《绿色化学实验的有效开展通用14篇》
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一、绿色化学工程与工艺的开发
(一)提高化学反应的选择性在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。
(二)使用无毒无害催化原料随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已� 在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。
二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用
目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。
(一)清洁生产技术的应用清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显著提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显著提高。
(二)与生物技术相互结合的应用在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显著的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石� 在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。
(三)生产环境友好型产品绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。
三、结束语
在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。
绿色化学论文 2
1 概述
环境保护问题是当今各国发展过程中所面临的一个重要问题,也关系着人类社会的可持续发展。由于化学污染导致了一些如酸雨、温室效应、霾等的环境问题,使得人们越来越关注化学污染的问题,并期望找出有效手段减少、避免其造成更大的危害。而随着人们的环保意识的不断增强,对经济的发展的要求也越来越朝着绿色化的方向前进。针对此问题,科学家们提出了绿色化学的概念。绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,旨在从根本上、源头上阻止污染物以降低或消除环境污染。而分析化学绿色化作为绿色化学中的一个重要领域,它的发展对解决化学环境污染有着较大、较重要的要用,对分析化学绿色化方法的探索与发展也意义重大。
2 分析化学绿色化的原则和主题
绿色化学涉及有机合成、生物化学、分析化学等学科,所蕴含的内容十分广泛,它最大的特点就是在开始时就采用预防污染的科学手段,因而能最大程度地实现零排放或零污染。而分析化学绿色化是绿色化学的一个重要组成部分,在进行分析化学实验中也要遵循绿色化学中化学品使用的五个基本原则,即减量使用原则、循环利用原则、回收利用原则、再生利用原则和拒绝使用危害品原则。分析化学实验中若能做到遵循以上五项原则就能够很好地做到分析化学绿色化。
而实现分析化学实验绿色化则要围绕以下四大主题进行:一是保证实验原料的绿色化,因为分析化学实验中要运用到大量的化学试剂,这些化学试剂相互反应之后可能对环境造成污染,若在实验中选用的绿色化的原料能够很好地保证最大限度地降低或消除生成物对环境的污染;二是保证反应条件的绿色化,即对化学实验中要用到的溶剂和催化剂进行选择时,尽量避免使用有机溶剂、选择使用无毒、无害的催化剂;三是做到实验排放的绿色化,在实验的创建上尽可能地设计、使用副产物较少的实验,同时在化学实验结束后,要对实验中产生的实验废料、副产物进行分类处理之后再排放;四是保证生成物的绿色化,即在化学实验中尽量让化学反应中、反应后的。生成物不具有毒性或是毒性较低,且要尽量让生成物易于控制。
3 分析化学绿色化的策略
绿色化学对保证可持续发展战略的顺利实施有着重要意义,而分析化学绿色化在绿色化学中占据相当重要的比重,对解决环境污染与资源短缺等问题有着重要作用。因此,探索分析化学绿色化的有效发展策略十分必要。对此,可以从以下两个方面着手。
3.1 加强分析化学绿色化的教育、加深认识
对于绿色化学的重要性与必要性,有许多人未能正确认识和了解,更不要说分析化学绿色化了。因此,要推行分析化学绿色化并使其行之有效,就要通过一定的手段如加大宣传教育力度以加深人们对其的认识和了解,要重视教育的作用。而对于学校来说,这也是责无旁贷的义务,因为只有学校做好了分析化学绿色化教学的工作,才能培养出合格的化学人才并为分析化学绿色化的事业添砖加瓦。对此,学校要将绿色化学教育融入到分析化学实验教学中,以改进学校分析化学实验教学中存在的只重视实验的有效性而忽视实验对环境造成的污染的不足。在分析化学实验教学过程中,在首次进行化学实验时,教师就要向学生们强调实验的环保性,在此之后教师更要有意识地把一些由化学污染而造成的环境污染的典型案例融入到实验教学内容中,让学生充分而深刻地认识到化学污染的危害性及严重性,增强学生的环保意识与责任感,促进分析化学的绿色化进程。同时,教师在教学中要注重穿插一些绿色化的分析化学实验,鼓励、引导学生进行绿色分析化学实验、使其培养良好的化学实验习惯,以达到较好的教学效果。
3.2 结合绿色化学理念,优化分析化学实验
结合绿色化学理念、优化分析化学实验要从调整实验内容、更新实验形式、消除实验生成物的危害三个方面着手。
首先,要做到分析化学绿色化可以调整化学实验内容,即科学地安排绿色分析化学实验。在教学中要做到这点,一方面要在实验选材上下功夫,即在实验时要尽量选能反映绿色化学的实验内容;另一方面则要根据实际情况对化学实验内容进行优化,即在不影响学生实验操作能力的培养的前提下,删除一些重复且所用药品毒性较大的化学实验、改进一些实验方案以减少或消除化学污染,让分析化学实验教学朝着分析化学实验绿色化的方向靠拢。同时,在实验中还要合理安排实验项目及次序,进行串联实验,从而实现废物利用、减少废物的产生。通过调整实验教学计划,尽可能地使上一个实验中的产生的化学反应物能为下一个实验所用,实现废物利用,在一定程度上减少对环境的污染。这样做不仅有利于实现分析化学绿色化、有利于环境保护,而且对培养并提高学生的科学创新能力和环保意识也有着重大意义。
