環境保護是我國的一項基本國策。化學與環境關系極為密切,化學實驗過程中的環境保護問題日益突出。在大中專、職業院校的化驗專業中分析化學實驗是訓練學生動手能力的主要課程之一,每天都有大批學生在做各種化學實驗,雖然每次排放污染物的量不大,但由于日復一日、年復一年地進行,累積的污染不容忽視。另外,與化學工業固定生產方式不同,化驗專業實驗所用化學試劑變化多,學生在校期間將使用數百種化學藥品,造成排放的污染物成分相當復雜,可以說每個化學實驗室都是一個小型的污染源。如果對化學實驗產生的廢棄物處置不當,必定會對環境造成一些難以預測的污染,因此,為了保護人類賴以生存的環境,我們應該努力把治理污染轉變成預防污染。本文將從以下幾個方面談談現代分析化學實驗課程中的環保教育。
一、課堂教學中有機地滲透環保教育
教師要吃透教材,深入挖掘教材中的環境問題現象。作為分析化學教師,在教學過程中,應仔細分析教材,充分挖掘用于環境教育的素材。現行分析化驗類教材中,水質分析、土壤分析、氣體分析、煤碳分析、石油產品分析等內容都是極好的環境教育的素材,而在具體運用這些教育素材時,一方面,在課堂上教師要改變照本宣科的“注入式”,改用“啟發式”和“討論式”的教學方法,提高學生的學習分析化驗知識的興趣,強化國情教育,讓學生了解工業發展現狀和環境問題。另一方面,教師要注意教學方法和形式的多樣化,采取理論與實踐相結合的方法,既要讓學生了解現代工業對環境的影響,對環境問題理論的認識和環境科學基本知識的了解,更要看參與和解決環境問題實際能力的提高,重視環保意識的培養是社會賦予教育的責任,目前環保已成為全人類的共同問題。因此教師要注意結合理論知識,培養學生的環境意識。
二、增加藥品回收利用的實驗探究
化學實驗中有很多藥品可以進行回收利用,如用硝酸銀測定自來水中氯離子含量的實驗中所生成含銀廢液,COD 分析廢液中含有大量的貴金屬銀鹽及巨毒的汞鹽,未經處理直接排放,既造成大量貴金屬銀的流失,又對水體造成嚴重污染,我們可以設計回收貴金屬的實驗,讓學生深切感受化學學科的兩面性和消除污染的可能性。
三、在分析化學實驗課上重視對實驗廢棄物的處理
化學實驗中不可避免地會產生有毒、有害的物質,應注意試驗后廢棄物的處理,強化對處理方案設計的探究。對于危險化學廢棄物應盡量先進行減害性預處理,如:含鋇廢液處理方法,在廢液中加入Na2SO4溶液,過濾生成的沉淀后,即可排放;Cr(Ⅵ)不管在酸性還是堿性條件下,總以穩定的鉻酸根離子狀態存在,將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ)后進行中和,使之生成難溶性的Cr(OH)3沉淀而除去。分析化學實驗教師不但要注重實驗課上產生的化學廢物的處理,還要教給學生化學廢物的處理方法。教師還可以結合平時作業、單元練習、單元測驗,在不偏離教材和大綱要求的前提下,穿插安排除雜質氣體,提純溶液和消除環境污染等方面的思考題、習題,以便鞏固保護環境的知識。每次實驗完畢,教師應啟示學生利用已學知識對廢棄物進行處理,使學生養成從我做起,保護環境,造福人類的高尚品德。
四、在分析化學實驗課上運用現代信息及仿真技術代替實驗操作,節約環保
現代信息技術為化學實驗教學提供更優質的教學平臺,我們可以通過網絡使教學資源充分共享,可以通過視頻或者現代仿真技術來實現有毒有害實驗的完成。仿真化學實驗室在計算機中提供了一個虛擬的化學實驗室。滴定管、燒杯、錐形瓶、滴定臺、容量瓶、試劑瓶、漏斗、導管等這些真實實驗室中的器具,在仿真實驗室中也有盡有。用戶可以自由地搭建實驗儀器、添加藥品,并讓它們進行反應。用戶可以完全自由地搭建各種實驗設施,酸堿滴定、氧化還原滴定、配位滴定、沉淀滴定都可以用仿真來實現。虛擬實驗室不但可以展示逼真的現象,還能提供準確的實驗數據以供分析。現代信息技術極大地提高了工作效率,真正實現了節約和環保。
五、教師要加大微型實驗的研究與應用
微型化學實驗是近年我國化學實驗教學改革領域中新發展起的一類微型化學實驗,引起了國內化學教育界極大關注。微型化學實驗,就是以盡可能少的化學試劑,盡量小的實驗儀器來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。通過常規分析化學實驗儀器進行微型化改造,對分析化學實驗進行了一系列微型化滴定實驗探索。當試劑用量降低到原用量的1/5時,仍能得到符合常量分析準確度和精密度要求的實驗結果,從而節約了實驗試劑、實驗經費和時間,提高了學生的操作能力,同時大大減少了化學污染物的排放,具有良好的經濟效益和社會效益。化學實驗微型化是目前教學實驗的一個重要發展趨勢,我們應該呼吁社會,讓更多的學校、更多的學生來倡導環保,應用微型實驗。
在分析化學實驗教學中對學生適當進行環境教育是每個化學教師義不容辭的責任,這不僅是教學大綱的要求,更是提高學生素質,實施素質教育的重要途徑之一,尤其在化學實驗教學中滲透環保教育更直觀,更現實,更生動,其效果更顯著。總之,在實驗教學中,向學生介紹環保知識,注重環保教學,讓學生認識到環保的重要性,又認識到環境污染改造的可能性,通過對學生的環保教育,使他們成為環保的主人。
參考文獻:
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