基于綠色化學(xué)理念發(fā)展的有機(jī)合成教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

洪波

摘 要：綠色化學(xué)理念是基于當(dāng)前國家所提倡的綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展觀所提出的新教學(xué)理念，同時(shí)也是化工行業(yè)發(fā)展以及化學(xué)工業(yè)市場(chǎng)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ切禄ぐl(fā)展的方向。綠色化學(xué)理念在高中化學(xué)課程教學(xué)中的融入與應(yīng)用，能夠促使化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)有效降低或消除化學(xué)反應(yīng)對(duì)人們身體健康和生態(tài)環(huán)境的不良危害，這也是當(dāng)前化學(xué)發(fā)展中綠色化學(xué)理念的核心內(nèi)涵。文章先介紹了綠色化學(xué)理念及其對(duì)于高中化學(xué)有機(jī)合成課程教學(xué)與實(shí)踐的意義，然后再結(jié)合具體案例談了如何進(jìn)行綠色化學(xué)理念發(fā)展下的高中化學(xué)有機(jī)合成課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)理念;高中化學(xué)教學(xué);有機(jī)合成;教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-624X（2021）31-0069-02

一、綠色化學(xué)理念

綠色化學(xué)理念涵蓋了多領(lǐng)域?qū)W科內(nèi)容，且具有極為明確的發(fā)展方向和社會(huì)需求。依據(jù)反應(yīng)機(jī)理和技術(shù)方法，綠色化學(xué)理念的核心是降低或完全消除化學(xué)工業(yè)制品對(duì)環(huán)境、人類身體健康的威脅，確?；瘜W(xué)工業(yè)每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)出來的產(chǎn)品都能夠滿足綠色環(huán)保、健康無害的可持續(xù)發(fā)展要求。

從定義角度來說，綠色化學(xué)是屬于明確的無害化、無毒化、環(huán)保綠色化、生態(tài)健康化的化學(xué)學(xué)科類型，其又被稱為無害化學(xué)、清潔化學(xué)和環(huán)境友好化學(xué)。綠色化學(xué)理念帶有強(qiáng)烈且明確的目標(biāo)，即消除或最大程度上降低化學(xué)制品對(duì)人類身體健康和生態(tài)環(huán)境的危害，是包含眾多層次和豐富內(nèi)容的學(xué)科。其主要強(qiáng)調(diào)化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)材料、化學(xué)生成物、化學(xué)催化劑與溶液和試劑的無害化。綠色化學(xué)理念的誕生源自當(dāng)前日益嚴(yán)重的環(huán)境污染危機(jī)，其也是基于有機(jī)化學(xué)的發(fā)展而產(chǎn)生的學(xué)科產(chǎn)物。

二、綠色化學(xué)理念下高中化學(xué)有機(jī)合成課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

本案例課程選自新人教版高中化學(xué)教材必修第二冊(cè)第七章“有機(jī)化合物”和新人教版高中化學(xué)教材選修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》，并對(duì)其進(jìn)行單元課程的整合設(shè)計(jì)，課程內(nèi)容主要包括選修課3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中對(duì)有機(jī)化合物的認(rèn)識(shí)，包含有機(jī)化合物分類、有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、有機(jī)化合物的一般步驟和方法。將這些內(nèi)容與必修二第七章“有機(jī)化合物”中有機(jī)化合物認(rèn)識(shí)、乙烯與有機(jī)高分子材料、乙醇與乙酸、基本營養(yǎng)物質(zhì)及其化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的知識(shí)整合，能幫助學(xué)生對(duì)有機(jī)合成化學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)與整體的認(rèn)知，使學(xué)生在腦海中逐漸形成完整的化學(xué)有機(jī)合成知識(shí)體系，為學(xué)生形成正確綠色化學(xué)理念并運(yùn)用綠色化學(xué)思想進(jìn)行污染防治奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（一）教學(xué)分析

雖然通過高一化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具有一定的化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，但在知識(shí)的運(yùn)用和知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性方面仍有不足。所以教師在整個(gè)單元課程教學(xué)中通過不同形式進(jìn)行綠色化學(xué)理念的滲透，使學(xué)生懂得如何運(yùn)用已掌握的綠色化學(xué)原理知識(shí)。

（二）教學(xué)目標(biāo)

第一，讓學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握關(guān)于乙烯與有機(jī)高分子材料、乙醇與乙酸、糖類、優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)相關(guān)化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)及其在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的作用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)相關(guān)特點(diǎn)。

第二，通過對(duì)有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，初步理解有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與對(duì)性質(zhì)的影響。

