浅谈化学实验与环境保护

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1、目录浅谈化学实验与环境保护开题报告1浅谈化学实验与环境保护6摘要6一、绪论7（一）研究目的和意义7（二）研究现状7（三）研究方法8二、化学实验造成的环境污染现状8（一）化学实验室污染的主要来源81、化学实验室废气主要来源82、化学实验室废液主要来源183、化学实验室固体废弃物主要来源8（二）化学实验室污染与环境保护展望9三、化学实验中对环境保护的措施9（一）要加强实验室建设9（二）加强安全教育和环保意识的培养9（三）以改进化学实验为途径来减少污染101、准备实验时细致、充分，并充分利用好药品102、实验操作规范化，实验微型化、小量化10（四）处理好化学实验产生的废弃物，减少对环境的污染101、

2、实验室废液的处理方法112、实验室固体废气物处理办法123、对实验室产生的废气进行严格地处理12（五）利用先进的教学手段和方法减少污染121、 进行微型有机化学性质实验122、 进行计算机模拟有机化学实验123、 进行环保实验12四、正确对待化学实验与环境保护13五、结论13参考文献14浅谈化学实验与环境保护开题报告1.选题背景和研究意义随着工业和生活污染物的大量排放，全球环境污染和生态破坏也越来越严重，环境保护已成为人们所关注的重大课题。化学是以实验为基础的学科，化学实验室是学生学习化学知识、掌握化学技能、探索化学奥秘的重要场所，然而，化学实验也是一个较为严重的污染源。因此，在化学实验中如何

3、防止化学污染，保护环境；如何从根本上切断污染源，还环境“绿色”，是摆在每一位化学工作者面前的一个重要课题。本论文主要本文从改进实验装置，实现化学实验微型化；妥善处理实验中“三废”；精心安排实验；加强药品及试剂的管理等四个方面，来探讨落实化学实验中的环保措施。2.研究现状： 绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下，用预防化学污染的新思想和新技术， 对常规实验进行改革而形成的化学实验的新方法；用尽可能少的试剂来进行实验，从而极大地减少实验室的“三废”，降低污染程度和不必要的浪费， 以实现绿色化学要求尽可能少的负作用的理想和目标。 绿色化学实验的研究和设计将实现没有或只有极少环境负作用，对大学生环境保

4、护意识的培养有着重要的意义，是可持续发展战略在化学实验中的具体表现。 绿色化学实验使用化学药品的基本原则是五个原则：即减量、重复使用、拒用、回收、再生。 绿色化学实验的研究，涉及到实验指导思想、实验内容的选择、实验仪器研制、化学反应过程、实验装和步骤的设计等。有毒物污染是绿色化学实验研究的一个重点，化学教学中采用绿色化学实验， 其经济效益、环保效益和教学效果都是显著的。3.选题研究的内容： 一、 绪论（一）研究目的和意义（二）研究现状（三）研究方法二、 化学实验造成的环境污染现状（一）化学实验室污染的主要来源（二）化学实验室污染与环境保护展望三、 化学实验中对环境保护的措施（一）要加强实验室建

5、设（二）加强安全教育和环保意识的培养（三）以改进化学实验为途径来减少污染（四）处理好化学实验产生的废弃物，减少对环境的污染（五）利用先进的教学手段和方法减少污染四、 正确对待化学实验与环境保护五、 结论4.选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题：研究技术路线：首先，了解本论题的研究状况，形成文献综述和开题报告；其次，进一步搜集阅读资料并研读文本，做好相关的记录，形成论题提纲；第三，深入研究，写成初稿。最后，反复修改，完成定稿。研究方法：文献资料法、案例分析法、数据统计法要解决的关键问题：通过分析当前化学实验过程中对环境污染的问题，讨论学校实验室废弃物对环境的污染已经到了不容忽视的程度，

