張海青
化學實驗存在著一定的環境污染隱患。筆者根據課標要求,結合自身的教學經驗,對部分化學實驗進行了改進,以教育學生保護環境、節省能源。
巧用實驗儀器,預防大氣污染。大氣污染源主要來自粉塵和有毒氣體,初中化學課本里有很多易對空氣造成污染的實驗。
在實驗2-3“硫分別在空氣和氧氣里燃燒”中,硫在敞口集氣瓶中燃燒,會產生有刺激性氣味的二氧化硫氣體,如果它逸散在教室里,不但會損害師生的身體健康,更會污染空氣,增加酸雨隱患,甚至可能形成亞硫酸,對土壤造成污染。為此,筆者采用了這樣的處理方法:將硫粉放在置于鐵柴臺上的石棉網表面,用內壁沾有濃氫氧化鈉溶液的500ml大燒杯倒扣在硫粉上面,石棉網下用酒精燈加熱。這樣做不僅能使學生看到明顯的實驗現象,而且能使生成的二氧化硫及時與氫氧化鈉溶液發生反應,避免其逸散到空氣中,對環境造成污染。
又如實驗2-1“測定空氣里氧氣的含量”,先在瓶外用燃燒匙將紅磷在酒精燈上點燃,再伸入集氣瓶的做法,不僅會造成實驗誤差,而且在集氣瓶外生成的五氧化二磷對大氣也是一種污染。筆者參照物理學中凸透鏡聚光的相關知識,先將未點燃的紅磷放入充滿空氣的集氣瓶中,再利用凸透鏡引燃集氣瓶內的紅磷,這樣不僅減小了實驗誤差,還避免了生成的五氧化二磷從瓶內逸散而污染大氣。
一氧化碳是一種極易引起人體中毒的氣體,筆者處理“用一氧化碳還原氧化銅”的實驗尾氣(可能含有少量的一氧化碳)時,改進了用氣球收集后集中處理或者在尾氣管末端直接放一盞酒精燈燒掉的一般做法,引導學生將排放尾氣的導管轉換方向,讓導管末端直接對著在給氧化銅加熱的酒精燈火焰上,這樣做不僅能消除大氣污染隱患,還能增加酒精燈的熱值。
集中處理廢液,預防水源污染。化學實驗不可避免的會產生廢液,廢液的直接排放必然會引起水源污染。筆者引導學生利用化學反應集中處理實驗廢液,使其達到安全標準后,再集中排放。
酸堿鹽類物質的化學實驗廢液大多都會對水源造成污染,如“中和反應”及“用pH試紙檢測幾種溶液的酸堿度”的實驗廢液含有大量酸性物質或堿性物質,不能將其直接排放到下水道。針對這種情況,筆者組織學生分別將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進行充分反應,并用pH試紙監測,直至溶液接近中性時再倒入下水道,在避免污染學校附近水源的基礎上,增強了學生的實踐能力。
結合物理手段,預防其他污染。化學實驗還可能造成金屬污染、光污染等其他環境污染。
例如,在探究“金屬活動性順序”的實驗中,會有大量銀離子、鋁離子、銅離子的出現,存在一定的金屬污染的可能性。筆者引導學生用過濾的方法對實驗殘余物進行固液分離,將附著在鋁絲上的銅粉和附著在銅絲上的銀粉進行回收、清洗、烘干以備用。
光污染在初中化學里主要體現在實驗5-2“鎂條在空氣中燃燒”。實驗中,耀眼的白光確實吸引了學生,但也對學生的視力造成了一定的傷害。針對這種情況,筆者在實驗前要求學生盡可能遠離實驗操作臺,減少強光對學生眼睛的傷害。另外,筆者準備了一張黑色的硬紙片,當鎂條點燃后立即用硬紙片罩在白光上方,一方面利用黑白色差緩解強光對眼睛的傷害,另一方面讓白煙中的氧化鎂顆粒附著在硬紙片上,盡可能地減少實驗誤差,以便于后續對質量的分析。
(作者單位:大冶市教學研究室)
責任編輯??劉佳