化学实验安全规则范文
时间:2023-10-27 17:30:34
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篇1
关键词:化学实验;社会意识;规则
中图分类号:G630 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2013)-07-0105-01
化学是一门基础自然科学,它的存在和发展是建立在实验的基础之上;化学更是一门实用科学,无论是化工生产、科学研究还是在日常生活中,都在使用着化学知识和化学产品,因而化学教育注定不只是传授化学知识,要使学生“形成科学的世界观;认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力;通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究意识,促进学习方式的转变,在实践中培养学生的创新精神和实践能力。”所以,化学实验能促进学生全面发展和可持续发展,关乎学生的未来,化学实验教学要培养学生形成多种社会意识,即节约安全意识、卫生环保意识、团结协作意识、创新探究意识和法制意识等。
一、节约使用药品、规范实验操作:培养学生的节约安全意识
1.化学实验在知识上的体现是制得所需物质、检验物质性质、对物质进行分离和提纯及测定等,在仪器允许的条件下最好选用微量,不仅效果明显而且不会造成浪费,借此教育学生爱惜、节约实验用品,不仅是个人品质的重要体现也为社会节约了资源,为其他师生做实验提供了方便也树立了可持续发展的思想。化学实验如此,一切社会资源皆然:小到节约用水、节约用电、节约食物,大到节约石油和煤、节约土地和木材(森林),节约生活,不仅是一种品质而且是一种习惯、是一种态度。
2.化学实验试剂大多有毒有害,如Cl2、苯酚、甲酸;有些易燃易爆,如NH4HCO3、TNT、Na、K;有些有极强的腐蚀性,如浓硫酸、硝酸、氢氧化钠等,这些物质的使用必须十分小心,掌握性质、严格用量、按要求使用。化学实验操作危险性很强,操作过程必须细心规范、态度端正,如玻璃仪器的加热、清洗、组装过程的易碎易炸等;浓硫酸的稀释、强酸强碱的配制等。实验的成功不仅在现象的明显、结论的可靠、数据的准确更重要的是实验的安全,安全是实验的保证,安全也是实验的核心。
二、保持实验室及实验仪器整洁、“三废”回收处理无害排放:培养学生的卫生环保意识
卫生环保意识是一种习惯更是一种品质,不仅影响个人的身心健康,更能影响社会的发展,所以在化学实验中要加强培养:
1.保持实验室、实验台、仪器、药品的整洁干净,及时处理实验残留物及垃圾,养成良好的卫生习惯,对学生的身心健康、未来生活有重要的影响。
2.实验过程中会产生大量的废弃物和污染物,其中一些废弃物中有重要物质存在,要引导学生对其回收利用,一来减少浪费,二来消除污染;对实验中产生的尾气和废液要处理后排放,决不能流入环境,危害健康。
三、交流实验设计、协同实验操作:培养学生的团结协作意识
化学实验能很好的“培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”。同时化学实验设计和实验过程更能培养学生的团结协作意识。
1.通过实验设计交流:化学新课程标准要求学生要获得有关化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验。因此要交流实验设计、完善实验设计并相互评价实验设计,通过相互学习、相互借鉴,使学生能够安全高效地完成实验,同时培养学生的团结协作意识。
2.通过在实验中的协同操作:化学实验的完成需要科学的实验设计、严格的实验程序和所掌握的化学知识,同时还需要同学之间的团结协作。无论是一个简单的实验准备还是复杂的实验操作都需要同学间的团结协作和相互配合,这不仅能够增长知识,获得技能,更能培养他们的团结协作意识。
四、细致观察、善于设疑,改变方案、变换方法:培养学生的创新探究意识
1.化学实验现象、操作过程及结果需要细致观察、详细记录,指导学生形成一丝不苟的观察习惯和科学的观察方法,善于从实验中发现可疑之处,勇于向权威挑战,主动探究,让学生体验科学探究的过程、获得科学研究的方法、体验科学成果的快乐,培养学生的创新探究意识。
2.化学实验方案不拘一格,方法多种多样,在符合科学性原则的条件下,引导和鼓励学生突破限制大胆创新。给学生改变的机会,改变学习方法;给学生创新的可能和空间,激发学生的创造灵感,培养学生的创造性思维,培养学生的创新探究意识。
五、遵守规则、严格程序:培养学生的法制意识
俗话说“没有规矩不成方圆”,化学实验要求按照程序规范操作,是实验有序性和有效性的保证,它不仅能培养学生严密的科学思维和严谨的科学态度,同时还能培养学生的法制意识。
1.用遵守化学实验的规则来培养学生的法制意识:仪器的正确使用、操作的规范进行、药品的有序存放等等,无一不在遵守“规则”,要能正常的在社会中生活就要遵守社会规则——法律,由此教育学生要有法制观念、形成法制意识,如遵守校纪校规、遵守实验规则,它是化学实验、社会生活有序进行的保证,也是安全的保证。
2.用化学实验的严格程序来引导学生形成法制意识:按程序进行实验不仅能观察到明显的实验现象、得到精确的实验结果,而且是实验安全、科学发明的重要保证。所以不论是仪器的组装、操作的步骤还是结果的处理,都要严格程序、遵守规则,这是法制意识的重要体现。
篇2
关键词:化学实验室 试剂 仪器 安全管理
化学是一门实验性课程。学生只有通过实验操作才能将理论与实际结合起来。但是,化学实验具有危险性。化学实验室的中心工作就是确保仪器、设备、药品的状态正常,安全可靠,以满足实验教学需要。因此,化学实验室的安全管理与师生生命、学校财产的安全息息相关,不容忽视。化学实验室安全事故的发生具有一定规律性,不是偶然和难以预料的,往往由人、物、环境三个方面的因素造成。我们对安全问题绝不能存侥幸心理,应针对化学实验室安全管理的现状,深入探究事故隐患,建立健全安全管理制度,做好安全事故防范措施,确保万无一失。
一、加强建章立制,依靠信息化手段规范安全管理
1.运用制度化手段加强安全管理
建章立制是化学实验室安全管理规范化的前提条件。加强建章立制,首先要确保化学实验室安全管理工作有章可循。为此,学校要制定并实施《化学实验室管理制度》、《化学实验室学生实验规则》、《化学实验室安全守则》、《仪器和试剂的立账登记制度》、《仪器损坏赔偿制度》、《化学试剂使用规则》、《借用仪器制度》、《化学实验室开放制度》、《危险化学品使用管理制度》、《治安防范规章制度》等。同时,还要制订、填写《学生实验通知》、《学生实验记录表》、《演示实验记录表》、《学生实验进度安排表》、《药品器皿使用损耗登记表》、《仪器损坏记录表》和《危险品使用记录表》。通过严格执行规章制度,填写表册,对危险品室、仪器室、药品室、实验准备室、学生实验室实行技防、物防及人防相结合的立体式安全防范措施,使化学实验室的安全管理有章可循,按章办事。
