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首先应热爱教育事业,热爱实验工作,没有这一条,就根本谈不上搞好工作。由于多种原因,实验教师在校地位不高,待遇不好,有些人还瞧不起更不愿干这行,作为我本人既是化学实验教师又是实验室负责人理应带头消除这种偏见。要看得起自己的工作,要看到实验教学工作的重要性和发展前景,树立热爱工作的雄心壮志,在实践工作中带头苦干,多动手,勤动脑以自己的行动去影响他人。
其次要有过硬的教学本领,掌握更多知识主要是学习教材及实验技术资料,同时也要参观学习兄弟学校实验工作经验,收集资料,学习别人先进管理经验,提高自身素质。
(1)建立必要的实验管理制度制度是纪律,它能保证教学工作的正常进行。首先我们制定了学生实验各种规则,并挂在每个实验室墙上,对学生第一次进入实验室进行宣讲。
(2)加强仪器设备管理化学实验室有其特点,玻璃仪器多,易破损,化学药品多(大多是腐蚀,剧)零碎东西多而杂。如何合理按排才能做到摆设分明,有条不紊使用方便。我的做法是,仪器药品分类存放对号入座。
(3)做好仪器试剂的计划和采购工作化学实验与物理实验略有不同,每学期都要补充化学试剂与易损耗的玻璃仪器,故在平时工作时,对要添置的物品及时纪录,期末造好计划,一开学就向有关领导汇报并及时采购。
(4)建立实验室各种帐册仪器、标本、模型、挂图、药品和实验材料是学校的重要财产,应按其性能和使用情况分别建立帐册,一般来说,中学实验室应建立教学仪器明细帐册,实物流水帐,固定资产帐,此外还应建立仪器卡片,标鉴及各种登记册:《仪器借用登记册》,《仪器报废登记册》,《危险药品领用登记册》,《仪器损坏赔偿登记册》等。
(5)组织好实验教学学生分组实验是带有总结性,验证性的实验教学,实验以前作为实验教师的我不但要备好实验用品,而且要象任课教师一样要认真备课写好备课教案,再试做一遍,直至实验效果很明显,然后学生进入实验室后简明扼要地向学生讲解本次实验的目的和实验中注意事项,随堂跟班辅导。
二、充分发挥化学实验优势,重视培养学生能力
培养和发展学生各项能力是中学化学实验教学中应重视的不可缺少的组成部分,化学是一门实验学科,初中化学是学习化学的开端,在第一节课绪言部分就有“水的沸腾”,“镁带的燃烧”,“加热碱式碳酸铜”。这些现象非常明显,有放热,发光,变色,放出气体生成沉淀等,从而使学生掌握了什么是“化学变化”“什么是物理变化”调动了学生学习化学的积极性和主动性。
三、采取措施促进兴趣转化
学生的实验兴趣大致可分为暂时兴趣和持久兴趣,前者带有动摇性盲目性,后者具有稳定性和自觉性,要使学生实验兴趣从前者向后者转化甚至变成“志趣”采劝三多”措施是行之有效的办法。
2.加强化学实验学习和现实生活的联系
任何学科领域都能在现实生活中找到原型,高中化学实验涉及的教学内容也不例外,脱离现实的化学实验课程,无疑会因其抽象性增大学生的理解难度。综合看来,新教材内容更注重对学生自身经验的强调,将其中化学知识内容设计得更贴近现实生活,并充分反映化学学科的思想。具体实践中,应当在备课及上课时从学生实际入手,结合学生所说的身边实际案例,将其设计进实验教学中,进而由教师引领他们进入到自己熟知的情景中,实现对化学知识的探究性学习。在寓教于乐的氛围下,促成高中学生有效实验。如学习“酸的性质”时,可结合生活中的实际案例,提出问题:“同学们都知道用醋可以除茶壶里的水垢,这其中包含着什么样的化学原理,怎样通过实验证明呢?”从而激发学生的探究欲望。还可结合生活实际,让学生自行设计实验,如学习“酯和油脂”时,可指导学生讨论探究“餐具上附着的油脂的最佳清洗方案”,让他们分组设计实验步骤,分别用冷水、热水、在冷水中加几滴洗涤剂、在热水中加几滴洗洁剂四种方案,清洗餐盘上的油脂,观察哪种方案清洗效果最好,所用时间最短,并对其中所含化学知识进行思考分析。结合生活中的例子,通过学生自主设计实验,使学生在操作过程中掌握实验方案的内容、实验设计方法、技巧等,提高学生的实验探究能力。
3.加强案例教学的运用
在新时期教学方式方面,案例教学法结合学科知识特点,促进学生有组织、有目的性地学习,进而积极锻炼学生的学习、研究能力,注重学生智力开发,作为一种启发式教学方法,其很适合现代学生综合素质的培养。通过利用案例教学的实践性和重现性,能在化学实验教学中发挥其辅助功能。如在“测定溶液pH值”的实验中,教师可为学生提供实验操作的反例:为测定某种溶液的pH值,某位同学设计了实验方案:①用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液体,将其滴在润湿的pH试纸上,对比标准比色卡,确定溶液的pH值;②将试纸放入待测液体中,对比标准比色卡,得出pH值。让学生对该例子中的实验方案进行分析,探讨实验能否成功。通过对“测定溶液pH值”的实验进行分析可知,在实验操作过程中,不能使用润湿的试纸,也不能直接将溶液放入待测液体中,因此以上两个方案都是错误的。通过举出反例的方法,学生在讨论分析案例中错误之处时,更进一步了解实验设计方法,从而更好地培养学生的实验能力。另外,在运用案例教学的过程中,应注意案例的趣味性、实效性和典型性等,更应从教学定位角度开展教学。
4.开展拓展性实验
当前高中化学实验教学一般涉及很多演示实验,目前,在高中化学此类实验教学中,往往注重通过学生观察的方式学习了解化学知识,一般辅助以教师的讲解,在此基础上总结观察到的现象、结论,这种模式下先让学生始终处于被动地位,久而久之,会磨灭其对化学实验教学的兴趣,使其缺乏对实验的热情和探究欲望,这对于学生的化学实验素质培养是极其不利的。因此,教学过程中,应对此类实验进行改进,开展拓展性实验,加之融入创造方面的内容,扩大学生思考空间。实施拓展性实验教学,可以通过改变演示实验的目的、要求、材料、控制条件及处理方法、仪器、实验步骤及过程、实验场景等进行,从而创新实验教学,培养学生的实验设计和创新能力。如在学习“验证浓硫酸的脱水性”实验中,教师为学生展示需要的实验仪器,并对仪器在本实验中的作用进行解说后,引导学生分析讨论实验仪器的技术要求,待学生了解相关知识后,要求他们对替换装置或对装置进行改装,让学生利用不同实验仪器达到原实验的目的,训练学生的化学实验素养和创新思维素质。如可以从生活中取材,利用细长带有盖子的玻璃饮料瓶代替烧杯,用铁丝代替环形玻璃搅拌棒等。综合来看,虽说演示探究实验较耗时,却可以加深学生对化学知识及实验现象的理解,一定程度上减少后续的反复巩固用时,有利于学生掌握学科知识的主干,并使高中学生的知识结构和能力得到有效拓展。
为使课堂教学顺利进行,每节课都应有一个良好的开端,为学生创造探求新知的氛围。为此,要想方设法使学生对该节课的引入产生兴趣。兴趣是学生学习动机中最现实的成分,是推动学生认识世界、渴求知识、探索真理的动力。所以,应尽量从化学实验引入新课。如在“课题1化学使世界变得更加孙丽多彩”中,课题内容包含了大量的信息,从古代化学到现代化学再讲到明天化学。从而让学生了解什么是化学,了解化学的重要性。这里的教学设计理念很好,但其泄及的内容过于广泛,学生是根本无法理解的。我感觉有点走过场的味道。我认为该课题的处理不适合就课讲课,生搬硬套。于是,我对课题1的教学设计作了一些改变。首先,我做了一个将“白酒变葡萄酒”小魔术引入新课,学生的热情立即调动起来了。接着又做了“密信显字”和“魔棒点灯”这两个趣味实验,同时让学生也参与一部分的实验工作。这时候学生已经对化学产生了极大的兴趣。于是我就很自然地引入讲解,化学与生活息息相关和学习化学的重要性的内容。在讲到化学与生活息息相关时,我又补充作了铁置换硫酸铜溶液中的铜的实验,让学生感性认识新物质的产生。又如在“化学是一门以实验为基础的科学”中对蜡烛及其燃烧的探究这一实验,看似简单,其实有着比较深刻的内涵。要鼓励学生创造性地参与此项探究活动,敢于增添或更改某些实验的内容,谁观察到的现象越多,描述越详细越准确越好。要鼓励学生敢于将自己的实验结果与别人进行交流,善于发现别人的优点,并改进自己的不足。学生因为刚开始接触化学,初始或不敢发言,但经过我的鼓励引导下,学生们变得踊跃发言,课堂气氛热情高涨。同时,初步激发学生对学习化学的兴趣。实验教学不仅能让学生感知化学规律,还可以培养学生的观察能力,思维能力和动手能力。
好的实验能引起学生的直接兴趣。适当而巧妙地运用实验手段来创设一个问题情境,对教学会有极大的帮助。例如讲到金属与盐发生置换反应后,教师可提出问题:“金属钠与硫酸铜溶液可以发生置换反应吗?”根据金属活动性顺序,学生会答“可以!”教师可再引导:“如果可以,会有什么现象发生?”得出初步结论是如发生反应,会有红色的铜析出。这时教师不失时机地演示出这一实验,结果会发现金属钠浮在溶液表面不断游动,最后溶液中生成蓝色沉淀。这一现象与初步估计的相矛盾。此时的学生充满疑惑,教师只需略加点拨,指出运用上述结论时,在常温下能与水反应的活泼金属应除外。
要知道,化学给学生所带来的学习兴趣很大程度上是来自于实验。因此,我们应尽可能多地利用实验来创设真实的情境。[
在教学中,我们会遇到这样的问题:一些演示实验现象不明显,不利于学生的观察认知。怎样解决这个问题,是摆在我们教师面前的一项任务。譬如,在《饱和溶液不饱和溶液》一节中,食盐溶液、硝酸钾溶液均无色,我将食盐换成硫酸铜,硝酸钾换成高锰酸钾,这样就把原来的无色变成了鲜艳的蓝色和紫红色,便于学生观察试管底部是否有固体剩余,从而判断溶液是否饱和。在学习硝酸钾和氯化钠的混合物分离时,遇到同样的问题,我就采取类似的方法解决,达到了较好的效果。
二、补充演示实验,融化知识点
当我们讲解纯理论知识点时,光凭空洞说教学生往往是难以接受的,这就要求我们教师适当补做一些演示实验,调动学生的形象思维,以达到对知识的理解。在《二氧化碳》一节中,讲到二氧化碳的实验室制法时,强调要用稀盐酸而不用稀硫酸。我增加了两点:不可用碳酸钠代替石灰石;灭火器中应用碳酸钠而不用石灰石。为了让学生能更好地理解,我在讲二氧化碳的实验室制法前,先做了三个小实验:⑴石灰石中注入稀盐酸,反应迅速,石灰石表面不断冒气泡;⑵石灰石中注入稀硫酸,开始时石灰石表面迅速放出气体,一会儿,气泡便停止产生;⑶碳酸钠溶液与盐酸混合,反应非常剧烈,瞬时就完成。三个小实验的演示,使学生对三个知识点的理解更容易、更透彻。
关键词:探究教学化学
新一轮基础教育课程改革已经展开了,这必将促进教师教学方式和学生的学习方式的变革。培养学生的科学素养无疑是本次课改的核心,但是培养学生的科学探究素养仅仅靠每周一两节研究性学习课是远远不够的。如何处理好学习知识,培养科学探究素养等各方面的关系,如何将研究性学习引入日常教学,一直是人们思考的新课题,本文就化学学科作初步探索。
一、背景分析:
高中化学课程应有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力,这是新课程标准对高中化学课程性质的最精炼的描述,而构造“知识和技能”,“过程与方法”,“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系,从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类的密切关系,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,这是新课程标准基本理念最核心的部分,上述新课程的性质与基本理念对以教师为中心,知识为中心,训练为中心的传统教学模式和学生的接受式学习方式都提出了挑战,从这个层面上说我们很有必要寻求一种适应形式新要求的教学模式和学习方式。
二、化学学科探究性教学的意义:
素质教育是要培养人的创造能力和创造意识,而培养创造能力的关键是对信息的加工和处理的能力。如果在化学日常教学过程中创设一种类似于科学研究(探究)的情景和途径,让学生通过主动探索,发现和体验,学会对大量信息的收集分析和处理。这必将促进学生思维能力,创造能力的发展,使认识问题,分析问题,解决问题的能力得到提高,可见进行化学学科探究性教学意义深远。
三、化学学科探究性教学实施的可行性:
化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学,同时化学也是一门以实验为基础的学科,化学实验为化学探究性教学提供了途径。实验可以激发学生学习兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和分析能力,还有助于培养实事求是,严肃认真的科学态度。
化学学科的学科思想就是先提出课题(问题),进行学科假设,再进行实验论证,得出结论,最后形成理论(规律),化学探究性教学就是在化学课堂上创设一种情景让学生主动探索,发现和体验,可见探究性教学还能够体现化学学科的学科思想,让学生受到学科思想的熏陶。从理论上看进行化学探究性教学可行。
四、化学探究性教学的实施:
实施化学探究性教学要体现问题性、实践性、参与性、开放性,要体现学生的主体地位,教师的主导作用,实施化学探究性教学并不是要刻意在形式上体现探究性,更为重要和可行的是要在教学过程中让学生的思维体现探究性,要让学生感觉到自己是在“学”知识而不是在“装”知识,即要体现探究和授予的差别,体现主动和被动的差别,要改变过去传统教学体制中老师“满堂灌”,“一言堂”,学生在整个教学活动中全盘被动接受的填鸭式教学模式,重要。要让学生的思维体现探究性,可作如下尝试:
1、创造探究情景:
通过合理处理教材,创造探究情景,把枯燥的东西变得有趣,可以激发学生的学习激情。比如人教版教材第一册第二章第一节《钠》中有钠与水的反应,可以这样创造探究情景:再次展示瓶中的钠,观察钠沉在瓶底,又让学生回顾刚学习过的钠的物理性质,密度小(0.97g/cm3),比水小,若泡着钠的液体为水,则钠浮在水面。所以该液体不是水,那么请同学们想一想把钠投入水中的情景。这样就为同学们创造了一个探究情景,学生就迫切地想知道把钠投入水中的情景,大大激发了探究欲望。
再如在讲述某些物质的用途时,不应是单调的讲授,可以创造这样的探究情景:该物质为什么有这样的用途?性质决定由那一条性质决定,这样单调枯燥的东西就变得丰富了,有趣了。
2、为学生的探究指明方向。
因学生的准备知识不足等各种因素,学生在探究性学习过程中必然会遇到困难,老师要体现主导作用,为学生提供探究方法,方向以及思考问题的角度等方面的指导。
比如钠与水反应产物的探究,小烧杯中先加了酚酞,变红了,说明有碱性物质生成,是哪种碱呢?可以引导学生从反应物元素的角度分析:碱中有OH-,还有一种金属阳离子,反应物中金属元素只有钠,说明生成的碱性物质为NaOH,通过观察还有气体生成,气体是什么呢?又可以引导学生从元素角度分析,Na与H2O作用,生成的气体只可能为H2,O2,到底是那一种呢?再考察H2,O2的性质,H2—可燃性,O2—助燃性,利用燃烧实验进行验证即可证明为H2,这样通过逐步分析、探究确定了产物,可以写出Na与H2O反应的方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2以上体现的探究过程虽然简单,但主要体现的是一种思想,一种方法,在简单的问题上可以奏效,在复杂的问题中同样可以运用,“授人以鱼,不如授人以渔”。
3、让学生形成有序思维模式
在教学过程中帮助学生总结规律,归类,对于学生整体把握知识形成有序思维模式是大有裨益的,要让学生明白复杂问题都是由一系列简单问题综合而成的,我们感觉到复杂主要是不知从那里着手思考,如果形成了有序思维模式,找到最原始的模型,一切问题就迎刃而解了。从知12388比如在讲授HNO3的物理性质时,可以帮助学生形成有序思维模式。“HNO3常温下为无色有刺激性气味的液体”,其实由这一点信息,我们引导学生进行有序思维模式思考就可以探究出HNO3的许多性质:
有刺激性气味的液体易挥发沸点低
在空气中易形成酸雾
4、让学生充分体会到成功的喜悦
多鼓励,多体现人文关怀,学生在一种宽松,快乐的气氛中学习,效果是最好的,对于学生正确的判断、推断、推理都要给予肯定,对于学生一些新奇想法、创意更要多鼓励,这可让学生保持学习的兴趣,体会到自己的主体地位。
五、总结:
总之新形式下的化学教学就是要求教师在教学过程中创设一种类似于科学研究(探究)的情景和途径,把每堂课都设计为解决一个具体问题的过程,让学生通过主动探索,发现和体验,学会对大量信息的收集分析和处理,从而提高素质,增长能力。
教师教育观念的更新,学生学习方式的转变,学生科学素养的提高需要大家共同努力,把研究性学习引入第一课堂,实施探究式教学必将引起一场教育上的革命,对学生科学素养、探究能力的提高必将产生巨大的推动作用。
参考文献:
①成广兴申义阳主编《化学教学概论》石油大学出版社2001
地球为人类提供了空气、水、土地以及大量的生物和矿物质。人类的生活和生产活动又在不断地影响和改变着自身的环境,甚至引起严重的环境污染。臭氧层破坏、气候变暖、水资源的短缺和污染、化学品和固体废弃物的危害等等,已经对人类的生存和发展构成了现实威胁。而大部分环境污染物是因人类的生活和生产活动产生的。它们进入环境后,通过物理变化、化学反应或生物作用会转变成危害更大的新污染物。今天反污染的前线不单是在工厂,而是还在你的办公室里、你的家中。人的一生绝大部分时间是在室内(家庭居室、办公场所、商店宾馆、车辆习机)度过的。调查显示,上海居民平均有86%的时间是在室内度过的,而有60%的时间是在自己的家中。然而,室内化学污染物的种类及其污染的程度与室外存在着明显差异,而且要严重得多。
除了室外的大气污染物能经空气流通进入室内以外,室内各种建筑装饰材料、厨房炊事、化妆品、日用化学用品和化学制品、复印机、放射性污染物等都是重要的室内化学污染源。人们已从室内空气中鉴定出300多种挥发性化学物质。尽管其含量一般仅在mg/kg或μg/kg级水平,甚至更低,但某些室内化学污染物的浓度还是远高于室外,而且由于人们长时间留于室内,其影响是十分严重的。医学研究表明,由上述原因造成的室内化学污染是呼吸道、心血管疾病和癌症的重要诱因。大量合成化学品不断进入室内产生的各种化学污染已成为一个突出的健康问题,正在引起发达国的环境和卫生学家们的关切和注意。专家们已发出警告:富强内化学污染对健康的危害已经到不容忽视的地步了,人们在注意室外环境保护的同时,应该采取有效对策,减少室内化学污染,以保护人类自己的健康。
一、建筑装璜装饰材料污染
随着生活水平的提高,各种新型建筑装璜装饰材料进入了家庭,成为新的化学污染源。家具、墙纸、天花板、化纤地毯、塑料地板、隔热材料等中所含的甲醛在长期持续缓慢地释放出来。各种树脂、油漆、乳胶、涂料、粘合剂等也大量释入出甲醛。塑料制品受热潮解时容易发生变性释放出甲醛。调查发现,装饰程度较高的居室中,甲醛浓度竟为室外的46倍。甲醛为细胞原浆毒。可经呼吸道、消化道及皮肤吸收,对皮肤有强烈的刺激作用。可引起组织蛋白的凝固坏死,对中枢神经系统有抑制作用。动物试验证明甲醛是致肺癌物。室内含量达30mg/m3进可当即致死。因此,研制新一代环保型装璜装饰材料,实现装璜的环保化、绿色化,已经提到议事日程上来。控制甲醛污染的有效方法是关闭门窗,在室温27℃以氨水熏蒸几个小时,装修中使用的各种溶剂、粘合剂可造成苯、甲苯、二甲苯、三氯乙烯等挥发性有机物的污染。油漆中用做稀释剂的香蕉水,含苯或甲苯达50%—55%,其毒性作用主要表现在对神经系统的先兴奋后抑制作用,对皮肤粘膜有刺激性。中毒后出现头痛头晕、心动过速,重者出现意识障碍、抽搐,可发生脑水肿、呼吸衰竭甚至死亡。因此,装修宜适度,刚装修好的新居应加强通风,不宜马上入住。
二、厨卫污染
炊事燃烧、分散取暖是居室空气的主要污染源之一。各种燃料(煤、石油、液化气、天然气)、木材、纸等,在供氧不足下不完全燃烧,生成大量多环芳烃(PAH)。在400℃—800℃下芳香烃逐渐聚合或环化生成的苯并[a]芘是强致癌物。SO2、酚等促进致癌物与苯并[a]芘等联合作用,使肺癌死亡率逐渐上升。家用炉具排放的烟气中苯并[a]芘可达1000μg/m2。医学调查证明,云南宣威肺癌死亡率居全国之首可能与其室内燃煤污染物浓度高于室外的数十至上百倍有关。
流行病学研究表明,煎、炒、烤、烘等高温烹调加工中,烹调油在270℃高温下分解,其烟雾中含有多环芳烃苯并[a]芘、苯并蒽,而食用油与鱼、肉等食品一起在高温下能生成烃类、醛类、羧酸、杂环胺等200多种物质,其遗传毒性远大于苯并[a]芘,我国女性乳腺癌的高发可能与此相关,香肠、熏鱼、烤牛肉、烤焦的鱼皮以及直接在火上烤的牛排中,苯并[a]芘的含量分别是高达1.0—10.5μg/kg、1.7—7.5μg/kg、3.3—11.1μg/kg、5.3—760μg/kg和50.4μg/kg。而爱吃烟熏食物的冰岛人的胃癌发生率很高。故应改革炉灶,使用脱排油烟机,注意通风、消烟、除尘,减少高温烹调,提倡烹饪电气化。
卫生间、下水道散发的气体中含有H2S、甲硫醉、甲硫二醇、乙胺、吲哚等,有毒性,会引起呕吐、降低食欲。空气中H2S含量为30—40mg/m3时即会引起眼睛及呼吸道症状。而若低浓度下长时间接触,也会发生慢性中毒反应,头痛、眩晕、记忆力和免疫功能下降。
吸烟与肺癌的增长呈正相关。香烟烟雾中含有相当数量的多种PAH、氮氧化物、尼古丁以及As、Ni、Cr等多种致癌物和CO、HCN等多种有害物。用GC/MS分析烟草焦油中的PAH有150多种,其中致癌的有10多种。每100支烟中含苯并[a]芘3.0μg—4.0μg,二苯并[a,j]荧蒽0..4μg,,苯并[b]荧蒽0.3μg,苯并[j]劳蒽0.6μg。吸烟有害健康者同样受到严重威胁。
三、化妆品污染
美容热使形形的化妆品涌入家庭。专家告诫,应慎用各种化妆品。
临床发现,使用化妆品引起皮炎患者增多。化妆品中的色素、香料、表面活性剂、防腐剂、漂白剂、避光剂等都可导致接触性皮炎。香水、防晒剂、染发剂中含的对苯二胺,口红中含的二溴和四溴荧光素都具有变应原性质,可引起皮肤红肿、搔痒,发生变应性接触性皮炎。胭脂、眉笔的笔芯亦含有变应原,可引起眼睑变应性接触性皮炎。使用含雌激素的化妆品能引起儿童性早熟发育症状。
洗发香波中含的苯酚有毒性。其口服致死量为2g—15g。若苯酚通过皮肤大面积吸收进入体内,对内脏肾功能和神经系统有广泛的破坏作用。严重者1小时内可死亡。洗发水含苯胺类化合物,溅入眼内,2天内眼球表面就出现广泛损伤,并能渗入晶体引起白内障。苯胺毒性很高,它通过肺呼吸,口服和皮肤接触进入体内。含氢醌的皮肤漂白剂,含巯基醋酸的冷烫剂、含硫化物的脱毛剂以及指甲化妆品常可引起刺激性接触性皮炎。国家规定祛斑霜的含汞量应低于百万分之一,但有些祛斑霜含量增高,引起慢性汞中毒。有些化妆品含有四氧化三铅(俗称丹红)或碱式碳酸铅(俗称铅白),进入人体或呼吸道易引起铅中毒。
