中職化學(xué)實驗教學(xué)中融合環(huán)境教育的探究

殷麗

摘 要：化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)的重要手段，在化學(xué)實驗過程中存在許多污染環(huán)境的問題。本文從化學(xué)實驗微型化、化學(xué)實驗綠色化、化學(xué)實驗多媒體化三方面讓入手，在化學(xué)實驗教學(xué)中融合環(huán)境教育，以幫助中職學(xué)生養(yǎng)成正確的環(huán)保意識。

關(guān)鍵詞：中職化學(xué)；實驗教學(xué)；環(huán)境教育

化學(xué)學(xué)科以實驗為基礎(chǔ)，化學(xué)實驗是開展化學(xué)教學(xué)必備的重要手段。在化學(xué)實驗演示過程中，往往存在有毒氣體泄漏、廢棄物處理不當(dāng)?shù)葐栴}。這樣既會導(dǎo)致環(huán)境污染，還會損害人體健康，且不利于學(xué)生養(yǎng)成良好的環(huán)保意識。因此，我們有必要在化學(xué)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)著力融合環(huán)保教育，以幫助學(xué)生自覺養(yǎng)成正確和積極的環(huán)保觀念。

一、化學(xué)實驗微型化

實驗微型化是指實驗藥品用量的小量化和實驗裝置的微小化，這有利于節(jié)約試劑、節(jié)省時間，并大幅減少三廢（廢氣、廢液和廢渣）排放，也有利于增加學(xué)生動手操作的機會、強化其基本操作能力。

（一）實驗藥品用量的小量化。教學(xué)案例：測定硫酸銨和碘化鉀的化學(xué)反應(yīng)速率的實驗，在其他條件完全相同的情況下，把各種試劑用量將至平常的一半，把測定的反應(yīng)速率作比較，讓學(xué)生清楚地看到，雖然反應(yīng)的試劑用量減少了一半，但是實驗效果卻完全一樣。

（二）實驗裝置的微小化。教學(xué)案例：苯胺的性質(zhì)。苯胺有毒、可致癌；采用常規(guī)試驗方法驗證其性質(zhì)存在諸多弊端以及潛在的健康風(fēng)險。而采用小容量的青霉素瓶進(jìn)行相關(guān)實驗則能顯著減輕環(huán)境污染、避免潛在的健康風(fēng)險。

取容量為3.5mL的帶橡膠蓋青霉素瓶，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，拔出針頭后震搖瓶身，得到苯胺的混濁液。隨后，用注射器往瓶內(nèi)推注濃度為2mol/L的鹽酸0.2mL，震蕩，觀察現(xiàn)象。最后，取新的注射器吸取濃度為1mol/L的NaOH溶液0.2mL并注入瓶內(nèi)。觀察發(fā)現(xiàn)，隨著鹽酸和氫氧化鈉溶液的先后注入，苯胺的混濁液先變澄清隨后再變渾濁。

優(yōu)點：青霉素瓶具有微型實驗儀器的許多特點（便捷、低污染、高安全性、試劑用量少），且耐高溫、密封好、易清洗、成本低，同時還有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高其動手能力、增強其環(huán)保意識。

二、化學(xué)實驗綠色化

隨著人們環(huán)保意識的不斷加強以及各國環(huán)保立法的日趨嚴(yán)苛，要求我們基于綠色環(huán)保理念開展化學(xué)實驗教學(xué)，避免在開放式的環(huán)境中進(jìn)行化學(xué)實驗演示和教學(xué)活動。為此，必須在實驗結(jié)束后妥善收集和處理實驗用品及產(chǎn)物，盡力實現(xiàn)反應(yīng)物的重復(fù)利用，集中處理廢氣、廢渣等，防止其進(jìn)入并損害環(huán)境。

教學(xué)案例：苯與溴的取代反應(yīng)。苯和溴可發(fā)生較劇烈的溴代反應(yīng)，其反應(yīng)物和產(chǎn)物都屬于低沸點有毒物質(zhì)；如果采用常規(guī)的實驗操作方法，則在試劑取用、反應(yīng)裝置的拆卸、反應(yīng)物的傾倒等過程中均有可能直接污染教室環(huán)境。因此，改進(jìn)試驗操作方法如下：

