論侯氏制堿法在化學(xué)教學(xué)中的重要價(jià)值

張媛婷　張博

摘 要：據(jù)侯氏制堿法在教學(xué)過(guò)程中被忽視的狀況、高考試題中呈現(xiàn)情況，從綠色化學(xué)、STS教育及在學(xué)科教學(xué)中作用的角度論述其在化學(xué)教學(xué)中的必要性，分析教學(xué)中侯氏制堿法被忽視的原因并提出促進(jìn)解決目前侯氏制堿法教學(xué)現(xiàn)狀的建議。

關(guān)鍵詞：侯氏制堿法；化學(xué)教學(xué)價(jià)值；綠色化學(xué)思想；STS教育

新課改提倡開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)及STS教育。侯氏制堿法是化學(xué)工業(yè)中的一大成就，在教材、高考試題中依然存在，在化學(xué)教學(xué)中卻常被忽視。這側(cè)面反映出目前在新課改背景下知識(shí)與能力之間銜接的矛盾及化學(xué)史實(shí)在教學(xué)中被忽視的現(xiàn)象。

一、侯氏制堿法在化學(xué)學(xué)科中狀況

1.化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

我國(guó)現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)奠基人侯德榜為彌補(bǔ)氨堿法不足之處，將其與合成氨法聯(lián)合于1943年創(chuàng)立侯氏制堿法（聯(lián)合制堿法）。

雖然其在初中化學(xué)上教版、人教版及高中化學(xué)教科書(shū)中多以拓展視野、資料卡片的形式出現(xiàn)。但教師很少介紹這部分內(nèi)容，就算提到也是一概而過(guò)，學(xué)生僅達(dá)到了解水平。

其作為化學(xué)史實(shí)，折射出化學(xué)教學(xué)多年來(lái)對(duì)化學(xué)史實(shí)的忽略。例如：在大學(xué)里無(wú)機(jī)化學(xué)教材（北京師范大學(xué)）中對(duì)其介紹也僅在閱讀材料中[1]。這也造成了最近幾年來(lái)，青年化學(xué)教師對(duì)史實(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備淺薄，缺乏教育教學(xué)文化底蘊(yùn)，教師自身也缺乏對(duì)史實(shí)收集和積累的主動(dòng)性，可發(fā)現(xiàn)教師在課堂上對(duì)這部分幾乎是無(wú)話可說(shuō)，其實(shí)更多的是難以避免教學(xué)窘態(tài)[1]。

2.高考試題中情況

雖在教學(xué)中教師講授較少，但其依然存在高考試題中。對(duì)海南、江蘇、上海、安徽、北京、福建、廣東、山東、四川、天津、浙江、重慶高考卷以及全國(guó)卷（新課標(biāo)Ⅱ）近三年試卷做分析：2013年和2014年只在上海高考卷中涉及選擇題和主觀性題，2013年直接考查，2014年以侯氏制堿法生產(chǎn)原理為依托，考查實(shí)驗(yàn)操作、誤差分析、物質(zhì)分離提純等知識(shí)[2]，而2015年上海和山東均以主觀性題形式出題，利用侯氏制堿法考查化學(xué)計(jì)算或其他物質(zhì)化工生產(chǎn)原理相關(guān)知識(shí)。

可見(jiàn)在全國(guó)各地的高考中，主要是上?？紖^(qū)將“侯氏制堿法”列為考試內(nèi)容，考查方式也由直接考查變成能力考查。

二、侯氏制堿法在化學(xué)教學(xué)中重要性

1.綠色化學(xué)思想。隨環(huán)境污染逐漸成為社會(huì)熱點(diǎn)話題，綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，其目標(biāo)要改變現(xiàn)有化工生產(chǎn)的技術(shù)路線[3]，利用化學(xué)原理及方法減少對(duì)人類(lèi)、社會(huì)、環(huán)境的危害。

氨堿法誕生于1861年，索爾維以食鹽、石灰石和氨為原料，制得碳酸鈉和氯化鈣。但它有原料利用率較低，產(chǎn)生較多廢棄物氯化鈣等缺點(diǎn)，大量廢液污染水源。而侯得榜聯(lián)合制堿法以食鹽水、NH3和CO2為原料解決了這些問(wèn)題。

