基于綠色化學(xué)理念發(fā)展的有機合成教學(xué)設(shè)計與實踐

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，同時也是化工行業(yè)發(fā)展以及化學(xué)工業(yè)市場發(fā)展的重要動力，是新化工發(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)理念及其對于高中化學(xué)有機合成課程教學(xué)與實踐的意義，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)有機合成課程教學(xué)設(shè)計與實踐。

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

中圖分類號：G642?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?文章編號：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)展方向和社會需求。依據(jù)反應(yīng)機理和技術(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)制品對環(huán)境、人類身體健康的威脅，確保化學(xué)工業(yè)每一個生產(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，其也是基于有機化學(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)有機合成課程設(shè)計與實踐

本案例課程選自新人教版高中化學(xué)教材必修第二冊第七章“有機化合物”和新人教版高中化學(xué)教材選修3《有機化學(xué)基礎(chǔ)》，并對其進(jìn)行單元課程的整合設(shè)計，課程內(nèi)容主要包括選修課3《有機化學(xué)基礎(chǔ)》中對有機化合物的認(rèn)識，包含有機化合物分類、有機化合物結(jié)構(gòu)特點、有機化合物的一般步驟和方法。將這些內(nèi)容與必修二第七章“有機化合物”中有機化合物認(rèn)識、乙烯與有機高分子材料、乙醇與乙酸、基本營養(yǎng)物質(zhì)及其化學(xué)實驗活動的知識整合，能幫助學(xué)生對有機合成化學(xué)知識進(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)有機合成知識體系，為學(xué)生形成正確綠色化學(xué)理念并運用綠色化學(xué)思想進(jìn)行污染防治奠定堅實基礎(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)知識基礎(chǔ)，但在知識的運用和知識結(jié)構(gòu)的完整性方面仍有不足。所以教師在整個單元課程教學(xué)中通過不同形式進(jìn)行綠色化學(xué)理念的滲透，使學(xué)生懂得如何運用已掌握的綠色化學(xué)原理知識。

（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，重點學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)相關(guān)特點。

第二，通過對有機化合物分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，初步理解有機物分子結(jié)構(gòu)特點與對性質(zhì)的影響。

第三，讓學(xué)生能夠結(jié)合已掌握知識、生活經(jīng)驗和化學(xué)實驗經(jīng)驗，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)生對此類化學(xué)物質(zhì)對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。

第四，利用對集中化學(xué)有機物結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生認(rèn)識和分析有機物與無機物的區(qū)別，尤其要讓學(xué)生學(xué)會化學(xué)中有機物探究的思路和步驟方法，并從這些化學(xué)物質(zhì)對日常生活、環(huán)境、人身健康的影響中去逐漸產(chǎn)生對化學(xué)有機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)計分析

新人教版高中化學(xué)教材必修第二冊第七章“有機化合物”與新人教版高中化學(xué)教材選修3《有機化學(xué)基礎(chǔ)》課程教材中的有機化學(xué)知識內(nèi)容是屬于以典型的有機物學(xué)習(xí)為切入點，希望能夠通過課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)讓學(xué)生在有機物認(rèn)識相關(guān)知識以及有機化學(xué)基礎(chǔ)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從化學(xué)有機化合物結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)角度，加強對有機物與有機化學(xué)的整體了解，讓學(xué)生逐漸認(rèn)識有機化合物當(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)知識和看到的生活場景或化學(xué)反應(yīng)結(jié)果，增強對化學(xué)有機物相關(guān)知識的學(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，提供有機化學(xué)中最基本的核心知識，使學(xué)生從所熟悉的有機化學(xué)物相關(guān)知識入手，掌握有機化學(xué)研究的對象、目的、內(nèi)容以及方法，認(rèn)識到有機化學(xué)在人們生活中的具體應(yīng)用，從而使學(xué)生形成運用化學(xué)知識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，掌握相關(guān)技巧。

（四）教學(xué)內(nèi)容的選擇和呈現(xiàn)設(shè)計

根據(jù)新課程改革標(biāo)準(zhǔn)和化學(xué)課程學(xué)時要求，教師可以充分參考有機化學(xué)本身所存在的各項知識內(nèi)在邏輯體系，選取具有代表性的有機化合物，并介紹其基本結(jié)構(gòu)、特點以及主要性質(zhì)和在生活與生產(chǎn)過程中的實際應(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)特點和性質(zhì)，重點強調(diào)對乙醇、乙酸的認(rèn)識，并制作有機物結(jié)構(gòu)性質(zhì)與用途的知識關(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)識這些涵蓋所有基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)關(guān)系，認(rèn)識典型化學(xué)有機合成物質(zhì)的相關(guān)反應(yīng)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途相關(guān)知識，教師可以從實際生活場景入手，利用實驗來使學(xué)生了解有機化合物性質(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)，實現(xiàn)相關(guān)知識導(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。