有报道对美国广泛使用的29种化妆品进行分析,其中有27种检出了NKEIA(N—亚硝基二乙醇胺),Hecht在7种含十二烷胺的化妆品中发现6种具有毒性、致畸作用、致癌性的N—亚硝基甲基十二烷胺,含量达0.02ppb—0.6ppb。因此,应该选购有卫生部门批准文号的合格的化妆品。而据统计,即程度不同地出现过敏现反应,因此从医学的角度来看,不化妆、不染发、慎用化妆品、崇尚自然美,是现代女性最佳的养生之道。
四、日用化学品污染
家庭中广泛使用着各种日用化学品。美国环保局宣称,从油溱到洗涤剂,家家都有有毒化合物。各种家用除浊剂、消毒剂、洗涤剂、衣服干洗剂、空气清新剂、家具擦光剂、擦玻璃剂,它们是有用的,但同时也在散发出有毒气体。一些日用化学品含有挥发性溶剂,如汽油,长期使用有诱发心脏病的危险。
毒性很高的苯胺有少量用于生产家用化学品,如涂料、光漆、染料、抗氧化剂、除草剂、杀虫剂、茶菌剂。家用杀虫剂如萘(卫生球的主要成分)若误服,皮肤沾染或汲入高浓度蒸气的均可损害肝、肾。文学用做溶剂、来火剂、干洗剂的CCF,用做去油剂、干洗剂的CH3CCI3,用做致冷剂、发泡剂的CH2FCI等是主要的氯代烃污染源。在农药、油漆、油墨、复写纸、粘胶剂等中用做添加剂、在塑料中用做增塑剂的多氯联苯(PCBS),是毒性极大的有机氯化物,可诱导肝癌、腺瘤的发展,并能通过母体转移给胎儿致癌。多氯代二苯并二恶英(PCDD)、多氯代二苯并呋喃(PC)是目前素养性最大的有机氯化物。杀虫剂、除草剂的大量使用,使环境中的PCDD、PCDF含量升高,每年进入环境的最可达105g。
五、放射性污染
烟叶中含U、Ra—226、Po—210、Pb—210等放射性物质。我国6个品牌香烟中,Po—210含量为8.5×10-13Curie/g。这些放射性物质被吸入支气管并在其分叉位积累,导致支气管上皮肿瘤。打火机使用的电石(氯化稀土产品)含微量U、Th,总放射性比活度为2.5×10-6Curie/kg。放射性稀有气体氡是严重的公害之一。氡是3种天然放射系在放射性衰变的公害之一。由于其有很大的流动性,能随时被人吸入体内,并继续发生放射性衰变,形成“内放射”,严得损伤人体的组织和器官,因此应注意严格选用符合国家标准,放射性物质含量低的建筑材料。身居花岗岩地带的居民应警惕当地井水、泉水、矿泉水有无异常高的放射性。其饮用水宜存贮几天后再饮用。
生活燃料煤中U、Th的含量分别可达0.8μg/g。北方农村用无烟囱地炉做饭、取暖,室内环境常被天然放射性物质尤其是Po—210污染,某些居民头发中Po—210的含量竟高出一般居民50多倍。
六、化学过敏症和大楼综合症
近年来一种易被人忽视的现代文明病——“化学物质过敏症”频频见诸报端,这是指因长期大量接触化学物质而导致的人体过敏,它严重影响人们的正常生活。患者大多存在自律神经障碍,瞳孔对光线的反应以及眼球运动出现异常。其主要症状为手脚发冷、失眠、咽喉疼痛、腹泻、皮肤炎症等。由于导致上述症状的原因十分复杂,医生往往无法及时明确诊断。报道对144名患者的发病原因进行统计分析,35%因居住在新房内;58%因使用了空气清新剂、杀虫剂、香水甚至修正液等化学用品;6%原因不明。其中有80%为女性。除了撤去患者身边引发过敏症的化学物质,服用维生素以增加营养,促进排毒,通过运动加快排汗等方法外,目前尚无更有效的治疗方法。
随着高层建筑的现代化,使用空调系统的封闭型办公场所常使不少工作人员出现眼睛发干发炎、鼻塞、头痛、胸闷、怠倦、嗜睡等症状,被称为“大楼综合症”。其诱因是多种多样的;湿法复印机散发的碳氢化合物使人疲劳、皮肤疼痛、发炎;干法复印机逸出的臭氧能刺激眼睛与呼吸道,引起炎症;电脑、信息处理装置的荧光屏释放出的正离子影响人体的新陈代谢,降低对疾病的抵抗力,导致荧光屏皮疹;荧光照明设备的紫外线和空气中各种化学成份一起,产生光化学烟雾,影响视力。人体也是一种污染源,从呼吸道排出的化学物质有149种,通过尿和皮肤排出的有151种和171种。这些化学物质滞留在密闭的室内,对健康造成危害。
七、电子雾污染
电子雾污染虽不属于化学污染,但在室内环境污染中处于举足轻重的位置,在此值得一提。空调、彩电、计算机、冰箱、电热毯等各种电子产品在使用中都不同程度地发出电磁波——电子雾。电子雾会使人头痛、疲乏、神经质、睡眠不安,影响儿童发育。生物学家调查发同,1969年—1982年美国马里兰州有951名男子死于脑瘤,其中大部分是电工或电气工程师。而在高压线附近工作的人体内癌细胞的生长速度比一般人快24倍。因此为安全起见,人与彩电之间的距离应保持4m—5m,距离荧光灯管2m—5m;卧室内勿放置冰箱,电热毯变热后应及时切断电源。移动电话,对讲机发出的高频电磁波对健康有影响,经常长时间使用会产生头痛、注意力分散、眼睑抽搐、记忆力衰退等症状。故能使普通电话时尽可能不使用移动电话。
实践证明,重视问题情境的创设和思维动机的激发是优化实验教学的一条有效途径。
一、创设问题情境,展现实验的设计思想
对于课本上大量的演示实验和学生实验,我们不能采取简单的“拿来主义”,照方抓药,机械操作,而应该通过创设问题情境,如:“应该怎样设计?”“为什么要这样设计?”“换一种方法能不能做?”等,有意识地创造一种探索的氛围,尽量展现实验的过程,使之成为师生共同参与的“亚研究”过程,以此来渗透化学思想,启迪学生运用科学的研究方法对待化学实验。例如,气体的制备实验,在学完氧气和氢气的实验室制法之后,实验室制取二氧化碳气体的设计过程就可由学生自己来完成。我们可提出如下问题,引导学生思考。
问题1:要设计一个制备气体的实验,你要考虑哪些方面?
