒、集气瓶。
4、给药品加热时要把仪器擦干,先进行预热,然后固定在药品的下方加热;加热固体药品,药品要铺平,要把试管口稍向下倾斜,以防止水倒流入试管而使试管破裂;加热液体药品时,液体体积不能超过试管容积的1/3,要把试管向上倾斜45°角,并不能将试管口对着自己或别人四、洗涤仪器:
1、用试管刷刷洗,刷洗时须转动或上下移动试管刷,但用力不能过猛,以防止试管损坏。
2、仪器洗干净的标志是:玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。
四、活动探究
1、对蜡烛及其燃烧的探究:p7—p9
2、对人体吸入的空气和呼出的气体探究:p10—p12
六、绿色化学的特点:p6
化学知识归纳三
一、基本概念
1、物理变化:没有生成新物质的变化。如石蜡的熔化、水的蒸发
2、化学变化:生成新物质的变化。如物质的燃烧、钢铁的生锈
化学变化的本质特征:生成一、基本概念
新的物质。化学变化一定伴随着物理变化,物理变化不伴随化学变化。
3、物理性质:不需要化学变化就表现出来的性质。如颜色、状态、气味、密度、溶解性、挥发性、硬度、熔点、沸点、导电性、导热性、延展性等。
4、化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质(可燃性、助燃性、氧化性、还原性、稳定性)。如铁易生锈、氧气可以支持燃烧等。
5、纯净物:只由一种物质组成的。如n2 o2 co2 p2o5等。
6、混合物:由两种或多种物质混合而成的。如空气、蔗糖水等(里面的成分各自保持原来的性质)
7、单质:由同种元素组成的纯净物。如n2 o2 s p等。
8、化合物:由不同种元素组成的纯洁物。如co2 kclo3 so2 等。
9、氧化物:由两种元素组成的纯净物中,其中一种元素的氧元素的化合物。如co2 so2等。
10、化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。a+b ==ab
11、分解反应:由一中反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。ab ===a +b
12、氧化反应:物质与氧的反应。(缓慢氧化也是氧化反应)
13、催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。(又叫触媒)[应讲某种物质是某个反应的催化剂,如不能讲二氧化锰是催化剂,而应讲二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂]
14、催化作用:催化剂在反应中所起的作用。
二、空气的成分
1、空气含氧量的测定——过量红磷的燃烧实验p23
问题:(1)为什么红磷必须过量?(耗尽氧气)
(2)能否用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷?(不能,产生新物质)
2、空气的成分:
n2 :78% o2:21% 稀有气体:0.94% co2:0.03% 其它气体和杂质:0.03%
3、氧气的用途:供给呼吸和支持燃烧
4、氮气的用途:p24
5、稀有气体的性质和用途:p25
6、空气的污染:(空气质量日报、预报)
(1) 污染源:主要是化石燃料(煤和石油等)的燃烧和工厂的废气、汽车排放的尾气等。
(2) 污染物:主要是粉尘和气体。如:so2 co 氮的氧化物等。
三、氧气的性质
1、氧气的物理性质:无色无味的气体,密度比空气的密度略大,不易溶于水。在一定的条件下可液化成淡蓝色液体或固化成淡蓝色固体。
2、氧气的化学性质:化学性质比较活泼,具有氧化性,是常见的氧化剂。
(1)能支持燃烧:用带火星的木条检验,木条复燃。
(2)氧气与一些物质的反应:
参加反应物质 与氧气反应的条件 与氧气反应的现象 生成物的名称和化学式 化学反应的表达式
硫 s + o2 ==so2 (空气中—淡蓝色火焰;氧气中—紫蓝色火焰)
