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如何在实验课教学中渗透环境教育

2009-05-07高艳萍

学周刊·下旬刊 2009年3期
关键词:微型化环境教育实验

高艳萍

摘要:实验为环境教育的实施提供了实践平台,为了充分发挥实验在环境教育中的作用,在教学中应注重四个方面:实验管理规范化、化学实验密闭化、单一实验综合化、化学实验微型化。

关键词: 环境教育;实验;微型化

实验是化学教学的重要环节,也为环境教育的实施提供了实践平台。在教学中可以通过实验课教学培养学生保护环境的积极态度和行为。

为了充分发挥实验在环境教育中的作用,在教学中应注重以下几个方面:

一、实验管理规范化

化学实验中,培养学生良好的实验习惯,不随意丢弃实验后的残留物,加强生成物的回收和消害处理。如在一氧化碳还原氧化铜(氧化铁)的实验中,将尾气中的一氧化碳点燃,不仅消除了毒害,还可以用做热源。演示实验和学生实验及课外活动的实验固体或液体废弃物,不能直接遗弃或排入下水道中,实验室里要有废液缸等容器,要求学生将残留物集中起来,再进行化学分析并作化学处理,直致无害无毒,然后遗弃或排放。

另外,树立学生的环境保护意识,养成节约实验药品的习惯,指导学生进行分类回收和再利用。比如要制取1升氯气(标准状况下),通过计算大约需要4克二氧化锰,此时就要用天平称取,不要用药匙随便取几匙了事。这样做不仅使化学试剂得到了充分利用,有了节约意识,而且对环境保护做出了贡献。

二、化学实验密闭化

化学实验密闭化,就是指反应产生的气体、液体和固体都予以收集和处理,避免敞开操作,防止反应物质散逸到周围环境中,同时尽量做到反应物质的充分循环利用。这种做法在高中教材中有多处体现,例如:高一第二章实验2-7,用气球套在试管口,便于学生观察到结果,同时避免气体散逸;高二第一章实验1-6,采用无色透明塑料袋将试管口罩上并系紧,这样不会影响观察现象,还可以避免有害气体NO、NO2在教室的扩散。

三、单一实验综合化

课本上的演示实验绝大多数都是单一性质实验或验证实验,对化学现象侧重于现象本身的观察和描述,不可能对

产生该现象时的条件进行详细地讨论或探究,忽略了实验过程,因而失去了许多深入了解或理解化学实验机理的机会。此外,单一实验的重复演示会加重实验场所的污染,又会造成药品的浪费。把这些单一的演示实验综合起来,既可以减少药品的浪费、环境的污染,还可以节约演示时间,从而有充分的时间引导学生分析实验过程中的各种问题,培养学生分析综合实验的能力,加深对知识的理解。

设计综合实验所涉及的仪器是由一些简单仪器构成的、适合不同实验要求的实验装置,它可以由学生参与设计和操作,有利于发挥他们课堂主体地位的作用,使学生在课堂上有独立思考和实践的机会和时间。学生参与综合实验设计的体验和实践过程,其重要价值不在于通过学习学会多少知识、获得多少技能,而在于从中获得独立探

索、自主创新的机会,获得对科学发现和研究过程的真实感受。

四、化学实验微型化

微型化学实验就是用微型化的仪器、装置和极少量的试剂做化学实验的一种方法。微型化学实验有两个基本特征:仪器微型化和试剂用量少。但是微型实验不是常规实验的简单缩微或减量,而是在微型化的条件下,对实验重新设计和探索,以达到以尽量少的试剂获取尽可能多的化学信息的目的。

(一)微型化学实验的特点

1.使用微型化的仪器

利用小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的仪器。如“氯、溴、碘的性质,氯离子的检验”、“同周期、同主族元素性质的递变”、“浓硫酸的性质”、“硫酸根离子的检验”等实验中均可用小试管来代替常规试管或在点滴板上进行。原来按书本上要求做,完成性质实验的全过程一般需十多分钟,现在只需三分钟左右即可。由此,还可大大减少能源的消耗。

2.减少药品的用量

酚酞、石蕊、品红、甲基橙等指示剂均适当降低浓度,如酚酞、石蕊原浓度为0.5%~1.0%,可减少到0.1%~0.25%。而以上实验药品的减量都不影响实验效果。因此,在保证获取最有效实验信息的前提下,应尽可能地降低实验药品用量、减少药品损耗、预防环境污染。

3.利用废弃“物品”来设计

教材中氢气与氯气的爆炸实验是在玻璃集气瓶中进行的,进行起来有一定的危险性,往往容易产生“畏惧”心理。在实验时可利用“娃哈哈”果奶的塑料瓶子,不仅收集有毒氯气的量减少了,而且瓶子是塑料的,发生爆炸时的危险性也大大降低了。

利用废旧的针筒与输液管做微型化学实验。如:铜与硝酸的反应等。让废旧的针筒作为反应器,输液管作为导气、导液管,输液管上控制流量的开关可控制液体和气体的出入。

(二) 微型化学实验的作用及不足

微型化学实验有利于培养学生学习化学的兴趣,可以使绝大多数学生都有动手做实验的机会,有利于培养学生既动脑又动手、理论联系实际和解决实际问题的能力;有利于培养学生关心自然、关心社会的情感和创新精神。但是,微型化学实验有它的不足之处:首先由于仪器、装置及实验规模都小,实验的可见度低。如果不采用放大实验现象的补救手段,不宜用于演示实验。其次,微型化学实验的反应物及产物的量都小,沾附在容器壁上的药物占整个反应物或生成物的比例偏大,在制备实验、定量实验中因产率过低而使实验无法得到准确的结果。另外有的时候还会存在实验的规范性不够的情况。

参考文献:

1.张钟宪等.环境与绿色化学[M].北京:清华大学出版社,2006.

2.杨莉.环境保护与化学教育[J].新课程(教师版).2007(10).

3.席晓光,李东平.绿色化学、环境保护与素质教育.科技咨询导报.2007(19).

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