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淺談高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)安全
論文關(guān)鍵詞：高中化學(xué) 探究實(shí)驗(yàn) 安全與環(huán)保
論文摘 要：新課改要求我們通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強(qiáng)化科學(xué)探究意識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。但是，在實(shí)驗(yàn)探究中，有許多實(shí)驗(yàn)存在安全隱患，這往往容易被忽視。本文就高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)安全案例及學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)兩個(gè)方面進(jìn)行了有效的分析。
中學(xué)化學(xué)課本中，將近一百七十多個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，多屬于有毒、易燃、易爆物的制取及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)又接觸到了工業(yè)制硫酸、硝酸、合成氨工業(yè)、煉鐵、煉鋼、電解、電鍍等化工生產(chǎn)過(guò)程，可進(jìn)行環(huán)保教育滲透的內(nèi)容很多。在每章、每節(jié)的教學(xué)時(shí)，加強(qiáng)對(duì)環(huán)保教育的滲透，從化學(xué)角度出發(fā)，講明污染源的生成及危害原理，使學(xué)生知其然，也知其所以然，從原理上明白危害的原因及防護(hù)措施。例如講到水污染時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)講明白水污染的污染源主要是含有金屬離子的工業(yè)廢水的任意排放及農(nóng)藥的使用。常見(jiàn)的重金屬離子為鋇離子、汞離子、銅離子、鉻離子等。這些重金屬離子可使生物體內(nèi)蛋白質(zhì)凝固，一旦含有這些重金屬離子的水被人飲用，則會(huì)使人體中運(yùn)輸血液的血紅蛋白凝固而導(dǎo)致缺氧窒息死亡。
一、高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)安全案例分析
�。ㄒ唬┻`反操作規(guī)定。
案例1：點(diǎn)燃?xì)錃獗仨毾葯z驗(yàn)純度。可是，如果你在用鋅和鹽酸反應(yīng)制取氫氣的演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)鋅粒反應(yīng)完后，打開(kāi)反應(yīng)器的塞又裝上鋅粒，塞上塞就點(diǎn)燃，就會(huì)引起儀器爆炸。為什么會(huì)發(fā)生爆炸事故呢？這是因?yàn)槟氵`背了點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨殭z驗(yàn)純度的操作規(guī)定。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打開(kāi)塞裝鋅粒跟實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)裝鋅粒相同，反應(yīng)器里進(jìn)入了空氣，氫氣和氧氣混合，點(diǎn)燃都會(huì)發(fā)生爆炸。
案例2：在制乙烯時(shí)，在大試管里倒入酒精和濃硫酸，加熱時(shí)，就會(huì)發(fā)生液體噴出事故。為防止這樣的事故發(fā)生，在加熱液體制取氣體時(shí)，應(yīng)加入瓷片以防爆沸。還要注意，如果你用酒精和濃硫酸加入瓷片加熱制乙烯，用排水取氣法收集完畢時(shí)，先撤去了酒精燈，冷水就會(huì)沿導(dǎo)管流入盛濃硫酸的燒瓶，以致引起燒瓶炸裂。這是因?yàn)槟氵`背了實(shí)驗(yàn)操作而引起的。加熱制取氣體并用排水法收集，實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)，應(yīng)先把導(dǎo)管從水里撤出，再撤酒精燈。上面的操作正好顛倒了，先撤去了酒精燈，還沒(méi)來(lái)得及取導(dǎo)管，水就沿導(dǎo)管流入反應(yīng)器，引起儀器炸裂，濺出硫酸。
�。ǘ┯盟庍^(guò)量發(fā)生事故。
一些實(shí)驗(yàn)雖然劇烈，但試劑量小并無(wú)危險(xiǎn)，用藥量稍大便會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。
案例3：紅磷在氧氣里燃燒時(shí)，反應(yīng)很劇烈，但藥量少時(shí)并無(wú)危險(xiǎn)。在做分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生觀察紅磷在氧氣里燃燒時(shí)的現(xiàn)象，放入的藥量一定要適量，不得隨意用藥，否則就會(huì)發(fā)生意外事故。
案例4：配制銀氨溶液時(shí)，如果加入過(guò)量的氨水，且不隨配隨用，久置后再用，溶液中生成了容易爆炸的物質(zhì)，用時(shí)就會(huì)引發(fā)爆炸事故。此實(shí)驗(yàn)要防止加入過(guò)量氨水，銀氨溶液必須隨配隨用，不能久置。
案例5：銅和熱濃硫酸反應(yīng)，銅和硝酸反應(yīng)。盡量控制反應(yīng)物的用量，只要能得到正確的有明顯的結(jié)果，學(xué)生能觀察到其物質(zhì)的存在，了解和掌握它的性質(zhì)就可以了。
�。ㄈ┧幤坊烊腚s質(zhì)。
案例6：在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時(shí)，錯(cuò)把木炭粉當(dāng)作二氧化錳加入試管與氯酸鉀混合，使得藥品中混入了雜質(zhì)，造成了爆炸事故。因此用藥時(shí)要認(rèn)真辨清藥物，不得馬虎從事。
案例7：做甲烷的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，有人沒(méi)有把空氣排凈就點(diǎn)燃甲烷氣體，產(chǎn)生爆炸事故。此實(shí)驗(yàn)應(yīng)先做甲烷的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，再點(diǎn)燃甲烷氣體，以防空氣的混入，保證甲烷的純度，避免爆炸事故的發(fā)生。
�。ㄋ模┦褂檬錁�(biāo)簽未經(jīng)鑒定的試劑發(fā)生事故。
案例8：在配制溶液時(shí)錯(cuò)把硫酸當(dāng)鹽酸使用，造成傷害事故。凡失落標(biāo)簽的試劑一定要檢驗(yàn)確定后再使用，以避免傷害事故的發(fā)生。
�。ㄎ澹⿲�(shí)驗(yàn)室空氣不流通。
案例9：在演示氯氣、硫化氫、二氧化氮、一氧化碳等有毒氣體時(shí)，或?qū)W生實(shí)驗(yàn)可燃性氣體。如制氫氣、乙烯、乙炔等時(shí)，如果實(shí)驗(yàn)室空氣不流通，有毒、易燃?xì)怏w逸散到空氣中越積越多，達(dá)到一定濃度，會(huì)引起師生中毒或其他意外事故。因此實(shí)驗(yàn)室應(yīng)安置通風(fēng)櫥、換氣扇等通風(fēng)設(shè)施，必須做到實(shí)驗(yàn)室空氣流通。
