引論:我們?yōu)槟砹?3篇綠色化學(xué)論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。

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綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。
化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì),但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產(chǎn)生大量排放物,造成嚴重的環(huán)境污染。綠色化學(xué)則是更高層次的化學(xué),它的主要特點是“原子經(jīng)濟性”,即在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個原料原子,實現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶,可使經(jīng)濟效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起,它對我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個難得的機遇。
1采用無毒、無害并可循環(huán)使用的新物料
1.1原料選擇
工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質(zhì)生活的同時,也帶來大量生活廢物,使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環(huán)境,我們必須研制并采用對環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料。
以塑料為例,據(jù)統(tǒng)計,到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg(20世紀90年代數(shù)量進一步上升),打開包裝后即被拋棄,這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問題:掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會放出劇毒。
我國也大量使用塑料包裝,而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越來越嚴重。解決這個問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前國際上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個重大項目,已取得一些進展。
1.2溶劑的選擇
大量的與化學(xué)制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì),分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機反應(yīng)中,有機溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),這主要是因為它們能較好地溶解有機化合物。但有機溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環(huán)境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進行的有機反應(yīng),用水作反應(yīng)介質(zhì),以及超臨界流體作反應(yīng)介質(zhì)或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>
1.2.1固相反應(yīng)
固相化學(xué)反應(yīng)實際上是在無溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進行的反應(yīng),有時可比溶液反應(yīng)更為有效并達到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個研究動向。
1.2.2以水為溶劑的反應(yīng)
由于大多數(shù)有機化合物在水中的溶解性差,而且許多試劑在水中會分解,因此一般避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但水作為反應(yīng)溶劑有其獨特的優(yōu)越性,因為水是地球上自然豐度最高的“溶劑”,價廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機轉(zhuǎn)化是十分有益的,有時可提高反應(yīng)速率和選擇性,更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進行的。
水相有機合成在有機金屬類反應(yīng),水相Lewis酸催化的反應(yīng)現(xiàn)都已取得較大進展。因此在某些有機化學(xué)反應(yīng)中,開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。
1.2.3超臨界流體作為有機溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中,最活躍的研究項目是開發(fā)超臨界流體(SCF),特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(31.10℃,7477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度,因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且,由于具有很大的可壓縮性,流體的密度,溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點是無毒、不可燃、價廉等。
1.3催化劑的選擇
許多傳統(tǒng)的有機反應(yīng)用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑,這些液體酸催化劑的共同缺點是:對設(shè)備腐蝕嚴重,對人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護環(huán)境,多年來人們從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料入手,大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,這種催化劑選擇性高,乙苯收率超過99.6%,而且催化劑壽命長。
2化學(xué)反應(yīng)的綠色化
為了節(jié)約資源和減少污染,合成效率成了當(dāng)今合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點。合成效率包括兩方面,一是選擇性(化學(xué)、區(qū)域、非對映體和對映體選擇性),另一個就是原子經(jīng)濟性,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,理想的原子經(jīng)濟反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百的轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物,實現(xiàn)廢物的“零排放”。為此,化學(xué)化工工作者在設(shè)計合成路線時,要減少“中轉(zhuǎn)”、增加“直快”、“特快”,更加經(jīng)濟合理地利用原料分子中的每一個原子,減少中間產(chǎn)物的形成,少用或不用保護基或離去基,避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實現(xiàn)原子經(jīng)濟反應(yīng)的有效手段很多,在些不作贅述。
3生物技術(shù)的應(yīng)用
生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿。生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分,生物化工是21世紀最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一,它將成為創(chuàng)造巨大社會財富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術(shù)已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機化工原料、精細化學(xué)品的制造等方面得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)展綠色化學(xué)的角度出發(fā),它最大的特點和魅力就在節(jié)約能源和易于實現(xiàn)無污染生產(chǎn)而且可以實現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實現(xiàn)的化工過程,其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此,生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。
綠色化學(xué)是人類的一項重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué),從而使我們對環(huán)境的治理可以從治標中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對環(huán)境保護產(chǎn)生重大影響,而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。
參考文獻
1朱清時.綠色化學(xué)和新的產(chǎn)業(yè)革命[J].現(xiàn)代化工,1998(6)
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2.各項政策不到位。
建議政府、化學(xué)界、環(huán)保界,尤其是教育界應(yīng)根據(jù)實際情況設(shè)立綠色化學(xué)及綠色化學(xué)教育獎項,提出各種綠色化學(xué)教育的政策法規(guī),建立合理的綠色化學(xué)化工教育考核制度。相信有各種政策的保障,各種獎項的頒發(fā),必將會加速全社會綠色化學(xué)意識的形成,實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