據(jù)反應(yīng)原理計(jì)算原子經(jīng)濟(jì)性和E因子為[3]：原子利用率=（106+107）÷（117+34+44+18）×100%=100%；E因子=副產(chǎn)物的質(zhì)量÷產(chǎn)物的質(zhì)量=0÷213=0而且鹽利用率可達(dá)95%以上，反應(yīng)物所有原子全部進(jìn)入產(chǎn)物，真正實(shí)現(xiàn)零排放；而CO2是合成氨廠的廢氣，不僅節(jié)省鍛燒石灰石的設(shè)備和能源，還降低原料成本和減少CO2排放量，起到保護(hù)環(huán)境的作用。這都體現(xiàn)綠色化學(xué)思想，符合“最大限度利用資源”、“原子經(jīng)濟(jì)性”、“能量使用最小”等原則。

侯氏制堿法誕生時(shí)還未提出綠色化學(xué)概念，卻體現(xiàn)綠色化學(xué)思想，是經(jīng)得起歷史考驗(yàn)的綠色化工。

2.STS教育的價(jià)值。STS教育目要培養(yǎng)具有科學(xué)素質(zhì)的公民，重視科學(xué)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)及生活中的應(yīng)用。在課程改革中化學(xué)學(xué)科逐漸進(jìn)行轉(zhuǎn)變，最能體現(xiàn)STS教育思想。

自有微型實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，許多教師以此方式再現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，幫助學(xué)生提煉化學(xué)知識(shí)，明確化學(xué)工業(yè)中化學(xué)知識(shí)重要運(yùn)用。北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院的孫根班等人便據(jù)侯德榜制堿法的基本原理，以一次性注射器、青霉素藥瓶等廢舊器具設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)，幫助完成相關(guān)化工模擬的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作[4]。學(xué)生通過(guò)微型實(shí)驗(yàn)了解侯氏制堿法工業(yè)流程，體會(huì)到化學(xué)是不斷發(fā)展的科學(xué)更是一門(mén)創(chuàng)造性地科學(xué)，在認(rèn)知、情感、態(tài)度多方面促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

3.在學(xué)科教學(xué)中作用。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中其滲透著物質(zhì)制備方法，理解其工藝流程和反應(yīng)原理，幫助學(xué)生了解化學(xué)科學(xué)研究過(guò)程和方法，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。作為化學(xué)史實(shí)，教師將其作為新授課的導(dǎo)入情景，在吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)感受侯德榜的卓越貢獻(xiàn)以及偉大的人格魅力，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義精神。作為化學(xué)工業(yè)上的成就，讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)好化學(xué)的重要性并促進(jìn)學(xué)生提高學(xué)習(xí)化學(xué)的主動(dòng)性。

總之，侯氏制堿法在教學(xué)中處于尷尬的位置。上海高考試題多次出現(xiàn)就能體現(xiàn)其價(jià)值，但實(shí)際教學(xué)中卻被忽視。結(jié)合多方面的了解、訪問(wèn)，分析原因可能有：課標(biāo)對(duì)其無(wú)要求，教師便略講甚至不講；教師多將其作為教學(xué)情景來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；若作為教學(xué)考試內(nèi)容，涉及知識(shí)點(diǎn)較少且固定，經(jīng)?？疾闀?huì)降低考題難度、區(qū)分度，達(dá)不到高考選拔人才效果。

雖考題中涉及范圍小，但并不代其史實(shí)、工業(yè)流程、反應(yīng)原理等就可在教學(xué)中被忽視。這是化學(xué)教學(xué)的一大缺失，隨化學(xué)工業(yè)技術(shù)不斷更新，其使用逐漸被更好地技術(shù)代替，但它對(duì)化學(xué)的貢獻(xiàn)依然是不可小覷。為促進(jìn)其尷尬狀況的改善，提出建議：

1.加強(qiáng)開(kāi)展化學(xué)教師的備課、教研等活動(dòng)，通過(guò)教材分析等方式促進(jìn)化學(xué)教師對(duì)侯氏制堿法的關(guān)注。

2.加強(qiáng)新課程改革力度，促進(jìn)化學(xué)教師對(duì)侯氏制堿法教學(xué)上的創(chuàng)新性研究。

3.鼓勵(lì)化學(xué)教師作有關(guān)侯氏制堿法的教學(xué)設(shè)計(jì)，將其知識(shí)、情感系統(tǒng)地傳遞給學(xué)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉懷樂(lè).對(duì)“侯氏制堿法”史料的補(bǔ)充及研究[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011，09：36-38.

[2]張林.不容忽視的考點(diǎn)—侯氏制堿法[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（高中版），2015，02：39.

[3]白玉山，于鷃.侯氏制堿法中的綠色化學(xué)思想[J].化學(xué)教學(xué)，2004，09：47-49.

[4]孫根班，易慧霞，李崧，歐陽(yáng)津，蔣福賓.模擬工業(yè)制堿法的微型化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015，08：40-44.

（作者單位：沈陽(yáng)師范大學(xué)）