九年级化学《常见气体的制备净化和收集》的教学反思

九年级化学《常见气体的制备净化和收集》的教学反思（通用5篇）

篇1：九年级化学《常见气体的制备净化和收集》的教学反思

教学反思：

通过本节课的学习使学生巩固了常见气体的实验室制备、净化和收集的知识，熟悉了制备、收集、净化常见气体的药品、装置以及选择的依据，通过探究活动，培养了学生主动学习和团队合作精神。

本节课的教学中充分把握新课程的理念，充分发挥学生的能动性，运用小组合作形式，在合作中培养探究问题能力，激发学生学习兴趣。教学设计中：

一、气体发生装置的选择，出示两套装置，让学生总结出装置的特点，并说出适用于那些气体的制备，锻炼了学生比较分析问题的能力；

二、气体收集装置的选择，通过三种常见收集气体的方法的比较，来完成探究活动

一、探究活动二，使学生运用知识解决问题的能力得到提高；

三、气体的净化和收集，出示净化和干燥装置后，让学生以小组合作形式讨论来完成探究活动

三、探究活动四，这两个探究活动综合性强，难度较大，需要同学们合作共同完成，培养了学生主动学习和团队合作精神。

篇2：九年级化学《常见气体的制备净化和收集》的教学反思

把课堂还给学生，激发学生的学习兴趣――“常见气体的制备”高三总复习课教学设计和反思

 

黄清梅

高三化学复习课怎么上？高三化学复习课的魅力何在？笔者在执教“常见气体的制备”高三总复习课时做了一些思考与探索。

一、设计思路

常见气体的制取既是高中实验中的基本操作和基本知识，又是高中化学综合实验中的一个重要组成部分。高考考试大纲要求：掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法）。这节复习课知识点多而繁杂，传统教学中的复习课大多是教师“独霸”讲台的满堂灌。学生提不起兴趣，思维量不够，课堂教学效益低。笔者力求通过课前布置学生自主归纳、课堂自主展示、自主组装、自主探讨和创新等方式，将学习的主动权交还给学生，充分发挥学生的自主性和创造性，激发学生的复习兴趣，培养学生的反思创新能力，让学生在能力提高的同时基础知识也得到升华。

二、教学过程

1.将课堂延伸到课前，把课堂主动权还给学生

【教师活动】

课前布置思考题：请回忆O2、H2、Cl2、CO2、NH3的实验室制法

并写出其反应的`化学方程式。思考并归纳：（1）气体发生装置通常可分成几种类型？将各类型的装置示意图画出来。分类的依据是什么？（2）每种类型可制备什么气体？（3）仪器使用注意事项及原因。

【学生活动】

学生代表1上台投影展示O2、H2、Cl2、CO2、NH3的实验室制法及反应的化学方程式，其他学生纠错补充。

课堂活动一：提供一些仪器，要求各小组（六人一组）准确选出所需要仪器，并组装三种类型制气装置。

【学生活动】

3组学生代表（2人一组）在讲台上组装，并讲解注意事项。其他学生纠错补充。

2.将理论落实到实践中

【教师活动】

课堂活动二：

要求各小组讨论自己组装制气装置气密性的检查方法（增加

橡皮管、止水夹、玻璃导管、注射器供学生选择）。

【学生活动】

学生代表上台演示。

3.引导创新，让生活走进课堂

【教师活动】

演示启普发生器的使用。

提问：启普发生器是一种制取气体的经典装置，能否说明它适合制取什么样的气体？它的优点是什么？

【学生活动】

回答。

【教师活动】

课堂活动三：

提供一些仪器，要求学生用以下仪器组装启普发生器的替代装置，画出装置图。

【学生活动】

讨论、画出装置图，投影展示。

【教师活动】

课堂活动四：

提供仪器：矿泉水瓶（已钻好合适的孔）、医用挂点滴导管。药品：稀盐酸、石灰石。让学生不加入其他辅助仪器设置一套启普发生器的替代装置制取CO2。

【学生活动】

思考、讨论、演示。

4.布置课后思考题，制造悬念

【教师活动】

布置课后思考题：（1）气体净化常用装置有哪几类？画出装置图。（2）常用的收集方法和装置有哪些？依据什么来选择适合的方法及装置？（3）如图4装置有什么性质、用途？怎样使用？

【学生活动】

课后查资料、整理、归纳。

三、教学反思

这节课是复习课，我基本以学生自主学习为主，学生学习积极性很高，创造性很强，效果很好。课堂上在我的引导下学生思维的火花就像一个泵一样，源源而来。让我更坚信：你给学生留多大的舞台，学生的思维就会充斥多大的空间。

