化学实验教学与环境意识的培养

王志国

环境污染是当今一个全球性问题，环境保护也是世界各国所关注的热点，环境意识已成为当代人类文化素质的重要组成部分，并成为衡量一个国家、一个民族乃至一个人文明程度的重要标准之一。而“环境意识”很重要的一个方面、就是在采取某些化学方法处理生产和生活过程中的问题时，不仅要考虑它明显的暂时影响，还要考虑对环境的长远影响。因此，从某种程度上讲，只有具备良好的化学素养，才能形成较强的环境意识，才能更好地保护环境，改造环境。

化学实验教学不仅要传授知识、培养操作技能,还要培养学生保护环境的意识。在大力提倡素质教育的今天,对学生进行环境教育,提高学生的环保意识以及培养学生解决环保问题的能力是非常必要的。化学学科和环境保护科学联系十分密切,应在化学教学中渗透环保意识、进行环保教育,这也是新课程理念的体现。

学生在初中阶段就开设化学课，作为化学教育工作者，在化学实验课中加进环境保护内容是普及几代人环境意识的大事，笔者认为应从以下途径实施：

一、规范实验行为，用实验手段强化环境意识

在化学实验基本操作教学中，学生第一次进入实验室上课时，教育学生一定要严格遵守操作规程进行操作，防止学生一味追求趣味而乱动手摆弄。要求学生在制取有毒气体时，尽量利用少量的反应物来制取少量的有毒物质，把污染减少到最低程度。同时明确几大问题：1. 化学实验中产生或接触到不少有毒物，学生应严格规范操作；2. 强调桌面上小小废液缸的作用，不能将废渣倒入水槽或地面；3. 为什么要设药品回收处？定量小量药品实验的意义；4. 实验室为什么设沙箱？使学生清楚实验室各种设施用途，为规范实验操作做好准备。德国伟大教育家第斯多惠曾说：“教师是学校里重要的师表，是直观的最有教益的模范，是学生的最活生生的榜样。”所以，老师必须以身作则，严格规范实验操作，才能更好指导学生进行操作练习。在以后一系列实验中，不厌其烦地指导、提示、纠正。在不同实验中，提出不同要求，例：学生实验《二氧化碳的制取和性质》，产生不少废酸液，在学生实验前，必须弄清几个问题：①反应后的废液中会有什么成分？②排污管都是生铁的，废液能否直接倒入下水道？③废液中可提取哪些物质？学生明白道理后都能自觉将废液倒入废液缸。通过一系列实验，规范操作，

培养学生自觉节约药品的习惯，尽可能减少污染，保证师生的健康，增强了环境意识。

二、改进实验装置向无污染方向发展

化学实验总是伴随气体、液体或固体产物生成，这些产物绝大多数是有毒或有害物质。产生的有毒气体直接影响实验人员的身体健康，散发到空中的毒物对大气造成污染。所以在不影响实验结果的前提下改进实验内容及仪器装置，尽量减少实验产物对环境的污染，既是广大教育工作者多年致力奋斗的目标，又是提高环保意识，培养学生相应的素质，适应现代文明的需要。中学化学实验进行环境保护改进的范例有很多。例如：在做红磷、白磷着火点的比较水中白磷燃烧的实验时，传统的实验方法是：①在500毫升的烧杯中注入约400毫升的沸水，投入一小块白磷。在烧杯上盖薄铜片，再放一小块用滤纸吸去表面水分的白磷，可以观察到铜片上的白磷燃烧。②对准热水中的白磷通入氧气，使水中的白磷燃烧，白磷燃烧时，其表面的水会暴沸，水下白磷会到处“乱跑”，部分白磷会浮上水面燃烧。实验过程中产生的白烟五氧化二磷容易污染环境，水中的白磷燃烧存在着不安全隐患。综合考虑燃烧所需的条件，同学提出了改进方案：①将吸干水的白磷、红磷分别加入到粗口径试管内，塞上橡皮塞，再将试管同时浸入热水里，红磷不会燃烧，让白磷在试管内安全的燃烧，不会对环境造成污染。②将热水里的白磷用小漏斗罩住，通入空气，让白磷在水下漏斗内安全地燃烧，燃烧后的产物五氧化二磷溶于水可得磷酸，消除了隐患。

三、发展微型实验，节约资源，减少污染

微型化实验（简称ML实验）是用微型化学仪器，极少量的试剂而获得比较明显的反应结果和准确的化学信息的一种新型的实验方法。微型化学实验在上世纪80年代初最先在美国开展，它具有现象明显，效果良好，节省实验材料和时间，减少污染、安全、便捷等优点，一开始问世就受到广大教师、学生的欢迎。实践证明微型化学实验所用药品、试剂仅为常规实验的几十分之一至千分之一。如酸碱中和滴定实验：取无色酚酞试液少许于青霉素小瓶中，瓶塞上配两个注射器，一支注射器中盛有稀盐酸，另一支注射器中盛有氢氧化钠溶液，先滴加氢氧化钠溶液，无色酚酞试液变红，再滴加稀盐酸至红色刚好消失，测定消耗盐酸与氢氧化钠的体积。本实验装置的优点为：①微型仪器造价低，易得、易自制；②节约药品，实验药品量只有常规实验的1/10；③实验时间短，操作简便易行，可以随时控制反应的发生和进行；④便于测定消耗酸与碱的体积，从而测定酸或碱的浓度；⑤微型实验现象明显，便于学生普及及分组实验。

实验微型化、药品微量化使化学实验的排污量大大减少，尾气、尾料和废弃物回收处理也比较容易，因此能减少对环境的污染。更重要的是微型化学实验本身就是对学生环保意识最生动、最现实的教育。

四、妥善处理化学实验废弃物，减少对环境的污染

化学实验要产生大量的废弃物，如果实验废液随手倒入水槽，流入下水道，或虽然有废液缸却无回收处理办法，学生做完实验，实验管理员把废液一次性倒入下水道了事，这样不仅会对环境造成污染，而且会淡化学生的环保意识，养成不良习惯。在实验课中把实验废弃物进行无害化处理既可培养学生良好的实验习惯，又使学生学到实际应用技术，还可以节约资源，变废为宝，变害为利。例如废酸液可用石灰乳或碳酸钠等中和。学生在用高锰酸钾制取氧气的学生实验中，有一部分同学为了制得更多的氧气，加入较多量的高锰酸钾，致使产生较多的残留固体，这时候如果简单的把它们倒到废液缸中，这样就会造成资源的浪费，也会造成土壤污染。让学生进行讨论如何进行废物利用，可建议学生将这些残留固体用做氯酸钾分解制取氧气的催化剂，或做为化肥施用于花、木、草、树。在化学反应过程中产生的有毒气体，应将有害气体尽可能作化学处理，以消除或减少有害气体的排放。若不能回收利用的，则应倒在规定的地方，以便清理。从而使学生在化学实验中自觉养成保护环境的习惯。

在倡导实行素质教育的今天，致力于提高国民素质为目的的教育思想是社会可持续发展理论的重要组成部分。环境教育纳入学校教育的正规体系是教育改革的必然，化学教育首当其冲，培养学生的环保意识，使学生成为环保卫士和环保宣传员，通过学生去影响家庭，进而影响社会各个群体，加速环境保护意识的社会化。

参考文献：

[1] 《微型化学实验》，浙江科学技术出版社

[2] 徐春放、刘义杰，《在实验教学中培养学生的环保意识》，1999．2