张海青
化学实验存在着一定的环境污染隐患。笔者根据课标要求,结合自身的教学经验,对部分化学实验进行了改进,以教育学生保护环境、节省能源。
巧用实验仪器,预防大气污染。大气污染源主要来自粉尘和有毒气体,初中化学课本里有很多易对空气造成污染的实验。
在实验2-3“硫分别在空气和氧气里燃烧”中,硫在敞口集气瓶中燃烧,会产生有刺激性气味的二氧化硫气体,如果它逸散在教室里,不但会损害师生的身体健康,更会污染空气,增加酸雨隐患,甚至可能形成亚硫酸,对土壤造成污染。为此,笔者采用了这样的处理方法:将硫粉放在置于铁柴台上的石棉网表面,用内壁沾有浓氢氧化钠溶液的500ml大烧杯倒扣在硫粉上面,石棉网下用酒精灯加热。这样做不仅能使学生看到明显的实验现象,而且能使生成的二氧化硫及时与氢氧化钠溶液发生反应,避免其逸散到空气中,对环境造成污染。
又如实验2-1“测定空气里氧气的含量”,先在瓶外用燃烧匙将红磷在酒精灯上点燃,再伸入集气瓶的做法,不仅会造成实验误差,而且在集气瓶外生成的五氧化二磷对大气也是一种污染。笔者参照物理学中凸透镜聚光的相关知识,先将未点燃的红磷放入充满空气的集气瓶中,再利用凸透镜引燃集气瓶内的红磷,这样不仅减小了实验误差,还避免了生成的五氧化二磷从瓶内逸散而污染大气。
一氧化碳是一种极易引起人体中毒的气体,笔者处理“用一氧化碳还原氧化铜”的实验尾气(可能含有少量的一氧化碳)时,改进了用气球收集后集中处理或者在尾气管末端直接放一盏酒精灯烧掉的一般做法,引导学生将排放尾气的导管转换方向,让导管末端直接对着在给氧化铜加热的酒精灯火焰上,这样做不仅能消除大气污染隐患,还能增加酒精灯的热值。
集中处理廢液,预防水源污染。化学实验不可避免的会产生废液,废液的直接排放必然会引起水源污染。笔者引导学生利用化学反应集中处理实验废液,使其达到安全标准后,再集中排放。
酸碱盐类物质的化学实验废液大多都会对水源造成污染,如“中和反应”及“用pH试纸检测几种溶液的酸碱度”的实验废液含有大量酸性物质或碱性物质,不能将其直接排放到下水道。针对这种情况,笔者组织学生分别将装有氢氧化钠溶液的废液和装有大量稀盐酸的废液混合到一个大废液缸内进行充分反应,并用pH试纸监测,直至溶液接近中性时再倒入下水道,在避免污染学校附近水源的基础上,增强了学生的实践能力。
结合物理手段,预防其他污染。化学实验还可能造成金属污染、光污染等其他环境污染。
例如,在探究“金属活动性顺序”的实验中,会有大量银离子、铝离子、铜离子的出现,存在一定的金属污染的可能性。笔者引导学生用过滤的方法对实验残余物进行固液分离,将附着在铝丝上的铜粉和附着在铜丝上的银粉进行回收、清洗、烘干以备用。
光污染在初中化学里主要体现在实验5-2“镁条在空气中燃烧”。实验中,耀眼的白光确实吸引了学生,但也对学生的视力造成了一定的伤害。针对这种情况,笔者在实验前要求学生尽可能远离实验操作台,减少强光对学生眼睛的伤害。另外,笔者准备了一张黑色的硬纸片,当镁条点燃后立即用硬纸片罩在白光上方,一方面利用黑白色差缓解强光对眼睛的伤害,另一方面让白烟中的氧化镁颗粒附着在硬纸片上,尽可能地减少实验误差,以便于后续对质量的分析。
(作者单位:大冶市教学研究室)
责任编辑 刘佳