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公務員期刊網(wǎng) 精選范文 綠色化學的特點及核心范文

綠色化學的特點及核心精選(九篇)

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綠色化學的特點及核心

第1篇:綠色化學的特點及核心范文

[關鍵詞]化學實驗教學;綠色化學教育;環(huán)境保護教育

“綠色化學”是伴隨著綠色食品、綠色消費的生活概念而提出的。綠色化學換言之又稱無害化學,是利用化學來防止環(huán)境污染的一種可取性措施。生活各方面不再使用有毒的有害物質(zhì)以及妥善處理產(chǎn)生的廢棄物,做到從根源上阻止污染的產(chǎn)生是綠色化學的使用理念。從根本上通過化學改善保護環(huán)境,推動工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展是綠色化學的目標。以此我們應該在化學實驗教學中加入綠色化學教育,使學生能夠從化學的角度使用相關知識對環(huán)境污染作出分析以及對一些化學現(xiàn)象做出合理解釋。綠色化學代表的不僅僅是一種理念,更是在生活實際操作中所帶來的社會環(huán)境和經(jīng)濟方面的效益。我們要在化學實驗和化學產(chǎn)品生產(chǎn)過程中最大可能地減少廢棄物的排放問題,盡可能做到“零排放”,從根源上解決環(huán)境污染問題。

一綠色化學的核心涵義

綠色化學又為環(huán)境友好化學,通過利用化學的技術來對環(huán)境污染問題進行處理,來降低或者消除化學產(chǎn)品設計或者制造的過程中有害物質(zhì)的產(chǎn)生,使設計的化學過程和環(huán)境更加環(huán)保友好,從而在源頭上緩解化學污染的問題。綠色化學從原料的安全性、節(jié)能型以及友好型等方面評價化學反應的優(yōu)勢。原子利用率及環(huán)境因子則是綠色化學的核心內(nèi)容。充分利用化學反應物中的每一個反應分子,從而在充分利用資源的同時又能防止環(huán)境污染。原子的利用率越高,那么相應的所產(chǎn)生的污染物就越少,環(huán)境因子越小,相應的對環(huán)境做成的污染也就越小。環(huán)境因子是在化學反應過程中,所生成的廢物質(zhì)量占目標產(chǎn)物質(zhì)量的比重。把綠色化學融入化學實驗教學中去,有效地減少化學實驗中所產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境造成的污染,培養(yǎng)了學生的環(huán)境綠化意識;化學這門自然學科與社會環(huán)境的聯(lián)系十分密切,在化學實驗中引入綠色化學教學模式,從而培養(yǎng)綠色化學人才。

二化學實驗中引入綠色化學

1加強環(huán)境保護意識

化學實驗實則是一個產(chǎn)生廢棄物的過程,同時也是制造污染導致環(huán)境破壞的課程。當化學實驗產(chǎn)生的廢棄物順著實驗室的下水道排出時,污染物便會流入河中或者滲透進地下,那么一些有機物和重金屬就會對土質(zhì)、河流造成嚴重污染,從而損害人類健康,影響人們的正常生活,因此在化學實驗教學中要不斷滲透綠色化學的思想,對學生重視環(huán)境、愛護環(huán)境的習慣進行培養(yǎng),養(yǎng)成好習慣。對待所產(chǎn)生的廢棄物要進行及時回收處理,堅決不能隨便倒瀉,導致環(huán)境的污染。在化學實驗室中需要分別設立“廢酸回收瓶”和“廢堿回收瓶”,對在化學實驗中產(chǎn)生的廢酸廢堿進行回收。比如化學實驗中,所產(chǎn)生的硫酸鏈霉素與硫酸鐵產(chǎn)生反應后生成的結合物在進行傾倒之前,應該將其中規(guī)定的PH后排放,那么對實驗室不能立即處理掉的有害物質(zhì)比如破損溫度計中的水銀,就要妥善處理將其回收入瓶中用水封好,通過有機化合物等回收到指定容器內(nèi)送進藥品庫進行統(tǒng)一處理。在這一過程中要特別注意,電池不能進行倒置,否則其中有害液體將滲出污染環(huán)境。

2加強綠色化學實驗教學改革

綠色化學實驗本就是化學實驗教學課程中的教育創(chuàng)新內(nèi)容,其指導方針是以綠色化學為主要內(nèi)容,用預防化學污染的新思想、新方法以及新技術來對化學實驗內(nèi)容及教育方法進行相應的一定改進,極大減少實驗室所產(chǎn)生的三廢物質(zhì),也在一定程度上消除有害物質(zhì),來實現(xiàn)綠色化學的要求。比如在“二元溶液沸點組成圖的繪制”實驗進行了相應的改進,由原來的二元溶液一環(huán)乙烷改為乙醇一環(huán)乙烷。因為苯對人體有危害,同時也會造成環(huán)境污染,改為乙醇之后有效地對其所含毒性進行降低,并且對回收液進行重調(diào)沸點,再次利用。這樣做不僅減少了化學試驗成本還相應的降低了化學環(huán)境污染,使得乙醇一環(huán)乙烷被回收反復利用,不倒瀉在環(huán)境中。

3開展化學的微型試驗

綠色化學實驗是在綠色化學的思想指導下,對常規(guī)的化學實驗進行一定的教學改革從而形成的新的化學實驗辦法。通過大力開展微型的化學實驗,主要通過改用常規(guī)的小容量儀器,在對實驗方法實驗操作不變的前提之下進行微型實驗,從而減少了藥品用量,以及反應物和造成的污染。而另一方面所進行微型實驗會使整個實驗過程更加安全、便捷,有效地減少了化學實驗的成本經(jīng)費。比如在進行硫酸鏈霉素水解速度常數(shù)以及乙酸乙酯皂化反應常數(shù)的化學測驗時,從原定化學實驗容器20ml改為10ml的取樣,試劑的用量特別少,操作起來就相比之前更加迅速簡練,重要的是采用微型容器不會對環(huán)境造成污染。

4重視實驗產(chǎn)生的廢棄液體回收處理

化學實驗室所產(chǎn)生的廢棄液體種類比較多但是量不是很大,我們通過結合實驗內(nèi)容,對廢棄液體進行規(guī)整分類,將其分類儲存在統(tǒng)一規(guī)定的容器之中,由專門的工作人員處理廢棄液體。那么在對廢棄液體進行處理的過程中就需要實驗指導老師對其認真負責,注重培養(yǎng)學生的操作技能訓練,引導學生對化學環(huán)境的保護意識。因此要求學生對于實驗之后產(chǎn)生的廢棄液體以及渣滓必須倒入制定的容器之中。實驗室的工作人員及指導老師也必須具有高度的責任心,對各種廢棄液體進行及時認真地收集。經(jīng)過處理之后,達到國家允許排放標準即可排放。

三綠色化實驗教學相應措施

1教學內(nèi)容綠色化

在原有的教材實驗基礎之上,對實驗的系列進行改造,對綠色化學實驗的內(nèi)容加以改造。在保證實驗方法科學合理的同時,以保護環(huán)境為實驗目的,進行化學實驗。在實驗中,化學實驗產(chǎn)生的廢棄物較多,回收利用的較少,對資源造成了浪費,形成化學實驗的環(huán)境污染。在一些有毒氣體制備的試驗中,應對產(chǎn)生的尾氣進行處理或者燒掉,最大程度地把有毒氣體轉為無毒或者毒性降解物。針對化學實驗的大綱內(nèi)容進行相應的調(diào)整安排,針對基礎的化學操作進行重組并且相應地減少,將基礎實踐融入進化學實驗中去,選取綠色無害的化學內(nèi)容,對基礎操作以及性質(zhì)驗證的化學實驗所需的物質(zhì)進行節(jié)省,從而減少對化學環(huán)境的污染。在安排實驗項目內(nèi)容時,按照大綱要求的基本實驗操作步驟盡量分解在每次的滴定實驗之中。在實驗過程中本著綠色化學的思想原則直接訓練學生使用吸量管、滴定管等容器的基本操作技能,而不必去分開單獨練習。這樣既節(jié)省了化學實驗所需的實驗時間又減少了開展化學相關實驗所需要的藥品開銷,同樣針對性地減少了環(huán)境污染。