其次,也可以通过更新实验形式的方式来实现分析化学绿色化。根据实验本身性质,分析化学实验课程内容可分基本分为验证性实验、设计型实验、综合性实验等,这其中有些实验不能满足分析化学绿色化的要求。因此,在分析化学实验中,可以引入一些先进的化学实验方式来实现分析化学的绿色化。在此,推荐在分析化学实验中推行微型化学实验和采用仿真实验。微型分析化学实验是以较少的化学试剂剂量达成实验目的的一种实验方式,因而在减少污染、节省实验开支、节省学时方面具有较大的优势。同时,通过推行微型化学实验也能在无形中提升学生的实验滴水平,因为它对实验操作规范和水平要求更高。由此,推行微型分析化学实验有益于其绿色化的发展。此外,对于那些反应时间长、危险性较大的实验,可以通过一些仿真实验,即计算机多媒体辅助教学,来达成实验目的。在分析化学实验教学中运用计算机多媒体进行模拟仿真实验,最大的优点就是能真正实现零排放、零污染,做到了使分析化学实验绿色化。但需要注意的是,在使用计算机多媒体进行实验教学时,教师不仅要做好讲解工作,也要能激发学生学习的兴趣及学习的主观能动性。
最后,消除化学实验生成物的危害也是分析化学实验绿色化的一个重要任务。对此,在分析化学实验中,对于实验中不可避免地生成的废气、废液、废渣要进行妥善的处理,要做到及时、合理地处理化学废物以达到绿色排放。
在分析化学实验中从以上所述三个方面入手,只有从源头上阻止污染,才能做到使分析化学在绿色化的道路上越走越好。
绿色化学论文 3
[摘要]绿色化学是现代化学发展的必然趋势,是可持续发展理念的重要内容,高校是培养未来化学工程师的摇篮,在高校开展绿色化学教育具有十分重要的意义。
[关键词]绿色化学;化学教育;意义
绿色化学又称为清洁化学,是由美国化学会提出来的一个新概念,绿色化学经过20多年的发展,世界上很多国家已把“绿色化学”作为新世纪化学进展的主要方向之一,成为化学相关学科的一个重要思想,得到全世界广泛的响应。绿色化学的核心是利用化学反应的原理从反应的源头上减少和消除化学化工生产对环境的污染和人类健康的不利影响,从传统的“末端治理”变成“源头预防”,并且使反应物的原子全部转化为期望的目标产物,因此绿色化学不仅是通过防止污染物的生成来保护环境的一种方法,也是增加效率和降低生产成本的一种方法。如今绿色化学的理念已经被国际化学界所认同,并在实际的合成路线开发、生产工艺设计、生产技术改进等方面按照绿色化学提出的12条原则对化工产品进行设计、研究、开发,这必将对生态环境的改善和人们的生活质量的提高产生深远的影响[1]。
1、绿色化学在高校教育中的重要性
随着我国高校教育改革的不断深入与发展,高等教育的人才培养目标已不再是培养单纯的专业技术人才,而是培养具有高度的社会责任感和具有综合专业素质的人才,以适应时代和社会发展的需要。绿色化学作为可持续发展理念的重要组成部分是当代大学生应当具备的基本专业素养[2]。化学学科的改革必然要带动化学教育内容的改革,新的化学教育内容应该不断融入化学学科的新知识、新进展,而绿色化学就是在可持续发展背景下诞生的新学科,绿色化学理念与传统化学生产中的只考虑生产效率而不考虑生产过程中或生产后对环境的污染或者是先污染再治理的理念有本质上的不同,随着绿色化学的发展,绿色化学已变成了一种防止环境污染的生产实践,即在设计化学产品和过程中使其对人类健康和生态环境影响最小,最大程度上节约资源、减少污染,可以说绿色化学是更无害、更便宜、更智慧的化学,将来必定会在社会发展中发挥更大的作用[3]。因此在高校化学教学中加强绿色化学教育是化学学科改革的必然发展趋势,特别是在化学由传统化学转为绿色化学的今天,培养学生的绿色化学思想,能使学生更好的理解绿色化学的原理、方法和合成技术,让绿色化学理念深入思想,不断增强学生环境保护的意识以及社会责任感,已成为高校化学类学科人才培养的目标和方向之一[4]。
2、绿色化学在高校化学教育中的实施
1995年底,清华大学化学系宋心琦等人在《大学化学》上发表文章,介绍“绿色化学工艺”,最早提出应加强绿色化学的教育[5],1998年中国科学技术大学率先为学生开设选修课“绿色化学”,20xx年四川大学设立绿色化学专业博士点,开始了绿色化学专业硕士、博士研究生的培养,此外,一些院校也纷纷成立了绿色化学研究机构,如中国科学技术大学绿色科技研究与开发中心、四川大学绿色化学与技术研究中心等等,但是,仍有不少院校并未完全意识到在高校对化学类学生开设绿色化学课程的重要性,甚至有些化学教育工作者自身都没有绿色化学意识,因此要想更好的将绿色化学内容融入到高校化学课堂教学活动中,就必须首先加强对化学教育工作者绿色化学理念的培养,使其充分认识到绿色化学的重要性,并牢固树立可持续发展的教育观念,其次绿色化学是一门综合性学科,要求化学教育工作者必须具有扎实的化学理论知识,因此要加强化学教育工作者对相关绿色化学知识的学习,查阅相关绿色化学的文献、书籍,并通过网络平台掌握更前沿的绿色化学知识,了解最新的合成路线,化学教育工作者只有不断的提高、增加自身的化学知识素养,才能在课堂教学中,适当地介绍与教学内容相关的绿色化学知识,才能在有限的课堂教学活动中对学生进行绿色化学教育,加深学生对绿色化学重要性的认识。
3、化学实验的绿色化
众所周知,化学是一门以实验为基础的学科,学生在实验的过程中将理论知识与实践结合起来,不仅能提高动手能力,也能加深对理论知识的理解与掌握,虽然高校的化学实验相对化工生产对环境和人体危害较小,但在实验过程中产生的废气、废料、废液,还有对原材料的浪费也是不容忽视的问题,特别是化学类学生作为将来的化学工程师更应该提高绿色化学认识,所
4、结语