3.教育體系不完善。
教師在課堂教學(xué)、實驗教學(xué)過程中應(yīng)始終貫徹綠色化學(xué)思想,要讓學(xué)生了解綠色化學(xué),樹立起綠色化學(xué)意識,培養(yǎng)其從事綠色化學(xué)研究與開發(fā)的能力。然而,我國目前的高等教育機構(gòu)還沒有形成完備的綠色化學(xué)教育體系,更不用說基礎(chǔ)教育了。因此應(yīng)該建立起一系列合理的綠色化學(xué)教育體系,以促進綠色化學(xué)教育的順利發(fā)展。綠色化學(xué)的發(fā)展將對環(huán)境保護起重大作用,它為人類的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)保證。綠色化學(xué)進入教育領(lǐng)域,從而進入化學(xué)教育,符合時代的呼喚。
二、有機化學(xué)教學(xué)中開展綠色化學(xué)教育的策略
1.在有機化學(xué)課堂教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育。
面對化學(xué)學(xué)術(shù)界悄然進行的綠色革命,廣大的化學(xué)教育工作者不能無動于衷,尤其是將來作為社會的科技革命主動力的大學(xué)生更應(yīng)該受到綠色化學(xué)教育,這就要求我們講究策略,指行動或行動計劃,以及為解決某問題或達到某目標而有意識做出的各種活動??上驳氖牵壳耙延胁糠种攸c大學(xué)如中國科技大學(xué)開始開設(shè)“綠色化學(xué)”課程。但是,仍然有不少高校的教師未能意識到將此重要的新信息傳遞給學(xué)生的重要性。另外,雖然有部分高校已開始著手為研究生或高年級本科生開設(shè)“綠色化學(xué)”課程,但在當(dāng)前相當(dāng)多的高校存在教學(xué)課時緊張的狀況下,又帶來了專門的教學(xué)時間難以安排的新矛盾。因此,在有機化學(xué)教學(xué)中進行綠色化學(xué)教育的滲透,不失為解決問題的好辦法。在有機化學(xué)教學(xué)中進行綠色化學(xué)教育的滲透。具體來說,就是在進行有機化學(xué)教學(xué)時,對教學(xué)內(nèi)容涉及有關(guān)綠色化學(xué)知識的方面,給予適時地、適量地介紹,通過這種畫龍點睛的教學(xué)改革,可使學(xué)生在潛移默化中受到綠色化學(xué)教育。同時又不對原本非常緊張的教學(xué)安排造成新的沖擊。
2.在有機化學(xué)實驗教學(xué)中加強綠色化學(xué)教育。
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。有機化學(xué)實驗是化學(xué)科學(xué)賴以形成和發(fā)展的基礎(chǔ),是檢驗化學(xué)知識真理性的標準,是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)容和手段。有機化學(xué)實驗也是化學(xué)教育的最有效的教學(xué)形式。除此之外,有機化學(xué)實驗還具有重要的教育教學(xué)功能。從認識角度看,有機化學(xué)實驗是為學(xué)生提供化學(xué)教學(xué)認識問題的主要途徑,它為學(xué)生檢驗有機化學(xué)理論、認識有機化學(xué)科學(xué)知識、驗證有機化學(xué)假說提供了科學(xué)依據(jù)。從方法論角度看,有機化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗操作過程、實驗方法的重要手段。從教學(xué)論的角度看,有機化學(xué)實驗?zāi)軇?chuàng)設(shè)一定教學(xué)情景,轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生可以從有機化學(xué)實驗現(xiàn)象中去認識有機物,并通過自己的操作來培養(yǎng)各種能力,進而促進思維的發(fā)展和綜合能力的提高。教師將有機化學(xué)實驗置于一定的化學(xué)教學(xué)情景下,為實現(xiàn)一定的化學(xué)教學(xué)目的,而展開的一系列教學(xué)活動,就是所謂的“化學(xué)實驗教學(xué)”。有機化學(xué)實驗教學(xué)是有機化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,其對學(xué)生的科學(xué)思維、動手能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)起著重要的作用。有機化學(xué)實驗教學(xué)與綠色化學(xué)的聯(lián)系最緊密、最直接,是培養(yǎng)學(xué)生“從我做起”的好陣地,也是培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)意識的重要途徑。有機化學(xué)實驗教學(xué)能促進學(xué)生在知、情、意、行等方面統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展。有機化學(xué)實驗是有機化學(xué)學(xué)科的基石和學(xué)生可以直接感知的事實,通過有機化學(xué)實驗教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識是一個最好的切入點。在實驗教學(xué)中開展綠色化學(xué)教育是歷史的必然。當(dāng)然,綠色化學(xué)與有機化學(xué)有著天然的血肉聯(lián)系。因此,在有機化學(xué)實驗教學(xué)中滲透綠色化學(xué)是最為合適的。學(xué)生在做實驗的過程中,通過自己親身體驗來理解綠色化實驗確實能減少或根本不產(chǎn)生污染,從而形成綠色化學(xué)意識。將一些傳統(tǒng)實驗方法與經(jīng)過綠色化改進的綠色化實驗方法進行比較,以此來說明通過用改進的綠色化實驗向?qū)W生滲透綠色化學(xué)教育是有效的途徑。
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1.大力推行微型實驗
微型實驗是在滿足獲取化學(xué)信息的前提下,對實驗進行重新設(shè)計,旨在利用較少的化學(xué)藥品和較小的裝置就能得到相同的實驗效果.微型實驗中的化學(xué)藥品用量為常規(guī)用量的百分之一甚至千分之一,這樣可大幅減少實驗排放物對環(huán)境的污染程度,改善實驗室環(huán)境,而且操作比較簡便、節(jié)約實驗成本、保護學(xué)生身體健康和實驗環(huán)節(jié),同時可以達到教學(xué)目標,代表綠色化學(xué)思想的發(fā)展方向.例如,微型實驗中的儀器可利用身邊的廢舊物品自制而成,可用塑料吸管替代移液管、用小玻璃瓶制作酒精燈、用片劑鋁塑包裝板制作點滴板,用一次性針管針頭聯(lián)合內(nèi)加小玻璃珠的乳膠管制成酸堿滴定管.還可將啟普發(fā)生器、容量瓶等微型化.在設(shè)計實驗內(nèi)容時,可將實驗過程經(jīng)過重新設(shè)計,將實驗技術(shù)、儀器和方法相似或相近的實驗改進同時進行,將某些實驗的廢棄物可作為另一個實驗原料的兩個實驗串聯(lián)進行,從而節(jié)約藥品和時間.
2.規(guī)范實驗操作步驟
在進行實驗教學(xué)過程中,對于裝置的連接、試劑的選擇、藥品的稱量、實驗生成物的傾倒等都要嚴格規(guī)范操作規(guī)則,從而達到減少實驗事故和環(huán)境污染、節(jié)約能源和藥品的目的.例如,在進行實驗前要認真檢查裝置的氣密性,防止有毒氣體泄漏;在處理“三廢”時,要嚴格按照無害化處理后再排放,防止污染環(huán)境;在聞氣體時不要敞開容器口,防止氣體浪費;為避免人體受傷害,一定要在通風(fēng)櫥中進行揮發(fā)性較強物質(zhì)的實驗;在點燃易燃氣體前一定要驗純;在制乙烯時一定要將碎瓷片放入反應(yīng)混合液中,稀釋濃硫酸時要防止暴沸;配制銀氨溶液時,要隨配隨用等;而且對于氫氣和氧氣的爆鳴實驗要加以改進,防止對學(xué)生造成傷害;通過規(guī)范實驗操作,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)和安全意識.
3.正確處理剩余藥品和廢液
實驗結(jié)束后要正確處理剩余的藥品和廢棄液體.根據(jù)國家排放標準可采取的處理廢棄物方法有燃燒、分解、回收循環(huán)利用、吸收和中和等.做完實驗后,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把酸堿鹽等給累廢渣廢液分別倒入相應(yīng)回收容器,將銅、鋅、鐵、鋁等金屬片放到指定的地點進行回收利用,除此之外,減少環(huán)境污染也可通過增加尾氣吸收裝置實現(xiàn).例如,在做濃硫酸脫水實驗中,可用水槽液封濃硫酸和蔗糖產(chǎn)生的刺激性氣體,減少其排向空氣中的量,減少污染;在制取氯氣時,可用氫氧化鈉溶液吸收向上排氣法剩下的多余氯氣.而對重金屬廢液進行處理,一般通過回收的方法實現(xiàn)實驗?zāi)┒颂幚淼木G色化.在處理生成的廢棄物時統(tǒng)一處理,減少對環(huán)境的二次危害.
三、在課外活動中延伸綠色理念
1.開展綠色化學(xué)專題活動
除了課堂進行教材知識講解和做化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念,還應(yīng)該開展各種綠色化學(xué)專題活動,激發(fā)學(xué)生探索綠色化學(xué)的興趣.例如,可通過邀請化學(xué)方面的專家來學(xué)校舉辦綠色化學(xué)知識講座、向?qū)W生宣傳綠色化學(xué)的科普知識.同時,在平常的板報活動中,鼓勵學(xué)生將化學(xué)中與環(huán)保有關(guān)的知識設(shè)計在板報中進行宣傳教育.化學(xué)組教師可合作舉辦化學(xué)文化節(jié),設(shè)置關(guān)于綠色化學(xué)方面的問題舉辦競賽活動、讓學(xué)生設(shè)計與化學(xué)有關(guān)的綠色環(huán)保產(chǎn)品等,在全校形成宣傳效果.也可組織學(xué)生對周邊生活的區(qū)域進行參觀調(diào)查,對周圍的鋼鐵廠、造紙廠、污水河進行參觀,使學(xué)生了解其生活環(huán)境的實際情況并了解化工生產(chǎn)過程,鼓勵其利用自己學(xué)過的知識解決生活中遇到的實際問題,提升其綠色化學(xué)意識.也可鼓勵其參與環(huán)境問題,揀拾白色垃圾、拒絕一次性東西的使用、告別塑料袋、回收廢舊電池等.
