新课标为导向的高考试题中“绿色化学”的研究
吴建华
摘要:从《高中化学新课程标准》提出绿色化学概念到高考试题不断涉及该方面内容,绿色化学教育已成为当下化学教学的一种趋势,在化学课堂中渗透绿色化学理念也已经成为很多教师授课的一个方向.
关键词:绿色化学 新课程标准 高考试题
教师在教学过程中渗透绿色化学思想,提升学生环境保护意识,是当今高中化学素质教育的重要内容,这在《高中化学新课程标准》及以新课标为导向的高考试题命题中均得到了相应体现.在化学课堂中渗透绿色化学理念已经成为一种趋势.
一、以高中化学课程标准中的绿色化学为导向
《普通高中化学新课程标准》首次提出了绿色化学概念,同时列举了许多体现绿色化学思想的词语,比如可持续发展、综合利用、环境保护等.基于这些绿色化学内容,教师需在教学设计和授课过程中加入绿色化学的理念,挖掘教材中潜在的绿色化学思想.新课程标准提出这一概念,并将“培养学生绿色化学观念和意识”作为高中化学教学目标,标志着绿色化学教育在高中阶段正式启动.
二、以高考试卷中的绿色化学为导向
在以新课标为导向的高考试题中,也体现了绿色化学的思想,这对化学课堂教学也有重要的导向作用.随着新课标中绿色化学概念的提出,以此为依据的高考题数目逐渐增多.本文通过研究2013-2018年全国卷高考试题,发现体现绿色化学思想的试题主要集中在以下几个方面.
1.化学与生活.
这类题型多以客观题和有机化学选考部分的主观题为主,主要体现在如何减少污染等方面.14年新课标Ⅰ卷(以下简称Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷)第8题考查除油污、电路板印刷;14年Ⅱ卷第7题考查活性炭吸附异味,水果保鲜,食物的干燥保存;15年Ⅱ卷第7题考查食品干燥剂的选择和使用;16年Ⅰ卷第7题考查食用油反复加热产生的有害物质和流感病毒杀灭;16年Ⅱ卷第7题考查大气污染物成份;18年Ⅱ卷第8题研究NOx和SO2与雾霾形成原因;18年Ⅲ卷第7题考查家庭装修中用水性漆替代传统的油性漆可减少有害气体.
2.新型能源、新型技术的开发利用.
这类题目主要指新型电池、新型材料的开发和新型技术的使用.新型电池的考题多以客观题形式出现,且出现频率很高,而新型能源的开发则多为主观题,且有一定难度.13年Ⅰ卷第28题考查合成气制备新能源二甲醚,同时提到二甲醚燃料电池的能量密度高于甲醇直接燃料电池;14年Ⅱ卷第8题考查新型水溶液型锂离子电池体系的开发利用;15年Ⅰ卷第11题考查微生物燃料电池的工作原理;16年新课标Ⅱ卷第11题考查的海水做电解质的水激活电池;17年Ⅰ卷第28题对比探讨热化学硫碘循环水分解制氢系统Ⅰ与热化学硫碘循环硫化氢分解联产氢气和硫磺系统Ⅱ的能耗问题等.
3.废弃物的回收利用.
实现废水、废气、废渣的“零”排放是现代化学工艺的重要追求.在高考中多以客观实验题形式存在,难度较大.13年Ⅰ卷第36題考查制备草酸的流程,其中涉及氢氧化钠和硫酸的循环使用;13年Ⅱ卷第36题考查两代锌锰干电池的原理及废旧锌锰干电池材料的回收利用;15年Ⅱ卷第27题考查废电池的回收利用;16年Ⅰ卷第11题考查三室电渗析电解处理含硫酸钠的废水,制得氧气,氢气、硫酸和氢氧化钠,实现了废水回收的利益最大化;17年Ⅲ卷第13题考查湿法冶炼锌中电解液循环使用;18年Ⅰ卷第7题考查湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池的正极片中的金属.
4.工业流程中的绿色化学思想.
无机工业流程是高考化学的重点和难点,在近几年的试卷中非常常见,多以主观题形式考查,一般涉及流程操作以及工艺技术的更新换代等.如:13年Ⅱ卷第27题考查工业级氧化锌的纯化流程;14年Ⅰ卷第27题中用“四室电渗析法”取代“三室电渗析法”电解制备次磷酸,以减少能源浪费,避免杂质生成;14年Ⅱ卷第28题考查了制备[CO(NH3)6]Cl3的过程中反应条件的控制;15年Ⅰ卷第36题考查硝酸铵氧化海绵铜制备氯化亚铜工艺中,硫酸铵和滤饼的循环使用;16年Ⅱ卷36题采用蒽醌法合成双氧水的流程中,实现对多种产物循环使用.
高考具有重要的导向作用和教育功能,以上问题的高密度出现充分显示了国家能源政策的转变,向教师和考生展示了洁净、无污染的化学在生产生活中的需要,同时也意味着我们要更加重视绿色化学思想在课堂教学中的传递.总之,绿色化学教育已成为高中化学新课程不可或缺的一部分.