绿色化学由开始的思想萌芽到最后将其变成了生产实践,目前绿色化学正在为资源的有效利用、环境污染问题的解决和可持续发展等发挥着越来越重要的作用,高校作为培养未来化学工程师的摇篮,在高校化学教育中开展绿色化学教育具有十分重要的意义,首先通过绿色化学教育让绿色化学理念在学生的头脑中生根发芽,让学生牢固的树立绿色化学意识,为其在以后的工作、生活中打下良好的绿色化学思想基础[6]。其次随着社会的发展,环境污染问题已经发展为关乎人类生存的关键问题,由此可见,将绿色化学理念融入到高校教学内容中,有助于提高学生对环境污染的重视和环保意识的增强[7],激发学生对绿色化学知识的学习兴趣和对绿色化学实验的创新能力。由于绿色化学反应具有产率更高,合成步骤更少,产品性能更好的优势,在高校加强绿色化学教育对提高学生毕业后对市场经济的适应能力,进而提高社会生产效益具有一定积极作用[8]。
绿色化学论文 4
绿色化学理念就是在教学过程中,教师在化学教学过程中,引导和传播可持续发展和环境保护的理念,在学生掌握知识的同时,接受先进的化学学习理念,学习更科学、无污染或少危害的实验方法,力求在实践中贯彻绿色化学理念,引导学生建构起科学有效的绿色化学分析方法。这是现代化学发展的需要,也是未来社会发展的需要。本文就绿色化学理念在高中化学教学中表现和影响展开探讨。
一、推广绿色化学理念的必要性
1、绿色化学理念是未来发展的方向。经济快速发展的同时,人们忽略了环境的保护,资源的珍惜,资源浪费、环境污染、疾病传播等等问题的出现逐渐引起人们的重视。以破坏和污染环境为代价的粗放型经济发展方式已经不符合当期时代发展的要求,绿色化学理念正是一种环保、科学、可持续发展的理念,是当前经济、社会、生态环境发展的需要。这符合当前实际的需求,是未来发展的方向。
绿色化学的发展有利于培养学生的环保意识和环保理念,推广环保行为的进行,自觉将理论运用于实践中,在全社会形成保护环境,减少污染,可持续发展的风尚。
2、利于化学的`推广和进步。新课程教学中大量融入新化学理念,绿色化学是高中教学课程的重要目标。在新课程教学标准中,已经将绿色化学放在了教学的重要地位,化学课程的教学更加强调环境与发展的可持续性。通过绿色化学理念的传播,培要学生的良好方法和操作,从实践中规范日常行为,通过化学教学提高学生的实践能力的同时,减少实验的危害性,增强了安全性,在改良传统实验课程的同时,探索了更先进、科学的实验方法,有助于化学课程的研究和发展,有利于化学的推广和进步。
绿色额化学理念的推广在客观上刺激了现代化学的发展。有利于改良传统实验方法,改良制作工艺,提高资源利用率和推广无污染、环保材料的使用。在客观上刺激了化学实验的改良升级,提倡更加科学、规范、环保的实验。绿色化学理念的传播,推动了现代化学的发展和变革[1]。
二、传统化学教学中面临的问题
学校条件有限,化学实验设施简陋,规范性差。部分学校的规范性建设上较差,为了开设实验课而开设,没有规范的实验设施条件,缺乏合格的化学老师,实验步骤不够规范等等,都容易导致实验过程发生意外。实验的不规范性、不科学性,不仅影响实验效果的呈现,也会造成实验材料的浪费和环境的污染。
传统化学教学中对绿色化学认识不足。传统化学教学中,教师更重视理论知识的传授,没有对学生的意识、素质的培养方面进行引导。有的学生甚至不知道绿色化学的概念。可见传统化学教学对绿色化学的认识和重视程度不够,没有将这一理念贯穿于讲学中,更没有将绿色化学融入教学环节,学生对此没有概念,绿色化学传播范围狭小。
化学实验中过程中,会接触到有毒有害物质。传统化学实验,缺乏绿色化学观念,在实验中,对实验涉及的化学材料不够重视,对有毒有害物质的防范不够规范,缺乏科学、严谨、规范的制度约束。在实验中很容易造成受伤或危害环境的事情发生[2]。
三、如何在高中化学教学中推广绿色化学理念
1、重视绿色化学理念,提高学生绿色化学意识。在高中化学教学中,将绿色化学理念渗透到高中化学教学中的各个层面,教师尤其要明确绿色化学理念的重要性对当前经济社会转型,减少污染、减少能耗,经济社会可持续发展的重要意义。教师在传输知识的同时,要以身作则,引导学生理论与实践相结合,引导学生在实际生活中要减少有害物质的使用,使用无害环保的物质,例如减少一次性方面袋,使用可降解包装袋等行为,倡导学生保护环境,保护资源。
2、在实验过程中对实验生产物质和实验废弃物进行分类处理,严防环境污染。在实验过程中,难免有废弃物的产生,这些物质的处理必须科学、严谨的分类处理,可以分类回收的进行回收,不能回收的要科学、合理、规范的处理,严防环境的污染。
3、改良传统化学实验,降低实验的危险性。严格按照实验的步骤和规范进行实验操作,对传统实验中不合理和不科学的地方进行改良。对实验步骤进行严格要求,规范化学生操作,对实验的场地空间、实验设施、教师配备进行严格要求和考量。对于危害性大和毒性较大的实验材料进行禁用和限用,能替换进行替换。尤其危险性大的实验必须在教师的监控下进行实验。
4、理论与实际相结合,引导学生在日常生活中坚持绿色理念。引导学生将绿色化学理念待入生活,在生活中也使用环保、无危害的产品。例如使用不含氟的牙膏,使用无磷的洗涤产品、不使用一次方面袋、垃圾分类回收等等。在学生意识中培养环保的理念,形成绿色化学的行为习惯,顺应时代的发展,增强社会责任感。
5、引导学生合理利用资源,减少资源浪费。无论在教学中还是实际生活中,尽量减少化学材料的使用,多次循环利用,减少资源的浪费。尤其在教学实验中,规范操作,控制好化学材料的用量和比例,根据实验需求领取材料,将化学实验材料分种类合理放置,将剩余材料进行回收,减少不必要的浪费[3]。
四、结语
目前我国正出处于经济转型的战略时期,同时我国倡导和建设资源节约型、环境友好型社会,主张可持续发展战略,绿色化学理念正是顺应这 在高中化学教学中传播绿色化學理念是时代发展的需要,也是现代化学发展的需要,也是培养未来新人的需要。在高中化学教学中传播绿色化学理念,提高学生环保意识,有利于在全社会形成节约资源、保护环境的意识,产生良好的经济效益、生态效益。
[1]尹博,钟克利。高校化学教学中绿色化学理念的渗透与探究[J].才智,20xx,(08):143-144.
[2]陈默。浅析“绿色化学”理念在高中化学教学中的应用[J].中国校外教育20xx.(05):152-154.
[3]于湛英。浅谈高中化学教学中渗透绿色化学思想[J].生物技术世界,20xx,(09):209.