2.运用信息化手段加强安全管理
为了实现化学实验室安全管理规范化,提高效率,消除隐患,在工作上,应引入信息化管理手段。化学实验室安全管理信息化手段是利用先进的计算机系统技术将实验室中设备、仪器、药品、资料等各种涉及安全的资源进行信息化处理的辅手段。在该系统内,建立实验室明细账,按总账及仪器编号顺序一物一页记账,详细登记仪器的品名、规格、产地、来源、数量和金额。同时,在计算机上实验指导书、挂图等材料,播放一些耗时长、不易成功的实验录像。这样,既简化了安全管理工作,又为师生开展实验教学提供便利,提高效率。
二、存放仪器试剂,讲究安全、有序、合理、美观
摆放仪器、试剂的总要求是:分室存放、安全有序、科学合理、整齐美观。
1.安全有序、科学合理、整齐美观地存放仪器设备
1.1在仪器、设备保管方面,应在结合性能、高矮、大小、轻重等方面实际情况的基础上,遵循分类编号、依类定柜、依号定位、柜内分层、层上定点、每柜设卡、纵横整齐、存放有序、取用方便等九项原则,进行合理分类、编号,按总账顺序依类分柜科学存放。对于特殊仪器,实行专柜存放。
1.2两种定位标签张贴于仪器柜上。一是柜门定位标签。在用碳素墨水书写,张贴于柜门上方左或右侧的定位标签上,要注明柜内仪器的名称、数量、规格、编号。二是分类定位标签。国家教育部要求把仪器分成9大类:0—计量仪器;l—通用仪器;3—模型;4—标本;5—挂图;6—玻璃仪器;7—药品;8—其他实验材料和工具。入柜的仪器要按上述分类,用较明显的分类定位标签固定在仪器柜上方。通常是从上到下、从左到右陈列,一经定位不得轻易变动。摆放时要做到:同一品种纵向排,不同品种横向摆,附件跟着主件走,前端整齐后不齐。同层放同一种仪器不可堆叠挤压,须呈梯状排放在一起。
2.安全有序、科学合理、整齐美观地存放试剂药品
管理人员应按以下三个要求贮存种类繁多的化学试剂药品:一是按贵重品、腐蚀品、易挥发品、易爆品、易燃品、剧、麻醉品等方面属性,严格区别化学试剂药品的性质。二是先按固体、液体试剂药品分类,后按有机物、无机物、危险品、低温贮存品等方面属性再次分类,分别按类按序整齐排列,造册登记。三是主动地根据各自性质采取差异性措施,科学、合理地把各类化学试剂药品存放在由耐腐蚀、避光、防尘材料制成的贮存柜。贮存柜应摆放在远离明火且消防器材、设施完备的安全位置。首先,使用具有密封塞或加盖后蜡封的容器保存易受潮、易挥发、易氧化、易变质、易失水风化和易吸收二氧化碳的试剂。其次,避光保存见光易氧化、分解、变色的试剂。再次,在远离火源、阴凉通风的位置分别专柜单独存放腐蚀品、易燃品、剧、爆炸品等,同时,对于这类药品中的危险品,应内存于保险柜,双锁管理,建立一览表和领用登记册,严格控制取用量,并回收和保管好剩余部分;在低温干燥的位置保存高活性试剂。值得注意的是,不得把灭火、防护方法与化学性质相互抵触的化学危险物品存放在同一柜或储存室内。实验室操作台上,只能放置规定数量的化学试剂,不许超量存放,多余的试剂须在规定的贮存柜中贮存,用剩余的试剂不得倒回原试剂瓶。
三、按规程严管理,规范地推进化学实验教学过程
1.精心做好实验前准备工作
1.1实行岗位培训,提高工作人员的事故防范能力。应通过法律法规和安全知识讲座、事故案例分析会、外出参观学习等方式,加强对教师教辅人员的培训,建立一支具有安全意识和责任心、业务素质高的教师队伍。教师教辅人员应明确实验工作中的职责范围或行为规范,熟悉实验和安全器材的名称、规格、构造原理、使用方法、维护保养要求以及实验的名称、目的、步骤,不断提高自身的安全事故防范技能和实验操作能力,为指导学生严格按照操作规程进行科学实验,确保实验安全创设前提条件。
1.2先编号,后排位,确定实验器材和各组各个同学在分组实验时的位置。
1.3实验室安全管理以预防为主,要把事故的隐患消除在实验进行之前。因此,实验开始前,教师教辅人员应组织学生认真学习《关于学生损坏教学仪器赔偿的规定》、《实验室一般性伤害的应急措施》、《学生实验守则》、《化学实验室安全操作规程》和《实验室管理规则》等各项规章制度,充分了解安全注意事项和实验操作规程,增强规范、安全操作和爱护仪器的意识。同时,要求学生服从指导,不得随意改变实验计划、步骤和试剂用量等。若要改变,须征得同意。另外,指导学生检查仪器是否完整无损,装置是否正确稳妥,并做好记录。
2.按规程进行实验并做好应急措施
为杜绝安全事故发生,教师要精心组织,上好每一节化学实验课。教师教辅人员首先要熟练利索地进行操作演示。在演示时,既要有条不紊地按规程操作,又要简明扼要地讲解,引导学生观察实验现象,在让学生对实验装置、操作步骤、实验现象与初始状态进行对比思考,获得深刻印象的同时,确保实验安全。为此,应设立教师演示实验和学生分组实验仪器专柜。教师演示实验用的自制教具、试剂、仪器和学生分组实验所需的试剂、仪器分开存放,并分别贴上相应标签。在进行有可能发生危险的实验时,师生都要采取戴手套、面罩、防护眼镜等方面的安全措施,经常注意装置有无破裂、漏气和化学反应情况等。如果发生意外事故,应立即报告并及时处理。实验中所用的有毒、易爆、易燃物品不得随意丢弃、失散。
3.实验后物归原处
在做完实验后,应及时把所用各种仪器等如数收齐,放回原处,以备再用。这样,就能相对延长教学仪器的使用寿命,避免浪费。
参考文献
[1]国家教育部.中学化学教学仪器配备目录. 2000,(6) P1—P24
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1.实验条件欠缺
虽然大多数学校都有实验室,但很多学校的实验室只是为了应付上级检查,平时很少开放。因此,课堂实验通常都是教师演示实验或者多媒体演示实验,学生远远观望,无法获得亲自的实验体验,这样简陋的实验条件使得实验所获得的效果不明显。
2.实验现象不明显,结果有误差
在化学实验的演示与操作中,由于一些因素的不可控性,可能会出现一些实验现象不明显、实验现象异常、实验结果有误差的情况,如颜色变化的异常、生成物气味的异常、事故发生的异常等。如在“Fe(OH)2的制备和性质”的探究实验中,Fe(OH)2的颜色、状态及溶解性已了然于胸,但在进行新制的FeSO4与NaOH溶液反应时,未能观察到白色絮状沉淀,而看到的却是灰绿色沉淀。
3.个别实验存在安全隐患
化学实验中,很多化学反应具有一定的安全隐患。比如,一些实验中会用到强酸、强碱等强腐蚀性的试剂,一旦不小心操作,使试剂滴落到皮肤上甚至溅到眼睛里,就会受到伤害。还有一些实验如果操作不当,会产生更为严重的后果,如点燃可燃性气体时一定要检验纯度。例如:在用锌和盐酸反应制取氢气的演示实验过程中,如果点燃氢气之前没有检验纯度,当锌粒反应完后打开反应器的瓶塞又装上锌粒,塞上塞子就点燃,就会引起仪器爆炸。而试剂量的大小不规范也可能为实验埋下安全隐患。
