化学实验安全的重要性范文
时间:2024-03-04 18:06:51
导语:如何才能写好一篇化学实验安全的重要性,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
一、高中化学探究性实验教学中的常见实验安全案例分析
(一)违反操作规定。
案例1:点燃氢气必须先检验纯度。可是,如果你在用锌和盐酸反应制取氢气的演示实验过程中,当锌粒反应完后,打开反应器的塞又装上锌粒,塞上塞就点燃,就会引起仪器爆炸。为什么会发生爆炸事故呢?这是因为你违背了点燃氢气前必须检验纯度的操作规定。实验过程中打开塞装锌粒跟实验开始时装锌粒相同,反应器里进入了空气,氢气和氧气混合,点燃都会发生爆炸。
案例2:在制乙烯时,在大试管里倒入酒精和浓硫酸,加热时,就会发生液体喷出事故。为防止这样的事故发生,在加热液体制取气体时,应加入瓷片以防爆沸。还要注意,如果你用酒精和浓硫酸加入瓷片加热制乙烯,用排水取气法收集完毕时,先撤去了酒精灯,冷水就会沿导管流入盛浓硫酸的烧瓶,以致引起烧瓶炸裂。这是因为你违背了实验操作而引起的。加热制取气体并用排水法收集,实验完毕时,应先把导管从水里撤出,再撤酒精灯。上面的操作正好颠倒了,先撤去了酒精灯,还没来得及取导管,水就沿导管流入反应器,引起仪器炸裂,溅出硫酸。
(二)用药过量发生事故。
一些实验虽然剧烈,但试剂量小并无危险,用药量稍大便会发生危险。
案例3:红磷在氧气里燃烧时,反应很剧烈,但药量少时并无危险。在做分组实验时,让学生观察红磷在氧气里燃烧时的现象,放入的药量一定要适量,不得随意用药,否则就会发生意外事故。
案例4:配制银氨溶液时,如果加入过量的氨水,且不随配随用,久置后再用,溶液中生成了容易爆炸的物质,用时就会引发爆炸事故。此实验要防止加入过量氨水,银氨溶液必须随配随用,不能久置。
案例5:铜和热浓硫酸反应,铜和硝酸反应。尽量控制反应物的用量,只要能得到正确的有明显的结果,学生能观察到其物质的存在,了解和掌握它的性质就可以了。
(三)药品混入杂质。
案例6:在用氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气时,错把木炭粉当作二氧化锰加入试管与氯酸钾混合,使得药品中混入了杂质,造成了爆炸事故。因此用药时要认真辨清药物,不得马虎从事。
案例7:做甲烷的演示实验时,有人没有把空气排净就点燃甲烷气体,产生爆炸事故。此实验应先做甲烷的性质实验,再点燃甲烷气体,以防空气的混入,保证甲烷的纯度,避免爆炸事故的发生。
(四)使用失落标签未经鉴定的试剂发生事故。
案例8:在配制溶液时错把硫酸当盐酸使用,造成伤害事故。凡失落标签的试剂一定要检验确定后再使用,以避免伤害事故的发生。
(五)实验室空气不流通。
案例9:在演示氯气、硫化氢、二氧化氮、一氧化碳等有毒气体时,或学生实验可燃性气体。如制氢气、乙烯、乙炔等时,如果实验室空气不流通,有毒、易燃气体逸散到空气中越积越多,达到一定浓度,会引起师生中毒或其他意外事故。因此实验室应安置通风橱、换气扇等通风设施,必须做到实验室空气流通。
二、学生实验安全和环保意识的培养
教师是对学生进行教育的主要实施者,教师的思想、言行对学生有最直接最有效的影响,从“安全意识”的培养角度来说,教师应做到以下几点:
(一)一丝不苟做好演示实验。
教师在演示实验中的一举一动都直接影响学生动手实验时的态度和方法,因此,哪怕是最常用仪器的使用也丝毫不能大意,对于一些有危险隐患的实验更要充分备课,引导学生把不安全因素想全想透。
(二)合理使用反例。
对于一些可以在实验室模拟的错误操作导致的后果,教师可设计一些错误的反例加以验证,以加深学生印象。如不纯的可燃气体点燃爆炸,水倒入浓H2SO4中进行稀释的后果;加热时先撤酒精灯导致水回流引起试管炸裂等,只要条件允许,装置设计合理,不会引起事故的均可一试。
(三)严格监督,培养学生良好的实验习惯。
学生进入实验室亲身体会的印象是最深的,中学生的年龄特点决定了他们对什么都好奇,好动是他们的天性。因此,在平时学生实验中除了讲清楚规范操作,安全要求外,加强监督也是必不可少的一个环节。
(四)增强防范意识,培养自救能力。
例如:强酸、强碱溅到身上时的处理,偶遇紧急情况时应如何处理和进行自救。
(五)利用录像实验辅助教学真实可信。
对于一些较复杂、有危险、要求高、时间长的实验,不适合课堂演示,则拍成录像,于课堂播放。这样,既保证了实验的真实性和直观性,又便于观察实验现象,同时也提高了课堂密度。
篇2
关键词:化学实验 实验技能 习惯
Abstract: the students form chemical concept, understanding and consolidate the important way of chemical knowledge is one of the experiment. Chemical experiment skill belong to begin skills, hands-on skills must by students hands-on experiment operation and experiment practice to form, this is any other teaching form and teaching methods cannot replace. Its importance is self-evident.
Keywords: chemical experiment experiment skill habit
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号
前言
化学是一门以实验为基础的学科,其对学生的基本实验操作技能与习惯的培养有着重要的意义。由于化学学习过程中所接触实验材料存在一定的危险,操作不当将会因此实验事故,因此,注重学生化学实验技能与良好实验习惯的养成对保障学生人身安全、保障实验教学的正常开展有着重要的意义。本文就学生化学实验技能与习惯的培养进行了简要论述。
一、概述
化学是一门以实验为基础的科学,化学实验促进了化学科的形成和发展,化学实验是学生认识化学知识的重要认识工具和媒介。加强实验教学是提高化学教学质量的重要环节。实验是化学的灵魂,是化学的魅力和激发学习化学兴趣的主要源泉,是培养和发展学生能力的重要途径。学生全面的实验能力应该是运用实验手段解决问题的能力,是―个多维的心智和动作技能等结合体。学生实验对于学生的实验技能、观察能力、分析和解决问题能力的培养,科学学习方法、科学学习的习惯和科学态度的养成起着重要的作用,对促进化学教学质量的提高也起着重要的作用。
二、实验技能
1、实验基本操作技能
根据动手技能形成的阶段理论,可将实验操作技能的训练分为3个相互联系、但要求有所不同的层次。即基本操作技能练习、操作技能综合练习和应用操作技能完成化学实验3个层次。例如为了让学生熟练掌握“氧气的制取和性质”的实验操作,可先安排学生练习“药品的取用”。在此基础上再练习“粗盐的提纯”,最后让学生进行“氧气的制取和性质”的实验。
对于高职生来说,实验形式应以综合实验为主。