2.設(shè)計實踐性調(diào)研課題
教師利用假期等時間安排具有實踐性的調(diào)研課題,讓學(xué)生走向生活,發(fā)現(xiàn)生活中運用綠色化學(xué)的方法.通過對本地區(qū)生活垃圾的處理、分類及回收等問題進行調(diào)研,提出解決的方法.首先要設(shè)計調(diào)查問卷,然后對班級學(xué)生進行分組,安排組長帶領(lǐng)本組人員進行調(diào)查.包括家用洗衣粉品牌及主要化學(xué)成分、廢舊電池的處理方法、買菜時采用的包裝物材質(zhì)、生活污水的排放和處理等,根據(jù)對所調(diào)查與化學(xué)有關(guān)的生活數(shù)據(jù)進行分析,利用所學(xué)的化學(xué)知識分析其采用的物質(zhì)及對其的處理方法對環(huán)境的作用,調(diào)動其學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,樹立綠色化學(xué)理念.
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(一)貫徹綠色化學(xué)的核心理念
隨著人類生存環(huán)境逐年遭到破壞,人們逐漸意識到了可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境對以后生活的重要性,這也是發(fā)展綠色化學(xué)的重要目的。如何更好地將綠色理念滲透中職化學(xué)教育中,將是未來學(xué)校和教師共同面臨的實際問題。因此教師應(yīng)把綠色理念應(yīng)用于基礎(chǔ)知識和技能的傳授中,讓學(xué)生能夠把綠色化學(xué)思維貫穿于整個專業(yè)的學(xué)習(xí),以便更好地在以后的工作中將綠色主題應(yīng)用于實踐。伴隨著科學(xué)和社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們已經(jīng)不僅僅追求物質(zhì)上的滿足,更多的是希望生活質(zhì)量的提高。人們關(guān)注綠色、可持續(xù)的能源和材料,可持續(xù)可循環(huán)將是當(dāng)今社會發(fā)展的必然趨勢,因此,綠色化工的工業(yè)理念勢在必行[1]。對于我國來說,存在資源缺乏、生態(tài)失衡等問題,推廣綠色化學(xué)工業(yè)已經(jīng)迫在眉睫。所以教師應(yīng)該大力推廣綠色的工業(yè)模式,提升學(xué)生的社會責(zé)任感和創(chuàng)新理念,這是素質(zhì)教育倡導(dǎo)的重要教育思想。作為國家未來的技術(shù)人員,關(guān)注人類生存發(fā)展的化學(xué)問題,提升中職學(xué)生的綠色環(huán)保意識,對化學(xué)化工的創(chuàng)新思維進行專項的教育訓(xùn)練,有利于讓學(xué)生從科學(xué)的角度對綠色化學(xué)有深刻的認識,發(fā)揮技術(shù)人才的優(yōu)勢,降低化工行業(yè)的危害,從而使綠色化學(xué)能夠可持續(xù)發(fā)展。
(二)提高學(xué)生的環(huán)保意識
綠色化學(xué)和環(huán)境保護有著密不可分的聯(lián)系,是社會實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,防止環(huán)境破壞的重要理念。作為以后社會的建造者,學(xué)生應(yīng)從根本上認識到綠色化學(xué)對于化工行業(yè)的意義,提高自身環(huán)保的意識,提高對中職化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情。教師可以通過對教學(xué)內(nèi)容的研究解讀,利用化學(xué)知識中蘊含的生活元素,合理地添加綠色知識的教學(xué),這有利于調(diào)動課堂氣氛,對于學(xué)生學(xué)習(xí)和探索化學(xué)奧秘有著深刻意義。教師還可以利用社會熱點、生活經(jīng)歷等學(xué)生感興趣的話題和現(xiàn)象,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和探索其中的綠色化學(xué)因素,從而更好地運用身邊的事物對知識進行理解,更清楚地理解可循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)發(fā)展理念。通過師生互動的教學(xué)方法讓課堂的氛圍得到充分的調(diào)動,還能讓學(xué)生對知識的探索欲望得到激發(fā),學(xué)生通過對知識點的提問和探討,產(chǎn)生主動了解綠色化學(xué)的熱情。
二、綠色化學(xué)在中職化學(xué)教學(xué)中的滲透
(一)利用實驗教學(xué)滲透綠色理念
中職課堂教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,對于化學(xué)學(xué)科更是如此?;瘜W(xué)本身有著深奧抽象的專業(yè)特點,需要教師利用大量的化學(xué)實驗引導(dǎo)學(xué)生從本質(zhì)上學(xué)習(xí)理論知識。同樣,在中職化學(xué)教學(xué)過程中,教師可以通過結(jié)合實驗的方式,將綠色化學(xué)理念滲透給學(xué)生。教師在不降低實驗效果的前提下,合理地減少化學(xué)物質(zhì)和能源的用量,同時采用通風(fēng)通氣等裝置,避免實驗產(chǎn)生的不良氣體污染和傷害,對實驗產(chǎn)生的有害氣體要注意收集,避免造成污染的同時能實現(xiàn)再回收利用,以此讓學(xué)生的綠色化學(xué)意識不斷強化,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中認識綠色化工生產(chǎn)的重要性。同時教師可以利用社會實踐活動,定期帶領(lǐng)學(xué)生參觀化工廠,讓學(xué)生了解工廠的生產(chǎn)理念和存在的不足,并針對綠色化學(xué)的先進技術(shù)和缺點進行總結(jié)。教師還可以組織學(xué)生開展環(huán)保宣傳活動,提高學(xué)生環(huán)保意識的同時加強學(xué)生的動手動腦和溝通能力。學(xué)校定期開展環(huán)保主題的討論,讓學(xué)生主動參與課堂教學(xué)中來,也可以利用評比等形式展開環(huán)保教學(xué),讓學(xué)生從身邊的小事學(xué)習(xí)到環(huán)保知識,并明確綠色化學(xué)的重要性[2]。
(二)利用多媒體滲透綠色化學(xué)知識
隨著科技的發(fā)展,多媒體互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)事業(yè)中,利用投影、幻燈片、視頻動畫等方式,提高了教學(xué)質(zhì)量,引發(fā)學(xué)生對綠色化學(xué)知識的興趣。在化學(xué)課堂上,教師利用多媒體課件中的視頻及動畫效果,可以有效地解決教學(xué)中出現(xiàn)的難點,而對于大多數(shù)中職學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)不是很好的情況,如何重拾起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對化學(xué)學(xué)科的熱情將是教師要研究解決的問題。究其原因是學(xué)生對化學(xué)科目里涉及的一些抽象知識不能理解性記憶,靠死記硬背又不能將知識運用到實際中去,所以如何讓學(xué)生通過理解的方式記憶知識成為中職化學(xué)教學(xué)的難點。運用多媒體等方式對化學(xué)實驗和習(xí)題進行講解,讓多媒體作為輔助教學(xué),學(xué)生能夠更清晰地觀察到實驗的過程和結(jié)論,解除了一些化學(xué)實驗帶來的危險性。并且有些化學(xué)實驗的現(xiàn)象不明顯且反應(yīng)速度快,不能很清楚地觀察到實驗的本質(zhì),所以教師采用多媒體的方式將化學(xué)過程清晰完整地展示在學(xué)生面前,活躍了課堂的學(xué)習(xí)氣氛,激發(fā)了學(xué)生的思考能力,提高了課堂上的互動性。教師要注意增加學(xué)生討論研究的環(huán)節(jié),不要一味地采用灌輸式的教學(xué)方式,應(yīng)該讓學(xué)生從不同的視角進行討論總結(jié),鍛煉學(xué)生的語言表達能力和總結(jié)歸納能力。教師要將綠色化學(xué)理念和現(xiàn)今學(xué)生個性相融合,要鼓勵學(xué)生敢說敢做不怕錯的探索創(chuàng)新精神。多媒體技術(shù)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,利用多媒體的獨特和新穎的特點培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的欲望,把原本枯燥難理解的知識點轉(zhuǎn)化為有趣又簡單的動畫形式,進而將學(xué)習(xí)過程變成了一種樂趣[3]。教師可以通過鮮明逼真的畫面,形象地展示模擬的化學(xué)現(xiàn)象,讓學(xué)生更清晰地觀察到化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的有害物質(zhì),從中懂得綠色化學(xué)展開的必要性。
(三)通過化學(xué)習(xí)題滲透綠色理念
篇5