2串聯(lián)實驗,充分利用

在大多數(shù)化學實驗中,重絡酸鉀法測定鐵是一個與生活緊密相關的經(jīng)典實驗,學生在此實驗中可以掌握實驗所證實還原的基本定法理論。那么在此同時,實驗過程所需要的重絡酸鉀是一種非常穩(wěn)定、氧化性適宜的滴定劑。通過串聯(lián)實驗做成一個系列實驗,使得前部實驗的產(chǎn)物應用于下個實驗當中,在檢查學生實驗效果的同時還有效的增強了學生環(huán)境保護意識,達到物盡其用的效果。針對串聯(lián)實驗可見不僅減少了對藥品方面的浪費,還相應地降低了對環(huán)境的污染。

3建立網(wǎng)上實驗室,進行仿真實驗

隨著我國計算機技術的飛速發(fā)展,通過計算機對化學實驗進行模仿已經(jīng)是當下化學教學中擺脫傳統(tǒng)物質(zhì)實驗的改革,它的發(fā)展不僅僅是教育方法技巧的更新,更是對保護自然資源緩解化學所造成的環(huán)境污染的一種方式。我們通過在網(wǎng)上建立化學實驗室,將模擬實驗有效地利用到化學實驗課程中去,來達到化學教育的輔助教學目的。在模擬實驗開始之前,要對學生進行組織觀看各種儀器的操作及簡要分析,通過計算機模擬實驗對儀器進行仿真講解以及實驗過程的仿真操作,幫助學生完成化學實驗的機理及儀器操作基本原理;進行傳統(tǒng)化學實驗中不應出現(xiàn)的違規(guī)化學操作,將后果展現(xiàn)給學生,讓學生看到所產(chǎn)生后果的嚴重性,避免后果的產(chǎn)生。采用多媒體實驗仿真手段,方便地解決了減少環(huán)境污染,深化綠色化學的理念。讓學生在學習的基礎之上理解掌握化學理論。不僅能夠很好地解決傳統(tǒng)化學實驗中的不足,更是化學實驗實現(xiàn)綠色化學事項的重要研究內(nèi)容,也是減少化學實驗室廢棄物對環(huán)境造成污染的最佳途徑。

參考文獻

[1]王勝軍.綠色化學教育[J].試題與研究(教學論壇),2014(20).

第2篇:綠色化學的特點及核心范文

關鍵詞:綠色化學 環(huán)境保護原始污染

當今時代,化學真正成為了一門最有用的科學?;瘜W科學的研究成果和化學知識的應用為推動人類的進步起到了決定性的作用。目前,化學及其制品已經(jīng)滲透到人類生活、生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的各個領域。但另一方面,化學化工的發(fā)展為人類的生活改善提供了源源不斷的能源和物質(zhì)基礎的同時,又造成了很多的能源和環(huán)境問題。隨著化學品的大量生產(chǎn)和廣泛應用,人類對全球性環(huán)境污染的加劇、能源的匱乏和資源的減少日益關注。“綠色化學”的出現(xiàn),為人類最終從化學的角度解決環(huán)境和能源問題帶來了新的希望。

綠色化學稱環(huán)境友好化學或清潔化學,是指化學反應和過程以“原子經(jīng)濟性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子,在始端就采用實現(xiàn)污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學。 它的核心內(nèi)容是原子經(jīng)濟性,也是綠色化學的核心內(nèi)容。綠色化學的原子經(jīng)濟性的反應有兩個顯著優(yōu)點:一是最大限度地利用了原料;二是最大限度地減少了廢物的排放。

滲透“綠色化學”思想:我國古代就有“不涸澤而漁,不焚林而獵”的保護自然環(huán)境的思想。今天,我們保護環(huán)境不僅要保護環(huán)境不受污染,而且要繼承古代環(huán)境保護的思想,合理利用資源,以保證資源的永久利用。我們應該懂得保護環(huán)境就是保護我們自己。為了更好地保護環(huán)境,許多國家正在廣泛地宣傳環(huán)境保護思想,制定相應的法律法規(guī)。

還有就是白色污染是當今社會的一大公害,而且越來越受到公眾和政府的關注。塑料作為人工合成的高分子材料,由于它有良好的成膜性、絕緣性、成型性、耐酸堿、耐腐蝕,外觀鮮艷,而且它具有極其低廉的價格,隨著石油化工的發(fā)展迅速成為人類不可缺少的一種材料。然而隨著塑料的大量使用,廢棄塑料難于降解,嚴重污染了人們所居住的環(huán)境,還有的塑料會引起人類新的疾病的產(chǎn)生。這種綠色意識,是人類重新審視自然的表現(xiàn)。傳統(tǒng)觀念中把人類和自然放在對立的位置上,人類總是妄圖征服自然,操縱自然,為己所用,卻完全不顧及自己賴以生存的環(huán)境破壞。而綠色意識把人看成是自然界中的一員,追求的是人與自然的統(tǒng)一以及人對自然的尊重。只有培養(yǎng)人類真正意義上的“綠色意識”,才能實現(xiàn)對環(huán)境,對人類更友善的化學――綠色化學。

因此,人類在生產(chǎn)、生活中都應貫穿綠色化學的思想,在生活中對其廢棄物要妥善處理,決不能隨意傾倒,造成環(huán)境污染,有的還可以變廢為寶。如使用環(huán)保節(jié)能電池;使用太陽能熱水器;使用節(jié)能燈;不食保護的野生動、植物等。如不使用難降解的一次性飯盒,少使用與廢棄塑料袋,不亂扔廢舊電池等。關注重大的綠色化學研究成果。如環(huán)境友好的海洋生物防垢劑,新配方汽油,環(huán)境友好柴油等。使用具有綠色環(huán)保標志的產(chǎn)品如綠色電冰箱,無磷洗衣粉,太陽能熱水器等。當然我們要鼓勵大家多騎自行車,少用機動車。

設計“綠色新工藝”:我國在環(huán)境資源、容量方面,總量雖大但人均擁有量很小。經(jīng)濟生產(chǎn)的特點是工業(yè)技術水平整體不高,能源和資源消耗及污染排放量高,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)比重還是很大,“三廢”基本沒有經(jīng)過任何處理就四處排放,污染十分嚴重。人們既不能走先污染破壞,后治理恢復”的道路,也不能走“邊污染,邊治理”的道路,而應該采取我國政府制定的“全面規(guī)劃,合理布局,綜合利用,化害為利,依靠群眾,大家動手,保護環(huán)境,造福人民”的環(huán)境保護方針,還要在化工工藝上采取更為綠色的、環(huán)保的工藝過程。綠色化學不是被動地治理環(huán)境污染,而是主動的防止化學污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學是更高層次的環(huán)境友好化學。

設計環(huán)保工藝:開展環(huán)境分析方法和標準化的研究,建立高靈敏度、高選擇性、快速、自動化程度高的監(jiān)測方法;開發(fā)新材料、新能源、用綠色化學工藝代替經(jīng)典工藝;在制定污染物向環(huán)境排放量標準的同時與其他手段相結合,積極開展處理和利用廢物的技術研究,變廢為寶。三廢的處理過程不應產(chǎn)生新的污染,這樣才能實現(xiàn)減少或消除污染。更有實際意義的是綠色工藝的設計。開發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品。綠色產(chǎn)品是指產(chǎn)品在使用過程中和使用后不會危害生態(tài)環(huán)境和人體健康,產(chǎn)品具有合格的使用功能及使用壽命,產(chǎn)品易于回收、利用和再生,報廢后易于處理,在環(huán)境條件下容易降解。如日常生活中適用的包裝材料,用后可以進行再利用,如用再生紙作購物袋,用再生塑料制造各種容積,不但可節(jié)約寶貴的資源, 還可以減少固體廢棄物的排放。

目前,隨著綠色化學作為學科前沿方向的逐步形成, 在很短的時間內(nèi),通向綠色化學的各種途徑已隱約可見。這說明綠色化學是有效的,也是有益的。從科學觀點認識,綠色化學是對傳統(tǒng)化學思維方式的更新和發(fā)展;從環(huán)境觀點認識,它是從源頭上消除污染;從經(jīng)濟觀點認識,它合理利用資源和能源,降低生產(chǎn)成本,符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求。其目的就是要把現(xiàn)有化學和化工生產(chǎn)的技術路線從“先污染、后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”。

第3篇:綠色化學的特點及核心范文

關鍵詞:綠色化學,消除污染,環(huán)境治理

 