古人云：“教人未见意趣，必不可学。”爱因斯坦也曾说：“兴趣是最好的老师。”中学生喜欢化学，其大部分原因是对化学实验感兴趣。在本节复习课课堂中让学生亲自动手组装实验装置，创新实验装置，利用生活中的物品创造性地完成课堂实验，激发起学生的好奇心和求知欲，调动其学习的积极性。学生从中不仅掌握了基础的知识，还锻炼了实验动手能力、合作探究能力，培养了创新能力。学生在快乐中学习，在学习中成长。

在课堂中学生也带给我许多惊喜。如，在活动二中有个学生举手说他借助注射器检查装置的气密性（图5），我请他演示，他用橡胶管在图5装置右端导管上接上注射器，从长颈漏斗向锥形瓶中注入一定

量的水，将注射器活塞向里推，长颈漏斗液面上升后不下降，证明气密性良好，得到其他学生的认同。

“创新是一个民族进步的灵魂。”化学作为一门科学，一定要关注创新能力的培养。为此笔者设计了两个活动：活动三和活动四。在活动四中当笔者把矿泉水瓶、医用挂点滴导管拿到化学课堂上时，学生很兴奋，心中产生兴趣和期待，经过思考、尝试、改正，产生新奇的效果，一种成就感油然而生，学生的学习积极性大大提升，从而提高课堂教学的有效性。

参考文献：

［1］吴星，沈怡文。给化学教师的101条建设［M］。南京师范大学出版社，-03.

［2］阮方来，熊言林。试谈目前中学化学实验教学中存在的问题和对策。化学教育，（09）。

篇3：九年级化学《常见气体的制备净化和收集》的教学反思

本课是上教版九年级化学第四单元第一节《燃烧与灭火》第一课时。本课教材安排的学习内容是燃烧的含义、燃烧的条件和灭火的方法。这些教学内容是将为人类带来文明的火作为切入口,探讨与生产和生活密切相关的燃烧与灭火的常识和原理,以及消防的措施。通过学习可燃物的燃烧条件和灭火原理,学生可以体会到燃烧和灭火的辩证关系,树立安全用火和珍惜生命的观念。

在九年级化学第二单元学习氧气时,学生做过木炭、硫、红磷、铁丝等物质在氧气中燃烧的实验,对燃烧现象有初步的了解,但对燃烧含义的认识还比较粗浅,对燃烧在人类文明发展过程中的广泛应用的理解还不够深入,需要深化和拓展。

[教学设计]

1.设计思路

通过创设金属镁燃烧引起火灾的情景,设置一个悬念:“为什么二氧化碳灭火器不能扑灭金属镁的燃烧?”学生带着这个问题开展学习活动,然后在对燃烧的含义的学习中慢慢解开这个疑问。整节课有两条线索:明线是以人类对燃烧内涵的理解过程作为时间线索;暗线是渗透并激活“两纲”教育。

时间线索:古代的燃烧生火一近代的燃烧需氧→现代的燃烧本质一未来科学展望。在整个过程中,学生既体验了化学史中燃烧理论的发展,也对燃烧条件和灭火方法有了深入的了解。

“两纲”教育线索:古代陶器和冶金工艺一近代推动了一系列工业生产的发展一现代的奥运圣火和神舟九号飞船一未来科学展望。在教学中,学生既体验了科学的发展过程,也从动手实验和讨论中认识到了生命的珍贵,更从燃烧的广泛应用中感悟到了人类文明的伟大和作为中国人的骄傲。

2.教学目标

在教学中,学生理解燃烧的含义,知道物质燃烧的条件,初步学会简单的灭火方法和逃生方法;在逐步理解燃烧的含义的过程中,体验对知识内涵的理解不断完善的过程,用已学知识对化学史上的燃烧理论进行质疑、分析与判断;认识生命的重要性,形成消防安全意识,感悟大胆质疑的科学探究精神,感悟科学的进步是一个漫长而艰辛的过程。

3.教学实录

片段一:燃烧认识历程一——燃烧生火(古代)

师:河南新乡一家生产镁块的工厂曾发生一起重大火灾,仓库内大量镁块着火,工人们马上使用二氧化碳灭火器进行处理,奇怪的是火势没有丝毫的减弱,结果造成大部分工人被烧伤。你认为这到底是怎么回事?