6、化学实验的绿色化已迫在眉睫。5.研究与写作计划：2011年 12 月 3 日 12 月 30 日 确定选题、收集相关资料 2012年 1 月 5 日 1 月 20 日 撰写开题报告与开题2012年 2 月 15 日 3 月 12 日 收集资料，开展研究，形成写作提纲2012年 3 月 15 日 4 月 20 日 深入研究，形成论文初稿2012年 4 月 25 日 6 月 15 日 论文修改、定稿、打印、答辩6、参考文献：1 张葵花.加强有机化学实验中环保意识的探讨J.泉州师范学院学报,2001,19(4):99-102.2 孙秀兰,南国良,张小京等.生物安全实验室废水处理系统设计探究J.环境科

7、学与技术,2005,28(6):86-88. 3 闵恩泽,傅军.绿色化学的进展J.岩矿测试,1999,20(2):81-86.4 魏书彦.绿色化学中学化学教育的新课题J.教育艺术,2010,(6):41.5 李军.化学实验室绿色化之思考J.化学教育,2002,23(1):37-39. 6 吴艳祥.浅析环境保护与可持续发展战略问题J.价值工程,2010,29(17):245-245. 7 马志成.中学化学实验教学绿色化实践J.学科教育,2003,(4):36-40. 8 伍曦耘.在化学实验教学中培养学生的环保意识J.理科爱好者（教学版）,2010,02(2):43.9 李铁龙,金朝晖,宣晓梅等.

8、实验室废水处理初探J.环境卫生工程,2004,12(2):73-76.7.指导教师意见： 签名： 年 月 日8.开题审查小组意见：组长签名： 年 月 日浅谈化学实验与环境保护摘要随着生活和工业污染物排放量的增大，全球生态破坏和环境污染也越来越严重，环境的保护也就逐渐成为人们所共同关注的重点课题。化学是以实验为基础的学科，化学实验室是科学工作者探索化学奥秘以及学生掌握化学技能、学习化学知识的重要场所；然而，化学实验的过程对环境而言也是一个较为严重的污染源。因此，在化学实验中如何防止化学污染，保护环境；如何从根本上切断污染源，还环境“绿色”，是摆在每一位化学工作者面前的一个重要课题。本论文主要从化

9、学实验造成的环境污染现状、化学实验中对环境保护的措施、正确对待化学实验与环境保护等三个方面，来探讨落实化学实验与环境保护之间的辩证关系。关键词：化学实验；环境保护浅谈化学实验与环境保护一、绪论人口、资源、环境是当今人类社会必须要面临的三大主要问题。特别是环境问题，资源消耗日益扩大，人口剧增，大量工业污染物和生活废弃物的排放，使人类的生存环境更加恶化， 并且其恶化程度与日剧增， 正对社会的发展和人类的生存造成严重的威胁。人类社会发展到今天，创造了前所未有的文明。其中，化学为社会的进步和发展，为人类的生存、发展和延续发挥了巨大的作用。据报道，当今全球十大环境问题，其中就有8个直接与化工和化学工业污

10、染有关；不可否认，在环境污染物中，大多数与化学污染有关，化学家们既然能用自己的才能和智慧为人类社会增添光彩，同样也应该有办法成为环境的朋友，最终解决化学带来的污染问题，绿色化学就是化学家在研究环保方法和环境问题时应运而生的，兴起的绿色化学正是化学家对环境保护的贡献。（一）研究目的和意义随着工业和生活污染物的大量排放，全球环境污染和生态破坏也越来越严重，环境保护已成为人们所关注的重大课题。化学是以实验为基础的学科，化学实验室是学生学习化学知识、掌握化学技能、探索化学奥秘的场所，然而，化学实验也是一个较为严重的污染源。（二）研究现状绿色化学实验是指在绿色化学思想的指导下，改革常规实验形成的化学实验

11、的新方法，用预防化学污染的新技术和新思想，用尽可能少的试剂来进行实验， 这样就极大地减少了化学实验过程的“三废” 、减少不必要的浪费和降低污染程度，以实现绿色化学所要求尽可能少的负作用的目标和理想。绿色化学实验的设计和研究将实现只有极少或没有环境负作用，对培养大学生环境保护意识有着十分重要的意义，是化学实验中可持续发展战略的具体表现。绿色化学实验使用化学药品的基本原则是五“R”原则，即减量、重复使用、拒用、回收、再生。绿色化学实验的研究，涉及到实验指导思想、实验装置和步骤的设计、实验仪器研制、化学反应过程、实验内容的选择等。绿色化学实验研究的重中之重始终是有毒污染物。就教学效果、环保效益和经济