绿色化学论文 5
一、高职化学教学中培养绿色化学意识
化学教师要更新观念。化学教师已经习惯于传统的教学内容,对于“粗放型”化学研究的内容及其产生化学污染的负面影响问题认为是理所当然的。因此,首先要更新化学教师自身的观念,认识到化学污染是可避免而且应该避免的,树立可持续发展的观念,使传统“粗放型”化学向“集约型”绿色化学转变。第三,化学教育要普及、宣传绿色化学意识,使 绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益,而且说明化学的负面作用是可以避免的,化学科学是有能力消除其自身的副作用的。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代,不但有责任了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学做出应有的贡献,而且要有能力去发展新的、对环境更友好的化学,以防止化学污染。第四,设计开放研究性课题,让学生自主探求解决环境问题的新方式。注意选择布置学生力所能及而又与其自身生活密切相关的课题,如让学生做有关加碘盐的调查报告、本地区降雨酸度的调查、白酒中甲醇含量的调查、水发食品中甲醛含量的调查等,使学生感受到化学污染就在每个人身边,每个人都有责任做推广绿色化学的工作。
二、设计和进行绿色化学实验
除了在课堂教学中随时随地渗透绿色化学思想之外,更重要的绿色化学教育阵地是实验教学环节。在实验中学生可以及时直观地看到或感到化学污染的危害及绿色化学的效益,因此,实施绿色化学教育必须抓住化学实验这一环节。化学实验是化学学科的基石,是体现绿色化学内容、培养学生绿色意识的`主要途径。尤其是高职教育,旨在培养技能型实用型人才,因此更需注重实验教学。高职课程中约有一半以上的知识是通过实验引入的,但是在设计实验的时候却很少关注到绿色化学教育问题。在实验设计中只重视操作方便、装置简单、现象明显,却很少顾及环境污染问题,更谈不上对实验进行绿色化设计。而现在,绿色化学观念的影响已越来越广泛,新一代化学工作者只有尽快跟上时代步伐,接受最先进的绿色化学观念,学习最先进的绿色化学方法,才能对自身的发展、行业的发展乃至整个人类和世界的可持续发展产生有利影响。因此,我们必须在高职化学实验教学中尽快改变这种做法,设计和进行绿色化学实验。具体应从以下几方面入手:
1、选择对环境影响尽可能小的反应物
寻找实验中有毒药品的替代品在不影响实验效果的前提下,将某些易产生有害物质的实验换成无害物质的实验。如在“比较电解质导电能力”的实验中,使用的酸、碱、盐分别是盐酸、醋酸、氢氧化钠,替代了原来对环境有污染的反应物,既达到比较电解质导电能力强弱的目的,又避免氮气的污染。
2、提倡进行微型实验
学生实验微型化,有利于减少污染,增加安全系数。微型化学实验是20世纪80年代在西方掀起的一种试验方法,其优点是试剂用量少,是常量实验的十分之一至千分之一,药品用量小,微量排放,减少了污染。我国在微型化学实验方面取得了可喜研究成果,杭州师范学院的周宁怀教授开发研制成功一套适合微型实验的仪器,可进行一些高职化学实验。为推行微型实验,我们采用常量法和微型实验进行比较。一个班实验采用常量法,在试管中完成,实验用的试剂饱和氯水、溴水、四氯化碳都有毒害,实验时气味很浓,污染严重。另一个班采用微型实验,将试管改为塑料的点滴板,用配套塑料拉成的滴管进行实验,结果试剂用量远低于常量实验,且现象明显,实验室几乎无气味。所以,在保证实验成功的前提下,推广微型实验和少量化学实验,可最大限度减少污染。
3、对部分实验进行改革、整和和规范
例如:铜与浓、稀硝酸的反应实验,反应一旦开始,就不好控制,并会产生有毒气体二氧化氮和一氧化氮,而一氧化氮在试管中立即与氧气结合变成二氧化氮,其自身的颜色却很难观察到。为此,可以这样改进:在一个洁净的针管中加入少许铜片,排除空气;另在一小烧杯中注入稀硝酸并微热;用注射器吸取少量稀硝酸,迅速用小胶帽盖住注射器吸口。当观察到蓝色溶液、无色气体时(活塞会随着气体的产生缓慢外移),打开瓶帽,拉动活塞,吸入空气,会看到气体由无色变成红棕色,此时迅速将气体注入足量氢氧化钠溶液中。上述实验由于进行了少许改进而变得简单可行,效果明显,无污染。部分实验对实验技术、方法、仪器等进行重新设计,把分散的实验综合起来,这样,可防止有毒气体进入空气,而且,还可以节约药品和缩短实验时间。如:铜分别与稀硝酸、浓硝酸的反应,演示实验和学生分组实验都有,如果按课本上做,不仅浪费药品,而且产生释放出一氧化氮与二氧化氮等有毒气体。实践中可把演示实验和学生分组实验合并成边讲边做实验。
4、改进实验仪器
用密封的成品仪器代替有毒实验,避免了有害物质的产生。用密封的成品化仪器来完成有毒的化学实验,这种仪器和药品可循环使用,不存在污染毒害。如碘的升华实验,可用碘锤(密封的成品化仪器)来完成,具体方法是:碘锤一头滴冷水,另一头在酒精灯上加热,因冷水起到冷凝作用,碘升华后凝聚在碘锤上方内壁,反之也可。再如,温度对化学平衡影响实验,可采用密封有二氧化氮的U型胖肚管来进行。
5、注意药品和“三废”的回收处理和再利用
化学实验药物的回收利用是一项不容忽视的工作。将实验药物回收利用能提高药物使用次数,节约能源;保护公共设施,减轻对环境的污染。同时告诉学生大量废弃物长期倒入下水道后可能产生的隐患:制氢气的锌粒和废酸可能在下水道富集引起爆炸,重金属盐类对水质的污染。在学生中大力提倡“三废”的回收利用,如:废酸、废碱的中和处理和循环使用,重金属离子的沉淀转化法等。
绿色化学论文 6
化学化作为人类社会发展的重要基础,在经济建设占有举足轻重的地位,人类社会要可持续发展,就必须走化学化工走绿色发展之路。未来十年间,正是我国迈向“卓越工程师教育培养计划”的关键一步。加速绿色化学化工的发展,为我国走可持续发展和创新型发展之路打下扎实的基础。