生1:工人使用的二氧化碳灭火器过期了。

生2:镁在二氧化碳中能够燃烧。

师:大家对上述燃烧现象有很多猜想,通过今天的学习,我们一定能够找到答案。

师:其实对燃烧的本质的认识也随着人类的发展在不断深入,经历了古代、近代、现代等多个阶段。我们的祖先很早就发现了天然火,还学会了人工取火,下面我们来看一段古人与火的视频。

(播放视频:北京猿人用火加工狩猎工具)

师:随着火的使用,人类的居住条件和饮食条件都得到改善,人类的寿命也变长了。同时,人们开始学会用火来加工一些狩猎工具。

师:随着人们对火的逐渐认识,我们的祖先学会用火烧制陶器和冶炼金属这两种化学工艺。这是中国早期新石器时代的代表彩陶。陶器的发明是人类文明发展的重要标志。这是西周的青铜农具和秦代的青铜剑。火的使用把人类的祖先带进了古代文明。

(展示图片:古代陶器和冶金工艺)

师:虽然古人已经初步学会使用火,但并不理解“燃烧现象”,人们对火既感激又敬畏,并将火奉为神灵来膜拜。你们相信“火神”的存在吗?

生:不相信,那是迷信思想。

设计意图:教师创设金属镁燃烧引起火灾的情景,让学生带着这个问题开展学习活动。通过现代的考古发现,让学生体验燃烧在人类进化历程中的重要作用,认识到我们的祖先因发明了制陶工艺和冶金工艺,领先进入了古代文明阶段,但对燃烧的理解还很浅显。

片段二:燃烧认识历程二一燃烧需氧(近代)

师:随着科学萌芽的出现,人们开始质疑用“火神”来解释燃烧现象。十七世纪末,在欧洲开始流传一种燃烧理论。当时,有一位德国医学教授认为:纸张燃烧后只剩下灰烬,是因为纸张中所含有的“燃素”跑了出来,所以才会剩下灰烬。这个燃烧理论的主要内容:可燃物都是由灰和“燃素”组成的。①可燃物燃烧时燃素本身变成了光和热;②可燃物燃烧后剩下的是灰,并且灰的质量远小于可燃物的质量……

师:我们一起来探讨这个理论是否科学,你们对“可燃物燃烧时会放出光和热”这个说法赞同吗?

生:赞同。

师:你们对“可燃物燃烧后剩下的是灰,并且灰的质量远小于可燃物的质量”这个说法赞同吗?请根据你们已知的实验事实进行判断。

生:不赞同,例如,镁带在空气中燃烧,生成的氧化镁的质量就大于镁带的质量。

师:为什么质量会增加?

生:因为有氧气参与反应。

师:你们的想法和拉瓦锡的想法是一致的,他就是运用了这样的实验事实推翻了这个理论。同时,提出了新的燃烧理论——氧化学说。

[PPT]氧化学说的要点:①物质燃烧时放出光和热;②物质在氧存在时才能燃烧;③物质在空气中燃烧时吸收其中的氧,燃烧后增加的重量恰等于吸收的氧。

师:我们已经做过了一些物质的燃烧实验,让我们一起来复习一下,然后用这些实验来判断氧化学说的内容是否科学?

[PPT]C、S、P、Mg、Fe与氧气反应的现象和化学方程式。

师:根据这些实验事实,你觉得氧化学说的内容是否科学?

生:比较科学。

师:其实,当时也有不少科学家在拉瓦锡之前就做过类似的实验,而拉瓦锡却能对实验结果进行理性的思考,并敢于提出自己的见解。请根据“氧化学说”的内容,尝试说说燃烧的含义。燃烧的含义可以理解为可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应。

师:我们已经对燃烧的含义有了一定的了解,那么物质燃烧需要哪些条件?我们来观看一个视频,请你根据燃烧的条件来解释你所看到的现象。

(播放视频:红磷、白磷对比实验,见下图)

师:为什么铜片上白磷燃烧,而铜片上红磷和水中白磷没有燃烧?

生:因为红磷的着火点超过80℃,温度不够所以没有燃烧,而水中的白磷没有氧气,所以也没有燃烧。

师:通过这个实验,说明物质燃烧应同时具备三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到可燃物着火点。

设计意图:通过引导学生对燃素说进行质疑,鼓励学生对科学理论提出疑问。学生用已学习的实验来判断氧化学说的内容是否科学,从而体验科学进步的过程。

片段三:燃烧认识历程三——燃烧本质(现代)

师:让我们回到那场火灾,既然工人已使用了二氧化碳灭火器,为什么火灾没有被扑灭?下面我们通过实验来看看火灾现场到底发生了什么。

(演示实验:镁带在二氧化碳中燃烧)

师:你观察到了什么现象?

生:有耀眼白光,还生成黑色和白色的固体。

师:根据质量守恒定律,你猜黑、白粉末分别可能是什么物质?

生:可能是氧化镁和碳。

师:请大家尝试写出此反应的化学方程式。

师:现在大家可以知道这场火灾用二氧化碳灭火器没有扑灭的原因了吧。还有其他物质能在没有氧气的条件下燃烧吗?

