谈中学化学实验教学中环境教育的落实

谈中学化学实验教学中环境教育的落实

环境教育是整个中华民族的环境保护事业与教育事业的一个重要组织部分，它不但拓展了教育领域，而且为教育事业注入了新的活力。虽说中学化学实验对化学教学质量的提高起非常重要的作用。同时，化学学科又是对学生进行环保教育的重要学科之一，化学课堂教学更是对学生进行环保教育的主阵地，特别是化学实验教学，是对学生进行环保教育最直观有效的途径。
        化学实验会使用到许多对环境有害的化学物质，也会排放出有害气体，产生污水，对实验后的化学物质进行处理和尽量减少有害气体、污水的排放是化学实验教学中对学生进行环境教育的主要途径。高中化学新课程将“通过实验学化学”作为线索，新增了很多化学实验，通过化学实验教学使学生体验科学探究的过程，进一步激发学习化学的兴趣，进一步强化科学探究的意识，从而促进学生学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力，同时也强调化学实验教学同时也肩负着对青年学生进行环境教育的重要作用。
        经实践摸索，我认为主要应该从以下几方面加强对青年学生进行环境教育。
        一、引导学生树立绿色化学理念。绿色化学是人类和自然和谐相处的化学，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料，最大限度地节约能源，在化工生产各个环节都实现净化和无污染的反应。其具体内涵主要体现在5个“R”上，即减量、重复使用、回收、再生、拒用。在化学实验教学中如何落实“绿色化学”的理念呢？
　　第一，减量——药品减量、洗涤用水减量。减少排污首先要把握两个“减量”。（一）减少药品使用量。化学实验所用药品的量以能达到实验效果的最少量为最佳，即应大力推广“微型实验”。现行教材中给定的药品用量大多数是偏多的，减量势在必行。（二）减少洗涤用水量。长期以来，人们以水为净，洗得越净越好，很少考虑洗脏了多少水，污染了多少水。化学实验完毕，所用玻璃仪器都要洗净以备下次再用，往往没有将反应器中的药液倒尽就用水冲洗，这样大量的化学药品随水一起冲走，增加了用水量。为减少洗涤用水量，将试管中的药液先倒净后再水洗，洗分初洗和清洗，初洗用最少量的水，洗涤后的水收集处理，不直接进入下水道排放。这样不仅节约用水，进入下水道的化学药品量也大大减少，也达到了减少污染水源的目的。
　　第二，重复使用。现实生活中许多物质可以回收利用，如我国金属产品三分之一以上的原料来自再生资源，化学实验取用的药品也可以重复使用，如：化学必修2第30至31页活动与探究[实验1]和[实验2]分别取出5mL12％、4％的过氧化氢做对比实验，[实验3]的实验完全可以利用前两实验的药品而不用再取药品。其次，初洗用水可以重复使用，多支试管用一盆水洗，既提高了水的利用率，也进一步减少了用水量。
        第三，回收利用。化学实验完毕的很多药品可以回收利用，如化学必修1第68页活动与探究实验中的浓硝酸、浓硫酸，第19页、46页萃取后的四氯化碳；化学必修2第30页活动与探究[实验2]用过的MnO2，第35页活动与探究[实验2]氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应后的固体都可回收再供其它实验用。这样不仅节约了药品，也减少了会对环境造成污染的有害物质的排放。
　　第四，拒用。对一些会对学生造成损害的实验物质应该“拒用”，这里的拒用不是放弃不做该实验，而是通过研究改进实验方案（研究改进实验方案还有一个前提就是良好的实验效果），减少对环境有害物的产生，或者是对有害物质进行处理以达到减少对环境伤害的目的。 