问题2:设计怎样的装置可使实验操作简便易行?
问题3:你能否设计一个随用随制的气体发生装置?
这时学生可能会设计出各种各样的方案,然后教师引导学生进一步考究哪些方案是科学合理的?哪些是存在缺陷需要改进的?鼓励学生开动脑筋大胆设想,积极主动地参与实验设计过程,充分展示实验的设计思想。
对于课本上的研究性实验,我们也应积极创设问题情境,引导学生去追溯科学家思考研究的源头,他们那精巧的设计,独到的方法,深刻的分析,都是值得我们继承和发扬的。例如,法国化学家拉瓦锡对研究空气成分的装置设计,英国物理学家雷利在实验中不放过几毫克这么微小的差异,发现了稀有气体等,把科学家的思想融入课堂教学,使学生从中汲取化学思想的营养。
二、创设问题情境,拓展实验内容
化学变化规律的表现形式是多层次、多侧面的,但教材为我们提供的实验方案却往往着眼于单层次、单侧面的实验内容,因而有着较大的局限性或单调性。为此,我们有必要对原有的实验内容进行适当的拓展和补充,积极创设问题情境,尽量让学生能从多层次、全方位地去认识化学原理。例如氯化氢一节,教材为了说明氯化氢极易溶于水而设计了一个喷泉实验,由于实验内容单一,很难使学生对喷泉实验有一个全面的认识,为了充分展示喷泉实验的原理,我们可以在上述实验的基础上,丰富实验内容,补充了二氧化碳气体的喷泉实验,并提出如下问题让学生思考。
问题1:二氧化碳是极易溶于水的气体吗?为什么也能做出喷泉?
问题2:形成喷泉的原理是什么?
教学实践让明,通过增加这个实验内容就能使学生对喷泉实验有一个全面而深刻的认识,不只是停留在表面现象上,不仅知其然,而且知其所以然,培养了学生分析问题和解决问题的能力。
三、创设问题情境,优化实验的演示过程
传统的演示实验教学只让学生看看表演,先是“教师做、学生看”,后是“教师讲、学生听”,而忽视了学生主体的思维动机的激发,这样实验得出的结论教师认为是“显然”,可是对学生来说,有时候却是“茫然”。因此,有的演示实验之所以未能起到很好的作用,往往不是演示实验本身失败了,而是教师不能为演示过程创设良好的问题情境所致。如在讲氢氧化亚铁的制取时,一位教师在实验前事先作了结论性说明:“FeSO4溶液中滴入NaOH溶液将生成白色的Fe(OH)2沉淀。”可照此操作,实验结果几乎看不到白色沉淀,而是看到灰绿色沉淀,慢慢变成红褐色沉淀。这一现象与事先的说明不符合,学生不以为然。若事先提出如下问题,有意识地引导学生从侧面思考,就会得到较好的教学效果。
问题1:实验室里是如何保存易被氧化药品的?
问题2:该实验过程中生成的Fe(OH)2易被氧化,采取怎样的措施可避免其被氧化?
此时学生想到钠、钾、白磷等容易被氧化的药品的保存是用液封的原理,所以,可在盛FeSO4溶液的试管中先加入与水不相溶的且比水轻的有机物,如苯、汽油等来隔绝空气,然后再将滴管伸入液面以下滴加NaOH溶液,这样得到的白色沉淀现象就十分明显了,既优化了演示实验过程,又强化了学生对易被氧化药品的保存意识。
四、创设问题情境,加大对实验的分析力度
化学实验的演示不但要演示操作、演示观察,更要对实验现象进行深入细致的分析。许多教师急于用实验现象、实验事实建立概念与归纳规律,而忽视了对实验现象的观察与结论的分析,没有充分拓展实验现象的本质属性和现象之间的因果关系,导致性质及规律的得出较为生硬,实验教学效果不理想。
因此,演示实验完毕后,我们要以实验现象为依据,创设问题情境,启发学生学知识。例如,在讲氯气的化学性质时,教师演示完氯气分别通过干燥有色布条和湿润有色布条的实验后,学生观察到的现象是湿润的有色布条退色,
而干燥的有色布条却不退色。此时,教师不要忙于下结论,而应不失时机地利用这一现象,创设问题情境,加大分析力度,激活学生的思维。
问题1:湿润的有色布条退色,这一现象说明哪种物质起了关键作用?