12、效益而言，化学教学中采用绿色化学实验都是非常显著的。1（三）研究方法随着生活和工业污染物排放量的增大，全球生态破坏和环境污染也越来越严重，环境的保护也就逐渐成为人们所共同关注的重点课题。化学是以实验为基础的学科，化学实验室是科学工作者探索化学奥秘以及学生掌握化学技能、学习化学知识的重要场所；然而，化学实验的过程对环境而言也是一个较为严重的污染源。因此，在化学实验中如何防止化学污染，保护环境；如何从根本上切断污染源，还环境“绿色”，是摆在每一位化学工作者面前的一个重要课题。绿色化学又称环境无害化学。绿色化学是指由无毒害的原料，在无毒害的催化剂、溶剂及反应条件下获得对环境友好的产物。本论文主要从化

13、学实验造成的环境污染现状、化学实验中对环境保护的措施、正确对待化学实验与环境保护等三个方面，来探讨落实化学实验与环境保护之间的辩证关系。二、化学实验造成的环境污染现状（一）化学实验室污染的主要来源1、化学实验室废气主要来源由于化学实验室所承担的实验项目的特殊性，化学实验室空气中含有常用HCl、H2SO4 、HNO3等强酸所散发的酸雾溶液，碘化钠、碘化钾等碘盐造成的碘蒸气污染，有机溶剂如苯、醚、酮、氯化烷烃等挥发性有毒蒸气等。12、化学实验室废液主要来源1实验室废液按照废液中所含污染物的主要成分来分类可以分为含重金属废液、卤素类废液、含酚废液、含氰废液、碱性废液、酸性废液等；根据废液中所含主要污

14、染物性质,可以分为无机、有机、及含病原微生物实验室废液三大类；按污染程度可分为低浓度和高浓度实验室废液。2。3、化学实验室固体废弃物主要来源实验室所产生的固体废弃物包括沉淀絮凝所产生的沉淀残渣、残留固体试剂、失效或残留的化学试剂、破损或消耗的实验用品。这些成分复杂的固体废弃物，若在垃圾堆中的随意丢弃 ,其中的有害成分很容易受到雨雪淋溶、地表径流的侵蚀 ,导致地下水和土壤污染。最后通过地表水或地下水和农作物对人体产生危害。（二）化学实验室污染与环境保护展望人类的发展和生存离不开化学，更离不开环境。环境保护是我国的基本国策之一，是可持续发展的根本保障和重要内容。化学与保护环境有密不可分的关系， 只

15、有开发、宣传和提倡绿色化学，才能把两者有机的结合起来。在化工产品生产和化学实验中，应尽可能的减少废弃物的排放，在可能的情况下甚至要做到“零排放”，从根本上解决污染物排放问题是绿色化学的核心。化学作为一门实践性很强的学科，我国数万所大中学校的各级各类实验室产生的废弃物由于不经处理就直接排放到环境中，每天都在污染着环境。所以，学校实验室废弃物对环境的污染已经到了不容忽视的程度，化学实验的绿色化已迫在眉睫。4三、化学实验中对环境保护的措施（一）要加强实验室建设对实验室进行规范化管理，严格遵守实验管理工作制度。每学期初向任课教师下发实验通知单以便做好实验准备工作，将实验所需仪器、药品准备齐全，以保证实

16、验能顺利进行。实验后做好实验记录，仪器损坏记录等。尤其要禁止学生将药品带出实验室或擅自使用，以防止对学生造成人身伤害或对环境造成污染。所以任课教师向学生强调节约资源的同时，在准备实验时，要根据一次实验所用火柴的数量，发到各实验桌上，下一节课之前再重新换上，这样虽然麻烦，但至少可以使二氧化硫等有害气体少产生一些。（二）加强安全教育和环保意识的培养环境保护教育是关系到可持续发展的一项百年大计, 其根本的目的是培养人们较高的环境素质, 因此在我们教学过程中, 应重视环境保护与可持续发展能力的培养, 对环境保护意识转化为学生的自觉意识, 通过教学使学生逐步树立热爱环境、保护环境是为了保护大众的利益,

17、是保护人类的生存条件和促进经济持续、稳定、协调发展的思想, 以及树立保护环境是一种社会公益的思想。3实验中的污染源大多是试剂和实验过程中产生的。因此在取用药品及进行实验时必须充分预习, 严格按规程进行,要动作麻利, 取用适当, 这样可以尽童地减少空气污染和重复实验带来的不必要的浪费, 不仅保护了环境, 同时也保护了自己􀀁这种实验意识必须深入人心, 从一点一滴做起。逐步培养环保意识, 养成自觉保护的好习惯。（三）以改进化学实验为途径来减少污染1、准备实验时细致、充分，并充分利用好药品教师的演示实验在初高中的教材中，要比学生实验多很多，由于只是在准备室中准备，没有学生参与，所以准

18、备时常常会很随意，这样有时就会出现浪费药品、不注意环境保护等问题。而二氧化硫、二氧化氮等有害或有毒的气体，在中学实验中，不只是在实验的过程中可能产生，在讲到这类物质时还要制备一些为实验所用。在制备这些气体之前，笔者会将教师准备做的实验做一下，观察需要用多少气体，在此基础上计算好同一年级的教师上课演示所需要准备的气体的量；然后将制气体所要用的仪器、药品准备好，将发生装置、收集装置、吸收装置安装好，再加入药品后开始收集。在收集的过程中，如果需要换集气瓶或气囊，动作要快，尽量使气体少逸出，收集完所需要的气体之后，如果反应装置中还有气体生成，就将气体导入事先准备好的吸收装置中。同时，在做演示实验时，尽

19、量充分利用气体，一瓶气体完成多个反应。如在氯气的实验中，收集一塑料瓶的气体，可以先向瓶中倒入水，主要观察氯气的溶解性，再依次向瓶中加入石蕊试液、氢氧化钠溶液等，这样只用一瓶气体就能完成氯气部分的几个实验，现象直观明显，同时节约药品、保护环境。72、实验操作规范化，实验微型化、小量化教师在做课堂演示实验时，要注意操作规范，给学生起到榜样作用，切不可为了节省时间等原因而不规范操作。进行学生实验时，先让学生熟悉实验内容以及实验中会用到的仪器、药品，做到心中有数，以避免盲目操作。再要求学生做到基本操作正确规范，使学生在药品的取用、物质的称量、液体的量取和玻璃仪器的洗涤等操作中动作准确、操作熟练、运用灵

20、活。由于大部分实验的药品用量在教材中都没有明确给出，往往使学生很难把握药品的实际用量，若将药品用量加以规定，既方便学生操作，又节省药品，同时又可减少对环境的污染。在实验中推行“微型化学实验”“小量化学实验”，尤其是在涉及有害有毒气体的实验中，可以有效解决这一问题。有害有毒的气体不只教师演示实验中会用到，有时学生实验中也会涉及，由于学生实验时人多，加之学生做实验时不能像教师那样熟练，使产生的气体较多，所以在遇到有关这类气体的实验时，尽量采用小巧的、生成气体少的，或可同时使几个反应同时发生的装置。（四）处理好化学实验产生的废弃物，减少对环境的污染化学的学科特点，使化学与环境保护有着千丝万缕的联系，

21、而作为化学教师，更要应用所学，利用化学为环境保护做出自己的贡献，不做环境的破坏者，从自身做起，将环境保护贯穿到工作的整个过程，为地球环境的净化与保护做出自己的贡献。1、实验室废液的处理方法5按不同废液的化学特性, 各实验室可将废液分类贮存在统一规定的密闭容器中,统一进行处理。实验室盛装废液的容器应不易破损、变形、老化,并能防止渗漏、扩散。盛装废液的容器必须贴有标签 ,标明废液的名称、成分、重量、时间等。处理废液的方法可分为化学法、物理法、生物化学法和物理化学法。根据实验室的实际条件,我们一般多采用物理法和化学法。1.1 沉淀法利用废水中呈悬浮状的污染物和水密度不同的原理，依靠重力作用，使水中悬

