《化学实验安全知识》涵盖“化学实验安全知识”MOOC(首批国家精品在线开放课程,在中国大学MOOC平台上线)和5个危险化学品安全使用虚拟仿真实验(国家虚拟仿真实验教学课程共享平台)的全部内容,并对相应知识点进行了系统的介绍和整理。
《化学实验安全知识》分为8章,分别为化学实验安全与危险识别、化学实验室环境与安全、危险化学品、常用化学试剂与MSDS速查、化学废弃物与安全处理、压力容器与用气安全、化学实验室常用仪器与用电安全、化学实验室火灾与应急。
《化学实验安全知识》可作为高等学校化学化工类专业及近化类专业本科生与研究生的实验安全类课程教材,也可供相关人员参考使用。
化学实验安全知识是化学学科的重要组成部分,也是化学化工类专业及近化专业学生和从业人员终身教育的内容。化学实验安全与所有化学相关专业息息相关,涉及的知识点分散、复杂、多样。课程团队于2014年开始借助互联网平台,开设大规模开放式在线课程(massive open online course,简称MOOC)——“化学实验安全知识”MOOC,课程以视频、动画、动态图、虚拟仿真演示、真人实操、采访互动、专家点评等方式对相关内容进行多层次、多角度的展现;将个人安全防护、安全设施及使用、水电气安全知识、化学品安全使用、常见事故预防和应急处理等多个零散的知识点汇集成36个安全主题。利用MOOC的形式,给学生提供“每天10分钟,1个安全主题”积跬步至千里的安全教育,也提供了一种利用碎片化时间自主学习的模式。2018年“化学实验安全知识”MOOC在“中国大学MOOC平台”上线,并被认定为国家精品在线开放课程,2020年被认定为首批国家级本科课程。
课程团队从2018年开始尝试在MOOC教学中融合虚拟仿真实验教学。2021年“危险化学品安全使用”系列虚拟仿真实验项目入围全国百门实验教学示范课程。
近年来,化学实验安全类课程受到广泛的关心和重视,已经被大多数高校列入化学化工类专业及近化类专业本科生和研究生的培养计划,成为一门专业必修课。课程团队制作的MOOC和虚拟仿真实验教学资源在中国科学技术大学化学安全教育中应用,取得了良好的教学效果,同时这些资源已经被吉林大学、东北师范大学、安徽师范大学、黑龙江大学、湖南师范大学、首都师范大学、玉溪师范学院、吉林师范大学、新疆师范大学等十几所高校采用,极大地丰富了其本科生和研究生的化学安全教育。
在“化学实验安全知识”MOOC和“危险化学品安全使用”系列虚拟仿真实验项目建设和应用的基础上,课程团队历时两年多,编写了《化学实验安全知识》新形态教材。全书共8章,分别为化学实验安全与危险识别、化学实验室环境与安全、危险化学品、常用化学试剂与MSDS速查、化学废弃物与安全处理、压力容器与用气安全、化学实验室常用仪器与用电安全、化学实验室火灾与应急。我们在每章后设置了“拓展思考”模块,希望通过一些有代表性的实验安全方面的资料,使读者对本章内容进行进一步思考,以加深对相关实验安全知识的认识;教师也可以利用这些资料设置课程讨论环节。同时,本书通过二维码提供了大量学习资源。包括实验安全事故相关案例、实验安全演示视频、化学品的MSDS数据等,也共享了“危险化学品安全使用”系列虚拟仿真实验项目,以供读者自主学习。
参与本书编写的有中国科学技术大学冯红艳、朱平平、郑媛、兰泉、黄微、高明丽、刘红瑜,冯红艳负责全书的统稿工作。虚拟仿真实验项目由冯红艳、吴红、方思敏、王钰熙建设完成。本书出获获中国科学技术大学“研究生教育创新计划教材出版项目”和安徽省级一流教材项目的支持。
本书承蒙大连理工大学刘志广教授、吉林大学范勇教授审阅,提出许多重要的修改意见。MOOC教学模式下“多校一课”的教育模式使我们结识了多所高校从事化学实验安全教育的同行,他们对本书的编写工作给予了很多的指导和建议。书中拓展学习资源的剪辑和制作得到了中国科学技术大学魏伟、李娇和邵伟的大量帮助。高等教育出版社李颖副编审从本书的策划、编写到出版自始至终给予高度重视和关心。在此一并表示感谢!