问题2:Cl2和H2O两者同时存在时可使有色布条退色,你能推断其可能的原因吗?由此问题情境,引导学生展开讨论、猜测,逐步分析得出Cl2和H2O反应这一化学性质。
问题3:真正起漂白作用的是Cl2?还是Cl2与H2O反应后的生成物?层层深入,调动学生的思维,把学生由对现象的感性认识逐步引向对本质的理性认识。
五、创设问题情境,扩大实验成果
实验完成之后,不但要引导学生对实验进行分析、总结,并且要对实验进行恰当的延伸,通过创设问题情境来借题发挥,促进知识的迁移和运用,进一步完善认知结构。
例如,实验室制取氯气的实验完成后,除了要求学生掌握整套装置的安装顺序及注意事项之外,可再设计如下两个问题予以延伸。
问题1:这样制得的氯气纯净吗?
问题2:氯气能与水反应,能否用水来处理尾气?
在学生观察完教师的演示之后,通过这两个问题,可再次激起学生思维的波澜,克服因满足于对实验现象的观察而表现出的涣散状态。再如,Al(OH)3的制取,教材中用了两个演示实验说明了Al(OH)3的制取方法和Al(OH)3的两性,许多教师讲到这里都强调说:“Al(OH)3必须用铝盐和弱碱氨水反应来制取,不可用强碱。”其实,这种说法是错误的,我们可继续创设问题情境进行变式实验加以证明。
问题1:在分别盛有少量Al2(SO4)3溶液的两支试管中,分别滴入氨水和NaOH溶液,继续滴加,会出现什么现象?
二、不能只盯一点,要全面观察
一些同学在观察化学实验时,只注意明显突出的现象,而忽略那些不太显著的现象。如观察铁丝在氧气中燃烧的现象时.只看到有“火星四射”,而看不到有“黑色固体产生”。另外,观察不仅是用眼看,还包括用耳听、用鼻闻、用手摸。例如,在观察硫在氧气中燃烧的实验时,通过鼻闻,可了解产生的气味的气味;用手摸集气瓶壁,可感觉到反应有热量放出。这些都是用眼所观察不到的。
可见,只有“全神贯注”.才能全面观察到实验的现象。
三、不能马马虎虎,要细心比较
观察实验不能只观察一个大概,特别是对相似的实验,更应细心比较。如硫既能在空气中燃烧,也能在氧气中燃烧,在观察这两个实验时,就应特别细心,否则,牼湍岩怨鄄斓搅蛟诳掌杏朐谘跗腥忌盏幕鹧嬗小拔⑷醯牡渡睜与“明亮的蓝紫色”之区别,从而得不出硫在氧气中燃烧更旺的结论。
四、不能只观察不思考
观察化学实验,不只是动动眼睛和其它感官就行了,还要开动脑筋去分析和判断。如在观察实验室制氧气的实验时,只有同时思考“为什么实验前应先检验装置的气密性?”“试管口为何要略向下倾斜?”“实验结束时,为何要先将导管从水槽中取出,后熄灭酒精灯?”等问题,才能达到“知其所以然”的目的。
五、弄清概念,防止张冠李戴
进行色层分析需要有吸附剂(如氧化铝、氧化硅等),还要把吸附剂装在吸附柱上,操作就比较复杂一些。这里介绍用粉笔来模拟色层分析法,既简便又有趣。
1.蓝墨水中有几种染料
取一支粉笔,在距离粗的一头1厘米的地方点上一点蓝墨水(只要用细玻璃棒蘸上蓝墨水一点,不可用滴管满,因为这样做会使蓝墨水的点太大),点完后,蓝墨水点的直径约为1毫米。
在培养皿内加酒精作展开液面高度保持在0.5厘米左右。然后把粉笔的大头朝下,竖立在酒精中,但酒精的液面不可与蓝墨水点接触。
不久,酒精就在粉笔上慢慢上升,随着酒精向上扩散,蓝墨水也在粉笔上向上移动。最后,你可以看到粉笔上半部的墨水是蓝色的,粉笔下半部的墨水是紫色的。说明在蓝墨水中存在着两种染料,一种是紫色的,另一种是蓝色的。
2.红墨水中有几种染料
再取一支粉笔,在粗的一头点上一点红墨水(位置和蓝墨水点相同),然后把它竖立在酒精中,红墨水也会随着酒精慢慢向上扩散。最后,你会看到,粉笔上半部的墨水是橙红色的,下个部的墨水是红色的,说明红墨水中也有两种染料。
3.分离甲基橙和酚酞
在试管中加入2毫升浓氨水和18毫升蒸馏水,混匀。再加入10毫升丁醇,管口用橡皮塞塞严,充分摇动试管,然后将试管静置。等溶液分层后(上层是氨的丁醇溶液,下层是氨水),用滴管取出上层溶液放在培养皿内。
将0.5毫升甲基橙指示剂和0.5毫升酚酞指示剂混合均匀。
取一支粉笔,在粗的一头点上一点混合指示剂(位置和实验1中相同),然后把粉笔竖立在培养皿内的氨的丁醇溶液中。不久混合指示刘慢慢向上扩散。最后,粉笔的上半部是红色的,下半部是橙黄色的。为什么会发生这一变化呢?原来,酚酞和甲基橙在粉笔上的扩散速度是不同的,酚酞往上爬得快,甲基橙爬得慢。所以粉笔上半部是酚酞,它遇到氨水显红色,粉笔的下半部是甲基橙,遇到氨水显橙黄色。通过这样一个简单的实验,可以使我们初步了解到,在色层分析中是怎样把两种物质分开的。
4.绿叶中的色素
2.排水法收集气体时,先排净空气,后收集气体;集满后,应先把导管移出水面,后熄灭火焰。
3.氢气还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铁时,先通气(H2或CO)后加热;实验完毕时,先熄灯后停气。
4.点燃可燃性气体(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等),应先检验纯度,然后点燃。
5.用托盘天平称量物质时,应先调零,后称量;加砝码时,应先加质量大的砝码,后加质量小的砝码;称量完后,先记下读数,后把砝码放回盒中,最后把游码移回零处。