化学分析课程的综合性决定了化学分析实验应以综合实验为主。试样制备后。要按照每一章节的教学目标,按一定的顺序分别测出相应待测成分的含量。综合实验内容较多,例如养殖专业的饲料的常规分析。包括从分析试样的采集、制样。到水、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物以及钙、磷含量的测定、计算等操作技能。完成这些实验教学要占用较长时间。综合实验可以培养学生的独立操作能力。教师可以给出分析题目及项目。让学生独立查资料、制定分析项目和分析方法、配置试剂、实验、检验分析结果的准确度。使学生独立操作的能力和解决问题的能力得到锻炼,真正掌握分析工作的方法和步骤。在综合实验中。值得注意的是教师一定要在安全和关键步骤方面对学生进行严格认真的指导。实验操作技能形成的过程,一般有3个步骤,即行动的定向、行动的模仿和行动的熟练。所谓行动的定向,就是指学生对行动方式的了解.从而在头脑中形成关于动作印象的过程。在化学实验操作技能中的定向,主要是让学生知道各项操作“怎样做?"“为什么要这样做?”这是操作技能掌握的重要一环。
使用仪器和药品的技能
仪器和药品使用技能的训练要注意分步骤地进行。首先应要求学生对化学学习中所使用的各种仪器能够识别,并了解它们的基本用途和使用方法,在此基础上才能进行有关使用的操作练习。对于药品的使用,教师应该先让学生懂得药品取用的规则,要求学生学会根据试剂的状态、性质以及用量的不同,采取不同取用方法,然后再进行实践性操作。许多同学在开始学做实验时,常常不遵守规定的药剂量,往往多用药品,以为用得越多越好。结果不仅浪费了药品,延长了实验时间,有时甚至会出现危险(如钾、钠等活泼金属跟酸和水的反应)。因此还需要对学生进行节约用药、安全用药的教育。要让学生学会科学度量和准确地估用药。
“百闻不如一见,百见不如一练。”要教育学生善于利用一切可以动手练习的机会,包括分组实验、随堂实验、课外小组实验以及由学生自己安排的家庭小实验等。上分组实验课时,应要求每一个同学都独立进行操作,不要一个人做实验,其他同学观看。同时,还应该要求学生学会在日常生活中练习实验操作基本功,如用钢笔代替试管,练习试管的手握法及液体振荡的方法,用药瓶和筷子练习倾倒液体的方法……可别小看这些不起眼的练习,天长日久,它定能产生“熟能生巧”之功效。
开放探究活动,培养学生设计实验的能力
首先提出实验的课题、目的和要求等,然后让学生设计探究实验的方案,设计的内容包括原理、仪器的选择、实验步骤和记录表等。这样,从查找资料、提出实验方案、具体做实验到实验结果分析,写出实验报告,让学生亲自参与全过程,学生感到获益匪浅,让他们真正成为实验的主角。
培养学生发现问题的能力
苏霍姆林斯基说:“在人的心里深处都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是―个发现者、研究者、探索者”。在课堂教学中,教师应想方设法满足学生的这种心理需要,根据新课程标准所提出的“发挥化学科自身优势,将科学探究作为课程改革的突破口,激发学生的主动性和创新意识,促进学生积极主动地学习”的理念,让学生以主体的姿态带着探究的精神自主地参与实验过程,使学生在教师的启发引导下察赋和潜能都得到充分的发展。
例如:让学生探究原电池实验原理和条件时,给学生提供多样的实验用品如铜片、锌片、铁片、石墨、乙醇、蒸馏水、稀H2SO4溶液、导线、电流计、水果(如苹果、柑橘、柠檬)或蔬菜(白萝卜、西红柿)、小灯泡、发光二极管、干电池等等。组织学生进行交流讨论,提出探究方案,动手验证,记录实验结果。最后寻出结论,形成原电池的条件是:
1.有活泼性不同的两种金属电极(或一种非金属电极);
2.电解质溶液;
3.形成闭合回路;
4.有自发进行的氧化还原反应发生。
通过开放实验室,鼓励探索,在实验教师管理和指导下,充分发挥学生的主观能动性,让学生自己设计实验。然后进行实验操作。培养他们运用知识分析问题、解决问题的能力,让他们在实验的成功中体会“创造”的乐趣,激发学生的创造力,同时提高了探索知识、获取知识的能力。
化学实验良好习惯的培养
l、良好化学实验习惯养成的重要性分析
良好的化学实验习惯是学生日后学习与工作安全的基础,其对学生掌握科学的化学实验方法、避免化学实验失误与安全事故都有着重要的意义。在口常化学实验教学中,有针对性的对学生良好化学实验习惯进行养成有利于学生科学的掌握化学实验重点、减少和避免化学事故的发生。例如:在化学实验前对实验仪器的检查常是有实验教师进行的工作,在学生实际教学中直接使用仪器或器皿进行试验。而学生工作后如果从事有关化学实验的工作起实验前必须自己进行器皿与仪器的检验以避免器皿渗漏对实验数据的影响、对实验安全的影响等。因此,加强化学教学过程中学生良好化学实验习惯的养成已经成为现代化学教学工作的重点,对学生的工作与学习都有着重要的意义。
避免走马观花培养学生认真观察的习惯
在化学实验活动中,尽管有些习惯是由于无意识重复所养成的,但学生大多数良好习惯都是有意识养成的。而要使学生能有意识地养成一种良好的实验习惯,避免在观察实验现象时走马观花,首先必须通过教育使学生懂得为什么要养成这种实验习惯,从而激发他们产生养成这种良好习惯的欲望,其次还必须培养学生坚强的意志,即有信心、决心和恒心。
化学实验是培养学生观察能力及坚强意志的有效途径,是使学生有意识地养成一种良好习惯的重要场所。观察是一种有目的的,有计划的,比较持久的知觉活动,观察效果的好坏,很大程度上取决于目的和任务是否明确。若观察有明确的目的和任务,则对事物的感知会比较完整和清晰。相反,在实验过程中,如果只是走马观花,敷衍了事,则抓不住要领,一无所获。另一方面,对化学实验的观察还要具有全面性,要能运用多种感观,从多角度多方面来进行理解,从而把握研究对象的各种属性、关系和变化。其一,实验观察的内容不能只停在实验现象上,而是实验对条件涉及的全部内容。一个化学反应的发生常常是伴随着物理变化和化学变化的复杂过程,有静态的,也有动态的。一般来说,它包括4个方面:
化学试剂的颜色、状态、熔点等;
(2)实验装置。实验装置由哪几个部分组成,各部分又是由哪些仪器组成,各种仪器又有哪些作用?各部分又是怎样联系在一起的;
(3)实验现象、试剂状态、气味变化、声响、反应速度的快慢等。
其二,实验现象要善于应用多种感观,除用眼睛“看”之外,还尽可能运用嗅、触、听等感觉活动去认识事物的共性和差异性,以便形成正确的实验结论,从而使学生认识化学变化的本质特征是有其它物质的生成。
3、以科学的演示实验操作为基础,培养学生良好的化学实验习惯
教师的言传身教对学生良好的化学实验习惯养成有着重要的影响,在培养学生良好的观察习惯过程中以及演示实验教学过程中,教师要注重自身实验过程的规范化、以此为学生良好化学实验习惯的养成奠定基础。在演示实验教学后,教师要当着学生的面进行实验仪器的清洗、药品的整理、保持桌面的整洁,以此为学生良好化学实验习惯养成奠定基础。避免传统化学演示实验后,教师简单的将实验仪器药品收集后即进行后面的教学造成学生没有认识到化学实验后整理的重要性影响学生良好的实验习惯养成。通过科学的实验教学方法以及严格的训练与培养,养成学生良好的化学实验习惯,并在实验习惯养成中,培养学生化学实验的基本操作能力。同时运用化学操作“口诀”的方式提高学生良好实验习惯的培养效果。例如:往试管里装入粉末状药品要“一斜、二送、三直立”;装块状药品要“一横、二放、三慢竖”;液体药品取用的要点是“瓶塞倒放、两U紧挨、缓慢倾倒、加盖放回”;使用胶头滴管应“捏头赶空气、放手吸试剂、悬空滴液体、管口勿触壁”:以及酒精灯的使用要注意“两查、两不、两禁止”等。以简单的“口诀”记忆,促进学生对化学实验操作要点的记忆,促进学生良好化学实验习惯的养成。
结语
在化学实验教学中,以实验为基础开展教学,尽量给学生动脑、动手的机会,针对教学内容,有意识地设间,让学生带着问题进行分析、探索、比较、综合。充分发挥化学实验的教育功能,引导学生积极参与教学活动,培养学生的良好学习习惯,以达到全面提高学生的综合素质的目的.
参考文献
【1】孙锐.现代素质教育中学生良好化学实验习惯的养成【J】.科教信息,2009.11
篇3
关键词:实验室安全;信息化教学;安全教育
近几年来,高校实验室安全事故频繁发生,不仅笔者所在学校出现过学生在实验过程中手被试剂腐蚀的事件,华东理工大学玻璃爆炸伤眼事件,清华大学化学楼起火爆炸事件等一系列安全事故,给高校化学实验室安全管理敲响了警钟。综观安全事故的起因,绝大多数还是学生在实验过程中操作不当留下了很多安全隐患。因此,实验室对学生的安全教育是实验室安全管理的重中之重。21世纪是一个信息化的时代,计算机和网络的普及应用,使得信息技术深入到社会生活的每一个方面,与我们的学习、工作和生活紧密相连。随着教育信息化的不断推进,应该将信息技术积极应用到实验室安全教育方面,深入开发、广泛利用信息资源,完善实验室安全管理体系,从源头上避免实验室安全事故的发生,培养适应信息社会要求的创新人才,加速实现教育现代化的系统工程。
一、信息化教学模式的特点及优势
信息化教学,是以现代教育思想和理论为指导,在教育中充分运用现代信息技术手段,开发教育资源,从而提高教育质量和效率,优化教育过程,以培养和提高学生信息素养为重要目标的一种新的教育方式。传统的教学模式以教为主,教师是教学活动的中心,是知识的传播者和灌输者,学生处于被支配地位,是外界刺激被动的接受者和灌输对象。信息化教学以学为中心,注重对学习者学习能力的培养,以“任务驱动”和“问题解决”作为学习和研究活动的主线,在相关的有具体意义的情境中确定和教授学习策略和技能。教师只有充分认识到信息化教学模式的特点,才能更好地把握住信息化教学的特点,从而胜任信息化教学。信息化教学相对传统教学方式有几个优势:第一,信息化教学强调“协作学习”。这种协作学习包括学生之间、师生之间的协作,也包括教师之间的协作,有利于实施跨年级、跨学科的基于资源的学习等。第二,信息化教学有利于提高学生的主动性、积极性。现代教育技术手段的应用,包括多媒体计算机、网络、微信公众平台等等,使得上信息的来源变得丰富多彩,教师和课本不再是唯一的信息源,多种媒体的运用不仅能够扩大知识信息的含量,而且还可以充分调动学生的多种感官,使得学生能够真正成为知识信息的主动建构者,从而达到良好的教学效果。第三,信息化教学有助于实现个别化教学,有利于因材施教。计算机的交互性,给学生提供了个别化学习的可能,学习可以通过多媒体技术完整呈现学习内容与过程,自主选择学习内容的难易、进度、并随时与教师、同学进行交互。在现代教育技术手段所构造的教学环境下,学生可逐步摆脱传统的教师中心模式,学生由传统的被迫学习变为独立的主动学习,在学习过程中可以更主动地获取知识、处理信息。
二、化学实验室安全教育的重要性
近些年来,国家出台了许多安全生产法律法规、部门规定和相关标准,高校实验室安全防范自查和省市校各级安全检查频繁,充分体现了国家、教育部、高校等各级领导对于实验室安全的高度重视。针对笔者所在学校实验室管理现状,普通化学实验室不断加强实验室安全的硬件措施建设,包括实验室通风系统建设,仓库防盗门、指纹门禁及危险化学品试剂柜建设等,灭火设施的定期更新与完善等措施;同时不断加强实验室安全管理的软件系统建设,包括化学品数据档案整理汇总(品名、性质、数量、储放地、可能危害及相应的处置方法)、化学品入库及领用信息登记和审核制度、各级人员安全责任制度、安全检查与隐患排查治理制度等。并制定了《易制毒、易制爆危险化学品的管理制度》《化学实验室应急预案流程》《化学实验室轻微事故应急预案》《化学实验室安全承诺书》等一系列安全管理制度。普通化学实验是面向非化学专业学生开设的一门化学基础实验课程。普通化学实验是普通化学课程的重要组成部分,是巩固、扩大和加深所学普通化学的基本理论和基本知识的最佳途径。目前,笔者所在学校普通化学实验是面向材料科学与工程学院、环境与建筑学院、机械工程学院、光电信息与计算机工程学院、能源与动力工程学院和医疗器械与食品学院六大学院,非化学专业学生开设的一门化学基础实验课程,主要针对大一、大二学生,每年学生选课人数达千人之多。普通化学实验的主要目标就是要培养学生的实验室安全意识、标准的实验操作和较强的动手能力,为以后专业实验和科学研究奠定坚实的基础。但由于很多学生零实验基础,在化学实验过程中,学生普遍存在安全意识薄弱,动手能力较差,且对化学实验教学重视度不高的情况。有些学生只是在中学时见过老师演示实验并没有实际动手做过化学实验,甚至一些来自教学条件较差学校的学生连演示实验都没见过,因而这些学生的动手操作能力参差不齐,基本的实验操作技能不过关,做实验过程中存在很多安全隐患。此外,化学实验中涉及的化学试剂和玻璃仪器种类繁多,学生在实验过程中一旦疏忽大意,就会造成实验室安全事故,因此在做实验前,需要提高学生的安全意识和个人防护技能,杜绝在实验环节中出现各种安全事故。普通化学实验的第一堂课就是对学生的实验安全教育,然而此前安全教育主要是由教师进行单一的课堂讲述,未能唤起学生的重视,无法真正提高学生的安全意识;主要实验教学模式是教师将实验内容进行讲解陈述,然后由学生操作,实验教学方法和手段比较单一;实验预习的普遍现状是学生对于化学实验的重视性不高,预习不到位,预习报告纯粹是将实验内容抄一遍,没有进行思考,导致预习效果不好,有些学生甚至未完成预习实验就进入实验室,由于对实验仪器不熟悉、对实验涉及的化学试剂不了解而存在着极大的安全隐患。鉴于以上几点因素,学生进入实验室参与实验之前的安全教育变得尤为重要。
三、信息化教学在实验室安全教育中的应用实践及设想
为了有效提升学生实验室安全意识地,提高实验安全教育的有效性,最大限度地避免实验室安全事故,实验教学改革将信息化教学应用在实验室安全教育中,既丰富了实验安全教育的教学手段,又能提高学生对实验的重视度。第一,实验室安全准入系统建设。作为学生进入实验室的第一步,学生在系统内完成实验室安全知识的学习及实验室安全准则,并通过实验室安全准入考试才可进入实验室进行实验。此系统的运行可以有效提高学生实验安全知识及实验室安全防范能力,完善实验安全教育,提高学生的安全防范意识。此系统内设实验室安全知识题目题库,知识范围包括进入化学实验室之前规范着装、化学实验室常规仪器的使用注意事项、化学试剂的使用注意事项及溅洒至皮肤上的应急处理方法、实验室紧急洗眼器和冲淋装置的使用、实验室防火防爆、实验室应急预案、实验室起火类型及灭火方式的选用等等。学生在进入实验室之前,首先要在电脑端完成并通过实验室安全准入考试,具备考试合格成绩单后方可进入实验室参与实验。这样既可以保证学生对于实验室潜在的危险因素具有足够的重视度,又使其具备了初步的实验安全防范基础。实验室安全准入系统的投入运行,将实验室安全与信息化教学手段相结合,可以有效地提高本科实验教学的安全系数,并提高学生对化学实验安全的重视度。此系统可以应用至全校甚至全国高校的教学及科研实验室,大大降低了高校实验室事故的发生率。第二,设立电脑端预习系统,针对每次实验涉及的仪器和试剂安全使用要点,尝试以小测验的方式来帮助学生更好地完成预习,题型有填空、选择、判断,测验内容涵盖实验知识及操作要点,且便于解答,旨在提高学生实验中的安全操作能力。每次预习测验的成绩作为学生的预习成绩最终计入平时成绩中。此预习系统不仅可以免去学生写预习报告的时间,而且更可以有效地提高学生的预习效果。第三,随着微信影响力的不断扩大,“上理工化学实验中心”微信公众平台也已开通运行。针对普通化学实验的上课内容,拍摄每次实验课要用到的玻璃仪器的规范操作及操作要点微视频,分步讲解实验基本操作技能,将视频链接至微信公众平台及普通化学实验课程中心网,学生通过视频短片学习,巩固实验操作,形象、直观,可以有效避免错误及危险操作,杜绝实验事故,既可以提高学生对化学实验的兴趣,又可以解决学生多、教师少,教师不能对学生进行一对一指导的难题。此外,微信公众平台可与实验室安全准入系统相结合,实现学生通过微信平台进行安全知识的学习,帮助完善学生的实验安全知识,更好地通过实验室安全准入考试。通过对化学实验安全教育教学模式及教学方法的改革,增加一些新兴的教学手段,包括微课、视频短片教学以及微信公众平台的大力宣传及教育作用,使得实验安全教育多元化、信息化。并通过实验室安全准入系统及实验预习系统的运行,有效提升学生的预习效果及实验室安全意识,丰富了化学实验安全教育的教学手段,提高了实验室安全教育的信息化,培养安全意识强烈、实验基础扎实、操作规范的应用型理工科人才。
参考文献
[1]贺文英,张秀芳,阿娟,等.普通化学教学改革与实践[J].湖南师范大学自然科学学报,2011.
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[3]张叶臻,孙瑞雪.微课在分析化学实验课教学中的应用探索[J].广州化工,2015(12):198-199.
篇4
【关键词】化学实验 危险药品 管理 使用 回收 安全措施
化学实验为人类的生活和工作做出了巨大的贡献,在当前的发展过程中,化学实验室中的化学药品越来越齐全,并且足额的化学药品也起到了非常重要的作用,这都给化学实验提供了更多的充足性准备,也提供了更多的便捷性基础。但是在2015年天津地区所发生的化学爆炸事件引起了人们的广泛关注,化学危险品如果不能妥善的安排和保管以及使用回收就可能带来极大的安全隐患,这给化学实验工作者敲响了警钟,基于此,以下对化学实验危险药品的管理、使用以及回收等等安全性措施进行详细的分析和讲述,希望此项叙述能够给化学实验危险品的管理带去积极的影响和作用。
1 常见的化学实验危险品种类分析
在化学实验药品管理过程中,主要涉及到的危险主要有以下几种,分别是易爆炸品,其中包含高氯酸以及硝化纤维和硝化棉。易爆炸品,主要有容易燃烧的固体,容易燃烧的液体以及自燃品。易燃的固体有红磷以及黄磷和镁粉、铝粉等等。液体主要有酒精和汽油,还有甲醇乙醇等等。遇湿危险品,主要包含金属钾、钠以及锌粉等等。除了这些以硝酸盐和亚硝酸盐以及高锰酸钾为代表的氧化剂。更有一些有毒药品,例如,氯化钡。腐蚀性的物品主要有硝酸、盐酸和磷酸以及甲酸。这些药品都属于化学实验的危险品,需要做好保管和处理工作,这样才能避免很多危险隐患,并且在后续的化学实验当中做好更多的储备。
2 化学实验危险药品的管理
首先要树立起正确的安全意识。在进行化学实验以前相关领导或者教师一定要遵守化学实验的安全性原则,为了预防各种事故的发生,就需要将可能发生的隐患消灭在萌芽状态中。做好化学药品的账目管理,每一种仪器以及账目都要做细,尤其是抵值易消耗品,账目和实物之间要有清晰的连接性,账目和实际相符合。
其次,对于化学药品的摆放,一定要秉承的原则是安全性和科学性,例如,易燃易爆危险品,一定要用相关的设备分隔开,做好双锁的管理,并且使用也需要进行多层次的申请,经过考核合格使用以后才能进行化学实验。除了上述几种方式以外,要建立起化学危险药品的档案,并且对此进行严格的管理,在演示实验以及探究性报告总结的基础上实施动态性的危险药品库存管理,相关档案存入档案册之中。这样在以后的使用中能够有据可查,另外危险药品的管理还需要注意季节的变化,如果是冬天,一些药品可能出现冻裂的现象,也可能出现破碎,危及周围人的安全,因此要做好保暖工作[1]。
3 化学实验危险药品的使用安全
首先,化学实验要做好充分的准备工作。化学实验人员要对实验的基本内容以及实验操作的步骤进行演示分析,在清晰化学实验操作流程的背景下,将安全放在首位,并且让实验有充分的保障,如果是教师可以引导学生进行观察,演示具体的实验操作步骤,只有在充分保证安全的前提下才能继续后续的工作,以免发生过多的遗漏[2]。
其次,规范实验操作演示实验。在演示实验中,要获取适量的药品,不能过多,也不能过量,以免因为造成成本的浪费,引发安全性事件,实验的步骤需要严格的规范。教师提醒学生在实验过程中危险事件的预防,如果发生事故要怎样解决。化学实验的安全性要经过反复的强调,让实验者在精神上和思想上感受到规范化实验操作的重要性。作为化学实验教师还需要一一的将危险药品的危险性列举出来,例如,在使用试管的过程中,如果是危险药品的加热,那么就需要对试管做好倾斜性,试管管口不能对着自己或者他人,以免因为危险发生,对人的安全造成伤害。还有在使用高锰酸钾进行氧气实验的制取过程中,也有非常高的要求,每一个步骤和每一个细微的点都要讲述安全性的把握,事无巨细,只有这样才能让实验的安全性上升。学生在创新实验以及实验实践的过程中可能会使用自己家的资源进行实验,在这样离开监管的情况下进行实验那么容易发生危险的概率也比较高,在这样的情况下教师需要跟踪监督,可以使用望远镜设备,或者提前让学生自己讲出实验的具体步骤,查看是否存在危险的举动,教师在平时也可以深入到学生家中给学生做指导,动员所有的学生把握好安全实验的具体准则[3]。
4 化学实验危险药品的回收工作
化学实验药品的使用需要进行妥当的管理和安排,并且做好实验后药品的回收工作,有些药品在空气中静置的时间过长也会产生危害。不管是探究性实验还是演示性实验,都可以分组进行,每一个小组的整个流程都需要夯实,并且对剩余的危险药品做好及时的处理,主要方式有和化学药品的使用清单进行对照,每一种药品的使用量是多少,剩余多少,做好记录,并且有毒有害的药品也需要进行安全性理,规范操作流程,注重自身的安全性,以免给实验者造成过多的伤害。气体、液体和固体都不能泄露,以免造成更多的污染,伤害无辜[4]。
5 结语
综上所述,本文对化学实验危险药品的管理、使用及回收的安全措施进行了分析和研究。化学实验能够验证一些理论的真实性,还能提升操作者的实验能力,并且在此过程中让实验人员对化学知识有新的见解,但是化学药品危险品的处理也需要十分注意,这关系到实验人员以及整个实验的安全,希望本文的研究对化学实验安全有极大的促进性作用,提升人们的安全意识。
参考文献:
[1]陆燕.浅谈农村寄宿制初中化学实验药品的科学管理[J].文理导航(中旬),2014,14(4):52-52.
[2]王聃.化学实验药品存储环境监控系统的设计与实现[J].电子测试,2015,25(12):119-121.
篇5
分析化学是高职高专医学检验技术专业学生的一门专业基础课,对学生分析化学实验技能的培养非常有必要。针对学生在分析化学实验技能中存在的问题,提出若干培养方法,在实验教学过程中,让学生认识到实验技能的重要性,知道怎样是规范操作,清楚为什么要规范操作,在实验过程中自我分析,从而提高学生的实验操作技能,达到培养目标。
【关键词】
医学检验技术;分析化学;实验技能
【基金项目】
吉林省教育厅2015年度职业教育与成人教育教学改革研究课题(项目批准号:2015ZCY102),项目负责人为董丽丹。2015年度吉林省教育科学“十二五”规划课题“导学案在高职高专‘翻转课堂’中的应用研究”(项目批准号:GH150631),项目负责人为蔺首睿。
分析化学是高职高专医学检验技术专业学生的一门专业基础课,此前有无机化学、有机化学的理论与实验基础,此后衔接临床检验基础等专业课程。分析化学是一门实验学科,分析化学实验在分析化学课程中占据重要位置,在实验中能加深学生对理论知识的理解,同时提高学生的观察能力、分析能力和解决问题能力,养成严谨求是的科学态度。在分析实验教学中要注重实验技能的培养,规范的分析化学实验技能为医学检验技术专业学生的各门专业课程的学习和今后实习、工作中的实际操作打下坚实基础。
1.深化学生认识,激发学生兴趣
高职高专医学检验技术专业的学生,具备一定的无机化学、有机化学的理论知识基础和实验操作技能,对于实验现象也具备一定的观察能力和分析能力。但此前的实验多数是定性实验,对定量几乎没有要求,使用的实验仪器也多是精密度不高的烧杯、烧瓶、量筒等。因此学生在最初进入分析化学实验室时,往往定量意识不强,主要表现为不清楚如何依照精密度选用仪器。同时,很多学生在大学仍延续高中应试化的学习方法和习惯,重理论而轻实践,对实验缺乏主动性,忽略实验操作的规范性。因此教师要加强对学生实验操作技能重要性的认识[1]。教师可以依据学生重视理论课的特点,在理论课堂上向学生灌输实验操作技能的重要性。例如在讲解精密度和准确度这部分内容时,让学生思考托盘天平和分析天平、量筒和移液管的选用区别;在讲解误差这部分内容时,罗列不规范实验操作对结果的影响等。教师也可以搜集相关案例,向学生强调规范实验操作对实验安全的重要作用。在实验课堂上,可以开展一些与生活实际关联密切的趣味实验,先借助于学生熟悉又直观的变色、沉淀、仪器数值变化等定性实验现象,激发学生对实验的兴趣,进一步提出更高的定量要求,循序渐进,从而提高教学效果,实现对学生实验操作技能的培养目标。
2.夯实理论根基,规范实验操作
规范的实验操作并不是死记硬背、按方抓药,而是在夯实了理论基础的前提下,勤加练习的结果。分析化学的实验操作看似简单,但要求学生做到准确、规范、熟练,这就需要学生能够耐心、认真练习操作技能。教师在实验课堂中,应先讲解、演示规范实验操作,将每一个操作步骤拆分再组合,既要讲清如何操作,更要说明为什么如此操作,让学生知其然,知其所以然。例如酸式滴定管漏液应如何处理这个实验操作,要讲清楚如何涂擦凡士林,但为什么要涂凡士林,为什么涂凡士林之前要吸干活塞和活塞槽内的残留水、为什么涂擦凡士林的量不能太多,为什么要避开活塞的小孔等问题都要依据学生的基础适时适当地给出答案,让学生清楚的明白如此操作的原因,轻松地加强学生对此规范操作的印象。除此之外,教师还要在实验课堂中加强巡回指导,言语上鼓励学生动手,行动上纠正错误操作,身体力行让学生感受到分析化学实验操作的严谨、规范。
3.改革评价方法,重视自我分析