由于编者水平有限,书中难免存在不当乃至错误之处,恳请广大读者和同行批评指正。
第1章 化学实验安全与危险识别
1.1 化学实验安全知识概述
1.1.1 化学实验安全教育现状
1.1.2 化学实验安全教育对象与目标
1.1.3 化学实验基本安全守则
1.2 化学实验室风险评估与安全标志
1.2.1 “RAMP”安全四原则
1.2.2 化学实验室常用安全标志
1.3 化学实验安全事故类型
1.3.1 火灾
1.3.2 爆炸
1.3.3 中毒
1.3.4 外伤
拓展思考
第2章 化学实验室环境与安全
2.1 化学实验室环境基本要求
2.1.1 建筑结构与内部设计
2.1.2 通风
2.1.3 配电和电器设备
2.1.4 监控和报警系统
2.1.5 实验家具和给排水
2.2 化学实验室基本安全设备
2.2.1 灭火设备
2.2.2 洗眼器
2.2.3 紧急喷淋装置
2.2.4 应急柜
2.3 室内环境污染与人体健康危害
2.3.1 室内环境污染与人体健康危害概述
2.3.2 化学实验室空气污染物种类
2.3.3 降低实验室空气中污染物浓度的方法
2.4 个人防护装备
2.4.1 个人防护装备的配备原则
2.4.2 个人防护装备分类
2.4.3 呼吸防护装备
2.4.4 手部防护装备
2.4.5 其他常用个人防护装备
拓展思考
第3章 危险化学品
3.1 危险化学品定义
3.2 危险化学晶危害
3.2.1 危险化学品环境危害
3.2.2 危险化学品人体健康危害
3.2.3 危险化学品燃爆危害
3.3 危险化学品分类与识别
3.3.1 危险化学品分类
3.3.2 危险化学品安全标志
3.3.3 危险化学品安全标签
3.4 化学品安全技术说明书
3.4.1 MSDS编写要求和内容
3.4.2 MSDS样例
3.4.3 MSDS的重要性
3.5 危险化学品管理及使用
3.5.1 危险化学品采购
3.5.2 危险化学品运输
3.5.3 危险化学品储存
3.5.4 危险化学品保管、领取与使用
拓展思考
第4章 常用化学试剂与MSDS速查
4.1 化学试剂存放基本知识
4.1.1 化学试剂存放场所基本要求
4.1.2 化学试剂存放(试剂柜)
4.1.3 化学试剂存放(试剂瓶)
4.2 无机化学试剂安全使用
4.2.1 无机金属单质的分类、存放及使用
4.2.2 无机非金属单质的分类、存放及使用
4.2.3 无机盐的分类、存放及使用
4.2.4 无机酸的分类、存放及使用
4.2.5 无机碱的分类、存放及使用
4.3 有机化学试剂安全使用
4.3.1 有机化学试剂的分类及存放原则
4.3.2 常用有机化学试剂的存放及使用
拓展思考
第5章 化学废弃物与安全处理
5.1 实验室危险化学废弃物的分类及处理
5.1.1 实验室危险化学废弃物的分类
5.1.2 实验室危险化学废弃物的处理
5.2 实验室有机废弃物的分类及处理
5.2.1 实验室有机废液的处理方法
5.2.2 常见实验室有机废液及其处理方法
5.3 实验室常见无机废液的分类及处理
5.3.1 废酸/碱液的处理
5.3.2 含氟废液的处理
5.3.3 含氟废液的处理
5.3.4 含磷废液的处理
5.3.5 含金属废液的处理
5.4 实验室常见无机固体废弃物的分类及处理
5.4.1 金属汞固体废弃物的处理
5.4.2 易与空气反应的固体废弃物的处理
5.4.3 易爆固体废弃物的处理
5.5 减少化学废弃物案例分析
5.5.1 教学实验小量化或微量化
5.5.2 设计关联实验,有效利用废弃物
5.5.3 高危教学实验虚拟化
拓展思考
……
第6章 压力容器基础知识与用气安全
第7章 化学实验室常用仪器与用电安全
第8章 化学实验室火灾与应急