二、实验问题的解决策略
1.创造实验条件
(1)学校开放实验室。创建实验室最重要的目的不是做面子工程,而应该是方便学生进行实验。因此,学校应积极开发实验室,使学生在学习化学之后可以到实验室进行验证。当然,开放实验室一定要注意制定并要求学生遵守实验室规则,在教师指导下利用实验室做实验,使学生有亲手做实验、验证实验结果的机会。(2)进行家庭小实验。化学实验并不全是在实验室完成的,教师可以引导学生自制实验器材,进行家庭小实验。尤其是一些生活中容易找到的实验器材和试剂,回家后可以根据课后的实验步骤进行实验,也可以组织学生成立课外实验小组,课后收集生活中的实验器材,利用课余时间进行家庭小实验。
2.正确选择实验仪器与设备
针对实验现象不明确、结果有误差等问题,学生应按照教材规定正确选择实验仪器与设备,尽量不要选择替代品,不要选择质量差的实验仪器,要从实验仪器与设备方面来确保实验结果的准确性和实验现象的明显性。切记,遇到实验现象不明确的情况,一定要找到问题的根本。针对前文的“Fe(OH)2的制备和性质”探究实验实验现象不明确的问题,学生可以通过分析认识到FeSO4、Fe(OH)2易被空气中的氧气所氧化时,换一瓶已煮沸过的NaOH溶液,以除去溶解的氧气,并讨论采取什么方法能使生成的Fe(OH)2氧化速率减慢,经过讨论、比较,最后选用在新制FeSO4液面上,滴加几滴苯作保护层,将滴管伸入试管底部,滴加煮沸过的NaOH溶液终于得到了白色Fe(OH)2沉淀,并保持了较长的时间。
3.规范实验步骤,危险性较高的实验采用多媒体替代
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关键词:化学实验教学;现状;措施
化学是一门以实验为基础的重要学科,其作用已贯穿于人们社会生活的方方面面,在当今经济飞速发展的信息化时代显得尤为重要。《化学课程标准》要求我国学生从初中开始就要学习化学知识,而每一本教材的不同章节都有着大大小小的实验,需要学生通过亲手的操作才能将知识运用到现实生活中。通过化学实验,能有效地提高学生的动手操作能力,加强学生的应变能力,全面提高学生的综合素质,助飞学生成才。
一、我国化学实验教学现状
(1)实验教学从属于课本知识教学。尽管我国初、高中化学教材已对化学实验进行了严格的规定,不同的章节都有着其相应的实验,并要求化学实验成绩纳入学生的考试最终成绩,但就具体情况来看,化学实验教学仍然从属于课本的知识教学,没有全面落实。根据统计得知,初高中学生进行化学学习的课时一共大概420节,然而实验课程只占50节,占所有课时的11.9%,由此可见化学实验教学在化学教学中所占的比重小,导致教师在进行教学安排上使其处于次要地位。这就从客观上限制了学生进行化学实验的机会,导致了学生化学实践能力难以提高。
(2)化学实验教学缺乏统一规范。进行化学实验教学需要在专门的实验室、利用专门的器材进行。然而,我国部分学校,尤其是偏远地区的初中学校,由于学校领导的不重视,对化学实验教学的误认、对化学实验缺乏统一的规范以及经费的短缺等原因,造成化学实验室建造简单,仪器、药品不足,学生在进行化学实验时危险性较大。
此外,部分学校由于教师资源的贫乏,缺乏专业的实验室管理人员以及实验指导员,在学生进行化学实验时不能及时提供指导和帮助,在进行化学仪器保管时出现差错,导致仪器的损坏。在这样的背景下,化学实验缺乏有效的规范与监管,许多化学教师往往选择用口头讲述的方式来传达知识,既避免了学生操作失误带来的危险后果,自己也能减轻工作负担,导致化学实验名存实亡。
(3)化学实验缺乏统一的评判标准。我国教育制度对初、高中生的考核往往是通过学生的笔试实现的,而对化学实验并没有统一的评判标准,这就导致了化学实验在化学教学中处于劣势地位。
许多学生认为化学实验成绩与最终的考试成绩并不相关,因此在进行实验时往往草草了事,甚至将其作为娱乐,不认真对待。而教师由于缺乏统一的评判标准,难以对学生的实验成果、实验过程进行详细的反馈与评价,只能在学生进行实验的过程中提供相应的指导,但不能从根本上提高学生的操作能力与动手能力。
二、加强化学实验教学的措施
(1)改变观念,正确对待化学实验教学。改变过去的观念,正确认识化学实验的重要性。这需要从学校的领导层做起,只有领导层真正认识到化学实验教学对学生以及化学教学的重要性,才能进一步保障学校制度对化学实验教学的倾斜。
与此同时,化学教师也要改变错误的观念。许多化学教师不愿意进行化学实验,往往将不同的实验堆积起来,在最后或者抽出一节课一起完成,这是由于教师一方面怕麻烦,在学生进行实验的过程中教师需要关注所有学生的行为,避免发生意外,另一方面的原因是要进行化学实验,需要与实验室管理员进行预约,安排仪器,当不同年级的实验发生冲突时,还要等待较长的时间,导致教师要重新安排课程规划。教师应摒弃这种思想观念,充分重视化学实验对学生发展的重要性,切实按照《课程标准》的要求安排课程,确保学生能有充分的时间进行化学实验。
(2)制定化学实验统一规范。化学实验在化学教学中不受重视的另一个重要的原因就是学校缺乏化学实验的统一规范,没有规范的制约,难以保证化学实验真正被落实。
要统一化学实验的规范,主要从两个方面入手,即实验室的管理制度以及实验教学的管理制度。在实验室管理制度中,需要包括实验室使用规则、危险物品管理方法、实验仪器使用规则以及相应的损坏索赔方案。在完善实验室管理制度的同时,对实验室管理员进行严格的任职要求,不得随意聘请没有相关工作经验或知识的工作人员,由于实验室涉及到学生以及教师的人身安全,必须由专业人员进行管理。
其次,实验教学管理制度。首先学校应建立实验教学领导组,由该领导组成员对学生的化学实验进行定期或不定期的检查,确保学生的化学实验全面进行。与此同时,强调化学教师责任制,对于化学教师在学生进行实验中由于过失、故意等原因引起危险的,需要承担相应的责任,若是由于教师自身管理不足的原因造成的,承担全部责任。
三、提高化学实验经费
学生进行化学实验的前提是学校拥有健全的化学实验仪器以及完善的化学实验室。由于化学是随着社会的发展而不断发展,新的化学实验层出不穷,学校应提高化学实验的经费,定期对化学仪器进行更新,确保学生能及时地进行最新的化学实验。此外,化学仪器在使用的过程中会随着使用次数的增加出现磨损、报废、维修等,都需要学校提供资金的保障。
学校提高化学实验经费不仅仅在于对进行化学实验的硬件设施的投入,还包括对化学教师、实验人员的物质支持。尤其是对部分需要在较为恶劣的环境中进行化学实验的教师、实验人员,如有毒有害环境,需要对这些人员提供物质支持,支持他们为化学教学继续奋斗,积极探索,不断创新,从而促进学生成才。
参考文献:
[1]杨胜猛.浅谈如何加强化学实验教学[J].教育教学论坛,2012(29).
篇5
[关键词] 轻化工;绿色化学;实验改革
中图分类号:F407.45 文献标识码: A
在高职院校轻化工专业当中,化学实验是学习的基础,传统意义上的化学实验当中,很少思考对环境的破坏与污染,有些化学实验试剂使用过大的量,随意地向空气当中排放毒气,这不仅会给环境带来污染,而且也不利于学生的健康成长。为此,改革传统意义上的化学实验方法,开展绿色化学实验改革显得非常迫切。绿色化学又叫做清洁化学、环境友好化学或者是环境无害化学,指的是应用化学的方法与技术禁止或者是减少那些危害生态环境、社会安全和人类健康的试剂、溶剂、催化剂、原料等的使用。它的核心实质是在化工生产与反应过程中,尽可能不会产生或者是减少那些危害生态平衡与人类健康的各种有害物质。在改革化学实验中,以绿色化学作为指导,不但能够使学生树立绿色化学意识,适应以后化学发展的需要,而且能够提高学生的创新意识,促进学生的全面发展。
1重视化学实验室的绿色管理
在化学实验室当中的产品与废弃物都是具有毒性与腐蚀性的,倘若不加以处理就在环境当中直接排放,就会对环境造成污染,特别是对教师和学生所处的实验环境危害更大。因此一定要实施无害化的处理。针对化学试剂,一定要实施安全绿色化的管理,避免爆炸、氧化燃烧、见光发热、潮解、风华、挥发,以及试剂之间的互相作用。对化学试剂加以分类,根据一定的顺序与规则保管好。对于毒性较大的试剂,用多少就配制多少,已经配制好的但是没有用完的溶液一定要实施无害化的处理。在实验结束之后,让学生对自己所使用的设备仪器进行认真的清洗,且要把试剂台面与桌面擦干净,直接处理掉没有污染的废弃物,其它的根据统一要求存放,以提高学生零排放和尽可能减少污染的绿色化学理念,培养学生良好的实验习惯。
2合并实验
把一些实验加以合并,实施串联实验,将原先出现好多次污染的实验转变为一次性的污染,甚至是无污染,且要使后面实验的原料是前面实验的产物。这样就能够循环地使用试剂,不仅可以使试剂的使用效率大大地提高,减少实验的成本支出,并且也大大地降低了对环境造成的污染。
3实施微型化学实验
事实证明,微型化学实验是符合绿色化学实验理念的,它是绿色化学实验改革的首选,微型化学实验是化学实验在微型的设备仪器当中实施,跟常规相比,它的试剂用量要减少90%左右。实施微型化学实验使用的是井穴板、滴管、点滴板、小试管等微型的设备仪器,能够大大地节省药品和试剂用量,从而使化学反应的规模减小。微型化学实验使用的药品量通常是常规实验的几分之一甚至是几十分之一,这样,一方面大大地减少了化学污染物对环境的破坏,另一方面使化学实验变得更加安全,大大地减少了化学实验的成本支出。总之,微型化学实验是以最少的化学药品和试剂在微型的设备仪器当中实施化学实验,通过实现少污染,以保护环境,推动绿色化学实验的改革。
4借助计算机多媒体仿真模拟化学实验
在实验教学当中,多媒体技术能够发挥出巨大的优势,通过借助计算机多媒体的仿真模拟手段,可以在计算机上模拟一些比较简单的验证性实验,对于综合设计型的实验,也可以让学生首先在计算机上预习,然后再去做实验,这不但能够防止污染的出现,减少实验事故的出现和试剂的浪费,提高实验的成功率,而且也能够增强学生的绿色化学理念。实施仿真模拟实验能够使课堂教学的容量大大地增加,学生可以自主实验,不需要思考环境污染的问题,实验效果也是比较理想的。针对一些费用较高而无法进行的实验,以及一些具有严重污染和危害的实验,都能够通过计算机多媒体进行演示,生动、逼真的化学实验能够促进学生学习和理解化学知识。此外,应用计算机多媒体仿真模拟化学实验能够根据人们的需要,寻找出对环境没有污染、不浪费原料、物美价廉的最为理想的反应途径,这是开展绿色化学实验改革的有效手段。
5通过先进的技术手段实施化学实验
随着科技的不断发展,不断地涌现出一些先进的设备仪器,这在技术上确保了绿色化学实验改革的进行。在实施分析实验的过程中,通过借助一系列比较先进的检测手段,比如气相色谱、原子吸收光谱、红外光谱、紫外光谱等,不但能够降低试剂用量,减少实验才成本支出,而且也使实验的科技含量提高,学生也能够学会一些比较先进的检测手段。微波这种能量形式是新型的,跟传统意义上的加热技术相比较,它促进化学反应速度更是达到数倍甚至是数千倍之快,它的热效率也是非常高的,能够在非常短的时间内达到化学反应所要求的温度,且能够在数分钟之内完成化学反应,具有反应时间短、方便易控、操作简单、条件温和的特点,能够实现较高的转化率,产品也容易纯化。
总而言之,为了促进人类社会的可持续发展,绿色化学理念得以提出,它具有重大的经济、环境和社会效益,随着越来越严峻的环境问题的出现,人们也日益注重保护环境,明确了人类社会得以生存与发展的关键在于培养环境治理的人才。在高职院校轻化工专业开展绿色化学实验改革,能够增强学生的可持续发展意识,培养学生为避免环境污染与处理环境问题所需要的意志、态度、技能和实践能力,通过多种途径实施绿色化学实验改革是刻不容缓的。
【参考文献】
[1]朱文祥.绿色化学和绿色化学教育[J].化学教育,2001.1.
[2] 高万寿. 以绿色化学理念指导高校化学实验教学 [J]. 教育探索,2010.6.
[3]周宁怀.微型无机化学实验[M].北京:科学出版社,2000.
[4] 李霁良. 微型半微型有机化学实验 [M]. 北京: 高等教育出版社,2003.