在化學(xué)反應(yīng)中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應(yīng)用的一個途徑。以石油化工為例,生產(chǎn)過程中烴類選擇性氧化反應(yīng)較為普遍,作為一種強方熱性反應(yīng),具有生成物不穩(wěn)定、易進一步氧化等特征,所以,催化反應(yīng)中此反應(yīng)并非最佳選擇,生成物的不穩(wěn)定也不利于提取最終產(chǎn)物,所以,為改善這種情況,使用選擇性高的試劑是最佳途徑。如此一來,不僅可以降低成本,節(jié)約資源,還能夠降低分離產(chǎn)品的難度提升純度,無疑實現(xiàn)了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學(xué)工程在這方面的研究實踐也非常熱門。隨著越來越多的化學(xué)反應(yīng)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑對提升反應(yīng)速率效果顯著,所以目前化學(xué)工藝領(lǐng)域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發(fā)展方向不一,不僅有利于工業(yè)的發(fā)展,對于推動化學(xué)分子深入研究也有助益,分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。
2.綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用
分析綠色化學(xué)工藝是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發(fā)也彰顯了當(dāng)前世界范圍內(nèi)節(jié)能減排的重要性。長達兩百余年的工業(yè)化路程,使得人類活動對自然資源環(huán)境的危害越來越大,尤其中國作為當(dāng)前世界最大的工業(yè)國,“三廢”問題十分突出,PM2.5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍,將資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業(yè)作為與人們生存發(fā)展息息相關(guān)的企業(yè),石油化工與煤炭除去提供能源之外,還提供多種衍生化工產(chǎn)品為人們衣食住行服務(wù),生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當(dāng)前必須積極發(fā)展綠色化工工藝,以達到節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。就目前而言,節(jié)能減排的實現(xiàn)途徑主要以下幾種:研發(fā)新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進清潔工藝從源頭控制污染;利用技術(shù)和工藝創(chuàng)新打造可循環(huán)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟等。綠色化學(xué)工程與工藝作為節(jié)能減排目標得以實現(xiàn)的重要保障,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,就目前來說,主要以三種表現(xiàn)為主,分別是清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)的應(yīng)用及生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。
綠色化學(xué)工程與工藝使用生物技術(shù)服務(wù)可再生能源的合成,像有機化合物原料的應(yīng)用經(jīng)歷了從動植物到石油煤炭的發(fā)展過程,現(xiàn)如今已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用各類再合成的有機化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業(yè)酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學(xué)催化劑相比,具有反應(yīng)條件溫和、生成物優(yōu)良、污染少等優(yōu)勢,對于當(dāng)前化工領(lǐng)域而言,生物酶的利用和研發(fā)就成為了綠色化工的重要發(fā)展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環(huán)城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應(yīng)完全無副產(chǎn)物,對工業(yè)生產(chǎn)而言有多重積極意義。
除此之外,綠色化工工藝還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,生活中有眾多具體應(yīng)用實例。比如空調(diào)制冷多使用氟利昂,會造成臭氧層空洞、紫外線增多、溫度升高,目前正積極尋求替代品且朝著低能耗方向發(fā)展,無磷洗衣粉減少對河流水域污染和人體健康的危害,可降解塑造制品對土地、水源危害都將進一步減輕,清潔汽油的使用可對大氣污染降低,以上種種嘗試都說明了在生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,綠色化工工藝所發(fā)揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發(fā)與應(yīng)用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不僅經(jīng)濟環(huán)保,發(fā)展前景好,且制備生產(chǎn)對自然資源的消耗、對環(huán)境的危害都不斷降低,證實了綠色工程化工應(yīng)用的優(yōu)越性。
篇6
1.原因。近年來,環(huán)境污染加重,并且生態(tài)系統(tǒng)完整性遭受破壞,這對人類賴以生存的家園產(chǎn)生了不利影響。為了改變這一現(xiàn)狀,引導(dǎo)化學(xué)工業(yè)良性發(fā)展,務(wù)必滲透綠色化學(xué)理念,加強綠色化學(xué)教育。在高中化學(xué)實驗教學(xué)中潛移默化滲透綠色化學(xué)理念,以此擴大傳播范圍,推動化工產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展,能夠形成人與自然和諧共處關(guān)系,這對社會持續(xù)發(fā)展有積極影響。2.意義。首先,能為綠色化學(xué)研究提供支持,促進綠色化學(xué)研究工作深入、持續(xù)推進。其次,強化學(xué)生綠色化學(xué)意識,規(guī)范學(xué)生化學(xué)實驗行為。例如,學(xué)生在綠色化學(xué)理念引導(dǎo)下,嚴格遵守化學(xué)實驗操作要求,化學(xué)實驗完成后,妥善處理化學(xué)試劑及設(shè)備,以免產(chǎn)生污染。第三,落實科學(xué)發(fā)展觀,學(xué)生能夠正確認識人與自然和諧發(fā)展的重要性,進而學(xué)生能夠主動學(xué)習(xí)化學(xué)知識,掌握化學(xué)實驗操作技能,為生態(tài)環(huán)境保護貢獻力量。例如,學(xué)生學(xué)習(xí)SO2性質(zhì)、掌握SO2用途后,實驗過程中正確拿取試劑、存放試劑,工廠實習(xí)期間,按照相關(guān)要求完成SO2排放任務(wù),以免對自然環(huán)境產(chǎn)生污染。
二、高中化學(xué)實驗教學(xué)中綠色化學(xué)理念應(yīng)用分析
篇7
在初中化學(xué)教學(xué)中除了要培養(yǎng)學(xué)生的綠色理念,還要注重對綠色理念的應(yīng)用,將其合理應(yīng)用到課外活動中,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣,更好地開展各種活動.合理組織課外活動,也能提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力.這是落實綠色化學(xué)理念的重要平臺.教師可以組織興趣學(xué)習(xí)小組,開展化學(xué)知識競賽等活動,以所學(xué)的初中化學(xué)知識為基礎(chǔ),介紹生物系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動等,學(xué)習(xí)人類活動與大氣、水體、森林、植物之間的關(guān)系,學(xué)生通過學(xué)習(xí)之后更加明白環(huán)境保護的重要性.同時,學(xué)習(xí)環(huán)境保護、新能源利用、食品衛(wèi)生保健等,提高學(xué)生的環(huán)保意識,讓學(xué)生利用所學(xué)化學(xué)知識指導(dǎo)自己的實際行動.還可以采用課外宣傳、講座等形式,介紹人們所關(guān)注的環(huán)境問題,豐富學(xué)生這方面的知識,進一步提高學(xué)生的環(huán)保意識,將所學(xué)知識有效應(yīng)用到日常生活之中,從而提高學(xué)習(xí)效率,同時提高初中學(xué)生的化學(xué)知識應(yīng)用能力.