(播放视频:钠在氯气中燃烧,氢气在氯气中燃烧)

师:现在你觉得拉瓦锡的氧化学说所揭示的燃烧本质有没有不妥的地方?请根据氧化学说的内容,说说你对燃烧的理解。

生:燃烧不一定需要氧气参与。

师:只要具有剧烈的发光发热现象的化学反应,都可以称为可燃物的燃烧。那么你对燃烧条件有新的认识吗?

生:不一定要和氧气接触,只要有助燃物就可以了。

[PPT]燃烧的条件:可燃物、与助燃物接触、温度达到可燃物着火点。

设计意图:教师通过让学生解释火灾的原因,鼓励学生大胆质疑,体验知识更新的过程,引导学生对“什么是燃烧”提出新疑问。学生通过体验镁与二氧化碳反应等三个不需要氧气参与的燃烧反应,重新理解燃烧的含义,从实验中寻求真理,感悟实验对化学研究的重要性。

片段四:燃烧认识历程四——科学展望(未来)

教师展示图片:神舟九号飞船升空。

师:2012年6月16.日18时37分,在酒泉卫星发射中心,神舟九号飞船带着中国人的骄傲冉冉升空。这就是神舟九号飞船所用的推进燃料的燃烧原理,偏二甲肼与四氧化二氮反应(),这个反应不需要氧气参与。

师:如果燃烧一旦失去控制,就会引起火灾。当火灾在可控制范围内应进行灭火处理。根据燃烧条件,你是如何理解灭火原理的?

生1:可以隔绝氧气。

生2:可以降温,将温度降到着火点以下。

生3:必要时还可以取走可燃物。

师:桌上有一些燃烧着的蜡烛,请用尽可能多的方法熄灭这些蜡烛,并说出其灭火原理。

生1:(吹灭)降低温度。

生2:(用抹布盖灭)隔绝氧气。

生3:(将蜡烛浸入水中)既降温又隔绝了氧气。

师:如果火势难以控制,我们应如何逃生?

(播放视频:火灾逃生方法)

师:在人类社会的发展过程中,我们不断地研究燃烧、认识燃烧、应用燃烧,燃烧使我们的生活越来越美好。可以肯定的是,今天我们认识了燃烧的本质,但并不是一个终点。就在刚才,大家又提出了许多与燃烧有关的新疑问,我相信在将来的学习和探索中,你们一定能对燃烧和其他的科学理论有更多更深入的研究和理解,科学发展的重任、社会进步的重任将落在你们的身上。

设计意图:通过神舟九号飞船的升空,引导学生了解我国已掌握的世界领先技术,再次感染学生,渗透民族教育和爱国主义教育。同时,学生从中体验科技在不断进步,人类进步的过程也是科学理论在不断更新的过程。

[专家点评]

《燃烧与灭火》这一节的教学内容在初中科学中已有基本的相关教学内容,在初中化学第二单元中也已学习了物质在氧气中燃烧的现象和有关化学原理,所以如何使学生在原有的基础上实现螺旋式上升,是这节课需要重点突破的地方。

在处理初中化学与初中科学相关内容衔接教学时,本节课采用初中科学中已学的燃烧和灭火的知识来分析创设的情景,在分析中深化燃烧的条件和灭火的方法等有关知识,不再是初中科学内容的简单重复,有效实现了三维目标的全面提升。

篇4：气体的制备和收集的教学反思

一、设计思路

本节课从考情分析引入，分析了本考点在中考中的位置。在教学中，先通过学生熟知的氧气、二氧化碳、氢气的实验原理，导出装置的选择、改进，步骤的完善，得出完整的气体制取过程。在分析气体发生装置和收集装置时，由于反应物的不同及反应条件的不同，产生同一种气体不一定选择同一种装置；同一种实验装置还可以进一步改进。进而总结归纳了如何选择实验室制取气体的发生装置和收集装置，之后引导学生对发生装置和收集装置进行进一步的探索、改进，这样既使学生对所学知识掌握得更加透彻，也不会使学生因为复习旧有知识而感到枯燥，提高了学生学习的兴趣。同时，还应注意引导学生对气体气密性检查的操作方法进行总结，以培养学生全面的思维习惯。其中，以固液不加热型的装置为基础，进一步改进装置，以期达到触类旁通、举一反三的目的，为高中化学中氯气的实验室制取进行有效的衔接。

二、过程设计

本节课是在新课程理念指导下的化学实验复习课，它不是气体制取实验的简单重复和再现，而是通过学习方式的新颖设计，挖掘主题，形成思考问题、分析问题、解决问题的能力，从而提高实验复习的效率。

