化學實驗教學與環境意識的培養

王志國

環境污染是當今一個全球性問題，環境保護也是世界各國所關注的熱點，環境意識已成為當代人類文化素質的重要組成部分，并成為衡量一個國家、一個民族乃至一個人文明程度的重要標準之一。而“環境意識”很重要的一個方面、就是在采取某些化學方法處理生產和生活過程中的問題時，不僅要考慮它明顯的暫時影響，還要考慮對環境的長遠影響。因此，從某種程度上講，只有具備良好的化學素養，才能形成較強的環境意識，才能更好地保護環境，改造環境。

化學實驗教學不僅要傳授知識、培養操作技能,還要培養學生保護環境的意識。在大力提倡素質教育的今天,對學生進行環境教育,提高學生的環保意識以及培養學生解決環保問題的能力是非常必要的。化學學科和環境保護科學聯系十分密切,應在化學教學中滲透環保意識、進行環保教育,這也是新課程理念的體現。

學生在初中階段就開設化學課，作為化學教育工作者，在化學實驗課中加進環境保護內容是普及幾代人環境意識的大事，筆者認為應從以下途徑實施：

一、規范實驗行為，用實驗手段強化環境意識

在化學實驗基本操作教學中，學生第一次進入實驗室上課時，教育學生一定要嚴格遵守操作規程進行操作，防止學生一味追求趣味而亂動手擺弄。要求學生在制取有毒氣體時，盡量利用少量的反應物來制取少量的有毒物質，把污染減少到最低程度。同時明確幾大問題：1. 化學實驗中產生或接觸到不少有毒物，學生應嚴格規范操作；2. 強調桌面上小小廢液缸的作用，不能將廢渣倒入水槽或地面；3. 為什么要設藥品回收處？定量小量藥品實驗的意義；4. 實驗室為什么設沙箱？使學生清楚實驗室各種設施用途，為規范實驗操作做好準備。德國偉大教育家第斯多惠曾說：“教師是學校里重要的師表，是直觀的最有教益的模范，是學生的最活生生的榜樣?！彼?，老師必須以身作則，嚴格規范實驗操作，才能更好指導學生進行操作練習。在以后一系列實驗中，不厭其煩地指導、提示、糾正。在不同實驗中，提出不同要求，例：學生實驗《二氧化碳的制取和性質》，產生不少廢酸液，在學生實驗前，必須弄清幾個問題：①反應后的廢液中會有什么成分？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？學生明白道理后都能自覺將廢液倒入廢液缸。通過一系列實驗，規范操作，

培養學生自覺節約藥品的習慣，盡可能減少污染，保證師生的健康，增強了環境意識。

二、改進實驗裝置向無污染方向發展

化學實驗總是伴隨氣體、液體或固體產物生成，這些產物絕大多數是有毒或有害物質。產生的有毒氣體直接影響實驗人員的身體健康，散發到空中的毒物對大氣造成污染。所以在不影響實驗結果的前提下改進實驗內容及儀器裝置，盡量減少實驗產物對環境的污染，既是廣大教育工作者多年致力奮斗的目標，又是提高環保意識，培養學生相應的素質，適應現代文明的需要。中學化學實驗進行環境保護改進的范例有很多。例如：在做紅磷、白磷著火點的比較水中白磷燃燒的實驗時，傳統的實驗方法是：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對準熱水中的白磷通入氧氣，使水中的白磷燃燒，白磷燃燒時，其表面的水會暴沸，水下白磷會到處“亂跑”，部分白磷會浮上水面燃燒。實驗過程中產生的白煙五氧化二磷容易污染環境，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，同學提出了改進方案：①將吸干水的白磷、紅磷分別加入到粗口徑試管內，塞上橡皮塞，再將試管同時浸入熱水里，紅磷不會燃燒，讓白磷在試管內安全的燃燒，不會對環境造成污染。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安全地燃燒，燃燒后的產物五氧化二磷溶于水可得磷酸，消除了隱患。

三、發展微型實驗，節約資源，減少污染

微型化實驗（簡稱ML實驗）是用微型化學儀器，極少量的試劑而獲得比較明顯的反應結果和準確的化學信息的一種新型的實驗方法。微型化學實驗在上世紀80年代初最先在美國開展，它具有現象明顯，效果良好，節省實驗材料和時間，減少污染、安全、便捷等優點，一開始問世就受到廣大教師、學生的歡迎。實踐證明微型化學實驗所用藥品、試劑僅為常規實驗的幾十分之一至千分之一。如酸堿中和滴定實驗：取無色酚酞試液少許于青霉素小瓶中，瓶塞上配兩個注射器，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，測定消耗鹽酸與氫氧化鈉的體積。本實驗裝置的優點為：①微型儀器造價低，易得、易自制；②節約藥品，實驗藥品量只有常規實驗的1/10；③實驗時間短，操作簡便易行，可以隨時控制反應的發生和進行；④便于測定消耗酸與堿的體積，從而測定酸或堿的濃度；⑤微型實驗現象明顯，便于學生普及及分組實驗。

實驗微型化、藥品微量化使化學實驗的排污量大大減少，尾氣、尾料和廢棄物回收處理也比較容易，因此能減少對環境的污染。更重要的是微型化學實驗本身就是對學生環保意識最生動、最現實的教育。

四、妥善處理化學實驗廢棄物，減少對環境的污染

化學實驗要產生大量的廢棄物，如果實驗廢液隨手倒入水槽，流入下水道，或雖然有廢液缸卻無回收處理辦法，學生做完實驗，實驗管理員把廢液一次性倒入下水道了事，這樣不僅會對環境造成污染，而且會淡化學生的環保意識，養成不良習慣。在實驗課中把實驗廢棄物進行無害化處理既可培養學生良好的實驗習慣，又使學生學到實際應用技術，還可以節約資源，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。學生在用高錳酸鉀制取氧氣的學生實驗中，有一部分同學為了制得更多的氧氣，加入較多量的高錳酸鉀，致使產生較多的殘留固體，這時候如果簡單的把它們倒到廢液缸中，這樣就會造成資源的浪費，也會造成土壤污染。讓學生進行討論如何進行廢物利用，可建議學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。在化學反應過程中產生的有毒氣體，應將有害氣體盡可能作化學處理，以消除或減少有害氣體的排放。若不能回收利用的，則應倒在規定的地方，以便清理。從而使學生在化學實驗中自覺養成保護環境的習慣。

在倡導實行素質教育的今天，致力于提高國民素質為目的的教育思想是社會可持續發展理論的重要組成部分。環境教育納入學校教育的正規體系是教育改革的必然，化學教育首當其沖，培養學生的環保意識，使學生成為環保衛士和環保宣傳員，通過學生去影響家庭，進而影響社會各個群體，加速環境保護意識的社會化。

參考文獻：

[1] 《微型化學實驗》，浙江科學技術出版社

[2] 徐春放、劉義杰，《在實驗教學中培養學生的環保意識》，1999．2