高中化學研究性實驗教學中的實驗安全研究

何嬌姣

中學化學課本中，將近一百七十多個化學實驗，多屬于有毒、易燃、易爆物的制取及性質實驗，同時又接觸到了工業制硫酸、硝酸、合成氨工業、煉鐵、煉鋼、電解、電鍍等化工生產過程，可進行環保教育滲透的內容很多。在每章、每節的教學時，加強對環保教育的滲透，從化學角度出發，講明污染源的生成及危害原理，使學生知其然，也知其所以然，從原理上明白危害的原因及防護措施。例如講到水污染時，應重點講明白水污染的污染源主要是含有金屬離子的工業廢水的任意排放及農藥的使用。常見的重金屬離子為鋇離子、汞離子、銅離子、鉻離子等。這些重金屬離子可使生物體內蛋白質凝固，一旦含有這些重金屬離子的水被人飲用，則會使人體中運輸血液的血紅蛋白凝固而導致缺氧窒息死亡。

一、高中化學探究性實驗教學中的常見實驗安全案例分析

1.違反操作規定。

案例1：點燃氫氣必須先檢驗純度?？墒牵绻阍谟娩\和鹽酸反應制取氫氣的演示實驗過程中，當鋅粒反應完后，打開反應器的塞又裝上鋅粒，塞上塞就點燃，就會引起儀器爆炸。為什么會發生爆炸事故呢？這是因為你違背了點燃氫氣前必須檢驗純度的操作規定。實驗過程中打開塞裝鋅粒跟實驗開始時裝鋅粒相同，反應器里進入了空氣，氫氣和氧氣混合，點燃都會發生爆炸。

案例2：在制乙烯時，在大試管里倒入酒精和濃硫酸，加熱時，就會發生液體噴出事故。為防止這樣的事故發生，在加熱液體制取氣體時，應加入瓷片以防爆沸。還要注意，如果你用酒精和濃硫酸加入瓷片加熱制乙烯，用排水取氣法收集完畢時，先撤去了酒精燈，冷水就會沿導管流入盛濃硫酸的燒瓶，以致引起燒瓶炸裂。這是因為你違背了實驗操作而引起的。加熱制取氣體并用排水法收集，實驗完畢時，應先把導管從水里撤出，再撤酒精燈。上面的操作正好顛倒了，先撤去了酒精燈，還沒來得及取導管，水就沿導管流入反應器，引起儀器炸裂，濺出硫酸。

2.用藥過量發生事故。

一些實驗雖然劇烈，但試劑量小并無危險，用藥量稍大便會發生危險。

案例3：紅磷在氧氣里燃燒時，反應很劇烈，但藥量少時并無危險。在做分組實驗時，讓學生觀察紅磷在氧氣里燃燒時的現象，放入的藥量一定要適量，不得隨意用藥，否則就會發生意外事故。

案例4：配制銀氨溶液時，如果加入過量的氨水，且不隨配隨用，久置后再用，溶液中生成了容易爆炸的物質，用時就會引發爆炸事故。此實驗要防止加入過量氨水，銀氨溶液必須隨配隨用，不能久置。

案例5：銅和熱濃硫酸反應，銅和硝酸反應。盡量控制反應物的用量，只要能得到正確的有明顯的結果，學生能觀察到其物質的存在，了解和掌握它的性質就可以了。

3.藥品混入雜質。

案例6：在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時，錯把木炭粉當作二氧化錳加入試管與氯酸鉀混合，使得藥品中混入了雜質，造成了爆炸事故。因此用藥時要認真辨清藥物，不得馬虎從事。

案例7：做甲烷的演示實驗時，有人沒有把空氣排凈就點燃甲烷氣體，產生爆炸事故。此實驗應先做甲烷的性質實驗，再點燃甲烷氣體，以防空氣的混入，保證甲烷的純度，避免爆炸事故的發生。

4.使用失落標簽未經鑒定的試劑發生事故。

案例8：在配制溶液時錯把硫酸當鹽酸使用，造成傷害事故。凡失落標簽的試劑一定要檢驗確定后再使用，以避免傷害事故的發生。

5.實驗室空氣不流通。

案例9：在演示氯氣、硫化氫、二氧化氮、一氧化碳等有毒氣體時，或學生實驗可燃性氣體。如制氫氣、乙烯、乙炔等時，如果實驗室空氣不流通，有毒、易燃氣體逸散到空氣中越積越多，達到一定濃度，會引起師生中毒或其他意外事故。因此實驗室應安置通風櫥、換氣扇等通風設施，必須做到實驗室空氣流通。

二、學生實驗安全和環保意識的培養

（1）一絲不茍做好演示實驗。教師在演示實驗中的一舉一動都直接影響學生動手實驗時的態度和方法，因此，哪怕是最常用儀器的使用也絲毫不能大意，對于一些有危險隱患的實驗更要充分備課，引導學生把不安全因素想全想透。

（2）合理使用反例。對于一些可以在實驗室模擬的錯誤操作導致的后果，教師可設計一些錯誤的反例加以驗證，以加深學生印象。如不純的可燃氣體點燃爆炸，水倒入濃H SO 中進行稀釋的后果；加熱時先撤酒精燈導致水回流引起試管炸裂等，只要條件允許，裝置設計合理，不會引起事故的均可一試。

（3）嚴格監督，培養學生良好的實驗習慣。學生進入實驗室親身體會的印象是最深的，中學生年齡特點決定了他們對什么都好奇，好動是他們的天性。因此，在平時學生實驗中除了講清楚規范操作，安全要求外，加強監督也是必不可少的一個環節。

（4）增強防范意識，培養自救能力。例如：強酸、強堿濺到身上時的處理，偶遇緊急情況時應如何處理和進行自救。

（5）利用錄像實驗輔助教學真實可信。對于一些較復雜、有危險、要求高、時間長的實驗，不適合課堂演示，則拍成錄像，于課堂播放。這樣，既保證了實驗的真實性和直觀性，又便于觀察實驗現象，同時也提高了課堂密度。

案例10：如講“碳還原二氧化碳”時，很多同學很難想象這個反應實驗該怎樣做。我經過多次試驗之后，確定采用鐵管作為木炭還原二氧化碳的反應器，然后把實驗拍成2分鐘的錄像，這樣把一個復雜、反應時間長的實驗帶到課堂，起到了良好的效果。其次，為了改進實驗教學，在制取一些有毒物質（氣體、液體）時，要不斷改進實驗裝置，盡量避免氣體外逸或液體泄漏亂淌。對有害尾氣要增加吸收或轉化裝置，不能任意排入大氣中。如制取二氧化硫、硫化氫、二氧化氮、氯氣等有毒氣體時，對其尾氣的處理，可用堿溶液（如氫氧化鈉溶液）來吸收。

三、收獲與反思

只要我們了解各種化學實驗事故發生的引發原因，遵循操作規程，認真仔細地進行操作，就可避免各種事故的發生，做到安全實驗。在實驗操作中，還要教育學生一定要嚴格遵守操作規程進行操作，防止學生一昧追求趣味而亂動手擺弄。要求學生在制取有毒氣體時，盡量利用少量的反應物來制取少量的有毒物質，把污染減少到最低程度。安全實驗的關鍵是要按照操作規定進行實驗，危險也能變為安全。