En este documento, primero se hace una distinción entre química ambiental, sostenible y verde; luego se examinan las dos últimas en relación con el problema más general de la educación ambiental. Una breve digresión histórica sobre el movimiento Ciencia, Tecnología y Sociedad intenta analizar las razones por las cuales la química es vista por el público en general como un problema, no como un recurso decisivo para la realización de la transición ecológica. Aunque la química sostenible y verde puede ser decisiva para superar la insularidad de las disciplinas químicas en la escuela secundaria, no está bien integrada en las prácticas educativas. Esta situación está cambiando lentamente gracias a la implementación del pensamiento sistémico en la práctica docente, mostrando las interconexiones entre el mundo molecular y la sostenibilidad. Los estudios históricos y epistemológicos proporcionan un marco integral para la relación entre la química y el medio ambiente en un sentido amplio, dando una base sólida para proyectos educativos. Objetivos operativos específicos pueden ayudar a los educadores químicos a apoyar un aprendizaje real, así como un examen de los ejes fundamentales de la química sostenible y verde, de acuerdo con los criterios de Alfabetización Científica y Tecnológica. Finalmente, se presentan los resultados de algunas investigaciones realizadas en la escuela secundaria. Estos resultados demuestran la eficacia del enfoque interdisciplinario-sistémico en la enseñanza de la química, así como en la orientación de futuras carreras verdes y en la reducción de la brecha de género, preparando a los estudiantes de secundaria de la mejor manera posible para enfrentar los desafíos de un mundo cada vez más interconectado y complejo.