當今時代,化學成為了一門非常有用的科學。?;瘜W科學的研究成果和化學知識的應用為推動人類的進步起到了決定性的作用。目前,化學及其制品已經(jīng)滲透到人類生活、生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的各個領域。但另一方面,化學化工的發(fā)展為人類的生活改善提供了源源不斷的能源和物質(zhì)基礎,但同時又造成了很多的能源和環(huán)境問題。隨著化學品的大量生產(chǎn)和廣泛應用,人類對全球性環(huán)境污染的加劇、能源的匱乏和資源的減少日益關注。人們逐漸發(fā)現(xiàn), 僅依靠開發(fā)更有效的污染控制技術對改善環(huán)境是很有限的,而應該把注意力集中到原始污染的預防上則對消除污染更有效。“綠色化學”的出現(xiàn),為人類最終從化學的角度解決環(huán)境和能源問題帶來了新的希望。

1.概念及核心內(nèi)容

1.1概念

綠色化學又稱環(huán)境友好化學或清潔化學,是指化學反應和過程以“原子經(jīng)濟性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子,在始端就采用實現(xiàn)污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學。。

1.2核心內(nèi)容

原子經(jīng)濟性是綠色化學的核心內(nèi)容,這一概念最早是1991年美國Stanford大學的著名有機化學家Trost提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應的原子經(jīng)濟性,認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中。綠色化學的原子經(jīng)濟性的反應有兩個顯著優(yōu)點:一是最大限度地利用了原料;二是最大限度地減少了廢物的排放。

2.滲透“綠色化學”思想

我國古代就有“不涸澤而漁,不焚林而獵”的保護自然環(huán)境的思想。今天,我們保護環(huán)境不僅要保護環(huán)境不受污染,而且要繼承古代環(huán)境保護的思想,合理利用資源,以保證資源的永久利用。我們應該懂得保護環(huán)境就是保護我們自己。為了更好地保護環(huán)境,許多國家正在廣泛地宣傳環(huán)境保護思想,制定相應的法律法規(guī)。我國于1979年9月頒布了《中華人民共和國環(huán)境保護法(試行)》,并在1983年底召開的全國第二次環(huán)境保護大會上將保護環(huán)境確立為我國一項基本國策。

白色污染是當今社會的一大公害,而且越來越受到公眾和政府的關注。塑料作為人工合成的高分子材料,由于它有良好的成膜性、絕緣性、成型性、耐酸堿、耐腐蝕,外觀鮮艷,而且它具有極其低廉的價格,隨著石油化工的發(fā)展迅速成為人類不可缺少的一種材料。

因此,人類在生產(chǎn)、生活中都應貫穿綠色化學的思想,在生活中對其廢棄物要妥善處理,決不能隨意傾倒,造成環(huán)境污染,有的還可以變廢為寶。如使用環(huán)保節(jié)能電池;使用太陽能熱水器;使用節(jié)能燈;不食保護的野生動、植物等。如不使用難降解的一次性飯盒,少使用與廢棄塑料袋,不亂扔廢舊電池等。關注重大的綠色化學研究成果。。如環(huán)境友好的海洋生物防垢劑,新配方汽油,環(huán)境友好柴油等。使用具有綠色環(huán)保標志的產(chǎn)品如綠色電冰箱,無磷洗衣粉,太陽能熱水器等。當然我們要鼓勵大家多騎自行車,少用機動車。

3.設計“綠色新工藝”

我國在環(huán)境資源、容量方面,總量雖大但人均擁有量很小。經(jīng)濟生產(chǎn)的特點是工業(yè)技術水平整體不高,能源和資源消耗及污染排放量高,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)比重還是很大,“三廢”污染十分嚴重。以2006年甘肅徽縣鉛錠冶煉廠鉛中毒事件為例,涉及村民2000多人,其中373人為兒童。這些兒童中,90%以上血鉛超標,最高者血鉛含量超標數(shù)倍,被診斷為重度鉛中毒,被診斷為重度鉛中毒年齡最小的孩子,只有1歲2個月。而成人中血鉛超標也很普遍。依次來看,人們不僅不能走“先污染破壞,后治理恢復”的道路,也不能走“邊污染,邊治理”的道路,而應該采取我國政府制定的“全面規(guī)劃,合理布局,綜合利用,化害為利,依靠群眾,大家動手,保護環(huán)境,造福人民的環(huán)境保護方針,還要在化工工藝上采取更為綠色的、環(huán)保的工藝過程。綠色化學不是被動地治理環(huán)境污染,而是主動的防止化學污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學是更高層次的環(huán)境友好化學。

3.1設計環(huán)保工藝

開展環(huán)境分析方法和標準化的研究,建立高靈敏度、高選擇性、快速、自動化程度高的監(jiān)測方法;開發(fā)新材料、新能源、用綠色化學工藝代替經(jīng)典工藝;在制定污染物向環(huán)境排放量標準的同時與其他手段相結合,積極開展處理和利用廢物的技術研究,變廢為寶。三廢的處理過程不應產(chǎn)生新的污染,這樣才能實現(xiàn)減少或消除污染。更有實際意義的是綠色工藝的設計。如粉煤加壓氣化技術:該氣化技術在高溫高壓下以粉煤為原料,純氧作氧化劑生產(chǎn)合成氣,氣化爐采用擁有自主知識產(chǎn)權的多噴嘴對置式爐型。其工藝過程的特點是消耗低、煤種適應性廣,碳轉化率高,熱效率高,適宜大規(guī)模放大等,是一項綠色的潔凈煤利用技術。探索污染物的防治、轉化、處理及綜合利用的途徑,積極改革舊工藝,探尋無污染或低排放的“綠色”新工藝。

3.2開發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品

綠色產(chǎn)品是指產(chǎn)品在使用過程中和使用后不會危害生態(tài)環(huán)境和人體健康,產(chǎn)品具有合格的使用功能及使用壽命,產(chǎn)品易于回收、利用和再生,報廢后易于處理,在環(huán)境條件下容易降解。如日常生活中適用的包裝材料,用后可以進行再利用,如用再生紙作購物袋,用再生塑料制造各種容積,不但可節(jié)約寶貴的資源,還可以減少固體廢棄物的排放。再如目前大量使用的聚苯乙烯發(fā)泡塑料快餐盒,使用后成為白色垃圾,在自然條件下,需數(shù)百年方能降解,對環(huán)境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解,生產(chǎn)時可在其中加入光敏劑、化學助劑等,使其在使用后幾個月內(nèi)即分解成無害物質(zhì)。逐步推廣使用新配方汽油,減小由汽車尾氣中的一氧化碳以及烴類引發(fā)的臭氧和光化學煙霧等對空氣的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽壓、苯含量,還將逐步限制芳烴和烯烴含量,還要求在汽油中加入含氧化合物,比如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。這種新配方汽油的質(zhì)量要求已推動了汽油的有關煉油技術的發(fā)展。

4.綠色化學與環(huán)境治理

目前,隨著綠色化學作為學科前沿方向的逐步形成, 在很短的時間內(nèi),通向綠色化學的各種途徑已隱約可見。這說明綠色化學是有效的,也是有益的。從科學觀點認識,綠色化學是對傳統(tǒng)化學思維方式的更新和發(fā)展;從環(huán)境觀點認識,它是從源頭上消除污染;從經(jīng)濟觀點認識,它合理利用資源和能源,降低生產(chǎn)成本,符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求。其目的就是要把現(xiàn)有化學和化工生產(chǎn)的技術路線從“先污染、后治理”改變?yōu)?ldquo;從源頭上根除污染”。然而,必須指出的是, 綠色化學與環(huán)境治理是完全不同的概念。環(huán)境治理是對已被污染的環(huán)境進行治理,使之恢復到被污染前的面目;而綠色化學則是從源頭上阻止污染物的生成,即所謂污染預防。因此,只有通過綠色化學的途徑,從科學研究出發(fā),發(fā)展環(huán)境友好化學、化工技術,才能解決環(huán)境污染與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的矛盾。另一關鍵問題是培養(yǎng)具有環(huán)境保護意識的人,樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念。通過宣傳,強化公眾的環(huán)境意識。作為高等學校培養(yǎng)的各種層次的高素質(zhì)人才,應努力學習有關知識,加強對保護環(huán)境,改善環(huán)境的責任感。創(chuàng)造一個清潔美好的生活環(huán)境是人類的共同愿望,給后代留下一個良好的環(huán)境,也是我們這一代人所必須履行的責任和義務!