篇6
[关键词]化学检测实验室;安全;管理
中图分类号:X922 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0344-01
化学检测实验室的主要工作是采用理化分析手段分析化学材料以及产品,对这些产品进行相关的检测的实验室。除此之外,非化学原料与制品的检测也是化学实验室的一项工作,例如对食品中的有害残留物质检测等等。在化学实验室的相关化学检测以及化学安全管理上,我国只是提出了宏观的基本要求,没有对具体细节做深入细致的指导,因而安全事故的发生几率还是比较高的。化学检测实验室存在着许多潜在的安全隐患,例如化学物品的反应,会出现爆炸、毒性等,化学实验室应该从各个方面做好安全管理工作,及时发现安全隐患并将其排除出去,降低实验室的危险。
一、加强化学检测实验室安全管理的目的
加强化学检测实验室的安全管理,具有巨大的作用与意义,不仅确保实验室工作人员的生命健康安全,对周边地区的危害也随之降低,而且能够使实验室达到标准,建立安全的工作环境。化学实验室的存在一些潜在的危险,主要是化学、物理等方面的危害,下面我们就来具体阐述下这些危害,以使工作人员更加明确安全管理的目的与必要性。化学危害主要集中在化学物质有些本身具有腐蚀性或者是刺激性,遇到某些物质会发生爆炸或者是火灾,另外化学中的一些物质还是造成慢性中毒积聚的载体,会产生一些致癌的物质等等[1]。物理危害主要是一些烫伤、机械伤害、噪音或者是采光异常等等。关于化学实验室,已经有明文规定:实验室里的工作人员、机器设备以及设施环境、检测方法等要严格遵守规定,明确了化学实验室的安全管理工作,实验室工作人员的素质提升也是一个需要注意的方面,这些都说明了加强实验室安全管理的目的是将安全隐患及时找出,并将其及时排除,确保实验室的安全。
二、化学检测实验室安全事故发生的原因
化学实验室安全事故的发生具有多方面的原因,原因可以用两种理论来解释:五骨牌原理与新五骨牌原理,下面我们将使用这两种理论来解释化学检测实验室安全事故发生的原因。五骨牌原理指导下,灾害的产生源于事故,事故的产生则是因为不安全的行为活动以及不安全的环境,人们对不安全行为以及不安全环境认识不足、不够重视的话,就很容易造成这些危险事件的发生。而新五骨牌原理下,事故也是由不安全行为与不安全环境引起的,但他们归根到底都是不良的管理造成的,安全管理事件没有提到日程上。新的原理与旧的原理相比,考虑的问题更加全面、也更加深入,抓住了问题的本质与核心,将危害产生的原因归结到了管理不良的层面上,有了很大的改进的地方。有这两种理论,我们也能发现:事故的发生是由一连串因素构成的,它们之间有着一定的因果逻辑关系,每个因素都发生的话,那么事故就很有可能发生[2]。这一连串的因素主要有4个,分别是管理因素、工作人员的因素、个人性格上的缺陷、人员的不安全行为活动,这几个因素依次产生,发生事故的可能性就十分大。
三、化学检测实验室的安全管理措施与防范
(一)化学检测实验室的日常管理
我们前面在讲述过化学实验室可能发生的事故原因之后,就要对化学实验室的安全工作作出一些管理与防范,管理措施与防范要根据国家相关的技术规定与标准来进行,下面我们就来具体探讨下化学实验室应采取的安全管理措施与防范措施。首先是人员的管理方面,化学检测实验室具有很高的专业性、存在潜在的危险因子,在实验室工作的人员必须具备专业的化学知识,熟悉相关的化学药品,并对这些药品的化学与物理性质要熟悉,化学药品存在一定的危险性,因此在使用之前要做一个了解。了解化学药品的危险性的途径之一就是看化学试剂的药瓶上的标签、安全资料表、了解关于化学实验室的安全管理法规等等。第二步就是要对实验室的设施与环境进行管理,我们要严格按照lSO/IEC 17025:2005中规定,各种能源、照明都应该按照标准检测与实施[3]。另外化学实验室应该将不相容的活动分离开来,避免产生交叉性污染,严格控制影响检测与质量校准的化学检测区域,并要加强管理,做好化学实验室的内务,形成一整套完整、专门的实施程序。化学实验室处在一个充满各种水电、煤气、电磁干扰、温度、湿度等各方面因素的干扰,这些因素会单方面或者是多方面综合在一起,发生事故,实验室在使用电器时,应该重视电器的防护。处置化学样品应该遵守一定的规则,遵照储存、使用以及保护、样品废弃物处理等相关规定,做好化学药品的分类管理工作,因为一些化学样品由于其特性,在一起的话会很容易发生反应,产生爆炸或者是发热反应,进而导致火灾等事故的发生[4]。化学检测过程一定要严格按照规定方法进行,实验操作正确,确定实验方法的安全性与可靠性。
(二)养好良好的实验室通则与习惯
管理好化学实验室,还要制定并培养化学实验室的规章制度与工作习惯,化学实验室的中化学用品、试剂等的特性、处理方法都要按照标准规定来进行。另外实验室还要专门地设置一个高级指导,负责实验室的日常安全管理工作。废弃的化学物品,将其分好类之后,再将其标注好,定期要处理这些废弃物,严禁不同废弃的试剂混合在一起,还有那些具有高危、毒性大的药品派专人单独处理。实验室的工作人员一定要提高个人的安全意识与素质,保持一个良好的心态与,仔细认真,当实验人员身体出现不适时,尽量不要做实验,做实验需要精心准备与设计,而身体或者是心理出现不适时,就很难做好这件事。实验人员要养成良好的实验通则与实验习惯,实验时,做好防护措施,综合考虑试剂的安全性,事前做好防护措施。
四、结语
化学实验室的安全关系着实验人员生命以及实验室整体财务的安全,做好化学检测实验室的安全管理工作是非常重要的,做好这项工作,首先是树立起正确的安全管理的战略性意识,使实验室的工作人员对此重视起来,积极培养化学检测人员的业务安全素质,工作人员还要做好实验室安全问题的排查,及时早发现早排除,将潜在的安全隐患扼杀在萌芽状态中,化学实验室的日常管理工作是安全管理的一项重要的内容,工作人员要严格遵守相关的实验规定,在化学检测过程中,认真仔细、做好预防的准备与计划,增强安全意识,最后安全顺利地完成工作。
参考文献
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高校化学实验室是进行化学实验教学以及科学研究的重要场所。实验室建设及管理是体现民办高校教学水平的重要标志。近年来,高校化学实验室安全事故频出。如何加强实验室管理,减少安全事故的发生是高校面临的重要问题。本文从实验室制度管理、仪器设备管理、药品管理、实验员队伍建设以及安全管理五个方面对民办高校化学实验室管理工作进行了阐述,以期建立科学化、规范化、绿色化实验室。
关键词:
民办高校;化学实验室;科学化管理
高等学校实验室是培养学生科学研究能力的重要场所,实验室建设在高校教学活动中起着至关重要作用。民办高校由于其自身发展的种种原因,导致其发展与公办高校相比还存在一些差距。如何缩小与公办学校的差距,首要任务是重视实践教学环节。此外,随着国务院关于加快发展现代化职业教育以及高等学校转型改革的提出,民办高校将面临更大的挑战。因此,注重实践教学改革,加强实验室建设、深化实验室管理是民办高校当前面临的重要问题。