从知识层面看，本节课为验证性实验，但这一实验的实施过程实际上包含了巩固实验基础知识，形成实验技能，领悟学习方法的过程。同时，通过学生熟悉的内容来突出本节课的核心：“设计、改进实验装置”。本节课的重点是：（1）比较实验室制取氧气、二氧化碳的反应原理及气体的收集方法→发生装置和收集装置→练习：制氨气的装置选择→小结：归纳气体发生装置和收集装置的影响因素。（2）根据已给的发生装置→发现装置的不足之处→针对不足进行改进→学生展示自己的结果→链接中考，综合练习，巩固加强。

针对这两个重点，采用由浅入深、层层递进的教学方式，引导学生建立完整的知识结构。运用小组合作探究，充分发挥学生的能动性，在合作中培养探究、解决问题的能力，激发学生的学习兴趣。通过学生自主比较归纳的方法来实现教学目标，整堂课放手，引导学生自主活动，让课堂教学各环节力争体现新课程理念。重点（1）大部分学生已掌握，基础问题也能顺利解决；重点（2）中对装置的改进却是难点问题。为了让学生动起来，全身心地投入到课堂里，课堂上让学生动手在电脑上连接模拟仪器，通过直观的图形，加深其对知识的理解，这样既对所学知识的掌握更加透彻，也不会使学生因为复习旧有知识而感到枯燥，提高了学生学习的兴趣。

三、课后的思考

课后，点评教师都中肯地提到了教学中的优点，也指出了设计中的不足，有的当场就提出了对本节课的整改意见，让我收获颇多。

针对这节课，我的总结如下：

1.教师的教学总体设计和课堂教学环节的时间调控需要进一步研究，教师需提高驾驭课堂的能力。设想是美好的，但实施却遇到了一定的阻力。电脑不给力，浪费一定的时间；学生准备不是很充分，课堂上的讨论花费了大量的时间，虽然临时作了调整，但还是影响了后面的教学时间。

2.学生对知识的熟练程度与设计方案的关系有待于进一步协调。学生不能通过已有的图很快地找出图中存在的不足，找不到不足之处就不能继续往下探究。应该对图中的不足有点引导，指导学生讨论探究。

3.启谱发生器的介绍不直观。本想扩充学生的知识面，看一下视频，使学生对启谱发生器有个基本认识，但学生看过之后对其结构还是不清楚，影响了对它作用的认识。应该直接做实验，就会一目了然。

通过对气体的制取和收集的专题复习，让学生掌握常见气体实验室制法的原理、收集方法和装置的改进，学会用科学的方法去分析、推理，解决实际问题。对有难度或发散性的问题进行小组讨论，培养学生的合作意识，对一些习题的分析，由学生自行表达，有助于培养学生的口头表达能力及分析问题的能力。这次上课让我感觉到，一定要对课改的理念有很好的理解，在平时的教学中注意落实，适当地引导学生，突出学生在课堂上的主体地位。当然，如果教学中教师能给学生很大的自主探究的空间，学生才能积极地参与到教师的教学中，那么我们的课堂才能呈现出这样一种很好的师生互动、生生互动的和谐氛围。

在今后的教学中，为能不断进取，仍需不断学习、不断反思。提升教学反思的高度，是以坚实的理论知识为前提的，只有不断学习，提高自身的理论水平，才能使自己的教学反思源于课堂教学，高于课堂教学，才能从教育理论的高度审视自己教学过程中的得与失。

（作者单位 西安市庆安高级中学）

篇5：九年级化学《常见气体的制备净化和收集》的教学反思

一、有害气体对人体的危害

(一) 有毒有害气体侵入人体的途径

1. 吸入。

有害气体通过呼吸侵入人体称为吸入。大部分有毒有害气体通过呼吸器官进入人体, 这是化学实验室有害气体侵入人体的主要方式, 如一氧化碳、二氧化硫等。

2. 由皮肤侵入。

人的皮肤有许多毛细孔与人体内部相通, 某些有害气体就可以从皮肤通过毛细孔侵入人体, 如氨气、硫化氢、二氧化硫等。

3. 由眼睛侵入。

由于眼睛的湿润, 很多易溶于水的有害气体通过该门户侵入时, 人会有眼睛刺痛或干涩的感觉, 如氨气、氯气等。

4. 吞入。

某些可溶性气体溶解后所形成的气体溶液, 如氨气、硫化氢、氮化物等, 通过口腔进入人体内称为吞入。

(二) 中毒机理

毒物进入机体后, 以其化学或物理化学作用而造成组织器官结构损害或功能障碍的过程, 称为“中毒”[1]。由气体引发的中毒称为气体中毒, 主要有以下几种致毒方式:

1. 与体内物质结合。

毒物或其代谢产物与体内大分子物质结合, 改变生物大分子的化学结构, 损伤或破坏某种生理功能从而引起机体生理变化。

2. 干扰正常受体配体的相互作用。

许多有害物质的危害表现为干扰正常受体配体的相互作用。

3. 影响生物膜的正常功能。

毒物作为自由基或者转化生成的自由基可作用于生物膜, 产生脂质自由基或过氧化自由基, 使生物膜的结构与功能发生改变。

4. 影响细胞能量的产生。

机体能量供应是通过线粒体的氧化磷酸化过程, 生成高能的磷酸键三磷酸腺苷为生命提供能量。氰化物、硫化氢可破坏细胞色素氧化酶的功能, 使细胞供氧不足而产生毒性。

(三) 有毒有害气体对人体器官组织的损害

1. 对神经系统的危害。

一些有害气体能损伤中枢神经系统及周围神经系统。这些物质进入机体可能会引起中枢神经系统的血管充血、痉挛以及神经细胞变性、软化和坏死等, 并常引起植物神经功能紊乱、精神障碍、中枢神经受抑制和颅内压增高等症状。

2. 对血液和造血系统的危害。

有害气体进入血液循环可引起溶血性贫血, 引起溶血的有害气体可以分为氧化性物质和非氧化性物质, 氧化性物质能使血红蛋白氧化成高铁血红蛋白或硫血红蛋白。另外, 有些气体可引起中毒性肝脏或肾脏损伤, 使得肝内合成的凝血因子发生障碍而出血, 或引起中毒性肾病, 影响血小板功能而发生各种凝血机制障碍。

3. 对呼吸系统的危害。

具有刺激性或过敏性的有机或者无机气体、烟雾和颗粒, 可以引起急性呼吸道刺激性炎症和过敏反应。致敏性物质还可引起过敏性哮喘和过敏性肺炎, 严重者可因急性或慢性呼吸功能障碍而导致死亡。

4. 对消化系统的危害。

有害气体如酸雾等可能引起口腔黏膜和牙齿损伤。很多有害气体对肝脏有较大损伤, 这些物质可影响肝血流量, 抑制酶和损坏肝细胞代谢, 引起肝细胞变性和坏死。

5. 对循环系统的危害。

有害物质可引起心血管损伤。它们可以直接作用于心血管, 也可以因为其他器官损伤、代谢障碍、电解质平衡紊乱而间接作用于心血管。心血管受损严重可出现心律失常、功能障碍, 甚至发生猝死。

6. 对皮肤的危害。

皮肤是首先接触有害物质的主要器官。很多有害物质可通过皮肤进入机体, 并在这个过程中对皮肤产生损害。如较强或高浓度刺激物会对皮肤造成烧伤, 在一定浓度和时间范围内接触这些物质会引起接触性炎症病变, 产生瘙痒和灼烧感, 同时合并红斑、水肿、水疱甚至渗出糜烂现象。

二、常见有害气体性状与危害

(一) 一氧化碳

一氧化碳是由于碳及烃类不完全燃烧而产生的。一氧化碳为无色、无臭的有毒气体, 与氯气反应生成光气 (COCl2) , 与其他卤族元素氟、溴、碘以及硫等反应可生成氟光气 (COF2) 、碘光气 (COI) 、溴光气 (COBr) 和硫光气 (COS2) , 并能与活性还原金属氧化物、卤化物反应生成金属与CO的直接化合物, 即金属羰基化合物, 这些物质均有剧毒。

CO易被酸性或碱性的铜盐溶液所吸收 (在工业分析中常用以排除CO) , 对银、钯、钼盐和五氧化二碘等具有还原性。CO是大气中比较稳定的气体, 不发生光化学反应, 在大气中可停留2~3年。

所谓一氧化碳中毒是指人体内的血红蛋白 (Hb) 通过肺与CO结合生成碳氧血红蛋白 (CO-Hb) , 妨碍了Hb向体内运送氧的功能, 因而使体内缺氧。同时, 血液中的CO-Hb又妨碍氧与血红蛋白结合生成的O2-Hb的离解, 从而生成更多的CO-Hb。

CO与Hb的结合力比O2与Hb的结合力强210~300倍, 如果呼吸的空气中含有700ppm的CO, 则血液中的Hb有50%与CO结合而生成CO-Hb, 体内氧的供应量便减少到一半以下。但是, CO和O2与Hb的结合是可逆的, 当人体与动物吸入CO后, 如立即被移入空气中, 在开始1h内就可排出吸入的CO一半以上。而后, Hb仍能与O2结合生成O2-Hb, 起到运输氧的作用。表1列出了不同的CO-Hb浓度对人体的中毒情况。