相信隨著科學技術的進步和人們綠色意識的提高,只要我們用好綠色化學技術,搞好經(jīng)濟,我們賴以生存的地球環(huán)境會變得更加美好。

第4篇:綠色化學的特點及核心范文

【關鍵詞】 化學實驗 綠色化 污染 措施

化學是一門實驗性學科,其化學實驗是高?;?、生物、材料、師范類化學等專業(yè)的必修課程?;瘜W實驗室在履行其實驗和試驗功能的同時也向環(huán)境排放著大量的污染物質(zhì),這就帶來了額外的化學環(huán)境問題,環(huán)境污染的加劇其因素之一是化學品引起的危害。因此,改善環(huán)境的迫切任務就使得“化學實驗綠色化”應運而生?;瘜W實驗綠色化是以綠色化學的理念和方法為核心和基本原則對化學實驗進行改進,使得化學實驗過程達到綠色化的方法。

1. 綠色化學的概念

1984 年美國環(huán)保局( EPA ) 提出廢物最小化, 基本思想是通過減少生產(chǎn)廢物和回收利用廢物達到廢物最少, 這是綠色化學的最初思想。1989年美國環(huán)保局又提出了污染預防的概念, 它是指最大限度地減少生產(chǎn)場地產(chǎn)生的廢物, 包括減少使用有害物質(zhì)和更有效地利用資源, 并以此來保護自然資源。至此, 綠色化學的思想初步形成。1990年美聯(lián)邦政府通過防止污染行動的法令, 第一次使用綠色化學一詞。1992 年美國環(huán)保局又了污染預防戰(zhàn)略。1995 年美國政府設立了總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎。1999 年英國皇家化學會創(chuàng)辦第一份國際性綠色化學雜志, 日本也制定了以環(huán)境無害制造技術等綠色化學為內(nèi)容的新陽光計劃, 綠色化學很快成為國際化學科學的前沿。

綠色化學( Green Chemistry) 又稱環(huán)境無害化學( Environmental Benign Chemistry), 是指從污染預防的基本思想出發(fā), 在化學品生產(chǎn)的始端就采用預防的科學手段, 整個過程和終端均為零排放或零污染, 它研究的中心問題是使化學反應及其產(chǎn)物具有以下特點: (1) 采用無毒、無害的原料;(2) 在無毒、無害的反應條件( 催化劑、溶劑) 下進行; (3) 具有原子經(jīng)濟性, 即反應具有高選擇性, 極少副產(chǎn)品, 甚至實現(xiàn)零排放; (4) 產(chǎn)品應是對環(huán)境友好的; (5) 滿足物美價廉的傳統(tǒng)標準。

2. 大學化學實驗綠色化的主要內(nèi)容

化學實驗綠色化主要內(nèi)容包括: (1) 化學試劑綠色化。應選擇無毒或毒性較小的試劑及利用可再生資源( 如生物質(zhì)作試劑) 。(2) 溶劑綠色化。應盡量選擇水作溶劑, 避免有毒有害和揮發(fā)性有機溶劑的使用, 特別是鹵代烴類溶劑的使用。(3) 催化劑綠色化。應采用無毒無害無腐蝕性的物質(zhì)作催化劑。(4) 反應條件綠色化。應選擇無有毒副產(chǎn)物生成或有毒副產(chǎn)物生成最小化的反應條件。(5) 化學反應綠色化。應選擇不產(chǎn)生“三廢”的原子經(jīng)濟反應。(6) 反應產(chǎn)物綠色化。反應的生成物( 產(chǎn)物和副產(chǎn)物) 應無毒無害, 是環(huán)境友好產(chǎn)品。(7) 劑量綠色化。化學反應所需試劑、溶劑、催化劑的用量在保證實驗效果的前提下, 要達到實驗劑量最小化。( 8) 末端處理綠色化。對實驗產(chǎn)生的“三廢”進行無毒無害化處理,確保污染最小化。即化學反應全過程綠色化。

3. 大學化學實驗綠色化的途徑

3.1實驗項目的選擇

本著從源頭制止污染, 而不是在末端治理污染的原則, 盡量選擇低毒、污染較小且后處理容易的具有環(huán)保型的實驗項目。在高?;瘜W實驗中, 性質(zhì)實驗是別人已設計好的驗證性實驗, 綜合操作技能的要求不如制備實驗要求高, 化學實驗過程中消耗化學試劑種類繁多, 成本較高, 每看完一個實驗現(xiàn)象, 就要棄去這批用過的試劑, 其中不乏一些有毒、有害物質(zhì), 這樣不僅造成大量的浪費, 而且對環(huán)境造成一定的污染, 這與綠色辦學理念相悖。因此提倡將性質(zhì)實驗進行壓縮, 選取具有代表性的、低毒的性質(zhì)實驗來鍛煉學生的基本操作技能。選擇與環(huán)境保護密切相關的實驗, 如硫酸銅提純中產(chǎn)品的回收、水的總硬度的測定以及廢舊電池的回收和利用等, 讓學生了解有害物質(zhì)對人體和環(huán)境的危害, 學習有害物質(zhì)的鑒定、分離、提純和回收利用等方法, 這是培養(yǎng)學生環(huán)境保護意識和能力的重要手段。

3.2分析方法的選擇

測定同一物質(zhì)含量的方法常常有多種, 可以選擇使用無毒或低毒、污染小的試劑方法來進行同一目的的實驗。

3.3替代性試劑的尋找

綠色化目標是將化學過程危害性降至最小。實驗中要盡可能不用或少用危險化學品, 如易燃、易爆、有毒、刺激或有腐蝕性的, 特別是劇毒物質(zhì)。要研究取代危險化學品特別是劇毒化學品的方法,盡可能地選擇對人體和環(huán)境危害小的藥品, 做到低毒化。即使無危害物質(zhì)也應盡可能減少使用, 因為任何化學物質(zhì)過多時都會污染環(huán)境。通過化學實驗中用到的有毒、有害、易腐蝕藥品, 使人們明白這些藥品對環(huán)境、對人類健康的影響, 感覺到有毒有害物質(zhì)在人們身旁, 體會到保護環(huán)境就是保護人類自己。

3.4密封儀器的使用

用密封的成套儀器來完成有毒的化學實驗, 使儀器和藥品循環(huán)使用, 不存在污染毒害。

3.5推廣微型化學實驗

被譽為化學實驗的革命的微型化學實驗是近20年來發(fā)展很快的一種化學實驗方法、新技術。它是在微型化的儀器裝置中進行的化學實驗, 其試劑用量比相應的常規(guī)化學實驗節(jié)省90% 以上, 是公認的以盡可能少的試劑來獲取所需化學信息的實驗原理與技術。微型化學實驗室是綠色化學的組成部分, 它既能從源頭上節(jié)約原材料和時間, 減少污染, 又具有安全、便捷、高效等優(yōu)點, 是化學實驗教學改革中的一個重要方面。

3.6引進微波、超聲波技術

微波作為一種新型能量形式, 其促進化學反應速度可比傳統(tǒng)的加熱技術快數(shù)倍及至數(shù)千倍,具有反應條件溫和、操作方便、時間短( 節(jié)能) 、產(chǎn)率高、產(chǎn)品易純化、減少用量或不用溶劑、加熱時微波設備本身幾乎不輻射能量, 可避免環(huán)境高溫, 改進工作環(huán)境, 對環(huán)境友好等優(yōu)點。在化學實驗中引入微波、超聲波技術, 如微波輔助提取、微波消化、微波灼燒、超聲催化, 不但能減少環(huán)境污染, 節(jié)約能源,是實現(xiàn)化學實驗綠色化的一個重要方法。

3.7研究對基礎化學實驗廢液的處理

化學實驗要產(chǎn)生大量的廢棄物, 如做完實驗,把廢液往水池中一倒, 自來水一沖, 不及時處理隨意排放, 久而久之不僅對環(huán)境造成污染, 而且會淡化人們的環(huán)保意識, 養(yǎng)成不良的習慣。廢液絕不可以倒入下水道, 應該設有廢液缸, 作統(tǒng)一回收處理。

放棄有污染的傳統(tǒng)化學實驗, 探索傳統(tǒng)化學實驗的綠色化改造, 是化學實驗工作的必然趨勢。實現(xiàn)大學化學實驗綠色化的途徑還很多。總之,全面實現(xiàn)化學實驗綠色化的道路還很漫長, 這期間, 不但需要對化學實驗教學進行綠色化改革, 更需要高校化學教育工作者對化學實驗綠色化的方法進行深入的研究與探索, 推動整個高等化學教育質(zhì)量的提高。

參考文獻:

[1] 朱清時. 綠色化學與可持續(xù)發(fā)展[J] . 中國科學院院刊, 1997( 6) : 415-420.