1当前高校化学实验室面临的问题
在高校各类实验室中,化学实验室与其他实验室相比有着很大的特殊性[1],主要表现在:化学实验室存放着部分有毒、易爆、易燃的化学药品,如果在药品存放、使用以及仪器操作过程中稍有不当,可能会引发一些实验事故;此外,实验过程中产生的有毒有害气体、废液、废渣,甚至一些新的化学物质也需要回收处理,否则会影响师生的身体健康以及周围环境[2-4]。因此,如何对高校化学实验室进行科学化管理是值得当前实验室管理人员研究的重要课题。本文以中国地质大学长城学院化学实验室为例,结合实验室自身条件对于如何实行实验室科学化管理提出几点建议。
2民办高校化学实验室实施科学化管理的思路及对策
2.1建立健全科学化、规范化的实验室管理制度
建立规范化的实验室管理制度是实验室科学化管理的前提,也是确保高校实践教学正常开展的基础[5]。实验室管理制度的核心在于实验室安全保障。目前,中国地质大学长城学院化学实验室包括学生实验室三间、精密仪器室两间、天平室两间、药品库一间、玻璃仪器室一间以及实验准备室一间。为了确保实验室人身和财产安全,实验室制定了相关的管理规章制度,包括化学仪器管理和使用规则、精密仪器室管理条例、药品库管理制度、仪器赔偿制度、仪器设备操作规范、实验室突发事件应急处理预案,危险化学品管理方法等。化学实验室实验教学任务繁重,实验室人员流动较大,为了有效保障实验室安全,在实验室使用过程中我们十分重视实验室规章制度的有效落实。首先,每个实验室都配备相应的规章制度,学生在首堂课中,任课教师就向其介绍相应的规章制度,学生在实验过程中严格按照相应的规定进行仪器操作、药品处理及回收;此外,为了方便实验室仪器管理,要求学生实行“对号入座”,每位学生都有其固定的实验台和仪器柜,实验仪器实行“专人专管”,要求学生在实验操作前以及实验结束后填写“实验记录本”、“精密仪器使用记录本”,登记仪器使用情况,对于仪器损坏者将按照仪器赔偿制度规定进行赔偿。在不断的实践教学中,实验室各种规章制度不断建立及完善,有力保障了实践教学的顺利进行。
2.2加强实验仪器设备的管理
高校实验室的仪器设备是进行实践教学与科研的基础[6-7],也是民办高校展示学校实力的有力窗口。化学实验室作为基础学科实验室,其仪器设备的使用率相对较高[8]。(1)为了保证仪器使用以及教学效果,必须有专门的实验管理人员对精密仪器进行日常维护,在未征得管理人员同意的情况下其他人员不得进入精密仪器室;(2)对于新到的精密仪器将进行分类整理入柜,实验柜都对应贴有标签。在仪器使用过程中要求学生填写仪器使用记录,对于仪器损坏的学生要求及时进行赔偿。实验结束后教师清点仪器数量并检查是否破损,清点无误后入柜、锁柜;(3)保持精密仪器室的卫生,每周对其进行一到两次的卫生清理,对于有特殊要求的精密仪器,要严格按照要求进行日常维护及保养;(4)建立仪器设备档案管理制度。建有仪器设备账目,每件仪器设备均贴有对应的仪器卡片,做到固定资产账、卡、物一致;(5)在实验课开课前,实验室管理人员落实仪器到位情况,保证仪器的数量,确保所有仪器能够正常运行,实验课开设期间,实验员根据仪器实际使用情况补充必需仪器,实验课结束后根据本学期仪器剩余库存以及下学期学生仪器使用情况做出实验室仪器耗材预算。
2.3加强实验药品的管理与使用
化学实验室药品种类较多,并且有些药品具有易腐蚀性、易燃、易爆等特点,所以化学药品在存放时必须依据各种药品的特点合理规划、科学分类。如何贯彻绿色环保理念,使药品利用率达到最高,应做到以下几点:(1)药品库要由具有较高化学药品管理素养的实验老师进行专门管理,没有管理人员批准不得擅自进入药品库。此外,要根据各种药品各自的属性特点确定其保存方式,分类放置。药品柜要粘贴相应标签,大宗及危险药品要有取用记录;(2)始终保持药品库环境整洁,药品摆放有序。为了保证药品库处于阴凉、避光的环境,要定期对药品库进行通风,并做好卫生打扫、通风等相关工作的工作记录;(3)结合实验教学情况制定药品用量,对于易变质、易挥发的药品在保证实验用量的情况下尽量少买;(4)实验中产生的部分可再利用的化学药品,要及时回收利用。对于实验中产生的有毒、有害的物质,要严格按照相应规定进行分类处理。
2.4建立一支管理技术过硬的实验员队伍
一直以来,高校实验室管理工作就是一项比较繁琐、复杂的工作。实验室管理人员在实验室建设及管理工作中发挥着重大的作用[9]。实验室管理人员业务水平的高低直接影响着实验室管理工作水平的提高以及实践教学和科研工作的进展[10]。因此,实验员必须充分认识到实验室管理工作对于整个高校发展的重要性,并且要努力提高自己的安全责任意识。(1)化学实验室的实验员必须具有化学相关专业的专业素养,科学定岗,责任至人;(2)实验室管理人员在保证实验室安全以及实践教学顺利开展的同时,还应注重自我素质的提高,对于实验室仪器设备使用过程中出现的简单故障可以进行诊断及排除,并不断学习新的现代化实验室管理技术,为建立科学化实验室奠定基础;(3)注重实验室管理人员的业务培训,对实验技术人员不定期地进行相关的技能培训,并鼓励实验员在完成本职工作的前提下,参加实验室管理相关工作的进修和学习,积极去其他院校先进实验室参观学习,学习当前高校先进的实验室管理理念。
2.5加强安全教育,增强师生的安全意识
安全是化学实验室科学化管理的前提。化学实验室作为多数高校的基础学科实验室,承担着繁重的实验教学任务,并且实验室人员流动性较大,如何保障实验室人员和财产安全是一个严峻的问题。(1)制定安全管理规章制度是安全管理的关键[11]。高校实验室安全管理应围绕“预防为主、安全第一”这一中心思想,根据国家有关安全管理法规及政策,结合高校自身情况制定一套完整的安全管理制度,包括自查、自检制度,从而使实验室安全管理有章可依、有据可循,确保安全管理工作的科学化、规范化、现代化[12-14];(2)加强实验室管理人员以及任课教师的安全意识教育。学校要不定期地举办实验室人员安全教育培训,实验课授课教师要将安全教育贯彻于整个教学过程之中,使学生掌握预防事故发生的基本常识以及处理事故的方法和相关技能[15];(3)组织师生参加消防安全演习等安全培训活动,增强事故应急实战能力,强化学生的消防安全意识。此外,在实验室日常管理工作中应注意加强火源、电源管理,清除火灾安全隐患。
3结语
当前,面对生源的不断扩大以及有限的实验室条件与经费,如何使民办高校化学实验室得以高效利用,需要实验室管理人员进行不断地探索以及完善,充分发挥主观能动性,制定科学合理的实验室管理制度,加强仪器设备以及药品的管理,提高安全防范意识,建立科学化、绿色化、规范化的化学实验室。
作者:苏红 冯俊娜 蒙淑翠 杜忠文 徐燕 单位:中国地质大学长城学院地球科学与资源学院
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一、化学实验是实现高中化学课程目标的重要途径