当今世界,在面临着资源、环境、能源等一系列挑战的形势下,“可持续发展”这一概念已经在全球范围内达成一致:既要满足当前生存发展需求,又不能损害后代人满足其发展的需要。基于此,“绿色新政”成为了新一轮发展思潮,世界各大经济体都将发展绿色经济作为发展引擎,大力推行新型经济发展模式,抢占经济发展制高点。在这种时代背景下,绿色化学化工的发展也势在必行。
一、绿色化工概念及其实现途径
(一)绿色化学化工的定义。传统的化学化工已经给环境带来了巨大的伤害,并威胁着人类的生存与发展,绿色化学化工致力于从源头上消除污染,并得到了全世界范围的积极回应。绿色化工化学是一场人类意识的革命,也是化学化工的一场质的飞跃,必将造福子孙后代。
绿色化学化工指的是:为减少与消除有害物质对人类健康与环境的威胁所作的化学研究过程与产品设计、开发及生产。绿色化学化工是一个新型婴儿化学化工,它具有非常巨大的需求和发展潜力,是国际化学化工的前沿阵地。
(二)绿色化学化工的实现途径。绿色化学化工的实现主要围绕着原料、化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化来展开的。其核心是从源头上防止污染,这是队传统化学化工的挑战和革命。
(1)强化绿色化化工学意识。绿色化学化工根本区别于传统“三废”办法来治理污染,它要求设计研究者用“预防污染”的思维模式去进行化学化工实验和产品发开,这就需要将绿色化学化工思想贯穿始终,使化学化工的每一个环节与环境无害,在最大限度上追求“院子经济性”。
(2)保证原料无毒无害。传统化学化工研究生产过程中经常会采用到一些有害人体健康、有损环境安全的原材料,如:苯类、醛类、剧毒光气等原来和中间体,这些都不符合绿色化学化工的要求。化学研究和化工生产过程中,应当采用无毒无害的原料。
(3)利用好 “原子经济”反应路线。我们应当充分的利用原材料分子中的每一个原子,以不产生副产物和废弃物为目标,真正做到零排放。这对资源节约和环境保护有着双重意义。
(4)注重催化剂和溶剂的选择。我们应当选择新型、高效、无污染、可回收的`催化剂来提高反应的选择性并避免生成副产品,提高原子的利用率,减少环境的污染;同时也应当大力开发无溶剂反应和水介质体系,着力开发超临界流体介质。
(5)充分利用可再生资源。应积极研究开发传统的煤、石油等不可再生工业原料的替代品,如:淀粉、沼气、糖类等,以此取代传统化学化工原材料,既可以节约资源,又可以保护环境,一举两得。
(6)开发和生产绿色化产品。把采用新型原料、新型工艺、新型配方,生产出对人身体无损,对环境无害的新型绿色化学化工产品作为终极目标,使产品既有合理的使用功能和寿命,又易于回收、再生、降解。如新型制冷剂的开发,解决臭氧破坏的问题。
二、我国绿色化学化工面临的形式
(一)我国面临严峻的资源、环境、能源挑战。众多周知,我国既是总量上的资源大国,又是人均意义上的资源穷国。我国占世界人口总量的21%,国土面积却只有7.1%,耕地和水资源也仅仅占世界总量的7%左右,石油、煤的储量也相对不足。这些资源、环境、能源的严峻形势成我我国发展绿色化学化工所必须面对的一项巨大挑战,这也要求我国必须尽快走上绿色化学化工之路。
(二)我国化学化工同时面临进入WTO的竞争。绿色化学化工科学技术作为新型产业发展的支持与基础,也需要高端技术和智能化设备的技术支持。只有在关键技术上抢占前沿,取得突破,才能保证中国化学化工产业的安全与发展。
(三)紧抓绿色化学化工这一契机。面对着国际范围内绿色化学化工发展潮流,我们应当仅仅抓住机遇,深入贯彻落实“发展纲要”,以发展绿色化学化工创新建设能力为目标,开拓绿色化学 化工自主创新体系,向世界先进水平看齐,学以致用。
三、我国绿色化学化产业工发展对策
(一)注重绿色化学化工人才培养。绿色化学化工产业是高新产业,需要足够的智力支持,这就必需要大力培养绿色化学化工专业人才。首先要贯彻落实我国教育纲要,不断实现教育现代化,建立学习型社会,以培养出高素质、专业化的创新型人才为目标。同时,工科大学作为工程师的摇篮,具有非常重要的历史使命,因此,高校应创新人才培养体质,深入改革办学体制和教育管理办法,建立现代化教育制度,充分发挥高校在国家创新体系中的重要作用。对于化学化工类专业人才的培养,应当格外注意紧紧跟随国际先进工程教育发展的步伐,不断完善、更新教学内容,建设与国际接轨的绿色化学化工特色专业。
(二)发挥政府职能,加大扶持力度。绿色化学化� 应纳入预算,加大财政专项拨款,从税收和银行信贷等政策入手,保证足够的资金来支持具有创新能力的化学化工科学研究和产品研发。同时应当完善法律法规,利用好国际法律法规,加强对自主核心技术的保护和核心知识产权的保护。
(三)建立完善的产业体系。绿色化学化工的终极目标在于实际的应用,是经过化学研究和产品设计开发,最终走向生产的过程,是将先进技术转化为生产力的手段,是改变我国发展模式的具体举措。目前我国新型绿色化学化工产业体系尚不健全,许多好的技术、好的产品还受到产业体系的约束,不能最大限度的得以生产和推广,因此只有建立完善的产业体系,形成流畅的研发、生产、推广一条线,才能最大限度的发挥绿色化学化工在我国社会经济发展中的作用。
绿色化学论文 7
摘要:化学教师有责任在教学中培养学生的绿色化学意识,在课堂教学中综合渗透绿色化学教育知识和理念;在实验及课外活动中培养学生的情感体验和相关能力;将绿色化学渗透到高中化学教学中。
关键词:绿色化学;化学教育;思想教育
随着化学领域的不断发展,人们的生活变得多姿多彩,出现了很多和人类生活息息相关的产业和物品,但是相应的存在很多弊端,地球的资源有限,化学生产中各种不可再生资源的消耗,产生的废弃物造成的环境污染等问题也同样对人们的生活和健康造成威胁。那么,在新课改的要求下,同时为了响应可持续发展战略,在高中化学教学中,对学生进行绿色化学教育,目的是强化学生的环保意识,实现化学教育和环保意识的有机结合,既要体现化学对生活的重要性,又要保证资源的可持续。我们就渗透绿色化学教育的重要性和方法做出叙述。
一、绿色化学的重要性
