基于初中化學(xué)核心素養(yǎng)的實驗教學(xué)中環(huán)保意識培養(yǎng)方法的建議

韓春敏

摘 要：化學(xué)核心素養(yǎng)對培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識提出要求，在化學(xué)教學(xué)中可以開拓思路，在以往理論教學(xué)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(jù)垃圾分類的要求，以老師動手演示和學(xué)生實際操作，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識和環(huán)保實踐能力。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng);實驗教學(xué);垃圾分類;環(huán)境保護(hù)

一、問題的提出

初中化學(xué)的學(xué)科素養(yǎng)之一是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與社會責(zé)任，要求學(xué)生關(guān)注環(huán)境保護(hù)，具有可持續(xù)發(fā)展的意識，形成綠色化學(xué)觀念，能運(yùn)用現(xiàn)有的知識分析化學(xué)過程對自然環(huán)境的危害，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┙档臀：?。比如，“愛護(hù)水資源”課題教育學(xué)生珍惜水資源，不隨意浪費(fèi)水和向水中排污，倡導(dǎo)人與環(huán)境和諧相處，形成科學(xué)倫理道德和綠色化學(xué)的觀念[1]?；瘜W(xué)課堂教學(xué)中一直有傳遞給學(xué)生一個觀點——環(huán)保意識，但受限于條件，大部分的環(huán)保觀念均是書面內(nèi)容，學(xué)生很少能真正參與環(huán)保實踐過程。因此，本文從人教版初中化學(xué)教材中學(xué)生實驗后廢棄物的處理出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。

二、人教版初中化學(xué)教材實驗中的環(huán)保策略

1.分類處理方法及環(huán)保策略

實驗室的廢棄物應(yīng)該進(jìn)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(zhì)則應(yīng)該盡量轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)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(shù)據(jù)統(tǒng)計，使用回收社會碎玻璃即外購1t碎玻璃，約能節(jié)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(jié)約能源2%～4%，因此，碎玻璃回收在保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源中有重要的價值。

化學(xué)實驗中，學(xué)生進(jìn)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(shù)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(zhì)和脂肪代謝所需要酶的構(gòu)建，但是錳元素攝入量過多，會在腦部積蓄，產(chǎn)生神經(jīng)毒性作用，危害人體健康[2]。實驗室制氧氣用高錳酸鉀，反應(yīng)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(chǎn)生污染，因此有必要對反應(yīng)后的溶液進(jìn)行回收。

實驗室制氧氣反應(yīng)后的混合物有未反應(yīng)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(guān)反應(yīng)，可以對其進(jìn)行處理，錳酸鉀在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)生成高錳酸鉀和二氧化錳，因此可以對反應(yīng)后的物質(zhì)加入酸進(jìn)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(xué)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(jìn)行清洗并晾干，實驗活動3中的棉花，一團(tuán)兒沾有酒精，一團(tuán)兒沾有水，直接晾干即可。

④未反應(yīng)完的物質(zhì)或物體

實驗中用到的一些物質(zhì)或物品在一次反應(yīng)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(yīng)完的石灰石，加熱后的銅，與酸反應(yīng)之后剩下的鋁、鐵等金屬，未反應(yīng)完的生銹的鐵釘?shù)?，這類物質(zhì)在反應(yīng)中會有大量剩余，需要進(jìn)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(xué)物質(zhì)，價格便宜，初中化學(xué)實驗中需要大量的氯化鈉作為基本藥品，經(jīng)過實驗員統(tǒng)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(jié)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(zhì)，因此可以采用中和法處理，即酸性和堿性的物質(zhì)可進(jìn)行相互中和，再利用pH試紙檢驗合格后排放，國家規(guī)定的工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)為pH為6～9，因此可以檢測其符合這個標(biāo)準(zhǔn)即可排放。其次，在初中化學(xué)實驗中，會出現(xiàn)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(huán)境危害較小的物質(zhì)比如氯化鈣、氯化鈉、指示劑等，可進(jìn)行稀釋后排放。

2.實驗教學(xué)建議

（1）廢液缸或回收容器分類設(shè)置

針對不同的實驗，設(shè)置多個廢液缸或回收的容器，比如實驗活動1，設(shè)置回收容器1、2、3、4、5分別放置反應(yīng)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(shè)置廢液缸1、2，分別放置固體和液體。

（2）學(xué)生自主處理

實驗結(jié)束后，有些簡單的回收處理方法，學(xué)生可以直接操作，由學(xué)生自主處理。在實驗活動1中，破碎的試管，可由學(xué)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(xué)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(fù)使用，未燒完的木炭也可以回收以備重復(fù)使用。

（3）教師演示處理

有些物質(zhì)的處理方法在學(xué)生學(xué)習(xí)范圍之外或是涉及一些有毒物質(zhì)，則需教師進(jìn)行演示。比如溶液的酸堿性檢測，學(xué)生還未學(xué)過，在本次實驗中可以由教師進(jìn)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(huán)境有害，因此教師可以演示處理方式。

三、總結(jié)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(huán)境的排放，一方面培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，另一方面使學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約藥品的意識以及養(yǎng)成減少廢棄物產(chǎn)生的想法，更重要的是，鍛煉了學(xué)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(xué)教材中涉及的8個實驗活動均可以按照此方法來設(shè)計，增強(qiáng)學(xué)生的垃圾分類處理意識，踐行化學(xué)核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。

參考文獻(xiàn)：

[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(huán)境錳暴露與兒童神經(jīng)行為的關(guān)系[J].上海預(yù)防醫(yī)學(xué)，2017，29（4）：288-291，321.

編輯 王彥清