化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與環(huán)境意識(shí)的培養(yǎng)

王志國(guó)

環(huán)境污染是當(dāng)今一個(gè)全球性問題，環(huán)境保護(hù)也是世界各國(guó)所關(guān)注的熱點(diǎn)，環(huán)境意識(shí)已成為當(dāng)代人類文化素質(zhì)的重要組成部分，并成為衡量一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族乃至一個(gè)人文明程度的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。而“環(huán)境意識(shí)”很重要的一個(gè)方面、就是在采取某些化學(xué)方法處理生產(chǎn)和生活過程中的問題時(shí)，不僅要考慮它明顯的暫時(shí)影響，還要考慮對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響。因此，從某種程度上講，只有具備良好的化學(xué)素養(yǎng)，才能形成較強(qiáng)的環(huán)境意識(shí)，才能更好地保護(hù)環(huán)境，改造環(huán)境。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要傳授知識(shí)、培養(yǎng)操作技能,還要培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。在大力提倡素質(zhì)教育的今天,對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育,提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)以及培養(yǎng)學(xué)生解決環(huán)保問題的能力是非常必要的?；瘜W(xué)學(xué)科和環(huán)境保護(hù)科學(xué)聯(lián)系十分密切,應(yīng)在化學(xué)教學(xué)中滲透環(huán)保意識(shí)、進(jìn)行環(huán)保教育,這也是新課程理念的體現(xiàn)。

學(xué)生在初中階段就開設(shè)化學(xué)課，作為化學(xué)教育工作者，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中加進(jìn)環(huán)境保護(hù)內(nèi)容是普及幾代人環(huán)境意識(shí)的大事，筆者認(rèn)為應(yīng)從以下途徑實(shí)施：

一、規(guī)范實(shí)驗(yàn)行為，用實(shí)驗(yàn)手段強(qiáng)化環(huán)境意識(shí)

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作教學(xué)中，學(xué)生第一次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室上課時(shí)，教育學(xué)生一定要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程進(jìn)行操作，防止學(xué)生一味追求趣味而亂動(dòng)手?jǐn)[弄。要求學(xué)生在制取有毒氣體時(shí)，盡量利用少量的反應(yīng)物來制取少量的有毒物質(zhì)，把污染減少到最低程度。同時(shí)明確幾大問題：1. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生或接觸到不少有毒物，學(xué)生應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范操作；2. 強(qiáng)調(diào)桌面上小小廢液缸的作用，不能將廢渣倒入水槽或地面；3. 為什么要設(shè)藥品回收處？定量小量藥品實(shí)驗(yàn)的意義；4. 實(shí)驗(yàn)室為什么設(shè)沙箱？使學(xué)生清楚實(shí)驗(yàn)室各種設(shè)施用途，為規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作做好準(zhǔn)備。德國(guó)偉大教育家第斯多惠曾說：“教師是學(xué)校里重要的師表，是直觀的最有教益的模范，是學(xué)生的最活生生的榜樣。”所以，老師必須以身作則，嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，才能更好指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行操作練習(xí)。在以后一系列實(shí)驗(yàn)中，不厭其煩地指導(dǎo)、提示、糾正。在不同實(shí)驗(yàn)中，提出不同要求，例：學(xué)生實(shí)驗(yàn)《二氧化碳的制取和性質(zhì)》，產(chǎn)生不少廢酸液，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前，必須弄清幾個(gè)問題：①反應(yīng)后的廢液中會(huì)有什么成分？②排污管都是生鐵的，廢液能否直接倒入下水道？③廢液中可提取哪些物質(zhì)？學(xué)生明白道理后都能自覺將廢液倒入廢液缸。通過一系列實(shí)驗(yàn)，規(guī)范操作，

培養(yǎng)學(xué)生自覺節(jié)約藥品的習(xí)慣，盡可能減少污染，保證師生的健康，增強(qiáng)了環(huán)境意識(shí)。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置向無污染方向發(fā)展

化學(xué)實(shí)驗(yàn)總是伴隨氣體、液體或固體產(chǎn)物生成，這些產(chǎn)物絕大多數(shù)是有毒或有害物質(zhì)。產(chǎn)生的有毒氣體直接影響實(shí)驗(yàn)人員的身體健康，散發(fā)到空中的毒物對(duì)大氣造成污染。所以在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及儀器裝置，盡量減少實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染，既是廣大教育工作者多年致力奮斗的目標(biāo)，又是提高環(huán)保意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的素質(zhì)，適應(yīng)現(xiàn)代文明的需要。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行環(huán)境保護(hù)改進(jìn)的范例有很多。例如：在做紅磷、白磷著火點(diǎn)的比較水中白磷燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法是：①在500毫升的燒杯中注入約400毫升的沸水，投入一小塊白磷。在燒杯上蓋薄銅片，再放一小塊用濾紙吸去表面水分的白磷，可以觀察到銅片上的白磷燃燒。②對(duì)準(zhǔn)熱水中的白磷通入氧氣，使水中的白磷燃燒，白磷燃燒時(shí)，其表面的水會(huì)暴沸，水下白磷會(huì)到處“亂跑”，部分白磷會(huì)浮上水面燃燒。實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的白煙五氧化二磷容易污染環(huán)境，水中的白磷燃燒存在著不安全隱患。綜合考慮燃燒所需的條件，同學(xué)提出了改進(jìn)方案：①將吸干水的白磷、紅磷分別加入到粗口徑試管內(nèi)，塞上橡皮塞，再將試管同時(shí)浸入熱水里，紅磷不會(huì)燃燒，讓白磷在試管內(nèi)安全的燃燒，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。②將熱水里的白磷用小漏斗罩住，通入空氣，讓白磷在水下漏斗內(nèi)安全地燃燒，燃燒后的產(chǎn)物五氧化二磷溶于水可得磷酸，消除了隱患。