22、浮物分离出来的过程称为沉淀。沉淀的方法很多，有絮凝沉淀法、硫化物沉淀法、氧化还原中和沉淀法、铁氧体沉淀法等一系列沉淀方法，应该根据废水中污染物的不同性质选择合适的沉淀方法。1.2 吸附法利用具有较大吸附能力的多孔性固体物质，使水中的污染物被吸附在固体表面而去除的方法。吸附法可作为离子交换、膜分离的预处理工序，也可作为废水的深度处理。实验室的有机废液含有大量试验残液和废溶剂,其主要成分为烷烃类、芳香族以及能使液面表面自由能降低很多的物质,且废水浓度高、量小、呈酸性,很适合用活性炭吸附处理。81.3 过滤法利用过滤介质截留去除水中的悬浮物，过滤通常设在沉淀之后。 按过滤机理划分，过滤技术分成表层过

23、滤和深层过滤两大类。1.4 萃取法有机溶剂如醇类、酯类、有机酸、酮及醚等应尽量回收,循环使用。对含水的低浓度废液,用与水不相混合的挥发性的溶剂进行萃取,分离后再焚烧。1.5 离子交换法利用离子交换剂的离子交换作用来置换废水中离子态污染物的方法。近年来，随着离子交换树脂的生产和使用技术的发展，利用离子交换树脂处理或回收废水中的污染物，由于其效果显著好，操作方便而得到了广泛的应用，目前主要用来去除或回收废水中的铜、镍、镉、锌、汞、金工、银、铂、磷酸等无机物，以及有机的酸、碱、盐和放射性物质。1.6 相互中和法主要用于酸性废水和碱性废水的处理。含稀酸和含稀碱的废液可相互中和，溶液PH值达68时即可排

24、放。1.7氧化还原法废水中溶解的有毒物质，可利用氧化还原反应的原理，使之转化成毒性较小或无毒的新物质，从而达到处理的目的。常用的还原剂有硫酸亚铁、氯化亚铁、亚硫酸盐、锌粉、铁屑、硼氢化钠等，常用的氧化剂有空气中的氧气、纯氧、高锰酸钾、臭氧、次氯酸钠、漂白粉等。72、实验室固体废气物处理办法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。3、对实验室产生的废气进行严格地处理􀀁 利用自然通风和强制通风相结合的方法使室内有害气体尽量减少自然通风是利用在窗户上安装钢网, 窗户全部打开, 进行自然通风效果较好, 且节

25、省费用。但有时有害气体浓度很大以及自然风太小时, 就必须设置排气装置。或者安装数量较多的排气扇, 或者是使用安装在实验桌上和悬挂式结合的强制排气装置, 都能达到较好的使有害气体移入室外的目的, 但这样的气体进入校区危害也不容忽视, 因此应在废气排放口采取相应的净化措施。9（五）利用先进的教学手段和方法减少污染1、 进行微型有机化学性质实验根据有机化学性质实验中存在毒性大、危险性较大、反应时间长、副反应多, 对环境污染问题突出等而采用徽型实验，它以尽可能少的试剂来获取所需要的化学信息, 以达到经济、有效、安全和减少对环境污染等目的。2、 进行计算机模拟有机化学实验针对实验时间紧、药品用多、装置复

26、杂, 有的有危险性以及反应中产生有毒物质不易控制的化学实验可采用计算机模拟实验。当然对于一些太快或太慢的或难以再现的化学实验或化学事实, 也可用计算机棋拟其发生的过程, 然后通过学生的观察、讨论和教师讲解, 认识其化学变化的本质, 再通过练习达到巩固知识的目的。 3、 进行环保实验我们实验中的环保教育不仅要使污染尽可能降低, 而且应积极地寻找变身边废物为有用之物的方法, 以便能更大限度的减少污染、降低成本、保护环境。例􀀁 针对我国白色污染而设计实验 用废弃食品塑料袋制乙烯、凡士林、汽油。实验内容是用酒精喷灯加热接加药品的废弃塑料袋, 会产生乙烯气体和凡士林进一步取用凡士林加热