“只重视传授化学知识和技术的教学是片面的化学教育。全面的化学教育要求化学教学既要传授化学知识与技术,更应练习科学方法和思维,还应培养科学精神和品德”,高中化学新课程改革正是体现了这一现代化学教育发展的思想,从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三个维度设置课程目标,而化学实验在课程目标中多处涉及。实验对于实现高中化学课程目标具有不可替代的作用,学生在设计实验方案、进行实验操作、观察记录现象、进行数据处理、获得实验结论的过程中,不仅能获取知识、技能和方法,提高探究能力,还能形成良好的情感态度和价值观。作为目标的化学实验主要由实验知识与技能、实验探究能力和实验情感态度与价值观三个方面构成:实验知识目标主要包括化学实验事实、有关化学实验仪器和药品方面的知识、化学实验安全知识等,实验技能目标是指基本操作技能、仪器和药品的选择和综合运用技能等三个方面。所谓实验探究能力是指学生在化学教学中运用实验来探究化学物质及其变化的本质和规律的一种能力,主要包括发现和提出实验问题能力、猜想与假设能力、实验设计能力、控制实验条件能力、收集证据能力、得出结论能力、反思与评价、讨论与交流能力;实验情感态度与价值观目标非常丰富,主要是熟悉实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用、体验化学实验探究活动的乐趣、实事求是、完成实验、节约药品、爱护环境等。
二、化学实验是高中化学课程不可缺少的组成部分
中学化学教学中有大量的化学实验内容,除了完整的学生实验课,在元素化合物知识教学、概念理论教学、化学用语教学和化学计算等新授课中,以至各种类型的复习课和练习课中,都会出现化学实验。实验是高中化学课程的重要组成部分,不论是必修还是选修课程,都将化学实验作为学生获取知识、发展能力的重要途径,通过实验帮助学生更好地领悟化学知识、体验科学探究的过程,培养学生在实验情境中运用科学方法解决问题的能力。
三、化学实验是化学教学中科学探究的主要形式
美国国家科学标准认为,探究是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种途径,也指学生们用以获取知识、理解科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。高中化学新课程倡导以科学探究为主的多样化学习方式,化学教学中的科学探究主要有实验探究和调查讨论两种形式。所谓实验探究是通过实验来进行的一种探究活动,它以科学证据为基础,针对特定的“问题”,是一种融合逻辑和想象、综合运用化学科学知识与化学实验技能、科学过程与科学方法而展开的活动,是科学探究在化学实验教学中的具体化,是在化学实验教学中落实科学素养目标的重要途径,也是以实验为基础的化学教学观的具体体现。
四、化学实验创造了一种独特的学习情境
学习使用一种工具,不仅要了解相关的概念和规则,更重要的是要把握使用工具的场合和条件。研究表明,在日常情境中,许多学生在利用从正式学习中获得的知识和技能时常碰到问题,其原因是,源于正式学习的经验通常是脱离情境的。化学实验作为一种非凡的学习环境,为学生创设了有意义学习的情境。实验提供了师生、生生等多种交流合作的机会,能让学生在较为轻松、活泼的氛围中理解、探究化学现象,建构对化学科学知识的理解,有利于形成良好的人际关系和积极的学习态度,促进学生科学认知的发展,在班级学习者共同体中创建自己的科学观念。
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一、在化学实验中提高思想道德素质和身体心理素质
化学实验是进行化学教学中德育和美育的重要途径和方法。初中学生刚接触化学实验,,好奇心很强,兴趣也很大。但大多数学生是出于看热闹,图好玩的目的来做实验。因此,每一次实验课就必须对学生进行教育:这是一门科学,必须认真扎实的学习,按照实验的要求去做,要养成良好的实验习惯。养成良好实验习惯,是培养学生科学态度的重要措施。良好的实验习惯应包括:正确使用仪器、规范的实验操作、认真观察并记录实验现象、如实完成实验报告、遵守实验室规则、注意节约药品和实验安全等。我在教学中注意从科学态度、规范操作上给学生进行示范,对学生遵守实验室规则提出严格要求,对如何观察、记录、实验现象、填写实验报告则加以具体指导。实验结束,我都要留出3-5分钟,让学生清洗实验仪器、整理药品,保持桌面整洁,养成良好的实验习惯。
在化学实验中教育学生正确处理废水,废气,废渣,可以增强学生的环境意识,培养环境保护能力和关心自然,关心社会的情感,同时,化学实验是化学美育教育的重要内容。仪器的对称和比列协调,仪器组装的合理比列和均衡的结构及正确规范的操作,合理简捷地安排操作顺序等都使学生受到化学实验的教育和熏陶。
通过化学实验还可以教育学生严守纪律,爱护公物,尊重他人。这些都对学生形成正确的思想道德素质和心理素质有重要意义。化学实验不但激发了学生的学习兴趣,还可以培养学生克服自卑,不怕挫折,勇于战胜困难,顽强探求真理的精神和团结合作的品德。
二、化学实验中,培养化学科学素质
化学教学是以培养学生化学科学素质为中心。重点是提高学生的化学理论知识,掌握化学基本概念和原理并能把所学知识应用到实际生活中。由于学生对于化学实验有很大兴趣,因此,重视化学实验,有利于培养学生学习化学理论的自觉性。
心理学研究表明,技能的形成过程是有阶段性的,那么,学生实验必须以化学基础知识为基础。教育学生要做好化学实验,必须掌握好化学知识,熟练实验中涉及的化学原理、装置、常用仪器的用途和使用方法等,即在化学理论的指导下进行实验。没有必需的理论知识,就无法进行具体的操作,也就谈不上做好化学实验。要求学生每次实验前都要做好充分的预习,做到熟悉实验内容,搞懂实验原理,明确实验目的,记清实验程序,掌握要领及注意事项,做到胸有成竹。做实验时一定要按课本上实验步骤所安排的程序进行,对如何观察、记录、实验现象、填写实验报告则加以具体指导。例如,学生在做“实验八:酸的性质”分组实验时,对盐酸与带锈铁钉的反应,在实验过程中不仅可看到铁钉表面的锈斑被盐酸所溶解,铁钉表面变得光亮,而且由于使用的盐酸过量,过量的盐酸和铁会继续发生反应,还可以看到铁钉表面有气泡冒出的现象。因此,在填写实验报告时,我要求学生将实验所观察到的所有现象如实填出并对所产生的现象作出相应的解释,以此来培养学生实事求是的科学态度
在全面掌握理论知识的基础上,还要注意实验的方法和技巧。要掌握一定的方法和技巧,要求学生首先要认真观察教师的演示实验,教师用精湛的实验操作技艺,培养学生的观察力并给学生美的感受,为实验的成功打下基础;其次,要认真听教师讲解注意事项。如做氧气的制取与性质实验时,教师边实验边讲解:1、用排水法收集氧气时,先要给集气瓶中装满水,把玻璃片从瓶口边平行移至集气瓶口上,盖上玻璃片,无气泡倒放于水槽中,再给试管里的药品加热,以免先加热使氧气逸散,后装水再收集,致使收集不到2瓶氧气,药品已经用完。2、收集时用手扶住集起瓶,以免随着水量的减少使瓶子变得头重脚轻而倒下来,氧气逸出而失败。3、收集完氧气后,先把导管从水槽中撤去,然后停止加热,熄灭酒精灯,防止水倒吸使试管炸裂,导致仪器损坏甚至发生危险。通过规范的演示和讲解,使学生掌握实验成功的要领和操作技巧,最后再让学生亲自动手操作,90%以上的学生都能顺利完成本次实验,并且能够把本次实验中获取的知识正确运用到其他实验中。实践证明,这样的教学,不仅能提高学生实验的成功率,增强学生的自信心,对学生形成健康的心理素质也有非常重要的作用,既发展了学生的智力和思维能力,又对学生素质教育有了很大的提高。