三、發(fā)展微型實(shí)驗(yàn)，節(jié)約資源，減少污染

微型化實(shí)驗(yàn)（簡(jiǎn)稱ML實(shí)驗(yàn)）是用微型化學(xué)儀器，極少量的試劑而獲得比較明顯的反應(yīng)結(jié)果和準(zhǔn)確的化學(xué)信息的一種新型的實(shí)驗(yàn)方法。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在上世紀(jì)80年代初最先在美國(guó)開展，它具有現(xiàn)象明顯，效果良好，節(jié)省實(shí)驗(yàn)材料和時(shí)間，減少污染、安全、便捷等優(yōu)點(diǎn)，一開始問世就受到廣大教師、學(xué)生的歡迎。實(shí)踐證明微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用藥品、試劑僅為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的幾十分之一至千分之一。如酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)：取無色酚酞試液少許于青霉素小瓶中，瓶塞上配兩個(gè)注射器，一支注射器中盛有稀鹽酸，另一支注射器中盛有氫氧化鈉溶液，先滴加氫氧化鈉溶液，無色酚酞試液變紅，再滴加稀鹽酸至紅色剛好消失，測(cè)定消耗鹽酸與氫氧化鈉的體積。本實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)為：①微型儀器造價(jià)低，易得、易自制；②節(jié)約藥品，實(shí)驗(yàn)藥品量只有常規(guī)實(shí)驗(yàn)的1/10；③實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，操作簡(jiǎn)便易行，可以隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生和進(jìn)行；④便于測(cè)定消耗酸與堿的體積，從而測(cè)定酸或堿的濃度；⑤微型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，便于學(xué)生普及及分組實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)微型化、藥品微量化使化學(xué)實(shí)驗(yàn)的排污量大大減少，尾氣、尾料和廢棄物回收處理也比較容易，因此能減少對(duì)環(huán)境的污染。更重要的是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身就是對(duì)學(xué)生環(huán)保意識(shí)最生動(dòng)、最現(xiàn)實(shí)的教育。

四、妥善處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)廢棄物，減少對(duì)環(huán)境的污染

化學(xué)實(shí)驗(yàn)要產(chǎn)生大量的廢棄物，如果實(shí)驗(yàn)廢液隨手倒入水槽，流入下水道，或雖然有廢液缸卻無回收處理辦法，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)管理員把廢液一次性倒入下水道了事，這樣不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且會(huì)淡化學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，養(yǎng)成不良習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)課中把實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行無害化處理既可培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，又使學(xué)生學(xué)到實(shí)際應(yīng)用技術(shù)，還可以節(jié)約資源，變廢為寶，變害為利。例如廢酸液可用石灰乳或碳酸鈉等中和。學(xué)生在用高錳酸鉀制取氧氣的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，有一部分同學(xué)為了制得更多的氧氣，加入較多量的高錳酸鉀，致使產(chǎn)生較多的殘留固體，這時(shí)候如果簡(jiǎn)單的把它們倒到廢液缸中，這樣就會(huì)造成資源的浪費(fèi)，也會(huì)造成土壤污染。讓學(xué)生進(jìn)行討論如何進(jìn)行廢物利用，可建議學(xué)生將這些殘留固體用做氯酸鉀分解制取氧氣的催化劑，或做為化肥施用于花、木、草、樹。在化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的有毒氣體，應(yīng)將有害氣體盡可能作化學(xué)處理，以消除或減少有害氣體的排放。若不能回收利用的，則應(yīng)倒在規(guī)定的地方，以便清理。從而使學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中自覺養(yǎng)成保護(hù)環(huán)境的習(xí)慣。

在倡導(dǎo)實(shí)行素質(zhì)教育的今天，致力于提高國(guó)民素質(zhì)為目的的教育思想是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展理論的重要組成部分。環(huán)境教育納入學(xué)校教育的正規(guī)體系是教育改革的必然，化學(xué)教育首當(dāng)其沖，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，使學(xué)生成為環(huán)保衛(wèi)士和環(huán)保宣傳員，通過學(xué)生去影響家庭，進(jìn)而影響社會(huì)各個(gè)群體，加速環(huán)境保護(hù)意識(shí)的社會(huì)化。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)》，浙江科學(xué)技術(shù)出版社

[2] 徐春放、劉義杰，《在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)》，1999．2