27、可生成汽油。这其中乙烯、凡士林与汽油则是有机实验中会用到的,所以此实验不但装置简单, 易操作, 还减少了使用本来实验用料的污染, 保护了环境。这类实骏可以极大激发学生实验的积极性及关注如何转化周围环境的污染物的兴趣, 从而为提高他们的环保意识、自觉爱护和保护我们周围的环境打下良好的基础。5􀀁综上所述, 为了更好地培养富有实践能力和创新意识，基础宽厚具有时代精神的世纪生物化学人才, 必须深化有机实验教学改革，我们每个人享有环境的权利的同时必须履行保护环境的义务, 我们应该用实际生动的范例充实到实验教学中, 采用多种方法科学有效的地结合, 去提高有机实验水平和质量, 减少环境污染

28、, 保护生态环境, 使学生牢固树立环境保护和绿色化学意识, 使他们能成为未来的“ 绿色化学工作者” 。四、正确对待化学实验与环境保护由于化学实验结果最终要应用到生产实践中去，那么促进大学化学实验教学改革，使绿色化学成为新世纪化学教育的重要组成部分，如何把绿色化学融合于化学课程体系改革和实验教学内容中，就成了当前化学教育工作者的重要议题。从我国当前的实际情况来看，实现化学实验绿色化的条件还不够成熟，教师的水平、 实验室条件、经费的投入等远远不能满足绿色化学的要求，但是绿色化学的发展是不可阻挡的历史潮流，是不以人的意志为转移的。200l 年 4 月在武汉大学举行了首届“全国大学化学实验绿色化教学研

29、讨会”，内容涉及理工农医、化学、应用化学各门学科相关的化学实验教学改革，化学实验绿色化实践与设计等。各方面与会代表一致认为，化学实验绿色化应提到教学日程上来。化学实验必须向绿色化学方向改进和发展，化学实验教学未来发展的必然趋势是化学实验绿色化。化学实验绿色化的近期目标是提高化学教师和学生的绿色化学的理念； 做一些化学实验绿色化探索性的工作，相信在不久的将来，化学实验绿色化的进程会大大加快。五、结论对实验室废弃物进行处理和回收，消除它们对环境和人体造成的损害,是一项关系环保的重要工作。实验室的所有成员，既是污染控制的主力军，也是污染危害的受害者。 各级实验室都需要积极贯彻执行污染防治的措施，提高

30、对实验室环境污染问题的认识。我们要做到以下几点：（1）实验室要尽量减少废物的生成；（2）要具有良好的室内实验环境条件 , 首先领导要重视 ,要加大投入 ,购置必要的化学废弃物处理设备；（3）加强环保意识教育 ,特别是化学工作者 ,从个人做起 ,从每个实验做起 ,从点点滴滴的化学试剂做起。化学实验绿色化是减少实验室废弃物污染和保护环境的最佳选择，是绿色化学研究的重要内容，是化学实验教学发展和化学工业可持续发展的必然趋势。同时也要清醒地认识到，它是一项艰巨而长期的任务，是一项系统工程，在相当长一段时间内，对实验室有害有毒废弃物进行处理、回收再利用，是必不可少的，也是化学工作者应尽的职责和义务。参考

31、文献1 张葵花.加强有机化学实验中环保意识的探讨J.泉州师范学院学报,2001,19(4):99-102.2 孙秀兰,南国良,张小京等.生物安全实验室废水处理系统设计探究J.环境科学与技术,2005,28(6):86-88. 3 闵恩泽,傅军.绿色化学的进展J.岩矿测试,1999,20(2):81-86.4 魏书彦.绿色化学中学化学教育的新课题J.教育艺术,2010,(6):41.5 李军.化学实验室绿色化之思考J.化学教育,2002,23(1):37-39. 6 吴艳祥.浅析环境保护与可持续发展战略问题J.价值工程,2010,29(17):245-245. 7 马志成.中学化学实验教学绿色化实践J.学科教育,2003,(4):36-40. 8 伍曦耘.在化学实验教学中培养学生的环保意识J.理科爱好者（教学版）,2010,02(2):43.9 李铁龙,金朝晖,宣晓梅等.实验室废水处理初探J.环境卫生工程,2004,12(2):73-76.