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淺談高中化學探究性實驗教學中的實驗安全
論文關鍵詞：高中化學 探究實驗 安全與環(huán)保
論文摘 要：新課改要求我們通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發(fā)學習化學的興趣，強化科學探究意識，促進學習方式的轉(zhuǎn)變，在實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。但是，在實驗探究中，有許多實驗存在安全隱患，這往往容易被忽視。本文就高中化學探究性實驗教學中的實驗安全案例及學生實驗環(huán)保意識的培養(yǎng)兩個方面進行了有效的分析。
中學化學課本中，將近一百七十多個化學實驗，多屬于有毒、易燃、易爆物的制取及性質(zhì)實驗，同時又接觸到了工業(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)過程，可進行環(huán)保教育滲透的內(nèi)容很多。在每章、每節(jié)的教學時，加強對環(huán)保教育的滲透，從化學角度出發(fā)，講明污染源的生成及危害原理，使學生知其然，也知其所以然，從原理上明白危害的原因及防護措施。例如講到水污染時，應重點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，則會使人體中運輸血液的血紅蛋白凝固而導致缺氧窒息死亡。
一、高中化學探究性實驗教學中的常見實驗安全案例分析
（一）違反操作規(guī)定。
案例1：點燃氫氣必須先檢驗純度。可是，如果你在用鋅和鹽酸反應制取氫氣的演示實驗過程中，當鋅粒反應完后，打開反應器的塞又裝上鋅粒，塞上塞就點燃，就會引起儀器爆炸。為什么會發(fā)生爆炸事故呢？這是因為你違背了點燃氫氣前必須檢驗純度的操作規(guī)定。實驗過程中打開塞裝鋅粒跟實驗開始時裝鋅粒相同，反應器里進入了空氣，氫氣和氧氣混合，點燃都會發(fā)生爆炸。
案例2：在制乙烯時，在大試管里倒入酒精和濃硫酸，加熱時，就會發(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，應加入瓷片以防爆沸。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，先撤去了酒精燈，冷水就會沿導管流入盛濃硫酸的燒瓶，以致引起燒瓶炸裂。這是因為你違背了實驗操作而引起的。加熱制取氣體并用排水法收集，實驗完畢時，應先把導管從水里撤出，再撤酒精燈。上面的操作正好顛倒了，先撤去了酒精燈，還沒來得及取導管，水就沿導管流入反應器，引起儀器炸裂，濺出硫酸。
（二）用藥過量發(fā)生事故。
一些實驗雖然劇烈，但試劑量小并無危險，用藥量稍大便會發(fā)生危險。
案例3：紅磷在氧氣里燃燒時，反應很劇烈，但藥量少時并無危險。在做分組實驗時，讓學生觀察紅磷在氧氣里燃燒時的現(xiàn)象，放入的藥量一定要適量，不得隨意用藥，否則就會發(fā)生意外事故。
案例4：配制銀氨溶液時，如果加入過量的氨水，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)，用時就會引發(fā)爆炸事故。此實驗要防止加入過量氨水，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，銅和硝酸反應。盡量控制反應物的用量，只要能得到正確的有明顯的結(jié)果，學生能觀察到其物質(zhì)的存在，了解和掌握它的性質(zhì)就可以了。
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案例6：在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時，錯把木炭粉當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。因此用藥時要認真辨清藥物，不得馬虎從事。
