談如何在中學化學實驗中做到實驗環(huán)境達標

[摘要]化學是一門以化學實驗為基礎的學科，也會造成一定的環(huán)境污染。因此，在化學實驗教學中，怎樣做到化學實驗環(huán)境達標，是擺在中學教師面前的一道難題，因為化學實驗的污染會直接影響著教師和學生的身心健康，而且現(xiàn)有的中學化學實驗環(huán)境令人擔憂。

[關鍵詞]化學實驗教學 實驗環(huán)境達標 環(huán)境教育

隨著環(huán)境問題的日益嚴峻和人類對環(huán)境問題認識的不斷加深，人類越來越清楚地認識到，環(huán)境教育對培養(yǎng)人們尤其是青少年的環(huán)保意識有著非常重要的意義。尤其在化學教育中，融入環(huán)保教育顯得尤為重要。因為化學是一門以化學實驗為基礎的學科，也會造成一定的環(huán)境污染。

因此，在化學實驗教學中，怎樣做到化學實驗環(huán)境達標，是擺在中學教師面前的一道難題，因為化學實驗的污染會直接影響著教師和學生的身心健康，而且現(xiàn)有的中學化學實驗環(huán)境令人擔憂。

在中學化學實驗教學中，為了能使教師和學生的健康得到保障，可以從以下幾個方面入手。

一、 實驗改進，減小污染

在中學化學實驗中，某些有毒物質(zhì)參加或生成的實驗，教科書中仍是沿用舊有的實驗操作方法。而這些方法會造成不同程度的環(huán)境污染，但是這些環(huán)境污染并沒有得到有效措施處理，一直危害著教師和學生。若能將這類實驗加以改進，使實驗操作簡單合理化，這樣即能降低或避免環(huán)境污染，又能使老師和學生減輕或避免不必要的危害，還能提高學生環(huán)保意識。

例如，白磷的燃燒實驗和白磷與紅磷著火點的比較實驗都忽視了污染問題。白磷有劇毒，有蒜般惡臭味，食入0.1g就能致死，且燃燒產(chǎn)生的濃煙飄散于空氣中也易造成污染，故需進行改進。操作過程如下。

1.取紅磷(豆粒般大小即可)，用濾紙吸干水，置于玻璃片上，一起放入錐形瓶底部一側(cè)。

2.取白磷，先在水中用刀片刮去表面氧化層使之呈淡黃色蠟狀(真實面目)，用鑷子夾取小塊，濾紙吸取水分后置于玻片上，迅速放入錐形瓶底部另一側(cè)，(注意：與紅磷間隔一定距離，便于觀察實驗現(xiàn)象的區(qū)別)。立即塞上裝有溫度計的橡皮塞，用黑紙嚴密包裹外部，僅留一小孔以觀察磷火。

3.取鐵架臺將錐形瓶固定，墊上石棉網(wǎng)，用酒精燈加熱。可觀察到：溫度達到40℃時，白磷開始燃燒，產(chǎn)生略帶淡黃的白色濃煙。移開酒精燈，紅磷則無變化。

4.用酒精燈繼續(xù)加熱至200℃以上，可觀察到紅磷著火燃燒，產(chǎn)生濃煙。

5.移開酒精燈待徹底冷卻后，濃煙已消失于瓶壁。

本實驗即證實了在常溫下白磷能緩慢氧化，又證實白磷著火點比紅磷低、且對環(huán)境無污染，所以，一個好的實驗改進對環(huán)境對人類都是非常重要。

二、使用微型化學實驗(實驗微型化)

微型化學實驗，是在微型的化學儀器裝置中進行和試劑用量微型化的化學實驗。具有現(xiàn)象明顯，效果好，節(jié)約實驗材料和時間，減少污染，安全，便于攜帶等優(yōu)點。在改用微型化學實驗后，因為實驗儀器的微型化及試劑用量的微型化，實驗所排放的廢水、廢氣、廢渣等污染物數(shù)量大大減少，從而對環(huán)境的污染大為減少。