(二) 二氧化硫

二氧化硫是一种无色有刺激性的气体, 对金属具有强烈的腐蚀作用。因SO2有窒息性的臭味及较强的刺激性, 所以因高浓度气体中毒死亡的极少。人类对SO2的嗅觉域在0.5~1.0ppm之间, 而当浓度达到50~100ppm时, 人类尚可耐受0.5~1.0h, 但可能出现病害。

SO2主要通过呼吸道吸入人体, 其次是通过皮肤和黏膜。因SO2是可溶性物质, 当它与其他粉尘共存时则成为二氧化硫及氧化型的硫酸气体, 因而加重其毒性, 使人身腐蚀, 影响新陈代谢功能。当人体黏膜、皮肤表面接触二氧化硫气体时, 则溶于水 (黏液或汗) 而成为酸。酸的刺激作用为毒性主体, 吸收到体内的亚硫酸变成硫酸盐从尿中排出, 当吸入量过大时则引起血酸症 (酸中毒) 而损伤各种内脏器官。

人们对SO2的感受程度因人而异, 敏感者在浓度为0.3ppm时就能明显地感觉出来;当浓度为0.5~1.0ppm时一般人都能判别;当浓度为1~2ppm时整个体表都能有刺激感;2~5ppm就会出现轻度咳嗽。SO2浓度与人的感受程度见表2:

(三) 硫化氢

硫化氢, 无色可燃性气体, 有恶臭和毒性, 具有典型的臭鸡蛋气味。易溶于水, 溶于水后成氢硫酸。化学性质不稳定, 在空气中容易燃烧, 能使银、铜等制品表面发黑。可与许多金属离子作用, 生成不溶与水或酸的硫化物沉淀, 用于分离和鉴定金属离子等。

H2S急性中毒主要由呼吸道吸入所致。H2S有与高价铁结合的特性, 在体内与细胞呼吸酶的三价铁结合, 抑制酶的活性, 使细胞的氧化还原过程障碍, 造成组织细胞缺氧, 危及人的生命。它还可使血红蛋白转化为硫化血红蛋白, 失去携氧功能。H2S对中枢神经系统有强烈的麻醉、麻痹作用, 吸入高浓度H2S (1500mg/m3以上) 时, 吸入者会迅速倒地, 失去知觉, 伴剧烈抽搐、瞬间呼吸停止, 继而心跳停止, 这被称为“闪电型”死亡。此外, 硫化氢中毒还可引起流泪、畏光、结膜充血、水肿、咳嗽、咯痰等症状。中毒者可表现为支气管炎、支气管周围炎或肺炎, 严重者可出现肺水肿、喉头水肿、急性呼吸窘迫综合征少数患者可有心肌及肝脏损害[2]。不同浓度H2S对人的中毒程度见表3:

(四) 二氧化氮

在各种氮氧化物中, 以二氧化氮最为稳定, 其他氮氧化物遇热、光等均变成NO2。二氧化氮气态呈褐红色, 液态呈黄色, 固态无色, 具有特殊刺激性臭味。熔点-9.3℃, 沸点21.3℃, 气体对空气的相对密度为1.59, 溶于多种有机溶剂, 二氧化氮溶于水即为亚硝酸或硝酸。

NO2对黏膜刺激性很强, 除与血红蛋白结合外还引起呼吸道及肋部不适, 其毒性是NO的5~10倍, 相当于CO的5000~1000倍。当人吸入体内后NO2与呼吸道黏膜的水分起作用, 生成硝酸或亚硝酸, 导致发生肺炎或肺水肿。NO2还可与组织中碱性物质作用生成硝酸盐或亚硝酸, 使血管扩张, 血压降低, 以致血液缺氧。

NO2急性中毒的初期症状是急性咳嗽、头痛、恶心, 在呕吐物中有新鲜血迹。有时有明显的黏膜刺激症状, 至少是眼膜的刺激, 并且在牙床上常有一些微白的薄膜出现, 几小时后就感到疲劳和软弱无力, 有时会发抖、体温升高、横隔膜处疼痛、腹泻、多汗、口渴、委靡不振, 以致失去知觉。病人尿中有血尿和蛋白尿, 继之患者可能发生肺炎、肺局部坏死、心肌硬化、肾脏病变、极度贫血和结核症。不同浓度下NO2对人体的危害见表4:

(五) 氯气

氯气是一种刺激性和氧化能力极强的黄绿色气体, 在空气中即便微量存在也能感受到特殊的臭味。氯气是化学活性较强的气体, 可以与大多数无机物和有机物直接化合。氯气在光照下与氢接触可生成氯化氢, 在高温高压下与硅接触可生成四氯化硅。