化学与人们的衣食住行息息相关,渗透在生活中的各个领域。传统的化工产业对人类的生活环境造成严重污染,为了我们的子孙后代依旧可以在地球上存活下去,于是提出绿色化学的理念。绿色化学是一种环境友好型化学,其核心是从源头上减少化工生产对环境的污染,高中化学教育是学生接触化学学科的初始阶段,将这一理念渗透到教学中就很有必要,让学生从根本上就形成这种思想,也符合新课改要求,这种在绿色化学教育中培养出来的学生,将会更具有社会意识和科学精神,在获取新的化学产品途径中,可持续的发展模式不能丢弃,要从高中大量渗透绿色化学的理念,让学生不仅要领悟绿色化学,而且在实际生活中加以应用。
二、实现绿色化学教育的方法
由于是一种新型的理念,同学们在认知上存在困惑,再加上传统的教育模式,对这种教育的引入存在排斥,但是我们不能因为这些困难的存在,而放弃正确的教育方式,主要从思想教育、实例讲解、实际应用、扩大宣传范围、举办比赛方面来谈一谈如何渗透绿色化学教育。
1.思想教育
由于在过去同学们并未形成绿色化学的思想,对于什么是绿色化学,为什么要进行绿色化学教学以及绿色化学与我们传统的化学相比较有哪些不同,这些都是将要解释的问题。首先,应该让同学们意识到绿色化学离我们并不遥远,比如生活中常见的汽车尾气污染和全球温室效应等现象,让学生自发接受这种理念在生活中的不可或缺性,其次相比较传统的化工生产,污水排入河流造成水体污染,经由食物链传递后在人体内富集,最终伤害的依旧是我们自身的利益,这也体现出传统的工业生产不可延续,否则威胁人类生命安全。
2.实例讲解
在授课时,可以列举出传统化工的污染实例,让同学们自己分析谈论,找出其缺点和造成的严重后果,怎样才能找出合理的解决办法,同时也是绿色化学思维形成的过程,这种方式不但让同学们更加明确绿色化学的重要性,而且也可以加深印象。例如,在实验室经常会遇到有毒气体的释放,为了试验人员的安全,这种操作经常要在通风橱内完成,消耗电力和物力资源,如果能够采用绿色化学的理念,在收集装置处用一个气球来收集气体,这样在减少环境污染的前提下,节约资源。
3.实际应用
知识永远在大脑中,不拿来运用,那就失去了本身的价值。不只是在教学中渗透这样的理念,更重要的是做到将其在实际生活中体现出来。例如,现在市面上很火的一种环保型装修材料,甲醛含量较低,这样的优势使其在装修领域占很大的市场份额,这也说明这种理念是可以创造财富的,虽然打击了传统工业的一些做法,但实质上是对其的深度改造。此外,教学中在做实验的'时候,对于实验废液的处理及使用试剂的量等问题都与绿色化学有关,在学校实验中心开设绿色化学实验模拟基地,制定符合绿色化学的实验设计原则,在生活中,做到电池的回收利用等,在实际操练中形成绿色化学理念,这才是绿色化学教育成功的体现。
4.扩大宣传范围
绿色化学以高中化学教育作为载体,让学生们感受到绿色化学和我们生活的密切程度,但这仅仅是开始,应该让更多人群了解这一理念才是要达到的效果,学生可
5.举办相关比赛
化学是一门实用性学科,为了能够创造出更多绿色化学产品,需要激发想象力,学校举办一些比赛,可以集聚多人智慧,让这一理念的新产品造福人类。例如,绿色化学的研发领域,虽然高中的学生并不具备相关知识储备,仅仅作为一个项目的参与者,但是对于他们迟早要面临进入高校的问题,这样的独特经历,从早期开始培养这种独立思考的意识,对他们未来的发展来讲,拓宽了道路。综上所述,绿色化学是具有感染力和创造力的,在高中化学教学中,学生不仅要学习纯粹的化学知识,还要了解化学对我们生活造成的改变,不论是促进了人类社会的发展,还是对环境造成污染,这些都是应该让学生了解的范围,从而获得有价值的信息,做一名高素质的人才,为可持续发展做出贡献。
参考文献:
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1绿色化学概念
绿色化学是在环境友好化学的基础上发展起来的,它的核心内容主要是讲在化学实验过程中,利用化学技术,尽量减少或者完全不使用有毒试剂和减少或避免有害物质的产生。绿色化学概念于20世纪90年代提出,它不同于传统化学,是以环境保护意识为指导,尽量避免污染环境的化学。绿色化学有以下特点:
(1)反应原料绿色化;即化学反应的原料为毒性低且可再生物质。
(2)化学反应绿色化;充分提高原子的利用率,减小副反应的发生。
(3)催化剂的绿色化;催化剂为无害的,如生物酶等。
(4)溶剂的绿色化;目前实验室采用的溶剂大多数有毒、易挥发、易燃烧,应该用对环境无污染的溶剂,如水,超临界流体等。
(5)产品的绿色化;化学反应所得到的产物必须为绿色产品,对环境不造成污染。
2实验过程中绿色化学的实施
绿色化学是“防”,环境保护是“治”,绿色化学是从根源上杜绝污染源。按照Anasta和Warner提出绿色化学12条原则和从化学品出发的5R原则:拒用(reject)危害品,减少(reduce)用量,循环利用(reuse),回收再利用(recycle),再生利用(regenerate),基于原子的最大化利用,采用以下方案来保证绿色化学的实行:
(1)设计符合绿色化学标准的实验
教师应精心设计对环境无污染的环保型实验来指导学生,如蒸馏、沸点和熔点的测定。
(2)按绿色化标准对现有实验进行改进
根据绿色化学的特点,教师可在下面几个方面进行修改:减少实验试剂的用量(采用半微量或微量实验);选择绿色催化剂;选择绿色溶剂;改进反应方法,尽量减少反应步骤;引进新的实验技术如微波辐射加热技术和计算机模拟技术等。
(3)对实验室的“三废”进行回收和处理
由于实验产生的大量有毒有害物质,实验室应制定相对应的回收处理方法,对实验室的“三废”进行回收和处理,减少化学实验对环境的污染。
(4)实验项目连续化
传统的化学实验多为“孤立型”实验,而实验过程中得到的产品需要进行处理,这样不仅造成了实验试剂的浪费,还对环境造成了不必要的污染。因此在设计实验项目时尽可能把各个单一的实验尽量联系起来,实现实验的`连续化。此外培养学生的绿色化学理念也十分的重要,加强学生的环保意识,同时还加强对学生的实验室安全教育。
可从下面几个方面对学生进行绿色化教育:
(1)学校多开展关于绿色化学的专题讲座,树立学生的绿色化学观念。
(2)在课堂上对学生进行绿色化学教育,培养学生的环保意识。