第5篇:綠色化學的特點及核心范文

關鍵詞:微型化學實驗;教學模式

一、微型化學實驗概念及特點

微型化學實驗,即在盡可能少的使用化學試劑開展實驗,其藥品用量通常是常規(guī)實驗的幾十分之一甚至千分之一,卻能夠保證安全、經(jīng)濟的化學實驗完成,達到綠色化學意義,微型化學實驗的兩個基本特征就是操作儀器的微型化和操作試劑的微量化,通過技術手段,將常規(guī)實驗轉變?yōu)槲⑿蛯嶒?。微型化學實驗的普及,可以讓化學試劑用量更少,節(jié)省了資源,并且在進行實驗的過程中,符合了環(huán)保理念;此外,微型化學實驗將實驗儀器簡化,幫助在課堂上能有更多的學生參與進化學試驗中,提高其動手操作能力,體現(xiàn)了綠色化學發(fā)展理念,在日?;瘜W課堂中值得推廣。

微型化學實驗還具有常規(guī)化學實驗所不具備的相關特點,例如,更加節(jié)省操作成本,更加節(jié)省時間成本,安全性能良好,反應速率快、實驗現(xiàn)象明顯、污染減少等等,學生們能夠在其中通過自己的操作感受到化學實驗的各種操作過程和結果,使其能夠在化學學習過程中實現(xiàn)自我思考、自作、自我解決問題、自我反思等一系列學習過程,也能夠幫助學生在實驗過程中樹立綠色化學的意識。

二、微型化學實驗開展的意義

微型化學實驗實驗在高中教學課堂上的廣泛開展對于高中化學教學改革具有重要意義。

(一)重構了化學改革教育目標

隨著素質(zhì)教育的不斷推進,素質(zhì)教育對于化學改革目標又提出了新的要求。我們要在這個過程中以對于科學的不斷探索為核心,不僅要讓學生掌握化學實驗的操作技術,更重要的是培養(yǎng)學生對高中于化學實驗的宏觀認識,使其在獨立構思實驗、獨立創(chuàng)新實驗方面有所建樹,并且在這過程中樹立綠色化學意識,培養(yǎng)正確的化學觀。通過推進微型化學實驗,其優(yōu)良特性恰好符合素質(zhì)教育對于學生化學能力培養(yǎng)的目標,切實保證了學生人人都能參與實驗,并且在獨立思考與創(chuàng)新時節(jié)省時間反復操作,微型化學實驗的小劑量也能夠充分保證學生實踐操作的安全性。

(二)推動了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

微型化學實驗的各項操作均是在原有的實驗操作上的創(chuàng)新,在這個基礎上,學生通過對儀器的認識和操作,引起了他們對于化學操作的好奇心,調(diào)動了學生的學習興趣,讓他們在能夠自主操作的環(huán)境中發(fā)散思維,對化學知識產(chǎn)生更多的想法,幫助其串聯(lián)起所學化學知識,讓他們在現(xiàn)有知識儲備的基礎上產(chǎn)生更多新的想法。微型化學實驗不僅是對學生動手能力創(chuàng)新精神的培養(yǎng),同樣也是對其知識運用上創(chuàng)新意識的體現(xiàn)。

三、微型化學實驗教學模式的實施

(一)化學實驗課題的優(yōu)化

我們將傳統(tǒng)的常規(guī)實驗轉化為微型化學實驗過程中,就要注重對化學實驗課題的選擇和優(yōu)化,不是所有化學實驗都能夠實現(xiàn)與完成微型化操作,我們在選擇操作課題上,應當充分考慮其可行性,在對不適合微型化操作的課題選擇中應予以摒棄,或者選擇操作設計上的優(yōu)化,讓實驗過程能夠適應微型化操作,這個優(yōu)化過程,可以讓學生主動參與進來,運用現(xiàn)有的化學知識來將實驗過程改進。

(二)微型化學實驗設施的選擇

微型化學實驗的操作并不像傳統(tǒng)思維中想象的那么復雜,對于實驗過程所需要的各種設施也很簡單。我們不僅要在課堂中普及微型化學實驗的各項操作,教師還應通過對日常生活中各種廢棄物的利用,搭建起簡易的微型化學實驗模型,這不僅能夠幫助學生在生活中自己利用簡易裝備完成實驗,讓學生在生活中感受到化學的實用性,還能讓學生在操作中不斷發(fā)現(xiàn)新的可用設施,完善自己的設計方案,增強自身的創(chuàng)造性。在簡易設施的選擇中,我們可以利用對平時廢棄物的收集所選擇出可利用的道具,例如礦泉水瓶、注射器、習慣、鋁線等生活中常用物質(zhì)來進行實驗,通過這樣的方式,還能夠將綠色化學的理念充分融入進學生的化學學習中。

(三)教師指導與學生自主創(chuàng)新相結合

在實際操作過程中,要通過教師指導與學成創(chuàng)新的結合來實現(xiàn)微型化學實驗的步驟進行。教師要在實驗進行之初對所要研究的問題進行交代,通過充分了解不同學生的特性進行分組。而同學所要做的就是在各自的組別當中自主發(fā)掘資料,自主完成實驗設備的搭建,完成實驗后成員間要進行反思。

(四)交流微型化學實驗完成效果

在微型化學實驗時間結束后,教師要根據(jù)各組完成情況,進行總結與展望,重點是要在反思過程中找出實驗漏洞,集思廣益完成解決方案。各個實驗小組可以通過不同組別的設計方式不同、得到結果不同找出其創(chuàng)新之處,同時也要反思該微型化學實驗是否符合科學原理,是否符合綠色化學發(fā)展理念。該步驟不僅能拓寬實驗內(nèi)容,又讓學生在整個過程中培養(yǎng)起合作意識。

實驗室化學的內(nèi)核以及靈魂孫在,是激發(fā)學生具有濃厚化學興趣的重要方法。我們一直在對高中化學教學進行改革,而高中微型化學實驗就是其中一種最為生動有效的良好方法,在課堂中,不僅能夠幫助學生自主完成實驗,還能讓當前綠色化學理念充分貫徹,同時還能有效的緩解學校在化學資金投入上的壓力,因此,我們應當在當前大力倡導微型化學實驗的廣泛應用,而如何將微型化學實驗更好地與化學課堂教學進行良好融合也是當前化學教育工作者所要思考的重要問題。不能否認的是,我們在微型化學實驗的推廣與實踐中仍存在許多不足,例如教師未能樹立起新型的教學觀念,學生在接受這種教學模式時也常常感到不適應,我們在未來的發(fā)展之路中要采取更加積極有效的方式,幫助微型化學實驗更好地普及于化學教學中,我們有理由相信,今后,微型化學實驗將成為綠色化學發(fā)展理念貫徹的有利條件,成為高中化學課堂最優(yōu)質(zhì)的教學模式。

參考文獻:

第6篇:綠色化學的特點及核心范文

[關鍵詞]綠色化學;無機合成化學;應用

中圖分類號:O611.4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)41-0205-01

引 言:自20世紀90年代初,綠色化學受到越來越多的關注。當今國際化學科學爭相將綠色化學視為化學研究的前沿和熱點,綠色化學已成為實現(xiàn)我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展急待解決的重大科技問題。

1 綠色化學概述

綠色化學(Green Chemistry)是指在制造和應用化學品時,實現(xiàn)原料的充分有效利用,消除或避免廢物的產(chǎn)生,避免使用有毒、危險的試劑,建立環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝,使化學工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

綠色化學的核心內(nèi)容是原子經(jīng)濟性,理想的原子經(jīng)濟性反應是原料分子中的原子全部(100%)轉變成所需要的產(chǎn)物,不產(chǎn)生廢物或副產(chǎn)物。綠色化學具有以下顯著優(yōu)點:(1)從經(jīng)濟觀點看,綠色化學合理利用資源和能源,符合可持續(xù)發(fā)展的要求;(2)從環(huán)境觀點看,綠色化學以廢物零排放為目標,力爭從根本上消除環(huán)境污染;(3)從科學觀點看,綠色化學與社會發(fā)展相適應,在傳統(tǒng)化學的基礎上進行了創(chuàng)新。

2 綠色化學在無機合成化學中的具體應用

2.1 熱化學循環(huán)分解水制氫

氫能源是21世紀的清潔能源,制備方法多樣,目前工業(yè)上應用的制氫方法主要是甲烷蒸氣重整和水電解:前者制氫過程和產(chǎn)物都產(chǎn)生大量的二氧化碳;后者需要大量的電能,成本較高。熱化學循環(huán)分解水制氫是指利用核能或太陽能進行大規(guī)模、無污染制氫的方法。該方法的優(yōu)勢在于:①利用了無污染且是地球上含氫最豐富的物質(zhì)―水;② 利用了用之不竭的清潔能源―太陽能和核能,根據(jù)能量衡算,它可能成為能耗最低和最合理的制氫工藝;③ 不產(chǎn)生溫室氣體。

雖然早在1964年.Funk和 Reinstrom就提出利用熱化學過程分解水制氫的方法,但對該方法的實用研究卻始于20世紀70年代。美國于20世紀70~80年代間發(fā)表了大量的研究成果,提出了許多循環(huán)模式,其過程包含的反應至少為兩個,最多可達8個,大部分為3~6個;歐洲于1973―1983年間在意大利Ispra的聯(lián)合研究中心開展了熱化學循環(huán)制氫的研究項目;美國在20世紀90年代末又啟動了名為“Nuclear Hydrogen Initiative”的核能制氫計劃。目前,成熟的制氫熱化蕁循環(huán)系統(tǒng)有下面幾種:硫酸二氧化二鑭為循環(huán)試劑的熱化學循環(huán),太陽能分解金屬氧化物的熱化學循環(huán),硫―碘―鎂熱化學循環(huán)和溴一鈣一鐵熱化學循環(huán)。大量研究文獻、具體化學循環(huán)、循環(huán)圖解及評價等可參考文獻,這里不再贅述。

2.2 溶膠.凝膠技術在無機合成中的應用

溶膠―凝膠合成法與傳統(tǒng)的高溫固相合成方法相比有許多優(yōu)點和特點:① 高度的均勻性:因溶膠由溶液制得,很容易獲得所需的均相多組分,且很容易均勻定量地摻入一些微量元素,實現(xiàn)分子水平上的均勻摻雜;② 反應的溫和性:合成中所需溫度較低,能在較溫和的條件下進行;③ 合成材料的高純或超純性:由于溶膠前驅體的提純效果較好,且溶膠一凝膠過程能在低溫下可控進行,因而可制備高純或超純物質(zhì);④ 反應容器材料對溫度要求較低,且可避免由于高溫對反應容器的污染等問題;⑤合成材料粒子的超微性:這是由于膠體粒子一般都小于100nm所致;⑥ 溶膠或凝膠的流變性及可控的黏度有利于通過浸漬、提拉、旋涂、噴射、沉積等技術制備塊狀、棒狀、管狀、膜、纖維等各種形狀的材料。

2.3 離子液體在無機化學中的應用

在一般化學反應中,副產(chǎn)品往往是污染物的主要來源。完成反應后,需要純 化分離步驟;分離時所使用的化學品(如溶劑 )也可能是一種污染源。若以離子液體作為溶劑,可以避免大量易揮發(fā)溶劑所帶來的環(huán)境污染問題,且易于回收,可循環(huán)利用。離子液體已成為一種傳統(tǒng)溶劑的理想替代品,越來越引起人們的重視;從理論上講,有超過萬億種可能的離子液體¨馴。

離子液體在無機化學中的應用主要是作為反應媒介(或溶劑 )、反應媒介兼催化劑或反應媒介兼反應物。例如,Reddy等在無水A1CL3 和[C4mim]C1(mira為 1-丁基-3-甲基咪唑氯)混合制得的離子液體中電解A1CL3,得到了純度 99.89%的鋁。Mukhopadhyay等在組成為[C4mimll[(CF3S02:)2 N]的離子液體中,從高導熱解石墨電極上成功得到了納米級的鈦金屬絲,這是首次用這種方法得到過渡金屬的納米級金屬絲。絡離子在堿性常溫熔體中相當穩(wěn)定,用堿性常溫熔鹽能測得可靠的光譜。在氯化物、溴化物體系中,Ti、v、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、W、Re、Ru、Os、Ir絡合物的光譜與已有標準水溶液光譜相比.分辨率明顯增加。離子液體已作為離子導電材料、有機反應媒介、功能性納米材料得到應用。一些手性離子液體在核磁共振 (NMR)中可以作為位移試劑,Gaumont等合成手性噻唑鹽類離子液體后,對手性噻唑鹽與消旋 Mosher銀鹽之間的非對映異構作用進行了研究,發(fā)現(xiàn)裂分的峰距取決于手性離子液體的濃度。將離子液體應用于電化學研究時,可以減輕放電,而且作為電池電解質(zhì)的使用溫度遠遠低于融熔鹽,如加入金屬 Li的 A1C13-EMIC(飽和 LiC1)可用作鋰二次電池 的電解質(zhì)。

Kamal等用 1-丁基-3-甲基咪唑作為陽離子,溴作為陰離子,合成出[Bmim]Br離子液體,可充當羰基化合物選擇性縮硫醛/酮化反應的催化劑,并可回收再利用。

Ohno等以天然氨基酸為原料,用中和反應法制備了20種以氨基酸作為陰離子的室溫離子液體,有望在多肽合成、手性溶劑和生物可降解材料方面得以應用。

Richard等用Co2(CO)8和NaOH 反應生成 Na[Co(CO)4 ],然后與[Bmim]Cl反應,得到1-丁基-3-甲基咪唑四羰基鈷鹽離子液體 [Bmim][Co(CO) 4],在 NaOH存在下具有很好的催化脫鹵素和偶聯(lián)作用。

3 結語

綜上所述,如今,人類正面對著可持續(xù)發(fā)展要求的嚴重挑戰(zhàn),重視環(huán)境保護是當今化學工作者面臨的重要課題。綠色化學由于具有轉化率高、成本低、操作簡單、環(huán)保等特點已在無機合成化學中得到廣泛應用,并將深入發(fā)展。

參考文獻

[1] 祝星.化學進展[J].2010,20(5).

[2] 馮林永.有色金屬[J].2008,60(4).

[3] 俞琛捷.化學世界[J].2007,(2).

第7篇:綠色化學的特點及核心范文

1基礎化學原理緒論課的重要性

一門課程的緒論課講授得如何,直接影響到學生對教師及教材的推測評價。如果緒論課沒講好,學生一開始對這門學科的性質(zhì)、重要性不清楚,自然就會影響以后的聽課效果和學習積極性?;A化學原理是一門重要的基礎課,并且面對大一新生開設,所以在使學生樹立正確的學習態(tài)度、培養(yǎng)獨立學習能力以及促使其盡快適應大學階段的學習規(guī)律等方面都起著重要的不可替代的作用。在教學過程中我們發(fā)現(xiàn),多數(shù)大一新生在入學初期不能積極主動應對角色的轉換,對自己所屬專業(yè)知之甚少,特別是對于基礎化學原理課程的重要性及其與專業(yè)課的關系幾乎一無所知,因而往往忽視對該課程的學習。為了解決上述問題,我們認為教師必須重視基礎化學原理緒論課的教學,精心設計教學內(nèi)容,使學生在學習該課程的第一時間,就能清楚地認識到學習本課程的重要性和必要性,激發(fā)學生學習本課程的興趣和責任感[1],初步了解大學的學習規(guī)律和學習方法。

2教學內(nèi)容設計

(1)關注化學學科發(fā)展,講授內(nèi)容與時俱進?;瘜W學科隨著時代的發(fā)展而不斷發(fā)展,所以基礎化學原理緒論課的講授內(nèi)容必須能夠體現(xiàn)化學學科的發(fā)展。比如在向學生介紹化學的定義時,需要使學生認識到化學的定義有一個逐漸演變的過程。在19世紀,化學被認為是原子的科學,發(fā)現(xiàn)新元素是19世紀到20世紀上半葉化學科學的前沿;隨著20世紀下半葉科學的迅速發(fā)展,化學的主要任務不再是發(fā)現(xiàn)新元素,而是合成新分子,所以化學被認為是分子的科學;進入21世紀,由于化學的研究對象和研究內(nèi)容大大擴充,研究方法大大深化和延伸,化學被認為是研究泛分子的科學[2]。泛分子可以分為原子、分子片、結構單元、分子、超分子、高分子等10個層次。鑒于課時及學生的知識水平有限,筆者沒有對這10個層次一一講解,而是以艾滋病毒(HIV)與C60能夠形成超分子,從而利用C60可以抑制HIV為例,簡單介紹超分子的概念,使學生對當今化學學科的研究對象認識更加深刻,且對化學這門學科有了一個嶄新的認識。

