摘 要:化学实验是化学教学的重要手段,在化学实验过程中存在许多污染环境的问题。本文从化学实验微型化、化学实验绿色化、化学实验多媒体化三方面让入手,在化学实验教学中融合环境教育,以帮助中职学生养成正确的环保意识。
关键词:中职化学;实验教学;环境教育
化学学科以实验为基础,化学实验是开展化学教学必备的重要手段。在化学实验演示过程中,往往存在有毒气体泄漏、废弃物处理不当等问题。这样既会导致环境污染,还会损害人体健康,且不利于学生养成良好的环保意识。因此,我们有必要在化学实验教学环节着力融合环保教育,以帮助学生自觉养成正确和积极的环保观念。
一、化学实验微型化
实验微型化是指实验药品用量的小量化和实验装置的微小化,这有利于节约试剂、节省时间,并大幅减少三废(废气、废液和废渣)排放,也有利于增加学生动手操作的机会、强化其基本操作能力。
(一)实验药品用量的小量化。教学案例:测定硫酸铵和碘化钾的化学反应速率的实验,在其他条件完全相同的情况下,把各种试剂用量将至平常的一半,把测定的反应速率作比较,让学生清楚地看到,虽然反应的试剂用量减少了一半,但是实验效果却完全一样。
(二)实验装置的微小化。教学案例:苯胺的性质。苯胺有毒、可致癌;采用常规试验方法验证其性质存在诸多弊端以及潜在的健康风险。而采用小容量的青霉素瓶进行相关实验则能显著减轻环境污染、避免潜在的健康风险。
取容量为3.5mL的带橡胶盖青霉素瓶,用注射器吸取1mL水注入瓶中;再用注射器吸取0.2mL的苯胺推注入瓶中,拔出针头后震摇瓶身,得到苯胺的混浊液。随后,用注射器往瓶内推注浓度为2mol/L的盐酸0.2mL,震荡,观察现象。最后,取新的注射器吸取浓度为1mol/L的NaOH溶液0.2mL并注入瓶内。观察发现,随着盐酸和氢氧化钠溶液的先后注入,苯胺的混浊液先变澄清随后再变浑浊。
优点:青霉素瓶具有微型实验仪器的许多特点(便捷、低污染、高安全性、试剂用量少),且耐高温、密封好、易清洗、成本低,同时还有利于调动学生的学习兴趣、提高其动手能力、增强其环保意识。
二、化学实验绿色化
随着人们环保意识的不断加强以及各国环保立法的日趋严苛,要求我们基于绿色环保理念开展化学实验教学,避免在开放式的环境中进行化学实验演示和教学活动。为此,必须在实验结束后妥善收集和处理实验用品及产物,尽力实现反应物的重复利用,集中处理废气、废渣等,防止其进入并损害环境。
教学案例:苯与溴的取代反应。苯和溴可发生较剧烈的溴代反应,其反应物和产物都属于低沸点有毒物质;如果采用常规的实验操作方法,则在试剂取用、反应装置的拆卸、反应物的倾倒等过程中均有可能直接污染教室环境。因此,改进试验操作方法如下: