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如何在科学实验教学中培养学生的环保理念
2012-8-31 14:29 |  发布人: CGTCGTCGTCGT |  阅读: 1864 |  | 原作者: CGT

如何在科学实验教学中培养学生的环保理念

摘要:实验在科学教学中是一个不可或缺的环节。本文通过三种途径对科学实验加以规范、补充、改进,从而减少、制止污染物产生、排放。培养学生在科学实验中的环保理念

 

关键词:实验教学   环保理念      环境保护

目前,环境问题已成为当今人类面临的严峻而紧迫的问题。人们已经意识到,仅靠环保技术对环境的改善是有限的,而应该把重点放到原始污染源的控制上。这就是科学实验教学环保化所追求的目标,也是科学实验教学环保化需要努力的方向。结合平时的实验教学,我认为科学实验教学工作者应该更新观念,把环保理念引入科学实验教学中,尤其是要在科学实验教学中对照环保化的目标,通过做好以下几个方面对现有的实验教学进行创新,实现科学实验教学环保化。培养学生在科学实验中的环保理念。

 

 

一、实验操作规范化,树立环保理念

在实验教学中,让学生了解常用化学试剂的有关性质、贮存和使用知识,以及预防环境污染的措施。如贮存硝酸时,要用棕色瓶存放在暗处,以免硝酸见光易分解而挥发,污染空气;贮存浓盐酸、氨水等易挥发物质的试剂瓶不能敞口放置,否则容易污染空气。

在实验操作中,教育学生一定要严格遵守操作规程进行操作,防止学生一味追求趣味而乱动手摆弄。要求学生在制取有毒气体时,尽量利用少量的反应物来制取少量的有毒物质,把污染减少到最低程度。

在科学实验中,不仅要少用药品减少废弃物,同时对其它废弃物也要妥善处理,决不能随意倾倒,造成环境污染。实验废液、废物应倒入废液缸中或放到指定地点,有的甚至还可以变废为宝。例如:利用高锰酸钾制氧气的残留固体可用做氯酸分解制取氧气的催化剂,最终残余物还可以施用于花、木、草、树是良好的化肥,铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液也可以用来养护花卉,等等。这样做既保护了环境,更重要的是让学生从一点一滴做起,养成保护环境的良好行为。

 

二、实验废弃物无害化,使学生养成良好的习惯。

随着工农业的迅速发展,废气、废水、废渣的排放量日益增多,严重危害人类生存的环境,影响着人们的身心健康。我国能源以煤为主,空气受二氧化硫和氮氧化物的严重污染,这些酸性污染物与雨滴形成酸雨,对人的危害比二氧化硫高10倍,引起肺水肿,使水体酸化,可使鱼类绝迹,尤其是重金属和一些致癌物质的污染,严重威胁着人类的生存。经专家研究已确认,化肥和农药的使用是癌症发病率提高的主要原因。因此,在化学实验中,不仅要少用药品减少废弃物,同时对其废弃物也要妥善处理,决不能随意倾倒,造成环境污染,有的还可以变废为宝。(1)浓酸和浓碱可以自己回收,让学生把反应完的倒进指定容器,用来做别的实验或刷洗容器。有腐蚀性的、有危害的实验废弃品倒到墙角旮旯里埋掉。(2)某些不能直接利用的有毒物质可用化学方法进行妥善处理,例如,萃取后的苯和实验中残余的一氧化碳可以燃烧;溴苯可以碱解;酸液中的重金属离子可用锌、铁等轻金属还原。(3)对有害尾气要增加吸收或转化装置,不能任意排入大气中。如在做一氧化碳还原氧化铜实验时,在尾气处理装置的设计上,做为开放性问题,要启发学生大胆设想,设计出减少有毒气体排放的装置,防止一氧化碳逸散空中污染环境。在实验操作中,还要教育学生一定要严格遵守操作规程进行操作,尽量利用少量的反应物来制取少量的物质,要求学生,每次实验完毕后的废液,一定要按指定处倾倒或回收,统一处理,严禁随意胡乱倾倒,力争把污染减少到最低程度。这样既可减少污染,也教育学生环境保护要身体力行,从自身做起,逐渐形成良好的环保习惯。

 

三、实验装置环保化,加强对学生的环境教育

在科学实验教学中,我设计一些实验,改进实验条件,深入环保教育,让学生在设计实验中,充分考虑到环保问题。如许多实验毒气外泄,其中一个原因就是装置漏气,这就要求我们要严格教育好学生,在实验前首先要做好气密性检验。在一些有毒气体的制备和性质实验里,增加尾气处理装置,或者及时烧掉,把有毒气体转化成无毒或毒性降解物。(1)、在做一氧化碳还原氧化铜实验时,在尾气处理装置的设计上,做为开放性问题,启发学生大胆设想,设计出减少有毒气体排放的装置,有的同学设计出燃烧装置,有的设计出储气装置,从而防止了一氧化碳逸散空中污染环境。(2)、在学习氧气的化学性质时,教材安排了一个实验:硫在氧气中燃烧,传统做法是把反应后的集气瓶放到窗外,我没有这样做。在描述完实验现象得出实验结论,学生们知道实验的产物是二氧化硫后,我问他们把集气瓶放到户外可不可以?学生们马上意识到了二氧化硫是污染大气的三个有害气体之一,放到户外的做法是不可行的。在补充了二氧化硫性质知识的基础上,学生设计出降低污染的装置:在盛装氧气的集气瓶中倒入一些氢氧化钠溶液,对二氧化硫进行了处理。做学生实验时,每组学生都对实验产生的二氧化硫气体进行了处理,没有将二氧化硫气体排放到大气中去,减少了对大气的污染。(3)、在探究用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积分数的实验时,以往的做法是将足量的红磷放在燃烧匙中,点燃后伸入集气瓶中,充分燃烧后冷却打开橡皮夹,在此过程中生成的五氧化二磷产物容易污染环境,而且还会造成由于集气瓶中空气受热膨胀导致最终瓶中压强减小不足1/5的误差。由此学生提出了改进建议:使用着火点较低的白磷,不使用燃烧匙,将白磷放于集气瓶底部,用聚光镜聚光至白磷处,使白磷燃烧,充分燃烧后冷却打开橡皮夹,水从烧杯中进入集气瓶约1/5,这样不仅消除了大气污染,而且还减小了误差。(4)、在探究分子在不断运动的特征时,有一个传统实验就是:取两支玻璃棒,分别蘸取少量浓盐酸和浓氨水,慢慢靠近,观察到两支玻璃棒之间有白烟生成,由于氯化氢分子与氨气分子在不断运动,反应生成了氯化铵固体,但是实验过程中挥发出的氯化氢气体、氨气以及生成的氯化铵白烟对环境造成了很大污染。在掌握了浓盐酸和浓氨水易挥发的基础上,同学提出改进实验方案:在两个集气瓶中分别滴入2滴~3滴浓氨水或浓盐酸,盖上玻璃片振荡,然后口对口放好,抽去玻璃片,可看到产生白烟,效果很好,而且不会污染环境。(5)、在做红磷、白磷着火点的比较、水中白磷燃烧的实验时,传统的实验方法是:①、在500毫升的烧杯中注入约400毫升的沸水,投入一小块白磷。在烧杯上盖薄铜片,再放一小块用滤纸吸去表面水分的白磷,可以观察到只有铜片上的白磷燃烧。②、对准热水中的白磷通入氧气,使水中的白磷燃烧,白磷燃烧时,其表面的水会暴沸,水下白磷会到处“乱跑”,部分白磷会浮上水面燃烧。实验过程中产生的白烟五氧化二磷容易污染环境,水中的白磷燃烧存在着不安全隐患。综合考虑燃烧所需的条件,同学提出了改进方案:①、将吸干水的白磷、红磷加入到短粗口径试管内,塞上橡皮塞、再将试管同时浸入热水里,红磷不会燃烧,让白磷在试管内安全的燃烧,不会对环境造成污染。②、将热水里的白磷用小漏斗罩住,通入空气,让白磷在水下漏斗内安全地燃烧,燃烧后的产物五氧化二磷溶于水可得磷酸,消除了隐患。

总之,在进行科学实验教学的同时努力把治理污染转变成预防污染。用环保理念对实验进行改革,环保化理念将进入教科书,走进我们的生活。这种预防污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。尽力减少科学实验对自然环境的污染,将成为人类共同的呼声。这也是我们从事科学实验教学工作的公民对于地球-母亲应尽的义务。

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