铝箔 4al + 3o2 ==2al2o3
碳 c+o2==co2
铁3fe + 2o2 == fe3o4(剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体)
磷 4p + 5o2 == 2p2o5 (产生白烟,生成白色固体p2o5)
四、氧气的实验室制法
1、药品:过氧化氢和二氧化锰或高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰
2、反应的原理:
(1)过氧化氢 水+氧气
(2)高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 (导管口要塞一团棉花)
(3)氯酸钾 氯化钾+氧气
3、实验装置p34、p35
4、收集方法:密度比空气大——向上排空气法(导管口要伸到集气瓶底处,便于将集气瓶内的空气赶尽)
难溶于水或不易溶于水且不与水发生反应——排水法(刚开始有气泡时,因容器内或导管内还有空气不能马上收集,当气泡连续、均匀逸出时才开始收集;当气泡从集气瓶口边缘冒出时,表明气体已收集满)。本方法收集的气体较纯净。
5、操作步骤:
查:检查装置的气密性。如p37
装:将药品装入试管,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管。
定:将试管固定在铁架台上
点:点燃酒精灯,先使试管均匀受热后对准试管中药品部位加热。
收:用排水法收集氧气
离:收集完毕后,先将导管撤离水槽。
熄:熄灭酒精灯。
6、检验方法:用带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明该瓶内的气体是氧气。
7、验满方法:
(1)用向上排空气法收集时:将带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,说明该瓶内的氧气已满。
(2)用排水法收集时:当气泡从集气瓶口边缘冒出时,说明该瓶内的氧气已满。
8、注意事项:
(1)试管口要略向下倾斜(固体药品加热时),防止药品中的水分受热后变成水蒸气,再冷凝成水珠倒流回试管底部,而使试管破裂。
(2)导管不能伸入试管太长,只需稍微露出橡皮塞既可,便于排出气体。
(3)试管内的药品要平铺试管底部,均匀受热。
(4)铁夹要夹在试管的中上部(离试管口约1/3处)。
(5)要用酒精灯的外焰对准药品的部位加热;加热时先将酒精灯在试管下方来回移动,让试管均匀受热,然后对准药品部位加热。
(6)用排水法集气时,集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下),导管伸到瓶口处即可;用向上排空气法收集时,集气瓶正放,导管口要接近集气瓶底部。
(7)用排水法集气时,应注意当气泡从导管口连续、均匀地放出时再收集,否则收集的气体中混有空气。当集气瓶口有气泡冒出时,证明已满。
(8)停止反应时,应先把撤导管,后移酒精灯(防止水槽里的水倒流入试管,导致使馆破裂)
(9)收集满氧气的集气瓶要正放,瓶口处要盖上玻璃片。
(10)用高锰酸钾制取氧气时,试管口要塞一小团棉花。
五、氧气的工业制法——分离液态空气法
关键词:绿色化学实验;二氧化硫;五味
文章编号:1008-0546(2017)04-0030-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.011
所谓“绿色”[1],是指一种保护环境,保护资源,可持续发展的理念。化学实验绿色化是以绿色化学的理念和方法为核心和基本原则,对化学实验进行改进,使化学实验过程达到绿色化的方法。实现中学化学实验绿色化,首要条件是提高学生的绿色实验意识。而培养学生的绿色意识,需要各学科教师对学生进行环保教育。化学教师的责任尤其重要,既要懂得绿色化学原理,掌握教育方法,又要身体力行,为中学化学实验绿色化探索路径。同时传统的化学课堂仍然是以化学知识单方向传授为主,没有让学生真正体会到学习化学的乐趣,更缺乏不同学科之间的融合和联系。所以笔者尝试在二氧化硫性质和用途的课堂中尽量引入一些其他学科的元素,让化学课堂更加丰富起来,不仅要把化学知识传授给学生,更重要的是要培养学生的综合素养,真正让学生不把学习当做一种负担,而是一种享受,一种认知社会的手段和途径。
