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中学化学实验室安全建设问题及应对

来源:《平安校园》杂志2024-12-13 10:19:30

随着经济的蓬勃发展、国家综合实力的上升,国家对教育的支持力度增大,中学实验室数量增多、质量逐渐提高,实验设备、材料种类增多,教材中学生自主实验数量增大,学生的动手、动脑能力得到显著提高。在国家的大力支持下,偏远地区的实验室建设逐渐完善,学生实验由早期的高中少量、初中靠讲、小学不涉及,逐渐发展为在小学阶段也设置了科学课实验。这使学生从小学就有机会动手做实验,开始培养操作能力,能力在初中、高中阶段进一步提高,形成良性发展。然而不可忽视的是,在这一过程中,出现了一些亟带解决的实验室安全问题。

一、中学化学实验室出现的问题

实验室安全是校园安全的重要组成部分,大量易燃、易爆、剧毒、强腐蚀性材料及实验室大量使用的玻璃仪器均有可能在储存、使用过程中对实验操作者带来伤害。相关人员对实验室导致师生伤害事故原因比例进行了研究。(如图1)

可见实验室伤害主要为实验时及储存时造成的,下面着重分析造成此伤害的原因。

1.实验室实验员缺乏专业技术知识

随着实验室的增多,本应同步增加的实验员却依旧缺乏。教师编制缺乏,没有专职实验员,多数实验室实验员属于“养老”职位,由一些临退休的教师承担。其实由有多年实验教学经验的临退休化学教师担任实验员反而是最优选择,这些化学教师由于长期在一线教学,逐步形成具有专业特色的实验经验和安全意识,同时具备明确的科研学术的行为规范。而实际上部分中学实验员是由非化学专业教师担任,而这些教师缺乏实验经验和专业知识,在实验材料存放上容易出现问题。缺乏专业知识,就会对实验材料性质存在盲区。对其反应机理不了解,就可能无法正确区分强氧化性物质,易燃、易爆、剧毒物质。不了解药品挥发性,不知道哪些药品需要避光保存,哪些药品不能一起存放,就可能导致药品存放时存在安全隐患。此外,他们在药品配制上缺乏专业知识,可能出现配制药品操作、浓度、储存错误,引发后续危害。

2.实验教师缺乏专业技术知识

因为未开设化学课,许多小学是没有化学教师的,很多科学课教师都由非化学、生物专业教师承担,这些教师不具备专业知识,高中所学也遗忘殆尽。虽然小学实验都很简单,比如在使用酒精灯时,稍有不慎就会出现严重事故。某小学在进行实验时,酒精灯中的酒精量减少,为了顺利进行后续实验,实验教师向正在燃烧的酒精灯中加入酒精,引发爆燃事故,使实验教师及观察实验的学生被烧伤。此类事故并不少见。导致此类事故发生的原因就是实验教师缺乏专业知识,不了解操作规则。

3.学生在实验室操作实验时缺乏敬畏之心,缺乏安全意识

学生在实验前,实验教师一般会先讲解如何完成实验,但学生处于对世界探索的重要阶段,有的学生好奇心重,缺乏安全意识,也不了解实验操作不当可能造成的危害,总想把各种实验材料混合在一起。正可谓“初生牛犊不怕虎”,什么都敢做,什么都敢混合,量多、量少全不顾。为观察是否会出现不同现象,完全不顾操作守则,导致引发实验室安全事故的事例也屡见不鲜。在缺乏足够的知识的情况下,不合时宜的好奇心会引发严重伤害。化学实验操作步骤、材料用量、加入次序、是否搅拌、加热时间、材料废弃处理都是有严格限定的。例如绿豆大小的钠与水反应改为黄豆大小的钠与水反应,就会发生爆炸,液态钠就会飞溅。有些反应放热明显,比如将浓硫酸加入水中,会导致浓硫酸飞溅。即使在专业教师的指导下,这种危险也时常发生,主要原因就是学生安全意识淡薄,缺乏敬畏之心。有时实验教师不注意,他们就会随意改变实验内容,甚至偷偷将钠块等实验材料带出实验室自行实验。