三、考試練習(xí)中應(yīng)用綠色化學(xué)理念
在考試和練習(xí)過程中,適當(dāng)增加綠色化學(xué)理念方面的內(nèi)容,有意識地加強訓(xùn)練,指導(dǎo)學(xué)生的日常行動.在布置習(xí)題和練習(xí)時,要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和課要求,精心設(shè)計習(xí)題,合理設(shè)置環(huán)境保護方面的練習(xí),提高學(xué)生的環(huán)保意識.例如,在講“水的組成”后,教師可以設(shè)置習(xí)題:水資源保護,節(jié)約用水的主要對策有哪些?在做“硫在氧氣中的燃燒”實驗時,為降低對周圍環(huán)境的污染,可以采取哪些有效的環(huán)境保護對策?這些習(xí)題和練習(xí)與環(huán)境保護息息相關(guān),也是培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識的重要策略.通過這些習(xí)題和練習(xí),能夠培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識,使學(xué)生將綠色化學(xué)理念的相關(guān)理論熟記在自己腦海中,并落實到自己的實際行動中,在日常生活中積極采取相應(yīng)對策,加強對周圍環(huán)境的保護工作.
篇8
化學(xué)試劑是化學(xué)課堂的基本元素,是學(xué)生認識自然的小縮影.有些化學(xué)藥品或試劑會帶了一定的污染,教師可以組織學(xué)生展開討論,利用化學(xué)知識分析藥品的性質(zhì),結(jié)合“綠色實驗”的原則,來選擇污染小、可循環(huán)使用的化學(xué)試劑,使學(xué)生處處見了綠色.例如在學(xué)習(xí)“氧氣的制備”時,教師就可以組織學(xué)生對“氧氣的制法”進行討論,讓學(xué)生認真的分析高錳酸鉀、氯酸鉀和二氧化錳、雙氧水和二氧化錳這三種制取氧氣的方法,從中選擇簡單合理的方法來,這個問題有效的激發(fā)了學(xué)生的主動性.學(xué)生很快的進入了討論的環(huán)節(jié),紛紛的說出自己方法的優(yōu)點,教師鼓勵學(xué)生之間的相互比較、自評和互評,使得學(xué)生在相互的討論中,認識到自己思考上的不足,借用其他學(xué)生的優(yōu)勢來突破自己的思維,討論進行的非常激烈.最終,學(xué)生利用列表的方式,將這三種方法的有缺點進行對比,得到這樣的結(jié)論:使用高錳酸鉀和氯酸鉀這樣兩種方法制取氧氣,都最后都得到了混合物,且較難做分離處理;而使用雙氧水來制取氧氣,不僅操作簡單,而且二氧化錳很容易的就可以回收.通過學(xué)生的積極討論對比,學(xué)生深入的理解了制取氧氣的三種方法,在選擇的基礎(chǔ)上滲透了;綠色化學(xué)的理念,從小小的試劑選擇上建立了學(xué)生的節(jié)儉意識,同時也激發(fā)了學(xué)生有沒有更好的制取氧氣方法的探索,誘導(dǎo)了學(xué)生向更好、更科學(xué)的高峰邁進.
三、改進實驗裝置創(chuàng)新綠色化學(xué)
演示實驗或?qū)W生實驗用到的試劑量都比較少,有時會忽略污染物質(zhì)對空氣的排放和污染.教師就要抓住實驗當(dāng)中的這一點,和學(xué)生一起探索更好的實驗器具、步驟,來改進實驗的裝置,從而使學(xué)生的綠色化學(xué)落在實處、落在具體的實驗中,感覺綠色環(huán)保就在我們身邊.例如在學(xué)習(xí)“一氧化碳還原氧化銅”的實驗時,由于一氧化碳的排放有毒,而且操作時間也比較長、現(xiàn)象不是很明顯,教師就可以組織學(xué)生積極思考,設(shè)置環(huán)保、快捷的實驗,在教師的引導(dǎo)和提示下,學(xué)生設(shè)計了如下實驗:在一個底部有少量澄清石灰水的燒瓶中,充滿一氧化碳,并用橡皮塞蓋住,橡皮塞的上面插入一根較粗的呈螺旋狀的銅絲.首先將銅絲拿出在酒精燈上將紅色的銅絲表面灼燒成黑色的氧化銅,然后迅速的將生成黑色氧化銅的一端順著橡皮塞插入燒瓶中,大家會很明顯的看到黑色的氧化銅變?yōu)榱思t色的單質(zhì)銅.最后輕輕的振動燒瓶,底部澄清的石灰水變渾濁.實驗進行的非常順利,現(xiàn)象明顯、所用的時間短,學(xué)生興奮的鼓起掌來.通過實驗的改進,激發(fā)了學(xué)生的興趣,避免了有毒氣體對環(huán)境的危害,也給學(xué)生上了一堂生動的綠色環(huán)保的課,使學(xué)生充分的意識到只要我們肯思考、勤動腦,就一定能夠找出更好、更高效的方法來保護我們的環(huán)境,提高了學(xué)生的動腦意識,整個課堂取得了非常滿意的效果.
四、結(jié)合實際問題應(yīng)用綠色化學(xué)
化學(xué)來源于生活,最終還要應(yīng)用于生活,幫助我們和大自然和諧相處、互助互利.在教學(xué)中,教師可以充分的利用化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,利用第二課堂讓學(xué)生多接觸生活中的化學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)的意識,用自己化學(xué)知識來解決生活中的問題,領(lǐng)悟綠色化學(xué)的魅力.例如在“世界環(huán)境保護日”之前,讓學(xué)生收集相綠色化學(xué)的資料,組織一次“環(huán)境保護、從我做起”的宣傳活動,學(xué)生的積極性很好,分別從網(wǎng)絡(luò)、書籍、報刊上查找相關(guān)的知識和新聞,了解到了二氧化碳對環(huán)境造成的“溫室效應(yīng)”;有毒氣體的泄露給人們來到的危害,震驚的“博帕爾事件”造成了幾千人的喪生;廢氣的排放造成危害健康的霧霾天氣;著名的“日本水俁病事件”,激發(fā)了學(xué)生對水資源的保護.等等許多相關(guān)環(huán)境的資料和鮮活的事實面前,學(xué)生被深深的觸動了,學(xué)生自發(fā)的準備了環(huán)保的宣傳手冊,指導(dǎo)和建議人們?nèi)绾伪Wo我們的環(huán)境:拒絕使用塑料袋,拒絕使用一次性的筷子,少開一天車少排一點廢氣,倡導(dǎo)人們使用無公害的、節(jié)能的產(chǎn)品,倡導(dǎo)人們保護自己的環(huán)境,愛護樹木,做種一棵樹、多留一片綠.通過學(xué)生的這次活動,使學(xué)生感受到保護環(huán)境需要從我做起、從小事做起,保護環(huán)境是每個人的事情,學(xué)生充分的意識到了這一點,使得綠色信念滲透到了學(xué)生的行為中去,整個活動學(xué)生的積極性很高,環(huán)保意識也大為增強.