氯气有较强的刺激性臭味, 当浓度为0.1~0.2ppm就能感到臭味;当浓度为1ppm时就感到有相当的刺激性臭味;当浓度为3ppm时则刺激眼、鼻、喉, 并引起头痛;当浓度为14~21ppm时, 在0.5~1h内就有生命危险;当浓度为40~60ppm时短时间即有生命危险;当浓度为100ppm时1min内即有生命危险;浓度在900ppm以上立即死亡。

三、有害气体的防治

化学实验室的有害气体有些是贮气罐装着, 有些是在实验过程中产生的。

(一) 贮气罐中有害气体的防治

有害气体急性中毒大部分是由于贮气罐泄漏、爆炸、接头或阀门漏气等, 使大量有害气体向周围扩散, 被人们吸入所引起的。为此要求:

1. 贮有害气体的设备要能承受足够的压力, 贮有害气体的钢瓶要定期试压, 特别是新制设备和刚检修好的设备使用前一定要彻底进行检查, 不合格的设备严禁使用。

2. 贮有害气体的设备或钢瓶应放在干净的水泥地板上, 要求通风良好, 防止日光照射, 并远离易燃物品。

3. 搬运贮气设备及钢瓶时, 严禁敲打, 对贮有害气体设备及钢瓶要经常进行检查, 发现异常及时处理。

4. 贮有害气体设备和管道必须密封, 并加强维修。

5. 编制紧急事故预案, 有利于防止事故扩大。

6. 对空气中有害气体含量进行监测, 发现超标及时处理。

(二) 实验过程中产生有害气体的防治

实验过程中产生的有害气体包括燃料燃烧废气、试剂和试样的挥发物、化学合成和分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气等[3]。其防治方法包括:

1. 预防防护法。

采取预防中毒措施, 进实验室要戴口罩、手套, 穿工作服。不容许直接用鼻子嗅药剂气味, 涉及气体性气雾等有毒物或使用挥发性药剂时必须在通风橱内进行, 避免头部伸入橱内吸到有害气体。实验操作完毕后勤洗手, 及时清理器皿。

2. 加强管理法。

尽量使用污染少的药剂替代污染大的药剂, 从源头上减少有害气体的产生。加强学生和实验室人员的实验技能培训, 提高实验水平, 杜绝人为原因导致的气体外泄污染。

3. 自然排气法。

直接产生有毒、有害气体的实验和涉及挥发性药剂的实验都要求在通风橱内完成, 以实现达标排放。少量废气可通过通风换气装置排出室外, 通风管道应有一定高度, 使排出的气体被空气稀释。自然排气法省时、省力, 可将有害气体以较快速度排向室外。

4. 物理吸附法。

利用活性炭及其他一些多孔性材料将有害气体吸附到其表面, 以分离有毒成分, 达到无害的目的。如利用活性炭可吸附常见的大多数无机及有机气体;硅藻土可选择性吸附H2S、SO2、HF及汞蒸气;分子筛可选择性吸附Nox、CS2、H2S、NH3、Cm Hn、CCl4等[4]。

5. 植物净化法。

实验室管理员业余时间可养殖一些花草树木放置于实验室, 这样不仅使师生感受到实验室的清雅, 还能净化毒气。据相关资料表明, 当废气通过菊花时, 其中60%的SO2可以被叶滞留;月季花能吸收H2S、HF、苯蒸汽;山茶花能抗御SO2、HCl、铬酸和硝酸烟雾等有害气体的侵害;紫薇可吸收NO2、HCl、Cl2、HF等有毒气体;桂花对化学烟雾有特殊的抵抗能力, 对HCl、HF、苯酚等污染物有不同程度的抵抗性, 它还能吸收汞蒸气[5]。

6. 其他方法。

对于毒性较大且浓度高的废气, 应采取适当措施降低其毒性, 如吸收处理或与氧充分燃烧, 然后才能排到室外, 对于如氮、硫、磷等酸性氧化物气体, 可用导管通入碱液中, 使其被吸收后排出。

四、结束语

实验室环境质量是关系教师和学生身体健康的重要问题。化学实验室由于其任务和性质不同, 所产生的有毒有害气体种类、数量及危害程度也有差异, 加强化学实验室有害气体防治应通过各种途径, 采取多种措施, 全方位、立体型保证实验环境的清洁与安宁, 把化学实验室不良气体危害降低至最小程度。

参考文献

[1]李金.有害物质及其检测[M].中国石化出版社, 2002.

[2]杨若明.环境中有毒有害化学物质的污染与监测[M].中央民族大学出版社, 2001.

[3]杜娟.化学实验室的环境污染及其治理[J].实验室研究与探索, 2007 (2) :151-153.

[4]王艳坤, 高霞, 高明.无机化学实验有毒废弃物处理方法探讨[J].河南教育学院学报 (自然科学版) , 2008, 17 (1) :35-36.