4.学生在实验室嬉戏打闹,操作鲁莽

学生在繁忙的学习中忽然获得进实验室亲自动手的机会,都会处于兴奋状态,同时大额班级人员众多,教师管理困难。学生做实验时相互间碰撞,会导致手中的试管或桌面正在燃烧的酒精灯、装有强腐蚀性的试剂瓶被打碎或碰翻,造成玻璃割裂伤、烧伤、腐蚀性伤害。

5.专业教师预判不足,造成伤害

在高中许多实验中,因为实验材料用量不同、混合程度不同而导致反应剧烈的程度不同,即使是专业教师也会发生预判不足的情况。如在进行铝热反应时会产生大量的热,生成液态铁,在操作时为防止滤纸燃烧会在滤纸上加水,而水的存在会导致液态铁在接触水时导致水气化发生,同时因为液态铁会与水蒸气产生氢气而引发轻微的爆炸,出现液态铁飞溅的情况,有的学生会因为好奇而将实验台围成里三层外三层,飞溅的液态铁就可能会导致学生受到伤害。让学生离实验台多远为安全距离,即使是专业教师也不一定能准确掌握。

6.学生做完实验后处理不当,造成危害

学生做完实验后处理实验台时,对一些需要遵守的操作不注意,会造成不必要的伤害。例如将浓硫酸与铜反应后产生的溶液直接倒入水槽,此反应物中的浓硫酸过量,因此反应后溶液仍存在大量浓硫酸,而浓硫酸与水混合时,要严格按照浓硫酸沿器壁向水中缓缓加入的规范,边加边搅拌进行操作。当学生急于离开时,会将反应后的溶液直接倒入水槽或废液缸中而出现浓硫酸飞溅,造成腐蚀伤。

二、问题解决方法

要避免出现以上情况,要从安全意识上着手。校领导要具有足够的实验室安全意识,对实验室的电路、水路老化情况的日常检查落实到实处,不流于形式。给实验室配备专业技术人员,认识到实验室专业人员的重要性,不可随意安排非专业人员承担实验员职务。对实验室化学材料存放、取用采用双人负责制,活泼金属、剧毒物、强腐蚀性材料大剂量取用必须双人、双锁、同时签字,用完即回收。为防小剂量材料丢失要及时锁闭准备室、实验室的门。实验室做实验时准备的钠块应仅够实验所用,防止学生私带;浓硫酸的量不可过多,以防不慎打翻后导致严重伤害。实验室一定要配备洗眼器、淋浴、消防设备等应急设施。对于小学科学课教师有条件的要招聘专业化学、生物教师,无条件的要进行培训再上岗,避免简单实验操作中出现问题而引发伤害学生的事故。

好奇心是学生自主探究世界的重要因素,教师要正确引导。在实验前尽量进行一些实验事故视频安全教育,避免仅仅口头教育,因为说教是教育中最无效的。要避免一些惨痛的教训,就必须使教师、学生认识到一些化学实验的危险性,做到安全教育入脑入心,并且真正有效地发挥作用。要鼓励学生提高安全素养、责任心,辐射带动周围的人逐渐提高安全意识、掌握安全知识,从而在学生的成长路上形成自我管理的意识,从容应对实验。

三、结束语

实验室安全是一切实验的基础,中小学生在实验时不可过急,要看清楚、弄明白,再下手。实验室安全建设要立足现状、正视不足,优化实验室空间布局、完善实验室安全管理制度。实验员、实验教师要具备较强的实验室安全意识。切实提高中小学实验室安全管理水平,为科学人才培养保驾护航。

(朱马尔   刘永珍  作者单位:甘肃省酒泉中学   甘肃省酒泉市第六中学)

选自《平安校园》2023.5(总第258期)

(责任编辑:bianji001)

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