案例7：做甲烷的演示實驗時，有人沒有把空氣排凈就點燃甲烷氣體，產(chǎn)生爆炸事故。此實驗應先做甲烷的性質(zhì)實驗，再點燃甲烷氣體，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┦褂檬錁撕炍唇�(jīng)鑒定的試劑發(fā)生事故。
案例8：在配制溶液時錯把硫酸當鹽酸使用，造成傷害事故。凡失落標簽的試劑一定要檢驗確定后再使用，以避免傷害事故的發(fā)生。
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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，或?qū)W生實驗可燃性氣體。如制氫氣、乙烯、乙炔等時，如果實驗室空氣不流通，有毒、易燃氣體逸散到空氣中越積越多，達到一定濃度，會引起師生中毒或其他意外事故。因此實驗室應安置通風櫥、換氣扇等通風設施，必須做到實驗室空氣流通。
二、學生實驗安全和環(huán)保意識的培養(yǎng) 教師是對學生進行教育的主要實施者，教師的思想、言行對學生有最直接最有效的影響，從“安全意識”的培養(yǎng)角度來說，教師應做到以下幾點：
�。ㄒ唬┮唤z不茍做好演示實驗。
教師在演示實驗中的一舉一動都直接影響學生動手實驗時的態(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，對于一些有危險隱患的實驗更要充分備課，引導學生把不安全因素想全想透。
（二）合理使用反例。
對于一些可以在實驗室模擬的錯誤操作導致的后果，教師可設計一些錯誤的反例加以驗證，以加深學生印象。如不純的可燃氣體點燃爆炸，水倒入濃H?2SO?4中進行稀釋的后果；加熱時先撤酒精燈導致水回流引起試管炸裂等，只要條件允許，裝置設計合理，不會引起事故的均可一試。
（三）嚴格監(jiān)督，培養(yǎng)學生良好的實驗習慣。
學生進入實驗室親身體會的印象是最深的，中學生的年齡特點決定了他們對什么都好奇，好動是他們的天性。因此，在平時學生實驗中除了講清楚規(guī)范操作，安全要求外，加強監(jiān)督也是必不可少的一個環(huán)節(jié)。
（四）增強防范意識，培養(yǎng)自救能力。
例如：強酸、強堿濺到身上時的處理，偶遇緊急情況時應如何處理和進行自救。
�。ㄎ澹├娩浵駥嶒炤o助教學真實可信。
對于一些較復雜、有危險、要求高、時間長的實驗，不適合課堂演示，則拍成錄像，于課堂播放。這樣，既保證了實驗的真實性和直觀性，又便于觀察實驗現(xiàn)象，同時也提高了課堂密度。
案例10：如講“碳還原二氧化碳”時，很多同學很難想象這個反應實驗該怎樣做。我經(jīng)過多次試驗之后，確定采用鐵管作為木炭還原二氧化碳的反應器，然后把實驗拍成2分鐘的錄像，這樣把一個復雜、反應時間長的實驗帶到課堂，起到了良好的效果。其次，為了改進實驗教學，在制取一些有毒物質(zhì)（氣體、液體）時，要不斷改進實驗裝置，盡量避免氣體外逸或液體泄漏亂淌。對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，對其尾氣的處理，可用堿溶液（如氫氧化Na溶液）來吸收。
三、收獲與反思
綜上所述，只要我們了解各種化學實驗事故發(fā)生的引發(fā)原因，遵循操作規(guī)程，認真仔細地進行操作，就可避免各種事故的發(fā)生，做到安全實驗。在實驗操作中，還要教育學生一定要嚴格遵守操作規(guī)程進行操作，防止學生一昧追求趣味而亂動手擺弄。要求學生在制取有毒氣體時，盡量利用少量的反應物來制取少量的有毒物質(zhì)，把污染減少到最低程度。安全實驗的關鍵是要按照操作規(guī)定進行實驗，危險也能變?yōu)榘踩�。反之，安全也變得不安全。但也不要害怕，也不必滿腹恐懼不敢動手實驗；要熟悉操作規(guī)定，了解反應規(guī)律，不懂要問，不可蠻干。否則，在實驗過程中一旦發(fā)生事故，危及師生的安全，甚至嚴重致殘造成終生不幸，且會影響學生學習化學的興趣，事關重大，務必高度警惕。
參考文獻
[1] 關于化學實驗教學中的安全問題
[2] 夏正盛.高中化學課程標準教師讀本[M].武漢：華中師范大學出版社，2003：44-46.
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