化學實驗作為化學教學的重要組成部分,擔負著對學生進行環保教育和培養學生嚴謹的科學態度的重要職責,并且較之課堂教學更具有直觀性。因此,要求教師身體力行,無論在演示實驗還是分組實驗時,都要注意減少污染,厲行節約。一方面,嚴格按照實驗操作的要求,節約用量,減少耗材,現象明顯,廢棄物品不隨意丟棄、排放,另一方面,盡量創造條件,改進實驗方法。
我本著節約藥品、操作簡單、避免不必要的浪費,在實踐中對高中化學部分實驗做了小小的改進。
一、鈉的燃燒。
在學生分組實驗中,按課本及參考書中介紹的方法,實驗過程中會損壞很多玻璃管或蒸發皿,如選用石棉網,實驗后的石棉網也不能再次使用,造成很大的浪費。為此,在實驗中改用鋁片做實驗器。具體操作:把鋁片剪成方形,折起四邊成小盒狀,將一綠豆大小的鈉,吸干煤油后放在鋁盒中,將小鋁盒置于三腳架上,用酒精燈加熱,鈉很快便可熔化、燃燒。本實驗現象明顯,冷卻后取出燃燒后產物,將鋁片清洗干凈擦干以備后用。
三、鈉在氯氣中的燃燒。
取一支大試管,塞入帶干燥管的膠塞,用鐵夾把試管固定在鐵架臺上。在干燥管里墊一層石棉絨或玻璃絲,往試管內加入少量高錳酸鉀晶體,再注入少量濃鹽酸,立即塞緊帶干燥管的膠塞,用一小塊硬紙片蓋住干燥管口。高錳酸鉀跟鹽酸反應產生氯氣,當干燥管內投入有濾紙吸干煤油的綠豆大的金屬鈉。金屬鈉在氯氣里激烈燃燒,在干燥管里產生大量白煙,這就是氯化鈉固體。如果再向干燥管投入金屬鈉,金屬鈉就仍在氯氣里燃燒。本實驗不需事先用廣口瓶收集氯氣,省去了把金屬鈉放入燃燒匙后,再用酒精燈給金屬鈉加熱這一操作,操作簡單,成功率高。
四、降低藥品濃度也可達到預期實驗目的。
對高中課本中的部分實驗藥品濃度做了以下更改:(1)在高中分組實驗四中配制一定物質的量濃度的溶液,將配制的2.0mol/LNaCl溶液改為1.0mol/L,并將NaCl改為食用的,這樣可以節約很多藥品且節省開支,同時也不會改變其實驗目的和要求。(2)對定性檢驗劑硝酸銀濃度改進,在進行銀鏡反應配制銀氨溶液時,將硝酸銀濃度、氨水濃度均可由2%降為1%,實驗效果依然。在高一化學一般離子檢驗中,硝酸銀濃度微量足已。(3)指示劑濃度的減少,指示劑酚酞、石蕊、甲基橙、品紅等特別是酚酞和石蕊。指示劑變色很靈敏,即使用微量藥品也會有明顯現象和效果。(4)濃度對化學平衡的影響的演示實驗中硫氰酸鉀、三氯化鐵溶液的濃度可由0.01mol/L降為0.0005mol/L,1mol/L降為0.5mol/L。實驗藥品的濃度改動都會有明顯的實驗效果。中學化學實驗中降低實驗藥品濃度的例子很多,作為化學實驗工作者,我們應盡可能地降低實驗藥品濃度,減少藥品的消耗和儀器的損耗,預防環境污染。
五、鐵粉與水蒸氣反應的實驗改進。
取一支稍大一些的試管,在試管底部塞一團潮濕的棉花,在濕棉花左邊放還原鐵粉還原鐵粉與濕棉花的距離可近一些。再在試管口用一帶導管的單孔橡皮塞塞住。將試管固定在鐵架臺上,使試管口略低于試管底。另取一蒸發皿,放入肥皂水(放水,在水中加幾滴洗滌劑)待用。然后,用酒精燈先后加熱試管兩處,先在放濕棉花的位置上加熱一會兒,待試管底部溫度略高,且有部分水形成水蒸氣時,再將酒精燈移至放鐵粉的位置加熱,加熱時試管內鐵粉紅熱,加熱一會兒后將導管插入到蒸發皿中,使反應產生的氣體導入肥皂水吹成肥皂泡(注意:最初插入時吹起的肥皂泡是空氣泡,稍后吹起的肥皂泡是氫氣泡),用火柴點燃肥皂泡,可聽到爆鳴聲。這一實驗,操作簡單,所用時間短,且很安全。