分析化学是一门实验学科,教师可以将实验技能列入考核内容,在实验课和考试中作为评定成绩的依据[2]。在日常的实验教学中,要求学生在每次实验课结束后分析自己的实验操作,并对实验数据进行准确度与精密度分析,分析误差来源,提高学生对实验操作规范性的认识,促进学生提高实验技能。
综上所述,通过对学生实验技能的培养,可以提高学生的实验操作技能,养成严谨认真的科学态度,为今后的学习和工作奠定基础。
作者:蔺首睿 董丽丹 梁芳慧 牛艳秋 单位:长春医学高等专科学校
参考文献:
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【关键词】高效化学实验;安全;教育
0 引言
化学实验是学习化学、体验化学和探索化学过程的重要途径,由于化学实验经常需要使用易燃、易爆、有毒和强腐蚀性试剂,易引起火灾、爆炸、中毒等事故,是危险性比较大的工作。因此,在化学实验教学中开展安全教育极其重要。
1 软件措施
1.1 安全考试
高校化学实验安全教育应当“安全第一,处处以人文本”。实行安全教育和化学实验室准入制度,学生在进入化学实验室之前,必须进行安全规则选修与考试。设立包括一般安全、防火、逃生、易燃易爆、有毒有害、强腐蚀性等在内的多个专门教育课程,提高学生的安全意识,并通过考试作为进入化学实验室的必要条件,考试不合格者不准进入化学实验室,直至重修合格后才准进入化学实验室。例如,台湾清华大学在授课方面也尽可能以形象教育方式为主,用实物演示、图片展示等教育方式来提高安全教育效果。在讲解实验室灭火知识时,重点强调需要沉着冷静,及时判断火势大小、原因并正确使用消防器材:局部着火,顺手用湿布、沙子等材料盖灭;火势较大时,依据着火原因和火情使用适宜的灭火器材;火势无法控制时,及时断电关气,迅速离开并立即报警。
在讲解使用灭火器材时,可以把常见的各类灭火器向学生展示,同时用示范的方式给大家进行演示。通过这样的系列课前安全教育与考试,让每名学生都掌握相关安全知识,提高安全意识和安全能力。这不仅保障安全教育的效果,而且最大限度地减少了实验室安全事故。
1.2 安全检查
实验室每学期均有一次定期安全检查以及不定期、不定次的安全抽查,现场普及和深化安全教育的,检查后各个实验室安全情况的优缺点都会被点评出来,并有相关工作人员具体指导如何去改进缺点和继续发扬优点,关键是平时还能保持监督。例如,台湾清华大学采取了一些很有特点的措施。例如在每间实验室门口都有危险提示标志,说明该实验室可能产生哪些危险,同时也提示禁止在该实验进行不恰当行为(如吸烟、带入磁性物体等)。每个实验室需要使用的危险试剂、药品都需要进行登记和专人保管使用,在实验室门口醒目的位置建立文件夹,放有该实验室使用的危险药品的性质和预防、处理措施的资料,不断提醒进入实验室的人员要时刻进行规范操作和安全处理。他们还专门成立环安中心来进行实验室安全检查和安全设施维护工作,往往每学期有多次的安全检查。
在化学实验教学过程中需要不断强化安全教育。在进行每项化学实验之前,都要求学生进行预习,不仅要对实验机理和实验过程进行预习,而且需要查明实验中每一个用到的试剂与药品的物理、化学性质和安全特性,避免发生事故。
1.3 教学过程中强化安全教育
传统安全教育方式往往只重视课前的安全教育,在教学实施过程中和结束后并没有实质性的安全教育内容。为了能提高学生在化学实验教学过程中的学习效果和安全觉悟,要让学生自己进行实验安全监督。学生相互进行实验操作监督,对实验设施和实验环境提出安全意见,不仅使学生实验操作更加规范,而且让他们时刻具有安全意识,同时也改进了实验室环境和条件。在这个过程中,教师应当在合适的时候进行引导,以取得更好的教育效果。学校提倡在实验前和教学过程中将实验安全教学引入案例教学方式,对社会上最近发生的安全事故和实验室以往的安全隐患进行分析。这样既可以提高学生的学习兴趣和视野,同时也让学生了解正确的安全处理方式。这些安全教学方式和手段都是在教学过程中对学生进行安全教育的强化,能让学生在潜意识上强化正确的安全理念和掌握实验安全技巧,培养学生进行化学实验的综合能力。
1.4 课后安全评价巩固安全教育效果
在课后对学生的安全教育是极其重要的。引入学生对实验安全的自我总结评价方式,能让学生对实验过程的安全进行有效的总结,达到将安全教育贯穿整个实验教学过程的目的。在实验报告中增加实验安全评价一项,让学生从安全角度去审视自己的整个实验过程:实验仪器装置是否按照要求搭建,原料称取时是否有撒漏,实验过程中废气是如何处理的,实验结束后的废料是否进行规范处置等,对每次实验操作进行安全总结。只有这样才能让学生时刻意识到实验安全的重要性。对于那些实验操作不规范、存在实验安全隐患的学生,虽然侥幸得到实验预期的产品和结果,但整个实验严格来说是不合格的。通过实验后的安全评价能让他们进行这方面的自我批评和改正,真正在实验能力上得到提高。因此推行课后自我安全评价教育方式,能进一步巩固整个实验教学过程的安全教育效果。
2 硬件措施
2.1 通风系统
完善的通风设施,除了有常规的通风橱设施,还有整个实验楼层的紧急排气系统。例如,某个实验室的煤气泄漏,在警铃通告后,所有实验室的人员在相关工作人员的协助下安全撤离。当人员撤离后,相关工作人员对实验区域实行紧急通风换气,短时间内全部置换实验楼内空气,恢复正常工作,保证没有毒害。
2.2 维护系统
化学实验室的空间都很高,而且采用外露的各种管道,各种标识警示很醒目,一目了然。出问题时能更直观更快地找到源头,方便维护;同时严格执行定期的设备检查和维护,防患于未然,使工作效率大大提高。
2.3 应急系统
实验室廊道等很多公共地方以及各个实验室内,有各种形式的报警系统:火警、毒气警铃,紧急撤离警铃等,同时有防灾害的各种醒目的警示和疏散标识等。除了这些专业的设施外,当出现紧急情况,有警铃响时,短时间内就会有相应的工作人员前来处理紧急情况及判断是否需要人员撤离,如果需要会协助疏导大家更有效地快速撤离。
总之,许多高校在进行化学实验教学过程中,由于课时、经费、师资等多方面限制,常常只能保证计划实验项目的开展,而忽略了相关安全知识和理念的教育,使实验课程教学存在安全隐患。真正在思想上重视安全教育,强化教师和学生的安全意识,将安全教育和实验教学融为一体,才能树立正确的实验安全理念。安全教育是防止事故发生的预防性工作,安全教育要与实验教学融为一体。实验中安全教育需要全程化、全方位、多层次来进行。实验安全教育方式可以多样化,其核心理念都是为了增强学生安全意识、营造安全文化氛围、有效防止事故的发生,达到培养综合性合格人才的教学目标。
【参考文献】
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篇7
化学学科的发展促进了交叉性化学类重点实验室的建立。生命科学和化学的交叉融合为化学类国家实验室带来了生物安全的新问题。该文分析了现代化学类重点实验室化学和生物安全特点,并结合南京大学生命分析化学国家重点实验室的安全管理经验,如何有效管理和控制化学类重点实验室的化学和生物安全,避免和减少对环境和生命财产安全的危险,保证实验室的安全高效运行等方面进行了探讨。
关键词:
重点实验室;对策;安全管理
化学主要是研究从原子、分子片、分子、超分子,到分子和原子的各种不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态的合成和反应,分离和分析,结构和形态,物理性能和生物活性及其规律和应用的自然科学[1]。化学与多学科交叉渗透,已成为自然基础学科的核心学科。未来化学在解决食物短缺、能源、材料和环境等关系人类生存和社会发展的重大问题起着重要作用[2]。鉴于化学学科的重要性,我国政府和各级机构加大了对化学学科和化学类重点实验室的建设。2009年参加科技部化学类国家重点实验室评估的有25个,其中全国22个为国家重点实验室,3个为部门重点实验室,参与评估的南京大学生命分析化学教育部重点实验室在2013年通过国家重点实验室验收,升格为国家重点实验室。2013年教育部对教育部属18所化学类重点实验室进行了评估。在可以预见的未来,国家会继续加大对化学类重点实验室的投入,越来越多的化学类重点实验室将被建立。化学类实验室比其他实验室如物理实验室、机电实验室、信息实验室等有所不同,它是一个相对高危的场所,实验室中有许多易燃易爆剧毒强腐蚀性化学药品和试剂,有些化学实验需要在高温高压等苛刻条件下才能实现。同时,大量分析检测仪器和设备带来了高电压和强电磁辐射的危险,化学类实验室一旦发生事故,后果不堪设想,因此必须加强化学类实验室的安全管理。化学类重点实验室除了上述特殊性外,化学类重点实验室还面临科研任务大、学科交叉多、人员流动大等问题,这些都对重点实验室的安全管理带来了挑战。在学科交叉发展方面,现代化学与生命科学紧密结合,化学学科通过在生命科学领域的交叉研究获得了长足的发展和进步,目前化学类重点实验室均有从事生命科学的研究并建立了生物学研究和实验模块。生命科学和化学的交叉融合为化学类国家实验室带来了生物安全的新问题。因此,如何有效管理和控制化学类重点实验室的化学和生物安全,避免和减少对环境和生命财产安全的危险成为重点实验室在建设过程中一个重大问题。本文以生命分析化学国家重点实验室所开展的实验安全管理实践为例,提出高校重点实验室生物安全管理的可行建议。生命分析化学国家重点实验室立足于分析化学,定位于以生命物质为主要对象的分析化学方法学的基础研究,是化学和生命科学等多学科交叉融合而形成的一个国家重点实验室平台。它的安全管理运行具有一定借鉴价值。