(3)在实验项目设计和具体实验教学中体现绿色化学理念。
3结论
采用上述措施,增强了师生的环保意识,减少化学实验室的“三废”和有毒害物质的排放,降低了化学实验对环境的污染,节约了实验室实验试剂的费用,保障了实验室和环境的安全,培养了学生的创新能力。绿色化学是一种以可持续发展为目的的理念,在有机化学教学中,贯彻绿色化学教学思想尤为重要。只有在学习过程中培养学生良好的环境保护意识,才能真正实现绿色化教学,所以绿色化学教育已然成为广大教育工作者十分关心的问题。
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【摘要】绿色化学也称之为环境友好型化学,随着科学技术的快速发展,人们在造成经济以及自然方面获得较大的发展成就,然而,在经济以及科技快速发展的同时,大量的化学污染物质也产生了,在化学实验之中产生了大量的废物、污染物,这些污染对于对于生态环境造成一定的负面影响,同时,这些污染物也严重危害人们的身心健康,因此,需要在高中的化学教育之中渗透绿色化学教育。
【关键词】高职化学;教学;渗透;绿色
化学绿色化学也称之为清洁化学、无害化学,在物质产生化学反应之初就对其实施有效的控制和预防,采取有效的措施控制化学反应过程之中产生污染物质,从而保障化学反应污染物质零排放。总的来讲,绿色化学就是把化学知识、化学方式以及技术积极应用在化学的反应过程之中,从而有效降低化学污染物质对于环境的严重污染,将化学实验之中的污染、不良影响等降低到最小,以及充分利用各种资源,提升化学反应效益。
一、在化学理论教学中贯彻绿色教学理念
在实际的化学教学过程中,教师可以将绿色教育的理念渗透到化学基础知识的讲解中,比如,教师组织学生参观焦化厂的化验车间、回收车间、精制车间生产流程,同时引导学生观察工厂对工业三废的处理措施。另外,教师还应让学生了解到三废治理工作难以落实的原因。治理工作难以落实的原因主要体现在两个方面:一是人们环保意识淡薄,二是治理费用高,企业难以负担。教师可以引导学生思考解决问题的方法,比如研制开发绿色新产品或新工艺等,从根源上切断污染,这对企业和社会来说都是有益的行为。
二、在化学实验教学中贯彻绿色教学理念
第一,化学教师讲授知识可以采取化学演示方式,这是一种有效的化学教学方式。教师在化学实验的教学过程中,应当进行正确的教学示范,以确保绿色化学教育理念的贯彻实施。在整个化学实验的演示过程中,教师必须规范自己的操作,同时将绿色化学的教育理念渗透到实验的每一个环节中。第二,针对高职院校化学教材中存在的一危险系数高的化学实验,教师应当对其进行修改和创新。另外,教师还应当降低化学实验对玻璃实验仪器的依赖性,对于那些能够明确辨认出颜色的实验,应当尽量使用点滴板操作。某些定性实验还可以在滤纸上进行,比如说,醛基的检测、电解饱和食盐水等。与此同时,教师还可以运用计算机软件等进行仿真实验,但是这种教学方式必须建立在学生真正了解和掌握相关化学知识基础之上。第三,将绿色化学的教育理念贯彻到整个化学实验过程中。高职院校的学生在中学阶段就已经掌握了部分化学实验的知识和技能,同时也了解了有关的规范操作知识。
三、在社会实践活动中贯彻绿色教学理念
学习的最终目的是为了在社会实践中运用。只有将自身所学知识运用到社会实践中进行自主设计和实验,学生才能够切实地体会到化学的价值。教师在绿色化学教育的过程中。可以采用课外兴趣小组方式进行教学。比如,组织学生参观焦化厂、洗煤厂、污水处理厂等,观察和思考工厂在三废处理方面所采取的措施以及存在的问题等。在参观结束之后,教师可以让学生一起思考和讨论关于工厂三废处理的课题,启发学生对工厂生产废液的转化利用进行思考。另外,教师还可以组织学生开展社会调查,对学校附近环境污染的原因进行统计和分析,然后结合所学的绿色化学知识来进行解决对策的制定。通过这样的教学活动,教师不仅做到了绿色化学教育理念的贯彻,同时也提高了学生的社会实践水平以及分析和解决问题的能力。虽然目前的绿色化学教育发展速度很快,但是其尚处于初级阶段,因此,需要化学教师继续在教学过程中渗透绿色教育理念。只有将绿色化学教育理念真正地渗透到化学教育的各个层面,引导学生树立绿色化学的观念,提高学生的科学素养,才能培养出满足社会发展需要的公民。
结语
综上所述,绿色化学降低污染物排放,对于促进环境保护发展具有十分重要的作用,为了促使化学充满绿色,需要在化学教育之中渗透绿色化学教育,应在化学理论教学、化学实验教学以及社会实践活动之中积极贯彻绿色教学理念,促使学生树立正确的化学观念,提升学生化学素养。
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一、在高职化学教学中融入绿色化学的重要性分析
在传统的化学教学中,许多教育者只注重化学活动在社会经济活动中的经济效益,而忽视了环境污染问题,使得我国的化学教育一直背离我国资源友好型社会建立的理论,造成了严重的环境污染后果。而绿色化学则不同,作为我国化学专家与化学教育者关注的课题,将绿色化学融入日常的教育行为当中,不仅可以帮助学生树立起正确的化学理念,还助力于我国,甚至世界的环境保护工作,更是提高未来国家化学人才综合素质的重要手段。
二、在高职化学教学中融入绿色化学理念的对策分析
1.优化高职化学教材。绿色化学是一个全新的研究课题,所以,传统的教材已经不能满足高职化学教育的需要。而教育的质量对于绿色化学教育的成效有着重要的影响。各高职院校应当以本校的教学能力与教学实际情况为依据,进行教材的重新选择,使绿色化学教材得到优化与升级。化学教育者更应当定期对自己的绿色教学现状进行分析与总结,对教材的教学内容进行合理的调整,使其更适合学生的能力水准。在我国高职院校现有的化学教材当中,绿色化学理念的体现点十分少见。所以为了建构学生正确的绿色化学知识体系,使学生的头脑知识含量跟上时代的步伐,各高职院校应当加大资金投入,对教材进行创新与改革。只有这样,才能方便教师将绿色化学的理念综合性地融入日常教学与化学应用当中去。
