结束语　有机化学与可持续发展教学设计思路

化学（选修五）

结束语

有机化学与可持续发展教学设计

甘肃省文县第一中学

沈兰

【教学目标】：

1.知识与技能：

（1）通过数据和图片让学生了解近代化学与化学工业的贡献和近代社会面临的社会危机。

（2）了解人类对绿色化学和可持续发展的认识过程。

（3）知道绿色化学的概念及主要内容。

（4）了解研究“废物零排放”的“原子经济”反应是绿色化学的重点。

2.过程与方法：

（1）通过数据分析和图片展示说明人类对环境的破坏和发展绿色化学，走可持续发展的重要性。

（2）通过对一些化学物质合成路线的设计分析说明“原子经济”的原理和它的优越性。

（3）引导学生们利用绿色化学的概念自己分析某些合成路线的优点和缺点，分析可以采取哪些方法有利于可持续发展。

3.情感态度与价值观：

（1）通过绿色化学的学习，同学们感受到化学不仅给人类带来了物质上的便利，还要解决给人环境和资源问题，要走可

持续发展的道路。

（2）通过原子经济的学习，让同学们感受到要从源头处解决问题，要在有机合成的路线设计上想办法，让学生们也感觉到自己肩上的任务和责任。

（3）通过本节课的学习，唤起了学生的环境保护意识，加深了对可持续发展的认识。

【教学重点】

（1）了解有机化学与可持续发展的关系。

（2）了解绿色化学的概念和原子经济性。

（3）树立环境保护保护意识，认识有机化学要走可持续发展道路。

【教学难点】

利用原子经济性原理分析反应的优缺点及对某些物质反应路线的分析和评价。

【教学方法】

多媒体演示，讨论分析

【教学过程】

【引入】提问与多媒体图片展示人类的发展与环境的破坏。

【图片展示】近代化学所作出的贡献——著名的有机化学家、诺贝尔化学奖获得者伍德沃特（R.B.Woodward）说过：“化学家在老的自然界旁边又建立起一个新的自然界

”

20世纪，

化学与化学工业的发展为人类生存、生活质量的提高起着重要作用。

同时展示；

近代社会面临的社会危机

1）消耗大量资源；

2）产生许多有毒有害物质。

传统的化学工业

“过度”发展造成了严重的环境污染和生态破坏！

比如：全球气温上升；酸雨；臭氧层空洞；水体污染；水体富营养；垃圾污染严重；垃圾污染严重。

【过渡】

人类对化学品的觉醒，催生了环境保护运动。1964年，Rachel Carlson出版《寂静的春天》。20世纪60～70年代，越来越多的研究结果证实了《寂静的春天》中的科学预言：“过于依赖合成杀虫剂，无异于饮鸩止渴！”引起人类对于环境的思考。

【讲述】世界环境治理经历的三个阶段

（1）

20世纪40~50年——

稀释废物（这种作法的主要缺陷为对慢性毒性、生物积累等知识不太了解

）

（2）

20世纪60~70年代——

废物后处理（严格控制有害物质向任何一个可接受体系的排放数量，规定出一些标准及某一化学物质的最大安全浓度，这种作法的主要缺陷为，没有考虑其它物质的存在对所控物质的叠加影响。）

（3）

20世纪90年代

——

从源头消除污染源

（4）

1990年美国通过了《污染防治条例》（PPA），宣称

环境保护的首选对策是在源头防止废物的形成，避免对化学废物的进一步处理与控制。

【板书】90年代提出了绿色化学概念

【讲解】绿色化学是一门新兴的化学分支，以“原子经济性”为原则，研究如何在产生目的产物的过程中充分利用原料，减少有害物质的释放。

绿色化学旨在从物质产生的源头控制废物的产生，减少对环境的污染。

【过渡】从根本上说，绿色化学是要求化学从一个崭新的角度来审视“传统”的化学研究和化工过程，并以“与环境友好”为基础和出发点提出新的化学问题，创新出新的化工技术。

【板书】研究“废物零排放”的“原子经济”反应是绿色化学的重点

【引导并分析】反应类型与绿色化学的关系：

成反应是不饱和分子与其它分子在反应中相互加合生成新分子的反应。由于加成反应是将反应物的原子加到某一基质上，因此是原子经济性反应。其通式为：

原子利用率为100%。

实例：丙烯催化加氢生成丙烷。

【过渡】化学品的合成往往需要多步反应才能得到。尽管有时单步反应的收率较高，但整个反应的原子经济性却不理想。若改变反应途径，简化合成步骤，能大大提高反应的原子经济性。

【展示并讨论1】布洛芬的工业生产

【展示并讨论2】用乙烯合成环氧乙烷

采用乙烯催化环氧化方法原子利用率达到100%，产率99%。

【展示并讨论3】丙烯氧化制环氧丙烷

2CH3CHCH2

+2HOClCH3CHCH2ClOHCH3CHCH2OHCl+CH3CHCH2ClOH

CH3CHCH2OHCl原子经济性=？% ++Ca(OH)2O2CH3CHCH2+CaCl2+2H2O

H2O2CH3CHCH2TS-1OCH3CHCH2H2O

原子经济性=76.3% 【过渡】

原材料的选择无论对合成路线的效率，还是该过程对环境和健康的影响都是一个重要因素。在绿色化学的决策过程中要充分考虑。

一般来说，农业性原材料和生物性材料是很好的绿色原材料。

【练习1】（讨论后回答，教师评价）

下列做法中不符合“绿色化学”思想的是

(

)。

A．以水性涂料代替油性涂料

B．以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂

C．实验后的有毒有害物质应分类收集，统一处理

D．在通风橱中制取氯气时不用NaOH溶液吸收尾气

【练习2】（讨论后回答，教师评价）

以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是

A．发展氢能和太阳能

B．限制塑料制品的使用

C．提高原子利用率，发展绿色化学

D．尽量用纯液态有机物代替水作溶剂

【学生讨论】

【例2】从原料和环境方面的要求看，绿色化学提出一个提高原子利用率的要求，尽可能不采用那些对产品的化学组成来说没有必要的原料。现有下列3种合成苯酚的反应路线：

其中符合原子节约要求的生产过程是

A．只有①

C．只有③

B．只有②

D．①②③

(

)。

【总结】希望在人类的共同努力下，有机化学一定会走上可持续发展道路，让我们共享蓝天白云，青山绿水。