1实验室建设和运行:硬件建设
在建造实验室前,化学和生物研究模块最好各自独立而又紧密联系。化学研究模块要注意对火灾爆炸事故、化学品腐蚀、有毒物和放射物扩散丢失和高电压渗水的潜在危险的防护和隔离;生物模块除了在要求到达化学模块的建设要求外,特别要注意致病微生物等生物安全的防护和预防。在设计建造阶段,首先应对建造实验室的目的、实验室的主要用途以及基本的性能指标等有足够的了解;要根据试验对象的危害性确定实验室的等级[3],由于级别越高,建造和运行费用也越高,不能盲目攀比建设,以免造成浪费。其次,选择国内有能力承接高级别实验室设计和施工任务的企业,特别是曾经建设和设计过高级别化学和生物安全实验室,对生物安全实验室非常了解,并且具有相关资质的企业。然后,需要生物学、化学、建筑、空调净化、电气控制、结构抗震、给水排水、污物处理、气体供应、检测等多领域专家的协调合作。最后,生物安全实验室竣工后,必须首先经过国家授权的检测机构的检测,并由有关部门批准后才能投入使用。在设计建造中要引入绿色实验室理念,努力建设一个环保安全的实验室[4]。实验室建设要统一规划,既要考虑当前又要兼顾长远,应根据自身具体情况进行建设,不能盲目攀比建设,以免造成资源浪费,并努力降低运行维护成本[5]。同时实验室建设安全配套设施,如消防设施,急救设施等[6-7]。在建造完成后,实验室要进行定期检查,确定是否配备了有效的安全防护设备(防火防盗设备、生物安全柜、高压灭菌器、感应水龙头、紫外线灯、洗眼装置等),定期对仪器设备进行安全检查,及时维护。对于冰箱、培养箱这类常年开机的设备,若仪器比较老旧的,要做好仪器报废和重新申购工作。管理部门也应加快仪器的报废和重新采购的工作,如有不符合要求的情况存在,要及时排除隐患。对于在实验室进行的科研活动要尽心有效地日常监督,包括:1)做好内部或外部审核工作。内、外部审核是管理体系实施与维持的重要环节。实验室除日常的常规检查外还要至少每年进行一次系统的安全检查,制订详细的审核计划,明确检查目的,对发现问题提出详细整改方案,认真整改并将发现的问题及整改情况提交实验室管理层。通过定期的审核以证实实验室安全管理体系运行持续符合要求并不断完善。2)做好管理评审工作。管理评审是实验室管理层对实验室安全管理体系及其全部活动进行评审,是对安全管理体系的适宜性、充分性、有效性进行的系统评价,包括对实验室质量方针和质量目标的制订是否对实验室各项安全管理活动具有指导性作用进行审核评价,达到使管理体系更有效运行的目的。3)开展质量控制。质量控制是维持管理体系良好运行的关键因素。质量控制包括实验室内部质量控制活动以及实验室间的比对、能力验证等外部质量控制活动,通过质量控制来评估实验室自身的工作质量,衡量实验室技术水平,并采取相应的措施达到追求技术进步的目标。4)做好记录的控制。记录是证明检测结果符合质量要求、为管理体系正常运行提供的客观证据。记录并保管好所有与实验过程和各种质量活动有关的原始数据,对各种质量活动过程的技术和质量记录进行有效控制,使每次实验记录都包含足够的信息,以便识别不确定度的影响因素,也是实验活动可追溯性的依据,为管理体系有效运作和实验活动符合认可评审要求提供充分的证据,为实验活动的改进提供依据。实验室安全体系运行中,应做到每项工作均有程序,有程序必须执行,有执行必须有记录,养成工作中随时记录的好习惯。以生命分析化学国家重点实验室为例,该重点实验室有12项运行管理规定,其中一大块是涉及安全管理的。并且在2011年科技部正式发文批准建设国家重点实验室之后,该实验室除了根据规定做了必须硬件建设外,还对每个实验室安装了监控和门禁系统,加强对人员的准入管理,实验的记录控制以及安全检查也都有严格的规定和详细的检查监督。
2实验室安全管理机制的建立和健全:日常管理
建立有效的安全管理体制落实实验室安全管理责任,将安全责任落实到人落实到位是做好化学实验室安全工作的重要环节。首先应建立健全实验室安全操作规程及管理制度[8]。相关制度的建立不仅可以为环境和实验室工作人员的安全提供有效的保障,也有利于形成一种有效的长效管理机制,使安全管理工作走向法制化、规范化管理的轨道。这些制度和规程应根据本实验室使用的化学品、生物实验标本类型和特性认真制订。例如:实验室准入制度,实验室的清洁、消毒、消防安全检查制度,生物安全防护实验室的生物化学安全操作规程,实验室废弃物的处置,事件、伤害、事故报告制度,生物安全责任制和责任追究制度,仪器管理制度,实验室管理制度等一系列安全防护方面的制度,以及有效的监督机制,确保实验生物安全制度的运行。如生命分析化学国家重点实验室要求将各种废弃物分类处理,放置在规定的地方,每周进行集中回收报废试剂,并对涉及化学生物安全的设备和防护用品进行清洁、消毒检查。在建立健全实验室规章制度的同时,也要严格执行实验室生物安全管理规程。由于重点实验室是依托一级法人单位建设的,因此在安全问题上,高校需要明确权责,把责任分级落实到二级学院和实验室,实行领导负责制、责任追究制,明确各级人员责任制(包括一线开展实验活动的所有人员),对实验室生物化学安全管理和使用采取奖惩并重的办法,决不放过任何违反生物安全管理的行为[9-10]。
3安全教育及技术培训:系统的学习和培训
重点实验室应组织对进入实验室的所有人员进行生物化学安全知识教育和培训,把实验室安全教育纳入日常管理工作[11]。通过定期对操作人员进行火灾处理、危险化学品泄露、检验技术、生物安全操作和实验室事故应急处理方法等培训,来提高学生和操作人员的安全意识,使其熟悉如何识别和控制实验室危害因素,了解如何采取必要的安全措施来预防实验室事故。所有人员经严格考核后方能持证上岗。由于实验室管理都趋于信息化,使得实验室管理更易于细化[12-13]。电子门禁、仪器网络使用权限等都可以针对每个学生和操作者的实际使用情况、操作情况进行权限设置。如生命分析化学国家重点实验室的门禁权限只下放给有研究需要并经过严格培训、持证上岗的学生。安全设备的操作证也必须有使用权限的学生才能打开。上述措施的施行确保有需求的人员经过严格的考核才可以进入实验室,并对潜在危险进行有效排查。
4结束语
化学类重点实验室是我国化学研究的前沿阵地。实验室设备复杂,学科交叉,科研任务大,保证化学类重点实验的安全运行是完成科研任务的前提,只有高度重视实验室的安全管理,前期认真调研,严格施工,在实验室运行过程中不断强化和提升实验室安全管理机制,重视安全教育,才能为广大科研人员创造一个和谐、安全的研究环境,为我国化学学科的发展做出贡献。
作者;庞洁 刘飞 单位:南京大学化学化工学院生命分析化学国家重点实验室
参考文献
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篇8
一、高中生对化学缺乏学习兴趣的原因
学生对化学缺乏学习兴趣的原因是多样的,有化学科学本身的客观原因,也有来自于化学教师、学生的主观原因.主要有以下方面:
(1)学生未掌握正确的化学学习方法.高中化学相对于初中化学而言,更为系统、详细,对于学生学习方法的要求也更为严格.学习内容、难度发生改变,学生却仍沿用初中阶段的学习方式,造成学生学习上较为吃力,跟不上教学进度,进而失去学习的信心,学习兴趣降低.
(2)高中化学教材内容、实验方案、教师的教学案例等脱离学生的实际生活,化学重要性得不到凸显,学生无学习化学的动力.
(3)化学教师的教学方法单一,课堂枯燥乏味,学生缺乏学习积极性.这些原因都会造成高中生学习化学兴趣的不足.
二、提高学生学习兴趣的策略
1.指导学生掌握正确的学习方法,
提高学生的自信心.每个学习阶段都会有不同的学习方法,高中学生面对日益繁重的课业压力通常会感到迷茫,不知所措.因此,教师应指导学生掌握正确的化学学习方法,提高学生学习的信心.
(1)指导学生掌握正确的预习方法.课前先对教材内容进行粗略的浏览,大致了解该课时的知识结构;第二次浏览时,拿着笔将教材中的重要知识点,如化学方程式、反应原理及化学物质的性质等,再根据掌握的基础知识完成相应的课前练习,作好课前准备.