(2)根據(jù)不同專業(yè)因材施教,樹立專業(yè)思想和信心。對于不同專業(yè)的學生,緒論課講授的內(nèi)容應與其專業(yè)有一定聯(lián)系。本文以授課對象是化學工程專業(yè)的學生為例,說明緒論課在內(nèi)容設計上要有針對性。在向學生講解化學學科在科學領域及國民經(jīng)濟發(fā)展中的地位時,為說明化學技術能創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益,筆者著重向學生介紹2007年度國家最高科學技術獎獲得者閔恩澤教授。他接連攻克重重難關,最早研制出了我國煉油工業(yè)急需的催化劑,奠定了我國煉油催化劑發(fā)展的基礎。之后我國煉油催化劑品種不斷豐富和齊全,并形成系列,不但大大滿足了國內(nèi)煉油生產(chǎn)的需要,也使我國逐漸成為世界少有的裂化催化劑出口國之一。豐富生動的實例使學生認識到從事化學化工行業(yè)大有用武之地,而當務之急是學好基礎課程———基礎化學原理。在向學生介紹化學學科的發(fā)展趨勢時,我們引用了徐光憲院士的觀點“21世紀的化學研究有六大趨勢”[2],針對化學工程專業(yè)的學生,筆者重點向學生介紹這六大發(fā)展趨勢中的第四和第五大趨勢。首先向學生介紹第四大趨勢即合成新分子和新材料仍是化學學科的主要任務,以滿足人類生活和高新技術發(fā)展的需要。之所以向學生重點介紹第五大趨勢即造成污染的傳統(tǒng)化學向綠色化學的轉變是必然的趨勢,是因為傳統(tǒng)的化工企業(yè)在滿足社會發(fā)展需要的過程中,也同時帶來很多嚴重的負面問題。此時應向學生明確指出,化學化工行業(yè)不是環(huán)境污染的罪魁禍首,化學是能夠治理環(huán)境、保護環(huán)境的。作為一名化工專業(yè)的學生,更加有責任學好化學、用好化學,以保護我們的生存環(huán)境。由此引出“走綠色化的道路是化學工業(yè)發(fā)展的唯一出路,也是必然趨勢”。此外,根據(jù)學生的反饋信息,大一新生已對今后的就業(yè)密切關注,所以我們在緒論課教學中對學生今后的就業(yè)前景進行了簡單介紹。通過以上有針對性的介紹,能夠使學生對本專業(yè)具有更加深刻的認識,同時使學生堅定了獻身化學化工事業(yè)的信念和決心。

(3)密切聯(lián)系實際,旁征博引,使教學內(nèi)容具有時代性和趣味性。如果教學內(nèi)容枯燥無味,僅僅是一些定義和原理的簡單堆積,就不可能吸引學生的注意力,收不到應有的教學效果。為了講好緒論課,我們充分利用期刊及網(wǎng)上資源,搜集了許多新資料,并利用多媒體向學生提供了大量與教學內(nèi)容相關的自然、人文圖片以及動畫等資料,力求使教學內(nèi)容具有時代性和趣味性。比如無機化學與分析化學的研究內(nèi)涵就是通過具體實例(如某著名進口品牌化妝品檢測出禁用成分鉻和釹)引出的:通過介紹鉻與釹的特征與性質(zhì)引出“無機化學是研究所有元素的單質(zhì)和化合物的組成、結構、性質(zhì)和反應的學科”;通過引用檢測機構對鉻和釹含量的測試結果指出“分析化學是研究物質(zhì)組成成分及其含量的測定原理、測定方法和操作技術的學科”。資料的搜集和整理以及圖文并茂、生動有趣的多媒體課件的制作需要花費大量時間和精力,但為了提高緒論課教學質(zhì)量,這個過程是必不可少的。

(4)推薦一些重要的化學學科參考資料,營造一定的學術氛圍。為滿足大一新生的求知欲,初步培養(yǎng)和鍛煉學生的科研興趣與能力,在緒論課中介紹一些國內(nèi)重要的專業(yè)性期刊及查閱專業(yè)文獻的途徑和方法是必要的[3]。我們結合基礎化學原理課程內(nèi)容,向學生介紹了中國化學會主辦的《分析化學》和《無機化學學報》、中國科學院上海有機化學研究所主辦的《化學學報》、吉林大學和南開大學主辦的《高等學校化學學報》等,這些期刊登載的無機化學、分析化學等領域研究論文,反映了這些學科的最新研究成果和國內(nèi)外發(fā)展的最新動態(tài)。由于學生剛進入大學,對以上教學內(nèi)容的接受與領會需要一個過程,但通過以上做法,在緒論課教學中營造了一定的學術氛圍,開拓了學生的視野,并啟發(fā)了學生的科研意識。

第8篇:綠色化學的特點及核心范文

關鍵詞:綠色化學 高中 化學實驗

化學作為一門以實驗為基礎的學科,其教學核心部分就是化學實驗,學生通過實驗獲取知識。新《高中化學課程》強調(diào):高中的化學課程有利于培養(yǎng)學生對科學研究的興趣,形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,更加深刻的認識到科學技術與社會間的相互聯(lián)系,樹立良好的科學觀念。如今,我國大力推廣“綠色化學”,其對于自然環(huán)境與人類發(fā)展有著重要意義。據(jù)有關部門統(tǒng)計,每年全世界產(chǎn)生的有害物質(zhì)達到4.2億噸,大量的垃圾污染威脅著人類的健康發(fā)展,化學作為產(chǎn)生有害物質(zhì)的最大源頭,怎樣將“綠色化學”應用到實驗中是現(xiàn)在人們最關心的問題。

一、實施綠色化學的意義

綠色化學又被稱為“清潔化學”,是近十年內(nèi)產(chǎn)生和發(fā)展起來的,其特點是充分利用資源與能源,采用無毒、無害的原料;在無毒無害的條件下進行反應,以此減少向環(huán)境中排放的廢物;生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、人體健康、不含危險的產(chǎn)品。

在高中化學實驗的教學中,各個方面都要體現(xiàn)綠色化學理念,教師在備課時,要將綠色化學設計在教學中,在化學實驗課堂上,教師應引導學生怎樣使用綠色化學進行化學實驗。高中的化學課不僅包含實驗,還有書本知識。教師在向學生講述書本上的知識時,也應注意,怎樣將綠色化學與書本內(nèi)容相結合。總而言之,教師無論是帶領學生進行化學實驗,還是傳授書本知識,都要將綠色化學理念滲透到其教學過程中。

二、高中綠色化學教育概述

在新的高中化學教科書中,實驗內(nèi)容及原理都體現(xiàn)了綠色化學原理,在試劑的用量上也有了明確規(guī)定,同時刪除了有危險性及危害性的化學實驗,例如:H2S(硫化氫)、C6H6O3S(苯硫酸);在怎樣聞氣體上也做出了相關規(guī)定;同時對實驗過程中經(jīng)常會發(fā)生的事故進行了詳細介紹,真正意義上做到了“綠色化學教科書”

1.實驗與書本相結合

一位教師曾說過:“聽再多的書本知識不及親身做的實驗收獲更大”。教師將書本知識講的如何透徹,都不及學生親自動手進行實驗。將實驗與書本相結合是學生了解綠色化學最好的方式。在學生進行實驗過程中,教師可以為學生講解現(xiàn)實中存在的案例,例如:酸雨對農(nóng)作物、動植物的傷害;全球氣候變暖對各種生物的傷害;在講解案例的同時,引導學生分析形成酸雨的原因、其所含的成分等,使學生將實驗與實踐相結合,在獲得知識的同時,還增強了學生的環(huán)境保護意識,并對綠色化學產(chǎn)生極大的興趣。

在高中化學的課本中,應將綠色化學理念延續(xù)下去,教學內(nèi)容上不應僅介紹化學元素的性質(zhì)與作用,應將其拓展講解,使學生了解生活中哪些物品含有這些元素及其所造成的危害。例如:冰箱的氟利昂中含有二氧化硫,其能破壞大氣臭氧層,這樣學生在獲取單項知識的同時還能了解其它領域知識。

2.綠色化學教學方法

在綠色化學教學實驗中,應注意研發(fā)綠色實驗室。實驗過程中,注意操作的正確性、規(guī)范性。正確稱量藥品及試劑的使用,在使用裝置過程中,要注意廢液、廢渣,嚴格把握每一個操作環(huán)節(jié)。這樣既節(jié)省了藥品與試劑量,還能減少事故的發(fā)生,從而減少環(huán)境污染。

新版教材關于如何聞氣體有專門講解,例如:聞氣體過程中,不能講鼻子僅靠瓶口,不能有力吸氣體,也不能將容器口敞開,以免氣體泄漏;在進行實驗之前,必須認真檢查裝置的密封性,以免在實驗過程中氣體泄漏。

