基于初中化學核心素養的實驗教學中環保意識培養方法的建議

韓春敏

摘 要：化學核心素養對培養學生的環保意識提出要求，在化學教學中可以開拓思路，在以往理論教學中，加入具體的實踐過程。在實驗過程中，分析可回收的試劑以及不可回收的廢棄物，并根據垃圾分類的要求，以老師動手演示和學生實際操作，增強學生的環保意識和環保實踐能力。

關鍵詞：化學核心素養;實驗教學;垃圾分類;環境保護

一、問題的提出

初中化學的學科素養之一是培養學生的科學精神與社會責任，要求學生關注環境保護，具有可持續發展的意識，形成綠色化學觀念，能運用現有的知識分析化學過程對自然環境的危害，并采取適當的措施降低危害。比如，“愛護水資源”課題教育學生珍惜水資源，不隨意浪費水和向水中排污，倡導人與環境和諧相處，形成科學倫理道德和綠色化學的觀念[1]?；瘜W課堂教學中一直有傳遞給學生一個觀點——環保意識，但受限于條件，大部分的環保觀念均是書面內容，學生很少能真正參與環保實踐過程。因此，本文從人教版初中化學教材中學生實驗后廢棄物的處理出發，培養學生的環保意識。

二、人教版初中化學教材實驗中的環保策略

1.分類處理方法及環保策略

實驗室的廢棄物應該進行分類處理，對于可以回收利用的則回收再用。對于一些沒有利用價值的則需要處理后再排放。對于一些有污染的物質則應該盡量轉化為無污染的物質再排放，或者回收起來，再次利用。具體的分類處理方法及原因如下。

（1）可回收再利用

①玻璃

有數據統計，使用回收社會碎玻璃即外購1t碎玻璃，約能節約純堿160 Kg，還能加快玻璃熔化速度，降低能源消耗，每摻入10%碎玻璃可節約能源2%～4%，因此，碎玻璃回收在保護環境和節約能源中有重要的價值。

化學實驗中，學生進行8個實驗活動過程中，大約打碎的玻璃儀器有3～5Kg/1000人，考慮到全市初中生人數過萬，全省幾十萬初中生，每年實驗室中玻璃儀器的破損完全有回收價值。

②錳元素

錳是人體和動植物的必需微量元素，蛋白質和脂肪代謝所需要酶的構建，但是錳元素攝入量過多，會在腦部積蓄，產生神經毒性作用，危害人體健康[2]。實驗室制氧氣用高錳酸鉀，反應后的固體中有大量錳元素，若直接排放到下水道，會對水資源產生污染，因此有必要對反應后的溶液進行回收。

實驗室制氧氣反應后的混合物有未反應完的高錳酸鉀、生成的錳酸鉀和二氧化錳。錳酸鉀在初中階段沒有涉及相關反應，可以對其進行處理，錳酸鉀在酸性條件下發生歧化反應生成高錳酸鉀和二氧化錳，因此可以對反應后的物質加入酸進行處理，然后過濾得到二氧化錳和高錳酸鉀溶液。

③棉花

化學實驗中，實驗活動1和3使用了棉花，其中實驗活動1中的棉花表面可能會有一些高錳酸鉀或錳酸鉀等固體，回收時需要對棉花進行清洗并晾干，實驗活動3中的棉花，一團兒沾有酒精，一團兒沾有水，直接晾干即可。

④未反應完的物質或物體

實驗中用到的一些物質或物品在一次反應之后仍有大量剩余，完全可以為下次實驗使用，因此需要回收再利用。比如燒完的木炭，未反應完的石灰石，加熱后的銅，與酸反應之后剩下的鋁、鐵等金屬，未反應完的生銹的鐵釘等，這類物質在反應中會有大量剩余，需要進行回收處理。

⑤制備的試劑

氯化鈉是我們生活中常見的一種化學物質，價格便宜，初中化學實驗中需要大量的氯化鈉作為基本藥品，經過實驗員統計，分組實驗中氯化鈉的消耗量為4～5Kg/1000人，若能將其回收利用每年至少可以節約一半的氯化鈉，因此，對于分組實驗來說有必要回收氯化鈉。

（2）無法回收再次在實驗室利用

初中階段實驗過程中用到的藥品種類較少，污染性較少，主要的污染物是酸性和堿性的物質，因此可以采用中和法處理，即酸性和堿性的物質可進行相互中和，再利用pH試紙檢驗合格后排放，國家規定的工業廢水的排放標準為pH為6～9，因此可以檢測其符合這個標準即可排放。其次，在初中化學實驗中，會出現Fe3+、Fe2+、Cu2+、Mg2+等一些金屬離子，需要加入堿沉淀后再排放。還有一些對環境危害較小的物質比如氯化鈣、氯化鈉、指示劑等，可進行稀釋后排放。

2.實驗教學建議

（1）廢液缸或回收容器分類設置

針對不同的實驗，設置多個廢液缸或回收的容器，比如實驗活動1，設置回收容器1、2、3、4、5分別放置反應后的固體（KMnO4加熱后的剩余固體）、未燒完的木炭、棉花和破碎的玻璃儀器，洗滌玻璃和棉花之后的溶液，設置廢液缸1、2，分別放置固體和液體。

（2）學生自主處理

實驗結束后，有些簡單的回收處理方法，學生可以直接操作，由學生自主處理。在實驗活動1中，破碎的試管，可由學生清洗之后將廢液倒入回收容器5，將玻璃晾干倒入可回收垃圾桶中。棉花也可由學生自己清洗處理，將廢液倒入回收容器5，將棉花晾干，以備重復使用，未燒完的木炭也可以回收以備重復使用。

（3）教師演示處理

有些物質的處理方法在學生學習范圍之外或是涉及一些有毒物質，則需教師進行演示。比如溶液的酸堿性檢測，學生還未學過，在本次實驗中可以由教師進行演示處理。高錳酸鉀、錳酸鉀溶于水后有大量的錳元素，直接排放對環境有害，因此教師可以演示處理方式。

三、總結反思

在實驗活動1的廢棄物處理中采用了分類處理，并且盡量減少向環境的排放，一方面培養學生的環保意識，另一方面使學生養成節約藥品的意識以及養成減少廢棄物產生的想法，更重要的是，鍛煉了學生對垃圾和實驗室廢棄物的回收處理能力。人教版初中化學教材中涉及的8個實驗活動均可以按照此方法來設計，增強學生的垃圾分類處理意識，踐行化學核心素養，培養學生的環保意識。

參考文獻：

[1]才秀芹，曾雄偉，馮明良，等.廢玻璃的回收處理與利用[J].玻璃，2010，37（2）：20-24.

[2]孫中興，王桂敏，姜永根.環境錳暴露與兒童神經行為的關系[J].上海預防醫學，2017，29（4）：288-291，321.

編輯 王彥清