6.如果浓H2SO4不慎沾到皮肤上,先迅速用布拭去,后用水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3。
7.稀释浓H2SO4时,一定要先把水倒入容器中,后把浓H2SO4沿器壁慢慢地注入水中,并不断搅拌。
8.使用试纸检验溶液的性质时,先把一小块试纸放在表面皿或玻片上,后用玻棒沾待测液点试纸中部,再观察变化;检验气体的性质时,先用蒸馏水润湿粘在玻棒一端,后接近管口检验。
9.容量瓶、滴定管等应先查漏后使用。
10.取用块状药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时,应先把容器横放,后把药品放入容器口,再把容器慢慢地竖立起来。
11.配制一定物质的量浓度的溶液时,溶于水放热的物质应先冷却,后转移。
12.制乙烯配制混和液时,应先在容器中加酒精,再沿器壁慢慢注入浓H2SO4,并不断搅拌。
13.气体中混有水蒸气和其它杂质,若要得到纯净干燥的气体,使用液体试剂除杂时,应先除去杂质,后除水蒸气;使用加热方法除杂时,应先除水蒸气,后除去杂质。
高中化学演示实验中氯化氢的喷泉和氨的喷泉,倘若接连在几个班做演示实验,本应需要带上很多指示剂试液,每班1大烧杯待用,又重又难带。但是如果懂得把这些试液用后回收作中和处理又可循环使用的话,那么,只需带1份(1大烧杯)就足够了。这样,就能减轻负担,提高工作效率,同时也能节约药品。
高中分组实验制取乙烯后留下的废液因含有较浓的硫酸及部分乙醇,可收集起来作实验室洗液之用,它可适当地代替对人体有害的铬酸洗液使用,并已用于洗涤高锰酸钾残迹、旧石灰水瓶,浸除铁锈污迹等功效也相当好,还可以稀释后过滤适当地代替稀硫酸使用,如用于制氧气等。在回收废液的同时把碎瓷片也一起回收,经洗净晒透或焙过之后又可再用。这样,一方面变废为宝,能充分发挥每种药物的效用,又能防止这些废酸废渣对下水道的腐蚀与堵塞,避免对环境造成坏影响。相反,如果任由这些东西随意排放,必定会造成严重的恶果。另一方面师生们都参与了这项回收利废活动,使人们从中受到一次生动的教育。
把高中化学演示及两次分组实验所得的银镜试管收集起来,制取硝酸银溶液,所得溶液足够供卤素分组实验之用,仅此一项每年就能节约药品费数百元。而更重要的是使人们从中都得到教育和学习。
分析上述实例可知,对实验药物的回收利用,其意义主要体现在教育、教学、环保和经济这几方面:
1.通过对实验药物的回收利用以及学生参与这项活动,?教育人们弘扬中华民族的优良传统,保持和发扬艰苦奋斗的作风;培养人们崇高的责任感、良好的思想品德和奉公精神;启发人们树立利废节能、物尽其用的观念,自觉增强环保意识、保健意识。
2.有利于培养人们的科学态度。因为要把实验药物有效地回收利用,就需要人们正确地认识它,科学地对待它,从而教育人们做事要讲究科学的态度和方法。
3.对实验药物的回收利用要经历学习、运用和解决卖际问题的过程,这本身就是一种教与学的过程,而这种生动的教学,包括教师(榜样)的示范作用,更能激发学生的学习兴趣,对于培养分析问题和解决问题的能力、实验动手能力具有重要的意义。
4.实验“三废”的排放有两大危害,对公共设施(如下水道等)腐蚀,对环境造成一定的污染。所以,对实验药物的回收处理,除能开发其有用之处外,对环保也有积极的意义。
5.将实验药物回收利用,能提高药物的使用次数,节约办学经费。回收一种药品虽然能节省的金额是微薄的,但初高中化学全套实验都坚持这样做,能节省的金额就能达到上千元,如果我们从长远和宏观上考虑,其金额之巨就足以成为一个天文数字。这是一项不容低估的业绩!
对实验药物的回收利用,首先教师应坚持实行,只有这样才能在教育学生时起言传身教的作用。另外也应教育学生自觉地实行。例如在演示实验中不忘在这方面留下示范,在分组实验中有计划地安排学生回收药物。鼓励学生利用废物,处理废物。教育学生不可因事小而不为,这样做是一种精神文明的行为。持之以恒,必有成效。
下面以初高中化学分组实验为例,谈谈本人对实验药物回收利用的做法和意见,仅供大家参考。
一、可回收直接再用的有:
1.初中《化学》(94年10月人教版本):E3食盐(E代表书上学生实验的编号,下同),E5锌粒,E6石灰石,E75%氯化钠溶液,E8锌、铁、铜,E9铁钉。
2.高中《化学》(90年10月人教版本)第一册:E3配制的稀盐酸和氯化钠溶液,E4、E6、E8反应过剩的金属片,E5小苏打受热分解后留下的固体即碳酸钠。
3.高中《化学》(90年10月人教版本)第二册:E1反应过剩的铝,E3制乙烯废液,作洗液用,E4用过的乙醇,回收时倒人酒精灯作燃料用。
4.高中《化学》(91年10月人教版本)第三册:E3反应过剩的锌。
二、回收经处理再用的有:
1.初中《化学》(版本说明同上,下同):E4还原氧化铜所得铜粉,收集加热氧化后可循环使用。E6制取二氧化碳后留下的废液,经处理可作氯化钙溶液用。E9铁钉置换出铜后经洗净表层上的铜粉可再用。
2.高中《化学》第一册:E1和E2萃取碘后的煤油、四氯化碳经脱碘后可循环使用。
3.高中《化学》第二册:E3制乙烯废液稀释、过滤后可作稀硫酸用,回收的碎瓷片经过处理可循环使用。E5回收银镜试管制取硝酸银溶液。
4.高中《化学》第三册:E5回收银镜试管制取硝酸银溶液。