篇9
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2.1綠色化學(xué)意識的樹立與培養(yǎng)若想樹立學(xué)生的綠色化學(xué)意識要求教師能夠率先把握環(huán)保低碳理念,并積極實施環(huán)境無害化學(xué)實驗管理模式。為此,應(yīng)首先將綠色化學(xué)的相關(guān)概念及原則融入到課堂管理中,并進行科學(xué)指導(dǎo)。例如,在課前預(yù)習(xí)階段積極引導(dǎo)學(xué)生以查找資料的方式初步了解相關(guān)實驗試劑的毒性及其對環(huán)境產(chǎn)生的損害和影響,并鼓勵學(xué)生不拘泥于教材,通過改良步驟或運用技術(shù)手段減少對生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑的使用,并有針對性地降低有害副產(chǎn)物的產(chǎn)生和排放。再如,應(yīng)密切關(guān)注實驗整體的進行情況,及時糾正一些因意識疏忽而造成的裝置安裝問題,阻止因其導(dǎo)致的儀器損害或有毒物質(zhì)泄漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過教學(xué)過程,潛移默化地影響學(xué)生,使之在觀念上重視化學(xué)實驗綠色化,在學(xué)習(xí)中掌握更新實現(xiàn)綠色化學(xué)目標的方法途徑。另外,可在教學(xué)過程中將能否貫徹綠色化學(xué)意識、積極實施對環(huán)境友好舉措作為考核項目之一,杜絕學(xué)生在實驗過程中不慎造成的藥品浪費、隨意丟棄廢物等現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2實驗試劑的選用與教學(xué)內(nèi)容的革新完善在有機化學(xué)實驗中,難免使用一些易燃易爆、有毒或有腐蝕性的原料,這些試劑不但用量大,而且存在危險和污染,如果能勇于突破定性思維和教材,在保證實現(xiàn)原有教學(xué)目標的同時,有針對性地選取低碳無害試劑,也能起到推廣“綠色化學(xué)”的目的。比如在原料與催化劑的革新方向上,可用無毒高效原料代替有毒原料,用新型催化劑取代腐蝕性嚴重的催化劑。在此試舉兩例:在利用硝酸氧化環(huán)己醇和環(huán)己酮制備1.6—己二酸的實驗中,傳統(tǒng)教科書一般選用高錳酸鉀作為氧化劑。高錳酸鉀具有放熱強烈、有毒等不良特性,并不符合低碳環(huán)保標準,但若改用過氧化氫做氧化劑,則副產(chǎn)物是水,其污染程度不會隨反應(yīng)的進行而增加,部分實現(xiàn)了綠色化學(xué)目標的達成。又如,在乙酸正丁酯制備過程中,將具有腐蝕性、易產(chǎn)生碳化異構(gòu)化等副反應(yīng)的催化劑濃硫酸,改為固體催化劑一水合硫酸氫鈉,不但能夠降低實驗過程中“三廢”的生成量,還能將產(chǎn)品率由70%提高到90%,起到了事半功倍的效果。另外,可選用學(xué)生熟悉的天然食品代替有機藥物完成教學(xué)任務(wù),如在利用茶葉提取咖啡因的過程中使學(xué)生掌握索氏提取器的用法;采用橘皮改良過去使用的苯甲醛完成水蒸氣蒸餾實驗,而蒸餾得到的檸檬烯又具有光學(xué)活性,可將其進一步用作測定旋光度的原料。在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)使實驗內(nèi)容及實施方式趨向低碳環(huán)保。內(nèi)容低碳化主要反映在合成路線的設(shè)計上,可用綜合性較強、合成路線較復(fù)雜的實驗代替目的過于單一的項目。如僅選取溴乙烷的制備這一個實驗,就能夠?qū)W習(xí)吸收有害氣體、蒸餾、分液、萃取、干燥等重要方法,可大大降低實驗項目無意義的重復(fù)性。另外,可適時設(shè)計一些具有連續(xù)性的實驗,使回收到的產(chǎn)物作為反應(yīng)物而被重新利用。如在甲基橙的制備實驗中得到的產(chǎn)物可作為重結(jié)晶實驗的主要試劑而被循環(huán)使用,將制備好的乙酰水楊酸用于阿司匹林原料藥的檢驗等。這樣設(shè)計的優(yōu)勢還在于,因前一產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣將影響后續(xù)實驗的進行,可提高學(xué)生對結(jié)果真實性與可靠性的感悟,通過連續(xù)的實驗過程,培養(yǎng)其環(huán)保節(jié)約意識。實施方式的低碳化主要在劑量的半微量或微量化過程中得以體現(xiàn)。將一些污染較嚴重實驗的規(guī)模進行相應(yīng)的縮小處理,是運用預(yù)防化學(xué)污染的新方法新技術(shù)對常量實驗進行改革的必經(jīng)之路。例如在茶葉提取咖啡因的實驗中,將乙醇用量從150ml降低至70ml即能提取到產(chǎn)物咖啡因,再如環(huán)己酮的制備及苯乙酮的制備實驗中,可將有害原料環(huán)己醇和乙酸酐用量減少到原量的1/5,除提高實驗綠色化外又能有效地提高產(chǎn)率。由此可見,微量實驗值得推廣的原因在于節(jié)約能源減少污染,降低有機實驗的危險性,同時減少了因處理“三廢”帶來的壓力。除此而外,微量及半微量實驗的規(guī)模更接近于科研現(xiàn)狀,它的安全性和低成本大大促進了開放式實驗教學(xué)項目的開出率,提升了學(xué)生的動手能力和膽大心細的實驗態(tài)度,因此,在教學(xué)過程中采取常量和微量實驗交替配合的模式,將更有利于化學(xué)實驗綠色化目標的實現(xiàn)。
2.3合理進行三廢處理在有機化學(xué)實驗中,若不將“三廢”進行合理有效的處理而直接排放,將會對環(huán)境和人體產(chǎn)生一定的污染和傷害。因此在實驗過程中應(yīng)結(jié)合以下幾點有效提高實驗室中對“三廢”的處理效率:
(1)廢氣的處理:實驗中應(yīng)合理使用通風(fēng)櫥,并在尾氣排出裝置處安裝氣體凈化裝置。對于在實驗進行過程中產(chǎn)生的有害氣體應(yīng)用專門的吸收裝置進行吸收。
(2)廢液的處理:可將廢液分類為酸堿及有機試劑進行分別處理。酸堿可混溶中和并調(diào)節(jié)pH值在6.5—8.5之間,并用水將其稀釋后排放;對于乙醇、乙酸乙酯等有機試劑,可在積攢到一定體積后進行重蒸提純,并作為反應(yīng)物應(yīng)用于后續(xù)的實驗中。對于一些在學(xué)校條件內(nèi)無能力進行處理的廢產(chǎn)品,切不可直接將其倒入下水道或排放到大氣中,應(yīng)定期送到專門地點進行生化處理。
(3)廢渣的處理:有機實驗所產(chǎn)生的廢渣一般為有毒易燃易爆的固體,應(yīng)統(tǒng)一回收并將其埋于地下固定地點。尤其需要注意的是特殊但常用試劑的處理方式,如在破損溫度計灑落的微小汞珠上撒上硫粉,使其合成毒性較小的硫化汞,減少環(huán)境損害等。
2.4將節(jié)約意識與綠色化學(xué)觀念相結(jié)合建設(shè)節(jié)約型社會是贏得國際競爭優(yōu)勢的重要戰(zhàn)略之一,作為未來化工行業(yè)的主流人才,我們有必要在化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)過程中重視資源意識和節(jié)約意識的養(yǎng)成。除去精簡實驗項目,控制原料使用量外,也要注意水電的使用,從小處做起,才能將此觀念深植于學(xué)生的頭腦之中。比如在蒸餾回流等步驟中,冷凝裝置一組組相連的搭建方法即可大大降低自來水的用量。
2.5科學(xué)技術(shù)的引入與完善科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展為實驗室實現(xiàn)綠色低碳目標提供了技術(shù)支持和保障,在教學(xué)過程中適當(dāng)引用微波技術(shù)、多媒體技術(shù)已成為實踐教學(xué)的大勢所趨。
