刘文 李从林

摘要：在高三复习课教学中通过对环境污染及防治知识的梳理和高考试题的解析，在完成高三复习课知识点教学的同时，探索化学学科核心素养在高三复习课教学中的渗透，从更高层面追求化学学习的价值。

关键词：化学学科核心素养;环境污染及防治;高三;复习课教学

文章编号：1008-0546（2018）10-0043-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

一、教学背景

化学学科核心素养[1]是现代社会公民必备的科学素养，是学生终身发展的重要基础，学科核心素养中的“科学精神和社会责任”是从更高层面追求化学学习的价值。在高三复习课教学中如何通过适当的教学素材提升学生的社会责任感，值得探究。

笔者结合自己的教学实践，以“中学化学与环境污染及防治”为例，尝试在梳理高三一轮复习知识的同时，关注“社会责任感”在课堂教学中的渗透。教学中通过五个问题逐层推进，从环境污染及防治的现状、环境污染及防治与学生的关系、环境污染及防治的化学原理、环境污染预防措施四个方面设计问题作为课堂知识线。以教材中环境污染及防治知识点的梳理和用化学原理治理环境污染在高考中的考查作为课堂教学的重点。最后学生通过讨论“问题5：环境污染的防治对每一个社会成员提出了什么要求？”，感受环境污染及防治与每一个社会成员的社会责任感紧密相连。

二、课堂结构

三、教材分析

在高中教材中有很多涉及环境污染与治理的知识分布在教材的不同章节，与不同的化学原理相融合。带着学生对教材中环境污染与防治知识的梳理不仅是对知识点的整合，更是在教学中渗透社会责任感培养的良好时机，能让教师在完成高三复习备考的同时追求更高层面的化学学科价值。

四、教学目标

（1）了解教材和高考中的环境污染及防治知识。

（2）体会变化观念和平衡思想在环境污染及防治中的应用。

（3）感悟科学精神与社会责任在环境污染防治中的重要作用。

五、教学重难点

（1）教材中环境污染及防治的知识。

（2）理解化学原理在环境污染防治中的应用。

六、教学过程

[教师]上课前跟同学们分享一个视频，PPT投影——美丽的塞罕坝视频1（剪辑版44秒）。

第一次看到这个视频我就想起党的十九大之后火起来的一句话——绿水青山就是金山银山！

问题1：十九大之后为什么这句话变得非常火？

[学生]因为现在的环境污染非常严重，必须引起全社会的重视。

设计意图：导课。

问题2：环境污染离我们有多近？

[学生]介绍日常生活中遇到的环境污染。认识到环境污染就在我们身边！

[教师]环境污染不仅在日常生活中常见，而且环境污染及防治的相关知识也默默地伴随着我们高中三年的学习，课本中有许多环境污染及防治的知识分布在不同的章节。

（PPT投影表1）.

设计意图：引导学生回归教材，重视教材在高考备考中的重要作用。

[教师]下面PPT中展示的是课本中两个与环境污染治理相关的内容，请同学们讨论问题3。

问题3：下列环境污染治理过程中用了哪些化学原理？

（PPT投影）

《化学 必修一（人教版）》P95课后习题第2题（2）“治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是：在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使NO与CO反应，生成CO₂和N₂。反應的化学方程式是_______（答案2NO+2CO=2CO₂+N₂）”

《化学选修四（人教版）》P62“1.沉淀的生成在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的，……以Na₂S、H₂S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu²⁺、Hg²⁺等，生成极难溶的硫化物CUS、HgS等沉淀，……”

[学生]氧化还原反应原理和沉淀法。

[教师]非常好！利用氧化还原反应将有毒物质转化成无毒物质再进行排放，能有效减少环境污染，这就是变化观念在治理污染中的最好体现;将有毒粒子转化成沉淀从水体中分离出来也是难溶电解质溶解平衡原理的一个应用。这些处理环境污染的知识也是高考考查的一个热点。下面我们选几道高考试题来看看。

（PPT投影）

例题1：（2016上海四节选）NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：

（1）……（2）NaOCN与NaClO反应，生成Na₂CO₃、CO₂、NaCl和N₂

已知HCN（K_i=6.3×10^-10）有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。

写出第二次氧化时发生反应的离子方程式_。（答案：20CN^-+3ClO^-=CO₂↑+CO₃^2-+3Cl^-+N₂↑）

[学生]交流讨论形成答案。

[教师]点评。从该试题可以看出，在治理环境污染方面，仍然遵循了教材中的思想，采用变化的观念，将有毒的含氮废水通过氧化还原反应原理转化成了无毒物质再排放。而电化学原理的本质也是氧化还原反应原理，因此电化学原理在环境污染治理中也有重要的应用价值。