第三，讓學(xué)生能夠結(jié)合已掌握知識(shí)、生活經(jīng)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，觀察和了解乙醇、乙酸、糖類、蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)，提高學(xué)生對(duì)此類化學(xué)物質(zhì)對(duì)于人類日常生活與環(huán)境以及人體健康的重要性的認(rèn)識(shí)。

第四，利用對(duì)集中化學(xué)有機(jī)物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和分析有機(jī)物與無機(jī)物的區(qū)別，尤其要讓學(xué)生學(xué)會(huì)化學(xué)中有機(jī)物探究的思路和步驟方法，并從這些化學(xué)物質(zhì)對(duì)日常生活、環(huán)境、人身健康的影響中去逐漸產(chǎn)生對(duì)化學(xué)有機(jī)物綠色化探究的興趣，從而為學(xué)生形成綠色化學(xué)理念打下基礎(chǔ)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念。

（三）教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)分析

新人教版高中化學(xué)教材必修第二冊(cè)第七章“有機(jī)化合物”與新人教版高中化學(xué)教材選修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》課程教材中的有機(jī)化學(xué)知識(shí)內(nèi)容是屬于以典型的有機(jī)物學(xué)習(xí)為切入點(diǎn)，希望能夠通過課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)讓學(xué)生在有機(jī)物認(rèn)識(shí)相關(guān)知識(shí)以及有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從化學(xué)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)角度，加強(qiáng)對(duì)有機(jī)物與有機(jī)化學(xué)的整體了解，讓學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物當(dāng)中甲烷、乙烯、乙醇、乙酸等化學(xué)物質(zhì)在生活當(dāng)中的聯(lián)系以及對(duì)自然環(huán)境和人類身體健康的影響。學(xué)生通過所學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)和看到的生活場(chǎng)景或化學(xué)反應(yīng)結(jié)果，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)有機(jī)物相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，并通過教師的引導(dǎo)逐漸形成綠色化學(xué)理念。通過綠色化學(xué)理念的滲透，激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的欲望，滿足基本科學(xué)素養(yǎng)的要求，提供有機(jī)化學(xué)中最基本的核心知識(shí)，使學(xué)生從所熟悉的有機(jī)化學(xué)物相關(guān)知識(shí)入手，掌握有機(jī)化學(xué)研究的對(duì)象、目的、內(nèi)容以及方法，認(rèn)識(shí)到有機(jī)化學(xué)在人們生活中的具體應(yīng)用，從而使學(xué)生形成運(yùn)用化學(xué)知識(shí)去解釋和說明以及改變常見生活現(xiàn)象和化學(xué)物質(zhì)用途的意識(shí)，掌握相關(guān)技巧。

（四）教學(xué)內(nèi)容的選擇和呈現(xiàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)新課程改革標(biāo)準(zhǔn)和化學(xué)課程學(xué)時(shí)要求，教師可以充分參考有機(jī)化學(xué)本身所存在的各項(xiàng)知識(shí)內(nèi)在邏輯體系，選取具有代表性的有機(jī)化合物，并介紹其基本結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及主要性質(zhì)和在生活與生產(chǎn)過程中的實(shí)際應(yīng)用。為了能夠讓學(xué)生掌握同系物與同分異構(gòu)體的概念，教師可以簡單介紹甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)對(duì)乙醇、乙酸的認(rèn)識(shí)，并制作有機(jī)物結(jié)構(gòu)性質(zhì)與用途的知識(shí)關(guān)系結(jié)構(gòu)圖，讓學(xué)生了解和學(xué)習(xí)以及探究有機(jī)化合物的一般方法，并形成一定的分析與解決問題能力。如下圖所示：

為幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)這些涵蓋所有基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)關(guān)系，認(rèn)識(shí)典型化學(xué)有機(jī)合成物質(zhì)的相關(guān)反應(yīng)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途相關(guān)知識(shí)，教師可以從實(shí)際生活場(chǎng)景入手，利用實(shí)驗(yàn)來使學(xué)生了解有機(jī)化合物性質(zhì)以及與化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)與生活之間的聯(lián)系。

（五）教學(xué)過程

第一，進(jìn)行情境的創(chuàng)設(shè)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)知識(shí)導(dǎo)入。教師可以利用多媒體設(shè)備播放某化學(xué)工廠當(dāng)中煤與燃油燃燒時(shí)產(chǎn)生濃煙的圖片與視頻。并讓學(xué)生仔細(xì)觀察，濃煙中有哪些化學(xué)物質(zhì)在危害著生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康。