基于初中化学核心素养的实验教学中环保意识培养方法的建议

韩春敏

摘 要：化学核心素养对培养学生的环保意识提出要求，在化学教学中可以开拓思路，在以往理论教学中，加入具体的实践过程。在实验过程中，分析可回收的试剂以及不可回收的废弃物，并根据垃圾分类的要求，以老师动手演示和学生实际操作，增强学生的环保意识和环保实践能力。

关键词：化学核心素养;实验教学;垃圾分类;环境保护

一、问题的提出

初中化學的学科素养之一是培养学生的科学精神与社会责任，要求学生关注环境保护，具有可持续发展的意识，形成绿色化学观念，能运用现有的知识分析化学过程对自然环境的危害，并采取适当的措施降低危害。比如，“爱护水资源”课题教育学生珍惜水资源，不随意浪费水和向水中排污，倡导人与环境和谐相处，形成科学伦理道德和绿色化学的观念[1]。化学课堂教学中一直有传递给学生一个观点——环保意识，但受限于条件，大部分的环保观念均是书面内容，学生很少能真正参与环保实践过程。因此，本文从人教版初中化学教材中学生实验后废弃物的处理出发，培养学生的环保意识。

二、人教版初中化学教材实验中的环保策略

1.分类处理方法及环保策略

实验室的废弃物应该进行分类处理，对于可以回收利用的则回收再用。对于一些没有利用价值的则需要处理后再排放。对于一些有污染的物质则应该尽量转化为无污染的物质再排放，或者回收起来，再次利用。具体的分类处理方法及原因如下。

（1）可回收再利用

①玻璃

有数据统计，使用回收社会碎玻璃即外购1t碎玻璃，约能节约纯碱160 Kg，还能加快玻璃熔化速度，降低能源消耗，每掺入10%碎玻璃可节约能源2%～4%，因此，碎玻璃回收在保护环境和节约能源中有重要的价值。

化学实验中，学生进行8个实验活动过程中，大约打碎的玻璃仪器有3～5Kg/1000人，考虑到全市初中生人数过万，全省几十万初中生，每年实验室中玻璃仪器的破损完全有回收价值。

②锰元素

锰是人体和动植物的必需微量元素，蛋白质和脂肪代谢所需要酶的构建，但是锰元素摄入量过多，会在脑部积蓄，产生神经毒性作用，危害人体健康[2]。实验室制氧气用高锰酸钾，反应后的固体中有大量锰元素，若直接排放到下水道，会对水资源产生污染，因此有必要对反应后的溶液进行回收。

实验室制氧气反应后的混合物有未反应完的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰。锰酸钾在初中阶段没有涉及相关反应，可以对其进行处理，锰酸钾在酸性条件下发生歧化反应生成高锰酸钾和二氧化锰，因此可以对反应后的物质加入酸进行处理，然后过滤得到二氧化锰和高锰酸钾溶液。

③棉花

化学实验中，实验活动1和3使用了棉花，其中实验活动1中的棉花表面可能会有一些高锰酸钾或锰酸钾等固体，回收时需要对棉花进行清洗并晾干，实验活动3中的棉花，一团儿沾有酒精，一团儿沾有水，直接晾干即可。

④未反应完的物质或物体

实验中用到的一些物质或物品在一次反应之后仍有大量剩余，完全可以为下次实验使用，因此需要回收再利用。比如烧完的木炭，未反应完的石灰石，加热后的铜，与酸反应之后剩下的铝、铁等金属，未反应完的生锈的铁钉等，这类物质在反应中会有大量剩余，需要进行回收处理。

⑤制备的试剂

氯化钠是我们生活中常见的一种化学物质，价格便宜，初中化学实验中需要大量的氯化钠作为基本药品，经过实验员统计，分组实验中氯化钠的消耗量为4～5Kg/1000人，若能将其回收利用每年至少可以节约一半的氯化钠，因此，对于分组实验来说有必要回收氯化钠。

（2）无法回收再次在实验室利用

初中阶段实验过程中用到的药品种类较少，污染性较少，主要的污染物是酸性和碱性的物质，因此可以采用中和法处理，即酸性和碱性的物质可进行相互中和，再利用pH试纸检验合格后排放，国家规定的工业废水的排放标准为pH为6～9，因此可以检测其符合这个标准即可排放。其次，在初中化学实验中，会出现Fe3+、Fe2+、Cu2+、Mg2+等一些金属离子，需要加入碱沉淀后再排放。还有一些对环境危害较小的物质比如氯化钙、氯化钠、指示剂等，可进行稀释后排放。

2.实验教学建议

（1）废液缸或回收容器分类设置

针对不同的实验，设置多个废液缸或回收的容器，比如实验活动1，设置回收容器1、2、3、4、5分别放置反应后的固体（KMnO4加热后的剩余固体）、未烧完的木炭、棉花和破碎的玻璃仪器，洗涤玻璃和棉花之后的溶液，设置废液缸1、2，分别放置固体和液体。

（2）学生自主处理

实验结束后，有些简单的回收处理方法，学生可以直接操作，由学生自主处理。在实验活动1中，破碎的试管，可由学生清洗之后将废液倒入回收容器5，将玻璃晾干倒入可回收垃圾桶中。棉花也可由学生自己清洗处理，将废液倒入回收容器5，将棉花晾干，以备重复使用，未烧完的木炭也可以回收以备重复使用。

（3）教师演示处理

有些物质的处理方法在学生学习范围之外或是涉及一些有毒物质，则需教师进行演示。比如溶液的酸碱性检测，学生还未学过，在本次实验中可以由教师进行演示处理。高锰酸钾、锰酸钾溶于水后有大量的锰元素，直接排放对环境有害，因此教师可以演示处理方式。

三、总结反思

在实验活动1的废弃物处理中采用了分类处理，并且尽量减少向环境的排放，一方面培养学生的环保意识，另一方面使学生养成节约药品的意识以及养成减少废弃物产生的想法，更重要的是，锻炼了学生对垃圾和实验室废弃物的回收处理能力。人教版初中化学教材中涉及的8个实验活动均可以按照此方法来设计，增强学生的垃圾分类处理意识，践行化学核心素养，培养学生的环保意识。

参考文献：

[1]才秀芹，曾雄伟，冯明良，等.废玻璃的回收处理与利用[J].玻璃，2010，37（2）：20-24.

[2]孙中兴，王桂敏，姜永根.环境锰暴露与儿童神经行为的关系[J].上海预防医学，2017，29（4）：288-291，321.

编辑 王彦清