中学化学实验与环境保护

中学化学实验与环境保护众所周知，当前环境保护问题已经是全人类所要面对的一个非常严峻的问题，全球气候变暖、大气污染、沙尘暴等，以及由环境持续恶化引起的极端天气正在影响、威胁着全人类。人类只有一个地球，环境保护正唤起人类行动起来，保护环境、保护家园。可是全国数以万计的高校、中学的化学实验室几乎每天都在排放污染物，这种聚沙成塔的污染成分复杂，累积效应强而又容易为人无视。而作为一名化学实验教师，在工作中应该怎样做，使学生能及时准确做完化学实验，又能在实验中尽量减少或不污染环境呢？一、要加强实验室建立对实验室进展标准化管理，严格遵守实验管理工作制度。每学期初向任课教师下发实验通知单以便做好实验准备工作，将实验所需仪器、药品准备齐全，以保证实验能顺利进展。实验后做好实验记录，仪器损坏记录等。尤其要制止学生将药品带出实验室或擅自使用，以防止对学生造成人身伤害或对环境造成污染。如在初三化学酸的性质实验中有稀硝酸，还有铜片。有的学生在做过u与Hl不反响的实验后，出于好奇会试试与H2S4、HN3是否能反响。而与HN3进展反响时，会产生N2气体。N2气体是一种有毒气体，既是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的元凶，又会对人的呼吸器官有强烈的刺激作用。再如，在现今科技高速开展的时代，火柴这个曾经给人们带来便利的小东西，正在逐渐退出舞台，而在化学实验室，火柴却仍然在发光发热，甚至还成了某些学生的玩具。由于如今的学生在日常生活中用到火柴的地方很少，更很少有时机划火柴，所以有的学生就会充分利用上实验课的时机，将划火柴当成游戏。实验室所用的火柴就是最普通的那种火柴，这种火柴的火柴头主要由氧化剂Kl3、易燃物如硫等和黏合剂等组成，火柴盒侧面主要由红磷、三硫化二锑、黏合剂组成，当划火柴时，火柴头和火柴盒侧面摩擦发热，放出的热量使Kl3分解，产生少量氧气，使红磷生火，从而引起火柴头上易燃物如硫燃烧，这样火柴便划着了，生成五氧化二磷、二氧化硫等物质。这看似很小的火柴，划着后生成的物质好似不多，但想一下，在一间教室内，假设划上几十根几百根火柴，效果会如何呢？所以任课教师向学生强调节约资源的同时，在准备实验时，要根据一次实验所用火柴的数量，发到各实验桌上，下一节课之前再重新换上，这样虽然费事，但至少可以使二氧化硫等有害气体少产生一些。二、以改进化学实验为途径来减少污染1.准备实验时细致、充分，并充分利用好药品教师的演示实验在初高中的教材中，要比学生实验多很多，由于只是在准备室中准备，没有学生参与，所以准备时常常会很随意，这样有时就会出现浪费药品、不注意环境保护等问题。而二氧化硫、二氧化氮等有害或有毒的气体，在中学实验中，不只是在实验的过程中可能产生，在讲到这类物质时还要制备一些为实验所用。在制备这些气体之前，笔者会将教师准备做的实验做一下，观察需要用多少气体，在此根底上计算好同一年级的教师上课演示所需要准备的气体的量；然后将制气体所要用的仪器、药品准备好，将发生装置、搜集装置、吸收装置安装好，再参加药品后开始搜集。在搜集的过程中，假设需要换集气瓶或气囊，动作要快，尽量使气体少逸出，搜集完所需要的气体之后，假设反响装置中还有气体生成，就将气体导入事先准备好的吸收装置中。同时，在做演示实验时，尽量充分利用气体，一瓶气体完成多个反响。如在氯气的实验中，搜集一塑料瓶的气体，可以先向瓶中倒入水，主要观察氯气的溶解性，再依次向瓶中参加石蕊试液、氢氧化钠溶液等，这样只用一瓶气体就能完成氯气部分的几个实验，现象直观明显，同时节约药品、保护环境。2.实验操作标准化，实验微型化、小量化教师在做课堂演示实验时，要注意操作标准，给学生起到典范作用，切不可为了节省时间等原因此不标准操作。进展学生实验时，先让学生熟悉实验内容以及实验中会用到的仪器、药品，做到心中有数，以防止盲目操作。再要求学生做到根本操作正确标准，使学生在药品的取用、物质的称量、液体的量取和玻璃仪器的洗涤等操作中动作准确、操作纯熟、运用灵敏。由于大部分实验的药品用量在教材中都没有明确给出，往往使学生很难把握药品的实际用量，假设将药品用量加以规定，既方便学生操作，又节省药品，同时又可减少对环境的污染。在实验中推行微型化学实验小量化学实验，尤其是在涉及有害有毒气体的实验中，可以有效解决这一问题。有害有毒的气体不只教师演示实验中会用到，有时学生实验中也会涉及，由于学生实验时人多，加之学生做实验时不能像教师那样纯熟，使产生的气体较多，所以在遇到有关这类气体的实验时，尽量采用小巧的、生成气体少的，或可同时使几个反响同时发生的装置。如做氯气的有关实验，可以用如图1所示的装置：图中上局部分别是两个培养皿，下面的略大，中间放有反响板，反响板周围放吸收多余氯气的氢氧化钠溶液或石灰水，反响上排第一个坑内装有氯酸钾，其余有潮湿的红纸、碘化钾及溴化钠溶液。向氯酸钾中滴加浓盐酸后，迅速盖上培养皿，观察实验现象。3.处理好化学实验产生的废弃物，减少对环境的污染化学实验总是伴随有气体、液体或固体产物生成。这些产物大多数是有毒或有害物质，产生的量虽然不多，但积少成多，产生的有毒气体直接影响实验人员的身体安康，散失到空气中又对大气造成污染。有毒的废液假设不经过处理直接倒入下水道中，容易造成当地的水体污染，影响人类安康。因此，对实验中产生的废弃物及实验产物进展无害化处理，并进展回收，既可培养学生良好的实验习惯，又使学生学到实际应用技术，还可以节约资源变废为宝，变害为利。如初三化学进展硫在氧气中反响会产生大气污染物S2，可在实验完毕时向集气瓶中倒入石灰水并振荡，使S2气体与石灰水充分反响，生成无毒的亚硫酸钙溶液。在双氧水制氧化的实验中，将废液集中起来，再经过过滤、洗涤、枯燥，得到纯洁的n2，继续用于实验。也可将加热Kn4反响后的产物进展如此处理，同样会得到n2固体。为实验室节约药品的同时，也培养了学生节省节约的好习惯。中学溶液配制实验都需要配制氯化钠溶液，可以将配完的溶液集中保存到大的容器中。而在萃取实验中会用到四氯化碳这种物质，四氯化碳是一种有毒、易挥发且微溶于水的物质，废液假设不经过处理，对环境的危害会很大。在做完这个实验后，可以将废液倒入烧杯中，再向烧杯中参加活性炭，待紫色消失后过滤，将四氯化碳装入瓶中以备下次实验用。化学的学科特点，使化学与环境保护有着千丝万缕的联络，而作为化学教师，更要应用所学，在完本钱职工作的同时，也利用化学为环境保护做出自己的奉献，不做环境的破坏者，从自身做起，将环境保护贯穿到工作的整个过程，为地球环境的净化与保护做出自己的奉献。参考文献1徐文化，王迎春碘水萃取实验后废液的处理J.湖北中小学实验室,2000，10(3)：16