三、开发家庭小实验,提高学生能力
初中化学新教材配合教学内容,共设置了13个家庭小实验。教学实践表明,家庭小实验的引入使课堂教学延伸至课外,它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养能力、开发智力起到一定作用。当我第一次向学生布置绪言课的家庭小实验--观察蜡烛色态、构造及点燃时的现象,学生感到很新奇。而第二次布置家庭小实验——用玻璃杯、饭碗和小蜡烛来测定空气中氧气的含量学生开始产生兴趣,大多数学生在家里动手做了这个实验,有的成功,也有的不成功。第二天到课堂上七嘴八舌询问老师,经过简要解释和指导后,有的同学回家又重复做了这个实验,一旦做成功了,其兴奋之情自不必说,学习化学的兴趣也随之激发出来。家庭小实验的开发,不仅丰富了学生课余生活,使学生扩大了视野,培养了动手实验能力和观察分析能力,而且由于它们与课堂教学内容同步,也对知识的理解和巩固起到促进作用。
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关键词:实验;微型;改进;环保
微型化学实验是目前各高校研究的热门课题,是近20年来在国内外进展很快的一种化学实验方法,也是近年来在我国引起国内化学教育界极大关注的一类实验。
微型化学实验,指的是相对常规实验而言,在可能的实验条件下,采用尽可能少的试剂,使用仪器装置微型化的实验。虽然其化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一,但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。
一、微型化实验的优点
微型仪器价格低廉,节省药品,减少对环境的污染,节约实验经费,实验成本仅是常规实验的1/10,比对应常规实验少90%左右,比如常规滴管用量1mL,改用井穴板(点滴板)用量只需1滴。
对学生环保教育,属于“绿色化学”的内容。
易于实现学生人手一套,个个动手,这对于解决职业院校既要加大实践教学力度,又要顾全经费紧张,是有效的途径。
不少微型实验设计巧妙,操作简便,安全程度提高了,火灾、伤害等意外事故显著减少。
微型实验的仪器精致、细巧,与玩具栩似,学生拿到手中立即兴趣盎然,爱不释手,马上从心理上缩短了与化学的距离。
微型玻璃仪器的破损率也显著下降。这是因为:①学生在做微型化学实验时比较细心;②微型玻璃仪器的质(量)壁(厚)比显著下降,仪器耐冲击性提高。
除了具有现象明显、操作时快速、节省经费、减少污染、安全实验成功率高,激发学生对化学的兴趣等优点外,微型实验在培养提高学生的科学素质上有着独特的作用。
二、存在的问题
微型实验的优点很多,但缺点也突出,主要有:
微型化学实验较忽视基本操作的规范性,解决办法是两种实验形式并存,倡导实验微型化,但并不完全取消使用常规用量的化学实验,对于药品价格相对低廉的实验,如氯化钠、氢氧化钙等的实验,仍旧采用原来试管操作。
有些实验由于仪器小、药品少而现象不明显:
有些需要加热、高温条件下完成的实验不能用塑料仪器;
有些微型实验现象一瞬即逝,易导致实验的失败。
教师上微型化学实验课,工作量成倍增加,课程需要提前一两周就着手准备,还得考虑方方面面的问题。
如果管理不善,很容易丢失。
微型实验比较适合的实验类型有:性质实验、有毒气体制取实验、滴定实验、电化学实验、趣味性实验。
三、由常规用量实验改进的微型实验
1. 改进方式一:使用点滴板操作
由于微型化学实验的成套仪器较贵,要完全实现化学实验微型化,还有一定的困难;但可以在能够达到实验目的的前提下,在可能的实验条件下,通过改造实验装置,使之趋于微型化。比如化学实验中的性质实验,传统的做法都是在试管中进行,试剂使用量一般为1-2mL,我们采用点滴板操作,试剂用量减少为几滴,同样可以达到实验效果,减小了化学药品对环境的污染,使这部分实验趋于绿色化。
2. 改进方式二:滤纸实验
(1)铁离子显色反应:在一片滤纸(裁成3×8cm的长条,下同)上滴三滴三氯化铁溶液,再滴一滴硫氰化钾或亚铁氰化钾溶液,滤纸上立即出现血红色或蓝色。其他如酚酞与碱液混合,淀粉溶液与碘液反应等操作也相同。
(2)氯气的性质实验:在一张滤纸上依次滴碘化钾溶液、红墨水、溴化钠溶液,插入一个充满氯气的集气瓶(集气瓶配胶塞,胶塞中间划一刀,夹入滤纸条)中,可见红墨水褪色(次氯酸的漂白性),并分别出现碘、溴单质的颜色。
(3)电解实验(电解饱和食盐水,电解氯化铜溶液等):取一张滤纸用饱和食盐水和酚酞溶液润湿,贴在一块木板上,用两颗大头针或缝衣针作电极。接通直流电,片刻后,阴极附近的滤纸变红,说明有碱性物质生成。同时放出氢气,在阳极附近滴几滴淀粉碘化钾试液,可见蓝色,说明有氯气生成。
(4)原电池实验:把滤纸条放在干净的玻片上,在滤纸的一端滴2-3滴硫酸铜溶液,并覆盖一小块铜片;另一端滴2-3滴硫酸锌溶液,覆盖上一小块锌片。滤纸中间滴几滴氯化钾溶液,通过它将两端溶液联系起来而构成原电池。用检流计的表棒分别接触铜片和锌片,指针发生偏转。
发生的电极反应如下:
正极(还原反应):Cu2++2e-=Cu
负极(氧化反应):zn-2e-=zn2+
该装置操作简单,测量快速。
3. 改进方式三:使用危险化学药品的替代品
沉淀溶解平衡实验,实验目的是根据溶度积规则及平衡移动原理验证沉淀的生成、溶解、分步沉淀及沉淀的转化。传统实验中,沉淀离子及沉淀剂大部分使用的是Pb(NO3)2和K2CrO4;采用这些沉淀离子及沉淀剂,现象比较明显,但是Pb、cr是有毒重金属,实验废弃物排放到水中,会对水资源造成严重污染。为了既保留传统实验的精华,又减少实验废弃物对环境的污染,我们根据多种离子平衡的实验原理重新选择沉淀离子及沉淀剂,并对传统实验和改进后的实验进行了对比,见表。
结果表明:改进后的实验效果也非常好,现象很明显,同样达到了实验目的,而且减少了有毒物质的使用和排放,实现了无机化学实验的绿色化。
需要指出的是,微型化学实验与传统实验相比,具有节约开支、减少污染等优点,但微型化学实验不是常规实验的简单缩微,也不是对常规实验的补充,更不是与常规实验的对立,它是用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行改革和发展的必然结果,是化学实验方法的创新性的变革。
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