如化学必修2第44页观察与思考实验电解饱和氯化铜溶液，该实验要验证电解池两极电解的产物，阴极产生红色的铜，现象很明显，但阳极产生的氯气黄绿色观察不明显且产生的氯气对人体有害，通过研究把阳极进行改进：用一支下端截去的小试管套住阳极，试管口用导气管把电解产生的气体导出检验后通入到氢氧化钠溶液吸收，这样既能在小试管中观察产生的气体颜色又能把对环境有害物进行处理；另外，高中化学新课程苏教版安排的有些学生活动与探究实验并不适宜学生做，譬如必修1第42至43页活动与探究[实验1]和[实验4]学生直接使用氯气等实验、必修2第63页活动与探究[实验1、2]就应该改为观察与思考实验。       二、化学实验过程中努力做到有害气体“零排放”。化学实验过程中经常会产生Cl2、SO2、NO2、NO、CO等对环境有害气体，实验过程中无论是学生探究还是教师演示都必须对尾气进行吸收处理，不直接排放。第一，设计联合装置，使反应在全封闭和可控制的条件下进行。如必修1第42页观察与思考实验设计联合装置，按照制取Cl2→除HCl（饱和食盐水）→干燥（浓硫酸）→漂白实验（干有色纸）→漂白实验（湿有色纸）→收集Cl2集气瓶→尾气吸收（氢氧化钠溶液）设计联合装置使实验在封闭体系中进行；再如第88页SO2性质，按照制取SO2→漂白实验（品红溶液）→性质实验（氯化钡溶液）→性质实验（滴有H2O2氯化钡溶液）→尾气吸收（氢氧化钠溶液）；第100页NO2、NO制取与性质设计的联合装置进行，能有效防止有毒气体NO2、NO的排放，减少环境污染。
        第二，化学实验中还应尽量减少有害气体的生成，如必修1第92页观察与思考[实验3]中的铜片改用可抽动的螺旋状的铜丝，当实验结束时向上抽动铜丝，使其离开浓硫酸，防止继续反应生成SO2。
　　通过设计联合装置，不仅能防止有害气体排放，培养学生的环境意识，而且有利于学生对化学知识的系统掌握，进一步培养学生的综合运用化学知识的能力。通过教师引导学生设计联合装置时，培养学生的创新精神和实践能力。
        三、引导学生对化学实验产生的污水进行处理。我国有关环境保护法律中明确规定：预防为主，谁污染谁治理，强化环境管理。但是，长期以来，学校化学实验室的污水没有经过任何处理便沿着一条条暗管排入江河，无形中造成更多水体污染。学校作为培养未来接班人的殿堂，一边大力宣讲环境保护的重要性，保护我们赖以生存的家园，号召广大学生同破坏环境的行为作斗争。另一边又在不自觉地污染着环境，确实存在自相矛盾、处境尴尬的事实。学校应从自身践行保护环境，对教育学生更具说服力。与其领着学生走出校门走马观花参观工厂的污水处理情况，不如引导学生亲自参入污水处理的实践行动。进一步体现科学探究的过程，体现重视探究性学习培养探究的能力的态度。
        学校实验室污水处理通过学生的研究性学习过程能得到很好地落实。首先减少污水的产生。实验前各研究性学习小组成员准备好废物收集装置和盛初洗用水装置，在实验完成后督促落实废物收集，负责仪器初洗。第二，引导学生对污水进行处理。初洗污水全年段收集后，引导研究性学习小组成员分析污水中的有害物质，讨论研究净化方案。如必修1第66页活动与探究[实验1、2]实验后的污水中含有Al3+对水质有害，引导学生研究除去的方案并组织实施。污水排放前组织学生进行检验，达到排放要求后再进行排放，收集到废物可以转交给有关化工厂进行回收利用，节约资源，变废为宝，创造经济效益。
        总之，人类与自然和谐相处，人人需要树立绿色化学理念。学校化学学科教育是对学生推行环保教育的前卫阵地。化学教师要担当起引导每个学生学会合理节约、利用资源和推广节约、替代、循环利用资源及治理污染的先进技术的排头兵职责，为增强全社会生态文明观念，动员全国人民积极投身于资源节约型、环境友好型社会建设工作竭尽己责，把环境保护重任持之以恒、真抓实效地进行到底，让地球家园永保纯净安全。 

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