在實驗過程中,經(jīng)常出現(xiàn)藥品或使用液體的剩余,學生在完成實驗后應將剩余的廢液、廢渣倒入指定回收器內(nèi),再離開教室。學生離開后,教師與管理人員應立即檢查,將收拾好的容器按要求處理。例如:可以采取分解、燃燒等回收利用的方法。最后將實驗后的鋁片、鐵片、鋅片等放置到指定地點,下次繼續(xù)使用。

現(xiàn)在大多數(shù)學校在教學過程中使用多媒體教學,多媒體教師使書本知識更加立體化,可以將綠色化學也應用到多媒體教學中。因學校的化學實驗室條件有限,有限化學實驗存在極大的危險,雖然倡導綠色化學,但仍有許多實驗不可避免要使用到危險品;其次,部分實驗污染較為嚴重,在廢液、廢物的回收上存在問題,所以在進行這類實驗時,可將做實驗更換為多媒體教學。利用多媒體進行虛擬演示,既能夠使學生學習知識,同時還不會危及到學生的健康。

三、綠色化學未來的發(fā)展

化學與人們的生活有緊密聯(lián)系,化學學科的重要在于,學生能夠在課堂上所學習到的知識應用在生活中。傳統(tǒng)的化學實驗,在實驗過程中產(chǎn)生的有毒氣體既污染環(huán)境,同時也影響了學生的身體健康。實施綠色化學能夠使學生在實驗課上,放心操作,同時增強了學生的環(huán)保意識。

結語:

近幾年,我國環(huán)境污染日益嚴重,保護環(huán)境是現(xiàn)代人們所面臨的重要問題。綠色化學其特點是無污染,能有效利用資源,回收利用。在高中化學實驗中,學生不僅學習書本知識,同樣還需進行實際操作,那么,傳統(tǒng)化學實驗中,部分實驗存在的安全隱患不能不使教師所擔憂。所以實施綠色化學,不僅使學生充分了解到化學知識帶給他們的樂趣,以及化學與科學技術之間的相互聯(lián)系。還能幫助學生樹立正確的科學發(fā)展觀,增加學生的環(huán)保意識。

第9篇:綠色化學的特點及核心范文

20世紀90年代初,美國國會通過通過《污染預防法案》,明確提出了污染預防這一概念,要求杜絕污染源,指出最好的防止有毒化學物質(zhì)危害的辦法就是從一開始就不生產(chǎn)有毒物質(zhì)和形成廢棄物,這個法案推動了化學界為預防污染,保護環(huán)境作進一步的努力。美國化學會(ACS)提出了綠色化學(GreenChemistry)新理念。綠色化學是指設計沒有或者只有盡可能小的環(huán)境負作用,并且在技術上和經(jīng)濟上可行的化學過程。很明顯,綠色化學要求負作用盡可能小,基于這一概念被譽為“化學實驗的革命”的半微量實驗應運而生[3]。我校在2011年藥物化學實驗中,開展了小量-半微量實驗,使學生既能掌握分離,提純,鑒定的操作,又能直接觀察到實驗過程中的物理化學變化,達到節(jié)約試劑用量,提高實驗效率的目的。本文結合在藥物化學實驗教學中,開展半量藥物化學合成實驗,談談在小量-半微量實驗中,傳播綠色化學理念,促進新課程改革,轉變化學學習方式,培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一些做法。

1將藥化實驗由常規(guī)實驗改為小量-半微量實驗

在藥物化學小量-半微量實驗改革中,我們選用了半微量有機合成制備儀,選擇了藥物化學實驗中具有代表性的實驗:撲炎痛的合成和磺胺醋酰鈉合成進行探索,以推動藥物化學實驗向綠色環(huán)保轉化。從表1可見,采用反應裝置為標準的小量-半微量配套裝置,實驗中固,液反應起始原料減少了二分之一,如磺胺醋酰鈉合成,常規(guī)實驗磺胺用量為17.2g,醋酸酐的用量為13.6mL,采用半微量實驗后,磺胺用量為8.6g,醋酸酐的用量為6.8mL。可以看到常量法操作藥品用量大,而微量法中藥品的用量大大減少,所得目標產(chǎn)物在4~5g之間,既滿足實驗要求,又能將產(chǎn)品用于熔點測定,從而達到減少實驗污染目的。

2結果與討論

2.1半微量化學實驗課程資源開發(fā)和利用的價值

2.1.1開展半微量化學實驗,有利于減少污染我校藥物化學實驗課,每次開放兩間實驗室,每間實驗室有26組學生同時進行實驗,周實驗課循環(huán)次數(shù)至少4次,由于學生人數(shù)多,實驗室重復利用的次數(shù)也多,所使用易燃,易爆,有毒和腐蝕性強的化學試劑量也多,實驗過程中所散發(fā)出來的二氧化硫等有毒廢氣對實驗室環(huán)境造成嚴重污染,對學生的健康產(chǎn)生嚴重損害,存在多種潛在的危險因素,極易發(fā)生各類事故,給國家財產(chǎn)和師生員工健康造成嚴重損失。國外一些發(fā)達國家的學校實驗室,在進行化學實驗時特別提倡“綠色化學實驗”并執(zhí)行“綠色化學實驗”的“4R”原則。即reject,拒用危險品;reduce,減量使用;recycle,循環(huán)使用;reuse,重新使用。為此,我們在藥物化學實驗中,采用小量—半微量實驗,盡量減少或徹底清除產(chǎn)生有毒物質(zhì),將預防化學污染的理念融會于藥物化學實驗課的全過程中,促進學生綠色化學意識的形成,培養(yǎng)學生“4R”原則的思維方式,將體現(xiàn)綠色化學的“4R”原則,落實在實驗的各個環(huán)節(jié)確保實驗的綠色化。

2.1.2開展半微量化學實驗,能減少化學試劑的用量,降低實驗成本在藥物化學實驗過程,由于采用標準的配套半微量反應裝置,磨口的圓底燒瓶容積由常量的250mL;125mL;改為60mL;25mL。實驗中,取用的化學試劑的量,是常規(guī)實驗實驗用量的二分之一,如磺胺醋酰鈉的合成,常規(guī)實驗磺胺用量為17.2g,乙酸酐用量13.6mL,采用半微量實驗后,確定磺胺用量為8.6g,乙酸酐用量為6.8mL。從表1可以看出常量法操作操作藥品用量大,而微量法實驗中用品減少。

2.2半微量化學實驗課程的開設,有利于培養(yǎng)學生綠色化學理念原有的一些常規(guī)有機實驗,不太從環(huán)境“友好”角度進行考慮。例如在磺胺醋酰鈉合成中,使用的試劑是磺胺;醋酐;濃鹽酸,在燒瓶內(nèi)加熱蒸餾,產(chǎn)物為磺胺醋酰,副產(chǎn)物為二氧化硫,氯氣等。安全隱患大,反應時間長,反應時間,產(chǎn)生大量酸性廢液而污染環(huán)境。由于采用半微量實驗,試劑用量僅為常量的二分之一。因而減少了廢氣,廢液,廢渣等“三廢”的排放,大大降低了對環(huán)境的污染。同時,還能有效防止諸如爆炸,劇烈燃燒,中毒等異常情況的產(chǎn)生,創(chuàng)造一個良好的實驗環(huán)境。

3結語

開展半微量藥物化學實驗,對于傳播綠色化學理念,促進化學新課程改革,培養(yǎng)創(chuàng)新能力有重要意義。半微量藥物化學實驗,也體現(xiàn)了一種”簡潔、方便、省錢“的實驗特點,對培養(yǎng)學生的環(huán)境保護意識,提高學生的操作技能和綜合素質(zhì)大有益處。我校從2011年開始在藥物化學實驗中開展半微量實驗,從實驗的設計,實驗過程中所有的操作都充分尊重綠色化學理念,在環(huán)境保護上給學生起著良好的示范作用。在半微量實驗教學過程中,我們也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處,比如由于實驗試劑用量減少,實驗過程中,對所出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象難以觀察。在進行多步驟綜合型實驗時,由于多步合成中間體的產(chǎn)率與純度都關系到下一步反應能否進行,因此對學習基礎知識相對薄弱,操作不認真不仔細的學生,在完成此類綜合型多步合成反應就較困難。為此,也提示我們在今后的教學過程中,要強調(diào)學生在實驗前預習,查閱有關參考書,文獻,物理常數(shù),帶教老師要多給予提示和指導,及時解決實驗中可能出現(xiàn)的問題,提高學生的操作技能。

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