二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全和環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng) 教師是對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育的主要實(shí)施者，教師的思想、言行對(duì)學(xué)生有最直接最有效的影響，從“安全意識(shí)”的培養(yǎng)角度來(lái)說(shuō)，教師應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：
�。ㄒ唬┮唤z不茍做好演示實(shí)驗(yàn)。
教師在演示實(shí)驗(yàn)中的一舉一動(dòng)都直接影響學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)的態(tài)度和方法，因此，哪怕是最常用儀器的使用也絲毫不能大意，對(duì)于一些有危險(xiǎn)隱患的實(shí)驗(yàn)更要充分備課，引導(dǎo)學(xué)生把不安全因素想全想透。
�。ǘ┖侠硎褂梅蠢�。
對(duì)于一些可以在實(shí)驗(yàn)室模擬的錯(cuò)誤操作導(dǎo)致的后果，教師可設(shè)計(jì)一些錯(cuò)誤的反例加以驗(yàn)證，以加深學(xué)生印象。如不純的可燃?xì)怏w點(diǎn)燃爆炸，水倒入濃H?2SO?4中進(jìn)行稀釋的后果；加熱時(shí)先撤酒精燈導(dǎo)致水回流引起試管炸裂等，只要條件允許，裝置設(shè)計(jì)合理，不會(huì)引起事故的均可一試。
�。ㄈ﹪�(yán)格監(jiān)督，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。
學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室親身體會(huì)的印象是最深的，中學(xué)生的年齡特點(diǎn)決定了他們對(duì)什么都好奇，好動(dòng)是他們的天性。因此，在平時(shí)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中除了講清楚規(guī)范操作，安全要求外，加強(qiáng)監(jiān)督也是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。
�。ㄋ模┰鰪�(qiáng)防范意識(shí)，培養(yǎng)自救能力。
例如：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿濺到身上時(shí)的處理，偶遇緊急情況時(shí)應(yīng)如何處理和進(jìn)行自救。
（五）利用錄像實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)真實(shí)可信。
對(duì)于一些較復(fù)雜、有危險(xiǎn)、要求高、時(shí)間長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)，不適合課堂演示，則拍成錄像，于課堂播放。這樣，既保證了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和直觀性，又便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同時(shí)也提高了課堂密度。
案例10：如講“碳還原二氧化碳”時(shí)，很多同學(xué)很難想象這個(gè)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)該怎樣做。我經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)之后，確定采用鐵管作為木炭還原二氧化碳的反應(yīng)器，然后把實(shí)驗(yàn)拍成2分鐘的錄像，這樣把一個(gè)復(fù)雜、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)帶到課堂，起到了良好的效果。其次，為了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在制取一些有毒物質(zhì)（氣體、液體）時(shí)，要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，盡量避免氣體外逸或液體泄漏亂淌。對(duì)有害尾氣要增加吸收或轉(zhuǎn)化裝置，不能任意排入大氣中。如制取二氧化硫、硫化氫、二氧化氮、氯氣等有毒氣體時(shí)，對(duì)其尾氣的處理，可用堿溶液（如氫氧化Na溶液）來(lái)吸收。
三、收獲與反思
綜上所述，只要我們了解各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)事故發(fā)生的引發(fā)原因，遵循操作規(guī)程，認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行操作，就可避免各種事故的發(fā)生，做到安全實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)操作中，還要教育學(xué)生一定要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程進(jìn)行操作，防止學(xué)生一昧追求趣味而亂動(dòng)手?jǐn)[弄。要求學(xué)生在制取有毒氣體時(shí)，盡量利用少量的反應(yīng)物來(lái)制取少量的有毒物質(zhì)，把污染減少到最低程度。安全實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要按照操作規(guī)定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，危險(xiǎn)也能變?yōu)榘踩�。反之，安全也變得不安全。但也不要害怕，也不必滿(mǎn)腹恐懼不敢動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；要熟悉操作規(guī)定，了解反應(yīng)規(guī)律，不懂要問(wèn)，不可蠻干。否則，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一旦發(fā)生事故，危及師生的安全，甚至嚴(yán)重致殘?jiān)斐山K生不幸，且會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，事關(guān)重大，務(wù)必高度警惕。
參考文獻(xiàn)
[1] 關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的安全問(wèn)題
[2] 夏正盛.高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)教師讀本[M].武漢：華中師范大學(xué)出版社，2003：44-46.
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