10.3969/j.issn.1671-489X.2016.15.151
摘 要 结合中职建筑材料专业化学实验教学实际，提出一系列实验改进措施，以培养学生节约习惯和环保意识。
关键词 化学实验；环保意识；实验仪器
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）15-0151-02
1 引言
化学实验作为中职建筑材料专业化学课程中十分重要的环节，具有很重要的地位。中职建筑材料专业化学实验以常量实验为主，在实验过程中会用到很多化学试剂，而各类化学试剂大多含有一定的毒性，不仅会使化学实验的成本增加，而且会产生一定的有毒、有害物体的排放，产生大量废气、废水、废渣等废弃物，对环境造成一定的危害。如今的学生大多有铺张浪费的习惯，在实验过程中贯彻执行节约的原则，教育学生节约实验原料与器材，在实验教学中形成开源节流的习惯，不仅有利于减少经费支出，而且有利于增强学生环保意识，有利于减少环境污染。因此，在建筑材料专业化学实验教学中培养学生开源节流的习惯，具有很大的现实意义和必要性。
2 减少用量，使常规实验小量化
常规实验小量化是指对常规试验进行改进，以减少实验试剂的用量来控制污染物的排放，是一种新型的绿色化学实验方法。在不改变实验方法和操作技术的基础上，采用常规的小容量实验仪器，以减少实验试剂的用量来进行实验[1]。在蒸馏及沸点的测定实验中，将实验所用的95%乙醇由原来的30 ml降低到15 ml。在实验中萃取要用到的冰醋酸和水混合液10 ml的用量和乙醚30 ml的用量分别降低到5 ml和15 ml。
在很多的合成实验中，全部采用小量和半微量实验，液体的起使用量保持在5～10 ml之间，固体的用量保持在2～5 g之间。经过实验证明，只要实验操作认真、规范，在化学实验中减少试剂用量和常量的实验结果是一致的。常规实验小量化在实验时间上比常量实验缩短了1 h左右的基础之上，既保证了对学生实验操作技能的培训，还减少了对环境的污染，节约了实验试剂以及水电的消耗，是绿色的、节约的化学实验。
3 串联相关实验，使合成实验连续化、系列化
合成实验连续化是对常规实验进行整合后，将化学实验中产生的产品回收再利用的一种新的绿色实验方法。有利于节约和减少污染物的排放，也是在化学实验中，把实验内容与要求相关的实验联系起来，将几个单一的化学实验设计成一个连续的实验，用前一个实验合成的产品作为下一个实验的原料来完成实验[2]。比如：以苯胺为起始原料合成对氨基苯磺酸，由对氨基苯磺酸合成甲基橙的连续实验；以苯胺为起始原料合成对乙酰苯胺，由乙酰苯胺合成对硝基乙酰苯胺以及由乙酰苯胺合成对硝基苯胺的连续实验。在实验中，除了实验的起始原料以外，每个实验所需的实验原料都由学生自己来合成，如果一个实验失败，下一个实验就无法进行。
在连续的实验中，每个学生合成的前一个产品的合成量各不相同，在进行下一个合成实验时所用的量也各不相同，教师对学生只提供实验参考用量与用法。因此，学生必须在实验中根据自己合成产品量来计算下一步实验中其他试剂的用量。在实验中所用的原料为学生自己制备的产品，对实验的要求颇高，要求学生在实验中要认真把握每一个操作环节，有利于提高学生责任心和实验教学效率及质量，提高了实验材料的利用率。而之前的情况则不同，学生在合成实验中所得到的样品大多被当作废品直接处理掉，既造成了可利用资源的浪费，还对环境造成污染。
4 以预习实验操作方法培养学生减少试剂消耗
当前在化学实验教学中存在以下三个问题。