（PPT投影）

例题2：（2011·天津理综，10节选）工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-……必须进行处理。常用的处理方法有两种。

方法1：……

方法2：电解法

该法用Fe作电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）₃沉淀。

（5）用Fe作电极的原因为_______（答案：阳极Fe-2e^-=Fe²⁺，提供还原剂Fe²⁺还原Cr₂O₇^2-）

（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）_______（答案：2H⁺+2e^-= H₂↑），溶液中同时生成的沉淀还有_______（答案：Fe（OH）₃）。

[教师]将Cr³⁺从废水中沉淀出来是平衡观念在环境环境污染治理中的重要应用。

（PPT投影）

例题3：（2011·天津理综，10节选）工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2-和CrO₃^2-，……常用的处理方法有两种。

方法1：还原沉淀法……

（4）……Cr（OH）₃在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr（OH）₃（s）Cr³⁺（aq）+30H^-（aq）

常温下，Cr（OH）³的溶度积K_sp=c（Cr³⁺）·c³（OH^-）=10^-32，要使c（Cr³⁺）降至10^-5mol·L^-1”溶液的pH应调至_______。（答案：5）

（PPT投影）

例题4：（2017天津理综10节选）H₂S和SO₂会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列方法中的问题。

Ⅰ.H₂S的除去……

Ⅱ.SO₂的除去

方法1（双碱法）：用NaOH吸收SO₂，并用CaO使NaOH再生

（4）……CaO在水中存在如下转化：CaO（s）+H₂O（1）=Ca（OH）₂（s）Ca²⁺（aq）+2OH^-（aq）从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理_______。

（答案：SO₃^2-与Ca²⁺生成CaSO₃沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成）

方法2：用氨水除去SO₂

（5）已知25℃，NH₃·H₂O的K_b=1.8×10^-5，……。若氨水的浓度为2.0mol·L^-1，溶液中的c（OH^-）=_______mol·L^-1。……（答案：6.0×10^-3）

设计意图：通过高考试题中环境污染治理和课本中环境污染治理知识的对接，让学生更深切地体会化学原理在改善人民生活方面的重要作用。

[教师]从课本和高考试题可见，处理环境污染問题不仅沉淀溶解平衡有应用，电离平衡和水解平衡等基本化学原理都有重要的应用价值。

问题4环境污染的治理是不是应对环境污染的最佳选择？

[学生]不是。应从源头上预防环境污染的发生！

[教师]有关环境污染预防的知识在教材中也有体现。

（PPT投影表2）

（PPT投影）

《化学必修二（人教版）》101图4-13绿色化学示意图

[教师]开发绿色化学新工艺，提高原子利用率，是预防环境污染的重要方法。

（PPT投影）

例题5：原子利用率常用来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为：原子利用率=（目标生成物的质量参加该反应所有反应物的总质量）x 100%，下面是新型自来水消毒剂C10z的生产方法之一，氯酸钠和盐酸法：方程式为：2NaClO₃+4HCl=2NaCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O，此方法的原子利用率为_______%（答案37.6%）

设计意图：通过绿色化学概念的讲解，让学生体会从源头防治环境污染的重要性，理解开发原子经济性反应的重要意义。

[教师]能治理、会预防都不是解决环境污染问题的关键，请同学们讨论问题5。

问题5：环境污染的防治对每一个社会成员提出了什么要求？

[学生]交流讨论，发表自己的看法。

[教师]环境污染的防治，仅有科学的治理知识和预防方法还不行！我们还必须有社会责任感和正确的价值观。有了社会责任感和正确的价值观，我们每一个人就都能享受绿水青山。

最后，再分享一段视频给同学们——美丽的塞罕坝视频2（剪辑版1min）。

[教师]不可想象，没有森林，地球和人类会是什么样子！我们追求人与自然的和谐、经济与社会的和谐，既要金山银山，又要绿水青山，绿水青山就是金山银山。这就是习近平总书记提出的应对环境污染的正确价值观！

七、教学反思

今天的学生将来是建设祖国的主力军，培养学生的社会责任感，在某种程度上来说比传授知识更为重要。高三一轮复习的重要任务包括对教材知识点进行系统梳理，许多分散的知识点在此时可以整体化、系统化。因此，我们高三教师在教学中可以利用有利的教学素材，整合学科知识，适时在教学中渗透社会责任感的培养，实现化学学科价值更高层面的追求！

参考文献

[1]教育部基础教育课程教材专家工作委员会·普通高中课程标准修订组.普通高中化学课程标准[M].北京：人民教育出版社，2017：6