(2)指导学生掌握正确的化学实验方法.首先向学生介绍化学实验室中常见实验器材的正确使用方式,然后指导学生了解实验探究流程.
(3)指导学生掌握正确的听课方式.高中阶段的教学内容相对较多、烦琐,学生在听课的过程中通常需要记较多的内容.在教师讲解重点知识时,学生可在课本上进行记录,强化学生的学习技能.
2.运用多种教学方法,提高课堂的趣味性.
教学手段单一是目前化学课堂教学的通病.因此,化学教师应该结合学科特点对教学方法进行创新,提高课堂的趣味性.
(1)开展情境教学.例如,在讲“用途广泛的金属材料”时,教师可向学生展示几张生活中常见的金属图片,并由学生说明该金属在生活中常应用在哪些方面以及金属特质,引发学生的讨论与思考.
(2)开展小组教学.将学生分为几个学习小组,上课时安排学生相应的学习任务.此外,还可进行激励教学、游戏教学等方法,丰富课堂教学形式,提高化学课堂的趣味性,引导学生积极参与课堂活动.
3.开展趣味实验,提高化学课堂趣味性.
化学实验是贯穿化学课堂的重要环节.针对化学实验普遍照抄照搬教材的情况,教师应对化学实验进行创新,提高实验对学生的吸引力.例如,在讲“硫酸”时,教师可设计如下趣味小实验:在一支试管内放入3~4g的硝酸钾,用酒精灯对试管进行加热使硝酸钾融化;向试管内加入绿豆大小的木炭,急性加热试管,观察试管中的情况.该实验中,在无外力震动的情况下木炭会不断跳动,仿佛跳舞一般,同时冒出红光.该实验方式简单,可由学生进行操作,看到充满趣味性的实验,会引发学生对“木炭跳舞”、“发光”现象的思考,引发学生对实验的探究,从而深入了解硫酸的性质.
4.联系学生生活实际,开展化学教学.
篇9
随着公众日益关注的环境污染问题,化学化工行业与环境保护有着密切联系,高校化学实验不容忽视。传统的高校化学实验在人才培养中起着举足轻重的作用,但在许多高校化学实验中没有很有效的利用资源,并产生一定的“三废”,对环境造成了不同程度的污染。20世纪90年代,绿色化学作为新兴交叉学科应运而生。绿色化学核心内涵是在生产或反应过程中减少以致消除使用和产生有害物质。化学是实验科学,其中重要组成部分包括化学实验,高校实验室是师生学习和科研的重要场所,如何实现实验室教学科研绿色化,主动地减少和消除实验室的化学污染,是实施可持续发展战略必然要求。
一、绿色化学及其原则
(一)“绿色化学”定义
绿色化学概念最早是在1991年ACS提出的,又称清洁、环境无害、环境友好化学。绿色化学以在使用和生产化学品时有效利用原材料、不产生废物、避免危险和有毒的试剂及溶剂为目标,其最大的特征在于从产品生产的始端就采用科学手段来控制污染,通过“原子经济性”的原则来设计和实施化学转化,在化学转化中充分利用每个原料每一个原子来获得目标产物,并且在生产过程和最终产品使用中均做到零排放和零污染,它既充分利用了资源,又防止了污染。可见,绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,不仅将给传统的化学工业带来革命性变化,是目前化学化工行业的研究热点和前沿课题,是开发从始端到终端解决污染的新兴学科,对保护环境、促进社会可持续发展有着重要的时代和历史意义。
(二)“绿色化学”原则
20世纪90年代对绿色化学提出的12条原则仍然适用于现代化学发展方向,也被国际公认,其指明了该学科的发展方向。近些年,化学研究者以12条原则为指导开展了深入、细致的工作,在绿色化学方面取得了突破性进展和突出的研究成果。绿色化学12条原则可概括为:①防止污染优于污染形成后处理;②设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中;③使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小;④设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性;⑤尽量不用辅助剂,需要使用时应采用无毒物质;⑥能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响,合成方法应在常温、常压下操作;⑦最大限度地使用可更新原料;⑧尽量避免不必要的衍生步骤;⑨催化试剂优于化学计量试剂;⑩化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型;11分析方法应能真正实现在线监测,在有害物质形成前加以控制;12化工生产过程中各种物质的选择与使用,应使化学事故的隐患最小。绿色化学从根本上对化学工作者提出了新的要求,要求其以全新的角度来考虑化学研究和生产过程。
二、高校开设“绿色化学实验”重要性
(一)绿色化学实验
“绿色化学实验”必须遵循“绿色化学”提出的十二原则,通过对指导思想、实验仪器、实验装置、实验内容、实验步骤、反应过程等的改变,对常规实验进行改革而形成的化学实验新方法。绿色化学实验对化学药品的使用以重复使用、回收、再生、减量、拒用等为基本原则。
(二)高校开设“绿色化学实验”的重要性
化学是一门实验学科,实验在高校化学教学中起着非常重要的作用,能够很好地培养学生的观察能力、动手能力、分析问题能力和解决问题能力,同时激发学生的创新力。高校化学实验涉及比较多的专业、学科,实验项目内容涵盖化学、化工和环境、生物、医药、医学、农业、检验、食品、护理等相关学科。高校中每天都有大批学生通过各种各样的化学实验来学习、理解各类基础知识,消耗的药品种类繁多、消耗量比较大,时常包含有腐蚀性或有毒药品、往往还会伴随有毒或有害物质的产生。目前,将“三废”直接排入环境的高校实验室还很多,仅有少数设有相应处理设施。虽然单独一个实验室排放三废量不大,但整个国家或地区排放的总量还是相当大的,不容忽视其对环境的累积破环效应,污染环境、破环生态平衡、威胁人类健康等等使社会发展走向不可持续。在高校建设绿色化学实验室,推行绿色化学实验,开展绿色化学研究,宣传绿色化学实验思想,将能够大大减少环境污染,维持生态平衡、保护人类健康,增强环保意识都会产生现实意义和历史意义。
三、高校开设非绿色化学实验的原因
(一)资金投入不足和管理者思想认识不到位
实验教学本身花费就很大,同时一些学校又对实验教学资金投入不足,购买实验药品往往也是唯价格论,能够开设的化学实验很有限,更没有处理实验“三废”的能力,凸显对污染的防治无能为力。此外,实验管理者思想认识不足,缺乏有效的管理方法。实验室管理人员中部分存在环保意识薄弱,更有甚者认为实验室产生的“三废”只是一点点,对环境构不成什么污染,完全认为是小题大作,这就导致在药品使用上存在浪费现象、废物排放处置上比较随意,增大了化学实验对环境的污染。在对学生实验管理上有时也存在不足,部分实验管理者和实验指导老师没有很好的要求学生,同时学生在实验中也缺少相关的环保意识,存在操作不规范,乱倒废液、废渣,任意排放废气等现象。
(二)实验有效指导缺乏、安排不合理
高校化学实验在教学上牵涉面比较广,往往涉及实验计划、实验内容、实验教材等等。很多高校还一直沿用老的实验内容,虽然实验教材经过了多次的修订和改版,但所做实验多年沿袭,疏于创新,在这种情况下实验本身就是非绿色的,所以只要做实验,就会带来污染。同时,通观现行的化学实验教材多数明确指出要求学生掌握实验目的、步骤、现象和结果讨论;然而在实验中使用的原料、试剂、添加剂、催化剂等药品的毒性、危害性,实验过程、后处理等可能产生的“三废”、带来的环境污染以及如何减少“三废”产生或避免污染很少涉及,没有做到人文关怀和环保意识的培养。另外,化学“三废”的种类较多,处理方法各异,耗资较大,再加上大家环保意识缺乏,致使至今还没有较全面的整理。
四、高校化学实验如何实现绿色化
根据绿色化学的十二原则,高校化学实验实现绿色化应从以下几个方面进行改革。(1)采用绿色化的化学试剂,例如选择无毒试剂和可再生资源用作实验试剂;(2)采用绿色化的溶剂,例如选择挥发性小、无害的溶液,避免有毒有害溶剂的使用;(3)采用绿色的催化剂,例如选取无害、无毒、无腐蚀性的催化剂;(4)选择无毒副产物生成或毒副产物生成最小化的反应条件,实现反应条件绿色化;(5)选择不具有原子经济性反应,避免“三废”的产生,实现化学反应绿色化;(6)反应的产物(包括副产物)应无害、无毒、环境友好,实现反应产物绿色化;(7)在保证实验效果的前提下,选择最小剂量的试剂、溶剂、催化剂,实现剂量绿色化;(8)合理分类收集“三废”,并做好无毒、无害化处理,实现“三废”处理绿色化。具体措施如下:
(一)培养实验人员的绿色化学意识
