湖北省大冶市教學研究室(435100) 張海青

1 前言

化學作為一門獨立的學科,它的形成和發(fā)展來源于實驗又依賴于實驗。飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會對勞動力的要求,不僅要有淵博的文化知識,更要有很強的動手能力,只有這樣才能將科學技術轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。因此,在化學教學中,實驗教學起著不可取代、難以估量的作用,它不僅培養(yǎng)了學生的觀察能力,也培養(yǎng)了學生的動手能力。

通過化學學習,學生們基本從理論上掌握了大氣污染、水源污染、白色污染等相關環(huán)保知識,在平時相關知識題型訓練中,教師也真正做到了突出重點、突破考點。然而,殊不知在平時的化學實驗教學中,不論是教師的演示實驗、還是學生的探究實驗,若按課本的常規(guī)方法操作,存在一定環(huán)境污染隱患,筆者根據(jù)教學實踐,結合新課標對一些實驗進行了相應改進,以達到教育學生保護環(huán)境、節(jié)省能源的目的。

2 預防大氣污染

通過初中化學學習,大部分學生都明白,大氣污染源主要來自粉塵和有毒氣體。課本中對空氣易造成污染的實驗主要有硫的燃燒、白磷的燃燒以及用一氧化碳還原氧化銅的實驗,針對這3個易對空氣造成污染的實驗,筆者在實驗教學中是這樣處理的。

(1)課本緒言“硫的燃燒”實驗中,硫是在敞口集氣瓶中燃燒,這樣產(chǎn)生的有刺激性氣味的二氧化硫氣體,不僅逸散在教室里讓師生呼吸困難,更是污染了空氣。為此筆者采用了這樣一種處理方法：將硫放置于鐵架臺上的石棉網(wǎng)表面。用內(nèi)壁沾有濃氫氧化鈉溶液的小燒杯倒扣在硫的上面,石棉網(wǎng)下用酒精燈加熱,我們不僅能看到明顯的實驗現(xiàn)象,同時讓生成的二氧化硫及時與氫氧化鈉溶液反應,從而避免了空氣污染。

(2)紅(白)磷在敞口容器里燃燒,生成的五氧化二磷白煙逸散到空氣中而造成污染,關于紅(白)磷的燃燒,課本中有2個實驗值得探討。一個是在測定空氣組成時,用燃燒匙在瓶外將紅磷引燃再伸入充滿空氣的集氣瓶中,這樣不僅會造成實驗誤差,在集氣瓶外生成的五氧化二磷對大氣也是一種污染。筆者參照物理學里的凸透鏡的聚光相關知識,先直接將未點燃的紅磷放入充滿空氣的瓶中,用凸透鏡聚焦高溫引燃瓶內(nèi)紅磷,這樣不僅減小了實驗的誤差,更避免了生成的五氧化二磷逸出瓶外而污染大氣。另一個關于白磷燃燒的實驗,則是探究燃燒3個條件中銅片上白磷燃燒而紅磷不燃燒,反應中生成的五氧化二磷同樣會造成大氣污染。為了避免類似情況發(fā)生,筆者進行了簡單處理。將一個輕質(zhì)集氣瓶罩在銅片表面的白磷上,待實驗完畢后,集氣瓶內(nèi)白煙完全消失時,才取下集氣瓶,回收瓶內(nèi)固態(tài)五氧化二磷,這就避免了煙狀五氧二化磷對大氣的污染。

(3)一氧化碳是一種極易引起人體中毒的氣體,課本中用一氧化碳還原氧化銅實驗中,對尾氣(可能含有少量一氧化碳)進行處理時,是用一個氣球裝著隨后處理,后來改進為在尾氣管末端直接放一盞酒精燈燒掉。這樣雖然也能達到處理尾氣、減少空氣污染的目的,但具有較高燃燒值的一氧化碳就這樣白白燃燒掉,是對資源的一種浪費。筆者引導學生在實驗時將排放尾氣的導管調(diào)個頭,直接放在給氧化銅加熱的酒精燈上。這樣不僅節(jié)省了一盞點燃尾氣的酒精燈,清除了大氣污染隱患,更是增加了酒精燈的燃燒能量,可謂變廢為寶、一舉兩得。

3 預防水源污染

在初中化學實驗中對水源易造成污染的實驗,主要是“用pH 試紙檢測幾種溶液的酸堿度”實驗。含有大量稀鹽酸的廢液直接排入下水道后,不僅會腐蝕實驗室里的鑄鐵下水道,更會污染學校附近的水源。針對這種情況,筆者組織學生將分別裝有氫氧化鈉溶液的廢液和裝有大量稀鹽酸的廢液混合到一個大廢液缸內(nèi)進行充分反應,并不斷用pH 試紙檢驗,直至溶液接近中性時再倒入下水道。這樣,不僅讓學生增強了動手實踐能力,也避免了廢液對下水道的破壞和對學校附近水源的污染。

4 預防其他污染

在用鋅粉與氫氣反應的實驗中,很多學生在按要求做完實驗后,試管中的鋅粒根本沒有反應完,如果就這樣直接倒入廢液缸中,不僅對環(huán)境是一種污染,也是對現(xiàn)有資源的一種浪費。于是,筆者在廢液缸缸口加放一個較密的篩子,將未反應完的鋅粒過濾出來,用清水反復沖洗后,自然晾干,待下次實驗時就可以重新使用了。

近年來,通過歷屆學生的這種源于課本知識,而又修正完善的實驗教學方法,在培養(yǎng)學生實驗能力的同時,不僅養(yǎng)成了學生的節(jié)能環(huán)保意識,更培養(yǎng)了學生的實踐創(chuàng)新精神,學會了從諸多探究方案中選取環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟的方案,以期更好地達到實驗目的。