例如，測定空氣中氧氣含量的實驗，教科書中是采用紅磷在集氣瓶燃燒，會造成環(huán)境的污染，可改成微型實驗進行測定。

實驗藥品與儀器：品紅溶液、小蠟燭、啤酒瓶蓋（或其他瓶蓋）、水槽、礦泉水瓶（瓶子盡量要長，避免燃燒時放出的熱量將其頂部熔化，而且還瓶口能放進一個啤酒瓶蓋）

實驗步驟：將礦泉水瓶分成五等份；裝半水槽的品紅溶液；將小蠟燭固定在瓶蓋內(nèi)處，要求固定好蠟燭的瓶蓋能浮在水面上，然后點燃小蠟燭，馬上蓋上礦泉水瓶，瓶口在液面下，始終與外液面保持1cm。

現(xiàn)象：蠟燭燒一段時間后熄滅，水位上升約至五分之一處。

分析：物質(zhì)燃燒需要氧氣，蠟燭能在礦泉水瓶內(nèi)燃燒，說明礦泉水瓶內(nèi)有氧氣。蠟燭熄滅的原因是瓶里氧氣被燒光了，沒有氧氣。最后，礦泉水瓶內(nèi)的水面上升，是因為瓶內(nèi)壓強減小，水進入瓶內(nèi)。水面上升約五分之一，說明空氣中氧氣的體積約占整個空氣體積的五分之一。

從這個實驗中，可以看到，微型實驗可以減輕或避免對環(huán)境的污染，而且實驗簡單容易操作，學生也可以根據(jù)要求在課后自己去演示，可以激發(fā)學生學習興趣；也可促進學生對已知實驗的未知探尋，從而激起學生的探究欲望。

三、確定合適的實驗類型，尋找替代藥品

在藥品使用上，盡量減少高毒高污染藥品的使用，尋找一些無污染的藥品或物品來替代。

例如，用過氧化氫制取氧氣的實驗，是用二氧化錳作為催化劑。二氧化錳是一種溶于酸，不溶于水，有毒性，致癌、致畸性的高污染藥品。若長期使用，會嚴重威脅著師生身體健康。所以在做該實驗時，可以尋找無污染替代品，用土豆替代二氧化錳作為催化劑，是一種很好的選擇，其效果和使用二氧化錳一樣。這樣不僅降低了環(huán)境的污染，而且給學生感覺化學離他們很親近，很貼近實際生活，使學生產(chǎn)生濃厚的興趣(用過氧化氫制取氧氣的實驗，采用土豆作催化劑，可以用實驗驗證，在此不加說明)。

四、妥善處理化學實驗的廢棄物

化學實驗會產(chǎn)生不同污染程度的廢棄物，若不及時加以處理，隨意排放，久而久之不僅會對環(huán)境造成污染，而且會淡化學生環(huán)保意識，養(yǎng)成不良的習慣。如果在實驗課教學中把實驗廢物進行無害處理，即可培養(yǎng)學生良好的實驗習慣，又能讓學生學到實際應用技術，還可節(jié)約資源，化廢為寶，變害為利，所以對廢棄物進行適度的處理是必要的。

化學廢棄物一般由較為純凈的酸、堿、鹽及金屬單質(zhì)組成，其中包括：廢氣，廢液，固體廢物等。為了防止實驗室的污染擴散，污染物的一般處理原則：分類收集、存放、分別集中處理。

一般有毒氣體可通過通風櫥或通風管道，經(jīng)空氣稀釋排出。大量有毒氣體必須通過與氧氣充分燃燒或吸收處理后才能排放。

廢液應根據(jù)其化學特性，選擇合適的容器和存放地點。通過密閉容器存放，不可混合儲存。容器標簽必須標明廢物種類，儲存時間，定期處理。一般廢液可通過酸堿中和、混凝沉淀、次氯酸鈉氧化等處理后排放。

固體廢棄物可直接回收加以利用。如在測定硫酸銅晶體中結(jié)晶水的含量時，生成的硫酸銅粉末就可直接加以回收。在氯酸鉀制取氧氣的實驗中，生成物中的氯化鉀和二氧化錳，可加水溶解，再過濾回收相應的氯化鉀和二氧化錳。

總之，化學實驗環(huán)境的達標是可以減少或避免教師和學生受到化學實驗帶來的危害，也是迫在眉睫的任務。對一名中學教師來說，做到這一點是必須的，也是毋庸置疑的。怎樣將達標的紅燈降下來各有高招，但關鍵還在于以上幾種，希望每位教師，能從自身做起，讓灰色的化學實驗變成綠色環(huán)保的達標實驗。

參考文獻：

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（作者單位：浙江玉環(huán)縣坎門第二中學）