绿色化学意识的培养是高校绿色化学实验的保证。只有实验管理人员、教师和学生都有很强的绿色化学意识,才能为高校推行绿色化学提供有效的保证。当前,未进行传统化学实验教学内容改革的高校,在绿色化学实验方面的知识还比较缺乏,致使实验人员未能意识到绿色化学实验的重要性。目前实验人员的首要任务是更新观念、培养绿色化学意识,这就要求所有与化学实验有关的人员充分认识绿色化学实验的迫切性和重要性,系统掌握化学基础知识和实验技能,深入研究绿色化学实验理论和最新研究成果,积极实践、共同探讨,尽早实现传统化学实验到绿色化学实验教学的转变。同时,要加强宣传、严格要求、完善教学环节,使学生充分了解绿色化学实验,养成良好的实验习惯,确保化学实验教学中各个环节均实现绿色化。
(二)废除污染、毒性大的化学实验
依据高校化学实验教学的要求,在保证实验教学任务的前提下,修订实验课程教学体系,更新实验教学内容,选择污染小、毒性低、后续处理更环保的实验内容代替污染大、毒性高、“三废”产生多的实验内容,来完成高等学校对学生在化学实验基本操作方面要求的目的。这样不仅避免了实验对环境的污染,还增强了学生的环保意识。
(三)寻找有毒有害试剂、溶剂、催化剂的替代品
化学转化往往存在多种途径,高校化学实验教学应按照无毒或低毒化原则选择实验药品,尽量寻找选择无毒试剂和可再生资源用作实验试剂。选择挥发性小、无害的溶液,避免有毒有害溶剂的使用。例如,能够在水中进行的实验尽量使用水作为溶剂,使用更安全的甲苯代替苯。用无害、无毒、无腐蚀性的催化剂代替强腐蚀性催化剂。例如阳离子沉淀实验中使用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氢反应,乙酸乙酯制备中催化剂使用固体酸代替浓硫酸。
(四)推广减量、半微量或微量化学实验
在满足教学大纲要求通过高校化学实验获取化学信息的量,积极推广减量、半微量或微量化学实验。通过试剂用量、辅助材料、水电消耗的减少也可以大大降低实验成本,也就能够缓解学校对实验教学有限投入的压力;其次也能够减少实验过程中比如爆炸、中毒、燃烧等事故的发生,使得实验更具有安全性;同时由于用料的减少,实验中“三废”的排放也将减少,对环境的污染将减小,实验环境条件将会得到一定的改善。在保证高校实验教学效果的前提下,应大力推进微量实验的开发和推广。在没有更好的实验方案的情况下,通过微量实验减少污染也是目前实现化学实验绿色化的一个重要途径。
(五)开展串联实验
传统化学实验教学是在理论课开设的同时或紧跟理论课来开设实验课程,每个实验基本上都是单独开设的、孤立的,因重复实验增加实验投入和“三废”的产生。通过对实验进行分类、整合实验课程,将存在关联的实验进行研究并调整实验内容,打破学科间、实验间的壁垒,开展串联实验。如把无机实验中溶液的配制与分析实验中滴定串联,有机实验中化合物的合成与提纯与仪器分析实验中产品纯度测定串联,合成实验与化学动力学实验串联。经串联以后开设的实验课程,可提高试剂的利用率,减少环境污染,降低实验费用。
(六)开设微波、超声等先进技术实验
在高校化学实验中引入微波、超声波等先进技术,设计、开设相关的实验项目,比如微波辅助提取、微波灼烧、微波消化、超声提取、超声催化。微波、超声波等先进技术实验的开设将大大减少环境污染、提高效率、节约能源,更有助于拓展学生对相关先进科学技术的深入了解,激发学习兴趣,提高学习效率。
(七)建立虚拟仿真化学实验室
伴随着当前信息技术及互联网技术的快速发展,在国家信息化发展战略指导下,虚拟现实技术在教育教学领域和管理过程中的应用正在逐步深入,有力促进了教育模式、教学方法和学习方式的深刻变革。针对放射性、高危险、高污染、学生难以理解的抽象的理论和概念,以及中学化学实验中有毒有害、易燃易爆等真实实验难以开展的实验项目,设计并建设一系列化学虚拟仿真实验项目,通过虚拟仿真实验教学平台实现开放共享。根据《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,教育部高等教育司已在2013年开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。目前已立项两批国家级虚拟仿真实验教学中心建设项目。
(八)处理化学实验中的三废
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一、实验教学中树立环保意识
据了解,在农村学校都没有专门的实验室废弃物的处理回收装置,甚至连通风装置都没有。而按教学大纲要求,初中需做的化学实验比较多,其中有毒的实验也有很多,一般是物质的燃烧和酸碱盐之间的反应。绝大部分学校对实验废弃物不做处理就直接排掉,或者简单处理再排掉。其实学校实验室对环境的危害特别大,因为很多下水道跟江、河相通,即使渗入地下,其危害也是不可估量的。国外学校实验室都有专门的回收流程,而我们因为各种原因暂时还没有这样的回收流程,这就要求我们老师在实验过程中加强学生的环保意识的教育,减轻实验室废物对环境的危害。
树立学生的环保意识要立足教材,在常规实验教学中渗透环保教育。在初中阶段,化学可以说与环境保护的话题联系得最为密切。分别介绍了空气污染;水污染及防治;温室效应;一氧化碳对空气的污染;煤和石油的综合;燃料燃烧对环境的影响;金属冶炼尾气环境污染;回收利用废旧金属的意义;酸碱盐在治理环境污染中的应用;农药、化肥的污染;新能量、新材料对环境保护的意义等等环保知识。教师在处理这部分教材时应结合本地情况加以分析,有条件的可以实地考察,或利用实验探究辅助教学,使学生充分认识到环保的重要性,树立从我做起的环保意识。
二、实验过程中减少试剂对环境的污染
化学实验教学不仅可以使学生观察到用语言难以表达清楚的实验现象,增强感性认识,而且能培养学生观察、描述、分析问题和解决问题的能力。但实验必定会涉及到有毒、有害物质,从某种意义上讲学校环境污染主要来源于化学实验。
初中化学实验要求学生做到基本操作正确而且规范化。但是大不部分的实验药品用量教材中都未明确指出用量,多用“少量”、“适量”等词语笼统地来限定,使学生很难把握药品的实际用量,往往会多取,这样既影响实验的科学性和实验效果,又会造成药品的浪费和安全隐患的出现,还会对环境造成污染。因此,我们在进行实验教学前应先验证实验,只要能得到相应的现象或结论就可以了,一定要力求利用最少的试剂,获取最佳实验效果,最大限度的减少废弃物。
在实验教学中,要求学生严格按实验操作要求进行不浪费药品,不乱倒乱扔废液、废物,应倒入废液缸或指定的容器内,实验中要保持室内空气流畅。对一些可能对环境造成不良影响的实验进行改进,增强了学生的环境保护意识,同时出体现了以人为本的教育理念。
三、妥善处理实验过程中废物
化学实验要产生大量的废弃物,有些学校化学实验室没有废液缸,实验废液随手到入水槽,流入下水道,有的学校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到入下水道了事,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。例如未反应完的金属或碳酸钙可以过滤回收;废酸和废碱可以分类回收,用来做别的实验或洗刷容器;盐液中的重金属离子可用锌、铁等轻金属置换;从制氧气的残留物中提取Kcl和MnO2;对有害尾气要增加吸收或转化装置等。这样既可减少污染,也教育学生环境保护要身体力行,从自身做起,逐渐形成良好的环保习惯。
四、发展微型实验,节约资源,减少污染
微型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20世纪80年代初最先在美国开展与探索,它具有操作简捷、反应迅速、现象明显、节省药品、污染小且安全的优点。近年来我国已将微型化学实验的研究课题列入高校化学教育研究中心的科研规划,并将微型化学实验写进了《九年义务教育全日制初级中学化学教育大纲(试用)》本中。如果我们适当地将一些污染比较大的实验改成微型实验,不仅适应了化学实验改革形势的发展,也可谓是减少化学实验环境污染的一种手段。如硫在氧气中燃烧的实验,若按常规实验每次需硫粉0.3~0.5g,反应后生成SO20.6~1g,而微型实验每次仅需硫粉约0.02g,反应后生成SO2为0.04g。实验微型化,药品微量化使化学实验的排污量大大减少了,尾气吸收、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。
总之,化学实验室是化学教学和科学探究的重要场所,在开展实验教学和探究过程中,往往要排放一些有毒、有害物质,对环境构成了一定的污染。化学实验室排放的废弃物品种类多、数量少、变化大。所以我们一定要在实验的整个过程中注意废弃物的处理,培养学生的环保意识,使学生懂得去爱护我们的环境,我们的家园。
参考文献
[1]伍曦耘.在化学实验教学中培养学生的环保意识.理科爱好者(教育教学版),2010(2)
[2]王通德.在化学实验教学中培养学生的环境保护意识.化学教育,2005(11)
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