取常用的三通催化管一支，往其主管內(nèi)部填充碎鐵屑，得到高度約為7厘米的鐵屑柱；同時往其支管內(nèi)填入同樣的碎鐵屑，得到高度約為5厘米的鐵屑柱。取試管一支，往其中倒入濃度10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的NaOH溶液20mL。將C6H6與Br2按體積比2∶1混合，將所得混合液放置于小型塑料瓶中（混合液的體積為5～6mL）；在250mL的錐形瓶中加入濃度為0.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的AgNO3溶液80mL，將三通催化管和錐形瓶以導(dǎo)管相連，保持三通催化管的導(dǎo)管口距離AgNO3液面1 cm，用于吸收和檢驗HBr。在錐形瓶的雙孔塞與大氣相連的導(dǎo)管口處放置一小塊干燥易吸水的脫脂棉。開始實驗之后，打開三通催化管的彈簧止水夾Ⅰ，手動擠壓小塑料瓶，使得C6H6-Br2混合液以大約每分鐘40滴的速度滴入管內(nèi)；當(dāng)混合液接觸三通催化管內(nèi)的鐵屑后，馬上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與之相連的錐形瓶內(nèi)的AgNO3溶液中則逐步生成淺黃色的AgBr沉淀。隨著反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，錐形瓶內(nèi)生成的AgBr沉淀的數(shù)量增多；反應(yīng)幾分鐘后，催化反應(yīng)管的主管口下端出現(xiàn)淺棕色的C6H6Br液體，該液體在含有NaOH溶液的試管底部發(fā)生聚集。當(dāng)C6H6-Br2混合液滴加完畢后，等待約20秒，隨后關(guān)閉彈簧止水夾Ⅰ。取常用的膠頭滴管一支，吸滿水后插入與三通導(dǎo)管支管連接的乳膠管內(nèi)，打開彈簧夾Ⅱ使得膠頭滴管中的水在擠壓下進(jìn)入導(dǎo)管，以吸收其內(nèi)部殘留的HBr。斷開安裝于止水夾Ⅰ上端的乳膠管和T型管，震搖試管，使得混入C6H6Br中的Br2與NaOH發(fā)生反應(yīng)，C6H6Br的顏色隨之繼續(xù)變淺。

由于在實驗開始之前對實驗裝置進(jìn)行了改進(jìn)，保持全部實驗過程在密閉條件下進(jìn)行，并在實驗教學(xué)過程中注重融合滲透實驗綠色化的理念，有效地避免和防止了實驗所用有害和有毒物質(zhì)對環(huán)境的污染，取得了較好的教學(xué)效果。

三、化學(xué)實驗多媒體化

傳統(tǒng)的化學(xué)實驗往往要消耗多種化學(xué)試劑和大量水資源，而部分化學(xué)試劑價格高昂，不利于降低實驗成本。此外，有些化學(xué)實驗存在發(fā)生爆炸的危險，有些化學(xué)實驗采用有毒、有害的試劑，還有些化學(xué)實驗排放出大量的有毒廢氣、廢水，這些都會給師生的身體健康造成不同程度的危害，同時還會導(dǎo)致環(huán)境污染。

鑒于此，我們應(yīng)當(dāng)大力倡導(dǎo)并實行以計算機多媒體系統(tǒng)為依托的化學(xué)實驗仿真模擬以及電子化、數(shù)字化教學(xué)。特別是針對實驗現(xiàn)象模糊，反應(yīng)物和產(chǎn)物有毒、有害、危險、污染大的化學(xué)實驗推廣多媒體教學(xué)，既可避免相關(guān)實驗對環(huán)境的污染，又可豐富學(xué)生的感性認(rèn)識。

在中職化學(xué)教學(xué)中本著綠色環(huán)保的理念開展化學(xué)實驗，從以上三個方面進(jìn)行化學(xué)實驗的改革，不僅有效的減輕了對環(huán)境的污染，而且還強化了學(xué)生的環(huán)保意識，取得了較好的教學(xué)效果。