(1)微波技術(shù)。微波作為一種新能源,可用于多種化學(xué)實驗之中,已成為一種加速有機反應(yīng)的經(jīng)典技術(shù)。它具有極大提高有機反應(yīng)時間,使受熱體系升溫均勻、控制方便、產(chǎn)率高和產(chǎn)品易于純化等特點。如在合成肉桂酸的實驗中,將苯甲醛等反應(yīng)物的加熱時間由回流1.5小時縮短為微波輻射條件下的20分鐘,在此條件下可降低副產(chǎn)物產(chǎn)量,隨之而來的分離提純步驟減少,基本實現(xiàn)了“零排放”目的。據(jù)目前研究表明,利用微波技術(shù)的化學(xué)反應(yīng),可減少甚至不用溶劑,對環(huán)境污染極低。酯化反應(yīng)、重排反應(yīng)、偶聯(lián)反應(yīng)、酯交換反應(yīng)及有機金屬反應(yīng)均可利用微波技術(shù)實現(xiàn)反應(yīng)速度的最大化。
(2)多媒體技術(shù)。采用多媒體技術(shù)模擬實驗進程是“綠色化學(xué)”理念下值得重視和使用的科學(xué)技術(shù)之一。在有機教學(xué)中,存在一些污染嚴重卻又不得不要求學(xué)生全面掌握的實驗項目,此時借助于計算機技術(shù)呈現(xiàn)真實完整的反應(yīng)過程,可以彌補因?qū)嶒灄l件不足帶來的負面影響。學(xué)生也可學(xué)會在接受傳統(tǒng)課堂教學(xué)的方式外,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,展開全方位學(xué)習(xí),有利于其自主性及創(chuàng)新意識的提高。
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1.2采用高效高選擇性的反應(yīng)原料對于化學(xué)工業(yè)來說,化學(xué)反應(yīng)是決定化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度、充分利用化學(xué)資源等各方面的重要性因素??梢越档凸I(yè)生產(chǎn)的成本,而且能夠提高產(chǎn)物純度,減少無效反應(yīng)產(chǎn)物的排放,節(jié)約化學(xué)資源,在化學(xué)工業(yè)中,有機物的反應(yīng)復(fù)雜,研究機制不確定,所以選擇合適的反應(yīng)原料,不斷提高工業(yè)技術(shù)是對化學(xué)工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。
1.3使用綠色無公害的反應(yīng)催化劑催化劑作為化學(xué)反應(yīng)中能改變反應(yīng)速率的的物質(zhì),在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用廣泛,綠色化學(xué)就是研究生產(chǎn)高效高質(zhì)量的化學(xué)反應(yīng),不產(chǎn)生任何有害物質(zhì),無效產(chǎn)物可以做到循環(huán)利用,無公害。這項生產(chǎn)技術(shù)就是高度依賴化學(xué)反應(yīng)過程中的催化劑,不斷創(chuàng)新,不斷推動綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相關(guān)機構(gòu)已經(jīng)著手研究這些優(yōu)良的催化劑.
2尋找高效綠色的化學(xué)催化劑對提升工業(yè)生產(chǎn)水平的作用
2.1化學(xué)工業(yè)中綠色化學(xué)的應(yīng)用綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染,做到完全無公害無污染,因此它又被稱為清潔化學(xué),應(yīng)用范圍廣泛,它涉及有機合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科。工業(yè)中化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件一般都是高溫高壓,在反應(yīng)過程中,只有適宜的溫度和壓力才能使用現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的技術(shù),另外加上綠色化學(xué)的高效催化劑,這項工程才得以不斷發(fā)展。例如上文提到的低維材料碳納米管,催化裂解反應(yīng)中有很大的化學(xué)功效。
2.2化學(xué)工業(yè)中綠色化學(xué)和現(xiàn)代生物結(jié)合的應(yīng)用。講到了催化劑,這就涉及到另外的技術(shù)性學(xué)科生物技術(shù)。生物技術(shù)的就是高科技與高端專業(yè)知識結(jié)合的產(chǎn)物,學(xué)科內(nèi)又分為細胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學(xué)產(chǎn)業(yè)中主要應(yīng)用于生物化學(xué)。在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中,選取有機的生物材料,主要是動植物的原料,另外也會采用他們經(jīng)過上千年演變的產(chǎn)物—地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑,分別由人工合成以及采用天然動植物的生物酶。這樣能夠滿足現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要,同時也能切合可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)思想,節(jié)約能源,維持現(xiàn)在生態(tài)平衡的狀態(tài),推動化學(xué)工業(yè)發(fā)展。
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在化學(xué)反應(yīng)中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應(yīng)用的一個途徑。以石油化工為例,生產(chǎn)過程中烴類選擇性氧化反應(yīng)較為普遍,作為一種強方熱性反應(yīng),具有生成物不穩(wěn)定、易進一步氧化等特征,所以,催化反應(yīng)中此反應(yīng)并非最佳選擇,生成物的不穩(wěn)定也不利于提取最終產(chǎn)物,所以,為改善這種情況,使用選擇性高的試劑是最佳途徑。如此一來,不僅可以降低成本,節(jié)約資源,還能夠降低分離產(chǎn)品的難度提升純度,無疑實現(xiàn)了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學(xué)工程在這方面的研究實踐也非常熱門。隨著越來越多的化學(xué)反應(yīng)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑對提升反應(yīng)速率效果顯著,所以目前化學(xué)工藝領(lǐng)域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發(fā)展方向不一,不僅有利于工業(yè)的發(fā)展,對于推動化學(xué)分子深入研究也有助益,分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。
2。綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用