一是尽管教师一而再、再而三地强调要按照实验要求取量，节约实验试剂，不要造成不必要的浪费、环境污染等，但是还是会出现化学试剂失控的现象。
二是学生缺乏观察，忽视了化学实验中微小的实验变化，简单地将实验不成功的原因归于实验试剂使用的不足。
三是缺乏对化学实验的预习，因对实验内容和操作过程的不熟悉，导致造成实验试剂的浪费。
针对以上所出现的问题，教师可以在每次化学实验课之前，让学生写实验的预习报告，对实验内容进行详细讲解。教师以提问的方式督促学生做好实验前的预习工作。在实验中发现学生以量取胜进行实验时，不是一味地对学生进行批评指责，而是与学生一起重新进行实验，让学生在再次实验的过程中了解到化学实验以量取胜不仅造成化学试剂的浪费，对环境造成破坏，而且对掌握实验的重点，获得有效的数据并无利益。在实验中多提醒学生注意实验的微小变化，陪伴学生仔细观察，及时找出在实验中存在的问题，避免使学生出现手忙脚乱，顾前不顾后而造成的化学实验试剂浪费。
5 改进实验
一般化学实验包含基础操作、验证性实验和制备性实验三个部分。通常是进行三个独立层次的实验。比如一个性质的实验需要几种甚至几十种化学试剂，实际用量大，且属于验证性的实验，不利于学生实验能力的培养，还不利于环境保护。教师可以将实验内容按照该实验教学的特点进行改进、优化，并安排在综合实验中来完成，以制备实验为主，将实验要求中的基础操作、性质实验尽量在每次的制备实验中分解完成，这对学生实验能力的提高有促进作用[3]。
比如在溴乙烷的制备教学中，教师可以引导学生对溴乙烷的制备实验进行优化设计：按照先后顺序将乙醇、水、溴化钠和浓硫酸依次加入浓硫酸、水和乙醇混合后，产生的大量热气会直接参与到反应中，当浓硫酸持续滴入，圆底烧瓶中会持续产生大量的溴化氢（HBr）和乙醇生成溴乙烷，乙醇不会因为浓硫酸的存在而导致炭化，乙醇与溴化氢混合而得到的热直接参与到反应之中，既节约了时间，也提高了产量。
按照以上的方法，实验操作过程为：
1）将95%的乙醇5 ml和4.5 ml的水加入50 ml的三角烧瓶中，加入研细的溴化钠7.5 g，再加入2～3粒沸石入烧瓶并摇匀；
2）加入9.5 ml的浓硫酸到恒压漏斗中，向恒压漏斗中缓缓滴入浓硫酸并用电热套小心加热反应体系，确保反应能够平稳发生；
3）在反应结束后将三角烧瓶放置冷却为室温，在使用传统方法进行洗涤。
重新设计过后的实验效果远比传统实验方法要好，在教学方法上能够有利于培养学生节约、环保的意识和勤于思考的学习态度。具体表现为：
一是在以乙醇合成溴乙烷实验中大量节省了实验试剂，节省了开支；
二是将实验中产生的热量直接用于实验反应，大量节约了时间与能耗；
三是使亲核试剂浓度增加，减少了溴化氢（HBr）对空气的污染；
四是培养了学生独立思考的能力。
6 结语
总之，在中职建筑材料专业化学实验中培养学生的节约习惯和环保意识，符合教育改革的发展趋势和国家倡导的建设节约型、和谐型社会的要求。这需要化学教师在实践中合理选择实验内容与实验方法，改进实验仪器的研制工作，加强实验产生废物的回收利用，同时需要学生与相关部门的共同努力。
参考文献
[1]杨秀平，兰景凤.基于学生良好习惯养成的化学实验教学探索[J].中国西部科技，2014（12）：88-89.
[2]王彬彬，毕淑云，刘春悦，等.培养学生科学素养的高校化学实验改革[J].长春师范大学学报，2015（4）：125-127.
[3]王彦卿，张红梅，周秋华.高校化学实验改革与学生综合能力的培养[J].广东化工，2010（7）：149.
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