一、教材分析
“SO2的性质和用途”是人教版新课程高中化学必修 1 第四章第三节“硫和氮的氧化物”中的教学内容。首先,本节教学内容的主题是了解环境污染的原因和树立环境保护意识,因此硫及其化合物的教学主线应该立足于S(H2S)SO2SO3 H2SO4这一氧化还原知识主线上。在本节课之前,已经学习了硫的性质,本节课之后将要学氧化硫的污染,所以关于二氧化硫的教学重点是在二氧化硫的污染和防治有关的性质上,为以后探讨二氧化硫的污染和防治做好铺垫。其次,为了辩证地看待二氧化硫的利与弊,教材中介绍了二氧化硫制取硫酸的原理以及用作漂白剂和消毒杀菌剂。其中,SO2的漂白机理未作深入介绍,教师有必要将二氧化硫的漂白特点与其他的一些漂白剂作简要对比。第三,本节内容首次介绍了可逆反应的概念以及两个典型例子(二氧化硫和水的反应、二氧化硫的催化氧化),正确理解概念,为今后学习化学反应的限度、化学平衡以及硫酸工业等奠定基础。
二、课堂实录
1. 给化学课堂引入多一些“文学味”
有创新的课堂引入,不仅能让学生明确本节课的学习内容,更能激发和提高学生的学习兴趣。在传统的二氧化硫新授课教学中,引入课题常采用有关酸雨的视频及图片,让学生首先就直观的认识到二氧化硫的危害。笔者认为这种引入方式存在以下缺点:人为地给二氧化硫贴上有害的标签,让学生只认识到二氧化硫的危害,缺少q证看待事物的思想。所以本文突破传统的课堂引入模式,将二氧化硫以第三人称的形式,自述心中的委屈和不平,以一首打油诗的形式引入,给化学课堂添加少许的文学味。具体操作如下:
引入:
同学们,请大家一起有感情地朗诵这首诗,老师给起个头,致人类,预备起……
致人类
酸雨汹汹来势猛,无限委屈在心中;
怨天怨地怨酸雨,不如反省人自己;
烧煤燃油不脱硫,尔等不知天上愁;
礼尚往来伤不起,这雨酸得有道理;
古往今来多少难,而今由你来评判。
师:好,大家知道这首诗描述的“主人公”是谁吗?
生:二氧化硫。
师:同学们说的很好。他就是二氧化硫。本节课我们就探究二氧化硫性质和用途。
板书:二氧化硫
2. 给化学课堂设计多些“逻辑味”
本节教学中,以物质的通性和氧化还原反应规律为主线,以多媒体为辅助手段,通过自主阅读、演示实验、小组交流、分组实验等多种活动,创设问题情境,预测二氧化硫化学性质、设计实验验证方案,用于引导学生构建二氧化硫的主要化学性质――酸性氧化物的性质、还原性和漂白性,调动学生内在的学习动力,为学生主动参与和交流互动提供了时间和空间。同时培养学生树立辩证唯物主义的世界观,学会客观地分析事物的两面性。具体设计如下:
3. 给化学课堂实验多些“绿色味”、“生活味”
绿色化学实验,也是新课程反复强调的重要内容。“化学课程标准”在课程性质中明确指出,要让学生懂得运用化学知识和方法去治理环境污染。在教学中实施绿色化学教学,引导学生往绿色化学实验方面努力,让他们从化学启蒙教育的初始阶段就受到良好的绿色行为的熏陶。因此,中学是进行绿色化学教育的关键之所在,必须将绿色化学思想贯穿于中学化学教育尤其是化学实验教学整个过程中。中学化学实验,直接反映化学与环境的关系,是进行绿色化学教育的前沿阵地。在本节课探究二氧化硫化学性质的实验环节中,为了强化学生的环保意识,我们采用了日常生活中装蓝莓和糕点的盒子,按封闭式、接近微型化、绿色化的标准,自制实验反应装置(图1),使二氧化硫的逸出量控制在允许的范围之内,让同学们真正感受化学实验的绿色化对人体健康和环境保护有一定的积极作用。同时在制作过程中也引导学生对日常生活中的废物利用,实现小型实验的家庭化和生活化。具体操作如下:
通过自制的实验装置,学生快速地完成了实验内容及相关实验现象观察,既提高了实验效率,又让学生体验了利用生活中一些简单易得器材,能在绿色化学实验理念的指导下设计完成一些物质的化学性质的相关实验。同时,在课堂教学中,老师可以继续激发学生的思维,利用自己的生活常识及生活经验,能否再设计其他的实验装置来完成该实验,让学生真正体会到生活与化学密不可分。通过该实验的设计和实施,让同学们进一步深刻认识到绿色化学实验的设计理念,真正地将绿色化学思想贯穿于中学化学教育尤其是化学实验教学整个过程中。
4. 给化学课堂多些“哲学味”
众所周知,二氧化硫对人体健康、植物、纺织品、建筑材料、历史古迹等都具有极其严重的危害性,还能造成酸雨现象,使环境酸化,破坏生态环境。老师通过多媒体图片及视频展示,让同学们直观的认识到二氧化硫的危害。但二氧化硫就没有好的一面吗?老师通过设问引发同学们的思考,并用多媒体图片展示了二氧化硫对人类的贡献,让同学们利用辩证的思维看待事物。所以在本节课最后阶段,笔者通过一场辩论赛的形式让同学们充分认识到二氧化硫的利和弊,让学生学会辩证认识事物的两面性的哲学观点,树立良好的食品安全意识、法制意识,逐步树立合理应用化学物质的科学观。具体操作如下:
师:同学们,我们知道二氧化硫是大气污染的有害气体之一,同时二氧化硫对人体健康、植物、纺织品、建筑材料、历史古迹等都具有极其严重的危害性,还能造成酸雨现象,使环境酸化,破坏生态环境。(通过多媒体图片及视频展示)
过渡:在哲学中,我们知道世界万物都是矛盾的统一体,要用一分为二的思想来看待世间万物,难道二氧化硫就没有好的一面吗?集中展示图片二氧化硫对人类好的一面。
师:下面我们就以“二氧化硫的功与过 ”为题,来一场双方辩论,请结合自己的生活经验及老师提供的相关信息,提出自己的观点,并用相关事实加以佐证。
生:学生激烈讨论,勇于发言,并充分利用日常生活中的一些具体事例及现象为论据,让自己对二氧化硫的观点站得住脚,锻炼自己从辩证的角度认识问题。
三、课后反思
1. 精心创设引入求知情景,激发学习兴趣
以全球瞩目的三大环境问题之一“酸雨”为切入口,采用文学味较浓的第三人称手法,以诗的形式引入课题,使学生感到亲切又渴望,亲切的是化学课堂中竟然有语文的身影,同r渴望求知二氧化硫究竟有怎样的委屈。引入富有新意而不失化学的灵魂,激发学生的强烈的求知欲望。
2. 化学实验装置设计接近生活化、绿色化
秉着化学实验绿色化的设计理念,在设计实验装置过程中尽量选择生活中一些易得的用品,让学生自己动手组装实验装置,这样既能提高学生的动手能力,又能充分体会绿色化学实验理念。然而,目前高中化学实验教学中存在许多问题:(1)有一定数量的有毒物质的制备和性质实验(如氯气的性质和制备实验,二氧化硫的制备和性质实验,硫酸、硝酸的性质实验,有机物的制备和性质实验……),这些实验对老师和学生身体健康的影响和对环境造成的污染是不可忽视的。(2)目前学生数增多,学生分组实验所需的药品用量、化学仪器及实验后的废液、废气大量增加,所造成污染也愈加严重。另外,中学化学实验所用药品种类繁多,试剂变化多,排放的污染物成分相当复杂,而且浓度高,累积的污染严重。实现绿色化学实验,无害化处理实验的废弃物,争取达到零排放,已是迫在眉睫的事。因此,必须用绿色实验观点,从节约资源和防止污染的角度来重新审视和改革当前的化学实验教学。
3. 给化学课堂添加一些“催化剂”
化学和其他的学科一样都是中学之中的一门基础学科,怎样在课堂教学之中提高教学的趣味性,从而调动学生的学习兴趣是每个化学老师值得深思的问题。笔者认为给化学课堂添加不同的“催化剂”是提高化学课堂趣味性的有效手段。笔者在过去的教学实践中,经常采用以下方式来提高课堂的趣味性和高效性:(1)设计实验,激发学生的好奇心。(2)巧设疑问,激发学生科学探究热情。(3)巧用比喻,增强学生对知识的记忆。(4)融入化学史料及不同学科知识,激发学生学习兴趣。(5)联系生活,将有趣的日常现象引入课堂。