分析綠色化學(xué)工藝是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發(fā)也彰顯了當(dāng)前世界范圍內(nèi)節(jié)能減排的重要性。長達兩百余年的工業(yè)化路程,使得人類活動對自然資源環(huán)境的危害越來越大,尤其中國作為當(dāng)前世界最大的工業(yè)國,“三廢”問題十分突出,PM2。5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍,將資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業(yè)作為與人們生存發(fā)展息息相關(guān)的企業(yè),石油化工與煤炭除去提供能源之外,還提供多種衍生化工產(chǎn)品為人們衣食住行服務(wù),生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當(dāng)前必須積極發(fā)展綠色化工工藝,以達到節(jié)能減排、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。就目前而言,節(jié)能減排的實現(xiàn)途徑主要以下幾種:研發(fā)新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進清潔工藝從源頭控制污染;利用技術(shù)和工藝創(chuàng)新打造可循環(huán)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟等。綠色化學(xué)工程與工藝作為節(jié)能減排目標得以實現(xiàn)的重要保障,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,就目前來說,主要以三種表現(xiàn)為主,分別是清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)的應(yīng)用及生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。
綠色化學(xué)工程與工藝使用生物技術(shù)服務(wù)可再生能源的合成,像有機化合物原料的應(yīng)用經(jīng)歷了從動植物到石油煤炭的發(fā)展過程,現(xiàn)如今已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用各類再合成的有機化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業(yè)酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學(xué)催化劑相比,具有反應(yīng)條件溫和、生成物優(yōu)良、污染少等優(yōu)勢,對于當(dāng)前化工領(lǐng)域而言,生物酶的利用和研發(fā)就成為了綠色化工的重要發(fā)展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環(huán)城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應(yīng)完全無副產(chǎn)物,對工業(yè)生產(chǎn)而言有多重積極意義。
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眾所周知,科技的發(fā)展像一把“雙刃劍”,科技的發(fā)展在給人類文明帶來進步的同時,
也使人類自身的生存環(huán)境遭到了前所未有的嚴重破壞。我們感到慶幸的是人類作為地球環(huán)境中的主導(dǎo)者,還有著自我反省的意識和悔改的能力。越來越多的人已經(jīng)逐漸認識到環(huán)境保護的必要性和重要性,環(huán)境保護已經(jīng)成為當(dāng)今世界的一個重要課題。學(xué)校是教育的主要場所。學(xué)校進行環(huán)境教育的有力條件是其他任何部門所無法比擬的,因此,學(xué)校“綠色教育”便在世界各地廣泛興起。因此,中國的學(xué)校綠色教育,作為環(huán)境教育這一偉大系統(tǒng)工程的一個重要環(huán)節(jié)還亟待加強,亦可謂任重而道遠。
二、學(xué)校綠色教育的發(fā)展現(xiàn)狀:不容樂觀
人們的生態(tài)意識尚待增強,人們的環(huán)境素養(yǎng)有待提高。根據(jù)我國的環(huán)境教育的實踐來看,這些方面的素質(zhì)都普遍較低。主要集中表現(xiàn)在環(huán)境情感不深,環(huán)境認知水平低,環(huán)境倫理觀念不強,環(huán)境技能水平不高,環(huán)境習(xí)慣沒有形成自覺。這是一個很嚴重的問題,是一個需要全體公民共同加以解決的的問題,僅僅是單個人素質(zhì)的提高是不成的。在學(xué)校里面就需要科學(xué)規(guī)范的管理和學(xué)生的自覺學(xué)習(xí)和遵守。學(xué)校環(huán)境教育中存在的一些問題亟待解決。這些問題的廣泛存在值得我們思考,它們是作為一個整體的各個方面出現(xiàn)的,我們不能忽略其中的任何一個問題的解決。這一系列問題的出現(xiàn)將會嚴重導(dǎo)致我們進行環(huán)境教育的不良效果,因此我們必須盡快相處辦法對這些問題加以很好地解決。
三、學(xué)校綠色教育的發(fā)展對策:科學(xué)有效
明確教育目標,健全教學(xué)體系。教育的目標隨著社會的發(fā)展而變化,新時期環(huán)境問題已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的課題,經(jīng)濟能否可持續(xù)發(fā)展關(guān)系到未來社會我們的生存和發(fā)展。環(huán)境素養(yǎng)是構(gòu)成未來公民綜合素質(zhì)的一個重要組成部分,因此我們一定要明確教育目標。加強環(huán)境教育的師資建設(shè),加大環(huán)境教育的資金投入。我們都知道教師是教育的主要參與者,學(xué)校綠色教育也不例外。從某種意義上說,學(xué)校綠色教育的開展能否成功,教育質(zhì)量的高低直接取決于環(huán)境教育師資隊伍的強弱。因此我們必須大力加強環(huán)境教育的師資,開展環(huán)境教育的實踐活動,盡快建立環(huán)境教育的評價機制。環(huán)境素養(yǎng)的提高不單是環(huán)境意識的增強和環(huán)境知識的增強,更重要的是在于環(huán)境技能的提高和良好環(huán)境習(xí)慣的養(yǎng)成。對環(huán)境教育的開展試行獎罰分明的評價機制,用以對環(huán)境教育進行鼓勵和鞭策,使我們的學(xué)校綠色教育能在一個良好的生態(tài)環(huán)境教育氛圍中順利開展。
四、學(xué)校綠色教育的發(fā)展歸宿:廉潔文化環(huán)境
環(huán)境友好型校園的內(nèi)涵,指的是全校都彩玉有利于環(huán)境保護的教學(xué)方式、生活方式、消費方式、建立人與環(huán)境良性互動的關(guān)系。環(huán)境友好型校園的特征從本質(zhì)上可以說是一個全校性、綜合性、廣泛性的學(xué)校綠色教育的結(jié)果,根據(jù)目前國內(nèi)外一些綠色學(xué)校的成功典范的考察,可以歸結(jié)為一些共同特征:第一,有一個對環(huán)境友好的課程。第二,具有對環(huán)境友好的教育氛圍。第三,鼓勵校內(nèi)人員全員參與,從可持續(xù)發(fā)展的教育觀出發(fā),學(xué)校作為可持續(xù)發(fā)展觀念的傳遞者和實踐地,應(yīng)當(dāng)提倡公平、民主、尊重、信任、平等觀念。第四,學(xué)校重視校園環(huán)境和當(dāng)?shù)丨h(huán)境教育的資源。第五,社區(qū)與學(xué)校的互相開放。第六,鼓勵以學(xué)生為中心,豐富的教育教學(xué)方式。高舉“綠色”旗幟,實現(xiàn)美好愿望。環(huán)境友好型校園是廣大師生追求的一種理想,也是新時代我們解決環(huán)境問題的必然要求,加強學(xué)?!熬G色”教育,建設(shè)環(huán)境友好型校園,意義非常重大。
參考文獻