对“化学与环境”新视角问题的探究剖析

摘 要：“绿色化学”、“低碳出行”和工业“三害”是化学与环境内容常提及的问题，也是考查综合知识的新视角，如“绿色化学”视角下的物质制取、“低碳出行”视角下的新能源问题、工业“三害”视角中的化工流程，本文将对上述三个新的视角问题加以探究，结合实例剖析解题方法.

关键词：化学与环境;新能源;化工流程;初中化学

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2020）11-0076-02

“化学与环境”是初中化学重要的知识内容，纵观历年考题，越发注重对学生环保意识、化学应用的考查与培养，意在提升学生的使命感和综合能力.而该内容存在几个较为新颖的视角，下面对其举例剖析.

一、“绿色化学”视角下的物质制取

“绿色化学”指的是化学反应的过程和化工生产过程中不使用或减少使用有害物质，从源头上消除化学及化工生产对环境和人类健康的影响.该理念倡导零污染、环境保护和可持续发展，该视角下的物质制取分析，需要考虑参与反应的物质，以及原子的利用率.

例1 “绿色化学”是21世纪化学科学发展的指导方向，核心思想是从生活和生产的源头来减少人类活动对环境的污染.图1是实验室制取氧气的四种方案，其中更能体现“绿色化学”理念的是（ ）.

A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁

分析与解 提高原子的利用率，从实验的源头消除和减少有害物质的使用，实现“零排放”和充分利用资源是化学实验对“绿色化学”理念的贯彻，从该角度分析问题，需关注制取氧气所用物质利用率、反应条件以及产物.甲、乙和丙涉及化学反应，具体如下：甲，2H2O2MnO22H2O+O2↑、乙，2KClO3MnO2△2KCl+ 3O2↑、丙，2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑.而丁方案直接从空气中获取氧气较难实现，可排除.甲方案中使用H2O2制取O2时只需添加催化剂MnO2即可，产物为H2O和O2，原子利用率高，产物对环境无污染，而乙和丙的反应会产生大量的副产物，且对环境无益，因此甲方案更符合“绿色化学”理念，答案应选A.

二、“低碳生活”视角下的新能源问题

“低碳生活”指的是在生活和出行中尽量减小二氧化碳和一氧化碳的排放，减少两者对环境的污染，从而促进可持续发展.该问题点的分析需掌握碳化物对环境的影响，关注新能源问题.

例2 “低碳生活”可以减少碳的排放，随着科学的进步，逐步使用新能源来替代化石燃料，图2是我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋（BiTe）/纤维素复合热点薄膜电池”，可利用体表散热为蓝牙耳机和手表等穿戴设备供电，下列分析错误的是（ ）.

A. 转化过程为物理变化

B. 最终可生成H、CO、CH、CHOH太阳能燃料，其中属于氧化物的为CO

C. 复合热电薄膜电池中BiTe包含有二种元素

D. 将生活中的化学能转化为了电能

分析与解 上述从新能源利用视角来考查相关化学知识，首先需结合图像理解整个新能源电池的原理，即通过光催化将HO、CO转化为H、CO、CH、CHOH（甲醇）等太阳能燃料.其中涉及到新物质的生成，属于化学变化，故A错误;根据氧化物的定义可确定四种太阳能燃料物质中仅CO为氧化物，故B正确;从元素角度来看，BiTe中仅含有Bi和Te两种元素，故C正確;分析新能源原理，从能量角度来看是将化学能转化为了电能，故D正确.所以答案为A. 三、工业“三害”视角下的化工问题

工业“三害”指的是工业生产过程中的废水、废弃、废渣，其中包含有大量对环境有害的物质.该内容的考查有多种形式，常见的有以化工流程为基础的物质合成与“三害”消除.

例3 含有硫的煤在燃烧过程中会产生大量的有害气体，为防治该污染，某工厂设计了新的工艺方法来吸收废气中的SO，并将其合成为某种化工产品，图3是对应的工艺流程图，下列选项分析错误的是（ ）.

A. 该工艺流程得到的产品为硫酸

B. 图中FeSO→Fe（SO）的过程中涉及到复分解反应

C. 该工艺流程中化合价发生变化的元素有Fe、S和O

D. 图3吸收SO的化学方程式为

Fe（SO）+SO+2HO=2FeSO+2HSO

分析与解 本题目主要以工业上SO气体的处理工艺为基础，考查复分解反应和氧化还原反应.根据工艺流程图可知，该工艺过程是将O和SO吸收，生产HSO，因此得到的产品为硫酸，故A正确;结合化学知识可知，复分解反应的过程中没有化合价变化，而FeSO→Fe（SO）过程中Fe的化合价发生了变化，因此所涉及到的化学反应不是复分解反应，应为氧化还原反应，故B错误;分析整个工艺流程，其中涉及到了O、FeSO、HSO、SO等物质，分析可知Fe有多种化合价，O发生了化合价变化，SO中的S元素也发生了改变，故化合价发生变化的有Fe、S和O，故C正确;根据工艺流程可写出吸收SO的化学反应，利用守恒定律可配平化学方程式，分析可知D正确.所以答案应选B.

总之，分析上述新视角问题时，需从问题的关注点入手，提取涉及到的化学反应，然后结合所学知识、问题要求来加以分析.由于新视角问题有着极高的综合性，因此在教学中需要教师立足考查视角，提炼知识点，引导学生掌握知识融合的多种方式、问题分析的综合方法.

参考文献：

[1]邓发其.中考化学流程题解题策略与启示[J].中学化学，2019（04）：19-20.

[2]吴军，黄娟.基于化学素养的教学情境选择与应用——以“二氧化硫”的教学为例[J].中学化学，2018（04）：9-11.

[责任编辑：季春阳]

收稿日期：2020-01-15

作者简介：包义才（1975.10-），男，江苏省南京人，本科，中学高级教师，从事初中化学教学研究.