2.提高教育者素质。在高职院校的化学教学当中,教育者的个人素质与价值观对于学生价值观的形成有着直接的影响。因此,学校要注重教育者个人素质的提高,培养教育者的绿色化学理念与可持续发展观,使其能够将绿色化学理念灵活地运用到日常教学活动当中去。只有这样,学生才能在日常的化学学习过程当中认识到环境对于人类生存与发展的重要性,认识到化学对于人类生存环境的直接影响。另外,教师应改变实验方式,放弃粗放型的化学实验,进行绿色化学集约型实验。总而言之,教师是学生的引路人,只有教师的素质提高了,学生绿色化学理念的建立才能有希望。
3.规范教师实验行为。化学实验是化学教学中的重要内容。化学实验演示的操作者是化学教育者,因此,其在进行化学实验演示时的行为规范对于学生未来的化学实验规范度有着很大的影响。教师在进行化学实验演示之时,要严格要求自己实验的`每一个细节,将绿色化学理念融入其中。只有教师的实验行为规范了,才能使学生在潜移默化中受到正确的指引。
4.加强高职课外实践活动的“绿色性”。课外活动的实践性对于高职院校的化学专业学生实践能力的提高有着重要影响,因此,高职院校的化学教育者应该充分利用好课外实践活动的机会,将绿色化学理念融入实践活动中,以此来提高学生在化学实践中的环保意识。比如说,引导学生进行废旧电池的回收,鼓励学生杜绝一次性用具。还可以在假期组织学生到化工厂进行参观,了解未来的工作环境,重视绿色化学理念在未来化学道路上的作用。
三、小结
综上所述,化学与环境污染有着不可分割的关系,化学教育与化学者绿色化学理念的建立关系更为紧密。环境的保护需要每一位社会大众的努力。作为化学教育者,更应当认清自己的职责,将绿色化学的理念融入日常的化学教学工作中。从自身做起,为学生树立正确的环保形象,使学生以教师为标准,进行自我提升,将绿色化学理念牢记于头脑当中。
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摘 要:随着时代的发展,化学已成为日常生活中不可缺少的一部分,同时日益严重的环境问题不断冲击我们的思想。在初中阶段进行绿色化学理念的教育,是培养具有绿色意识和环保能力的高素质人才的根本途径,也是解决环境问题的根本途径。绿色化学教育已�
关键词: 初中化学教育绿色化学化学实验
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是:反应物的原子全部转化为期望的最终产物。它的主要特点是:
1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;
3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品消纳,实现“零排放”;
4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
初中化学是化学教育的基础教育,在初中阶段进行绿色化学教育,把绿色化学基础知识融入化学教育中,使其成为素质教育结构的一个重要因素,充实教学内容,这对于培养学生的绿色意识及环保意识有现实而深远的意义。
一、增强教师的绿色意识
化学教师在教学活动中起主导作用,因此教师观念更新,具备绿色意识才会产生积极的行为效果。因而教师应该努力做到:收集环境信息,增强自身环境意识;注意收集有关保护和改善环境的信息,以及与日常生活密切相关的化学污染问题。
二、渗透绿色化学思想
教师在全面把握教材的基础上,扩充绿色化学内容,如原子经济论、绿色反应、绿色能源等,引导学生建立绿色化学思想,用减量化、再利用、再循环的思维方式考虑和解决实际问题。化学教材中有许多涉及化工生产和实际生活的问题,是进行绿色意识渗透的好素材。采取实例讲解、对比实验和工业流程模拟的方法进行渗透行之有效。例如在讲“氮气的用途”时,介绍三种途径:(1)人工化学固氮;(2)雷雨闪电固氮;(3)豆科植物根瘤菌的固氮。人工化学固氮能耗高且工艺复杂,生产过程中易产生大量“三废”而严重污染环境;雷雨闪电固氮在实践上不便于控制和掌握,对环境也很不友善,固氮量有限且易流失;而植物根瘤菌,既不消耗能源,又不需要大量厂房和机械设备,对环境无污染的生物固氮是化学家不懈追求的目标。再如:在做CO还原Fe■O■的实验时,引导学生改进对尾气的处理,增强学生环保意识,由此激发学生在实验过程中对尾气、废液等的处理问题的探究;倡导回收旧电池,减少污染,等等。要求学生在课外多关心生活中的化学,鼓励他们多运用绿色化学知识思考,关心环保问题。
三、实施绿色化学实验
化学是一门实践性很强的学科,化学实验是化学教学中的重要环节。绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下,用预防化学污染的新思想、新方法和新技术,对常规实验进行改革而形成的化学实验的新方法。实践证明,绿色化学实验在激发学习兴趣、增强动手能力、培养创新思维、树立环保观念方面有其独特地位与功效。
1.推广微型实验是实现绿色化的重要途径。微型化学实验是指以微小量的试剂,在微型化的仪器装置中进行的化学实验。微型实验所用试剂量一般为常规量的十分之一至千分之一,它具有现象明显、操作简单快捷、节省经费、减少污染、安全、便于携带等优点。在微型化带来实验现象不明显时,可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。比如,做硫在氧气中燃烧的实验时,把硫粉从常规用量的0.5克减少为0.02克,生成二氧化硫的量从1克减少为0.04克,排污量大大降低。微型实验仪器可以利用废弃物代替。像注射器既能充当滴管、做反应容器,又能制取和收集气体;青霉素药瓶可做试剂瓶、集气瓶,一次性输液器可做导气管、多用滴管等。
2.改进实验是实验绿色化的有效手段。很多化学实验是沿用多年的设计方案,污染环境且成本高,长期以来一直危害师生的身心健康,因此需要加以改进,以达到安全可靠、快捷方便、现象明显、可控制排污量的效果。比如测量空气中氧气含量实验,在注射器A中吸入一定体积空气,C的活塞推至底部,在一段细玻璃管中放入适量铜粉,用乳胶管和注射器连接起来。实验时,用酒精灯加热处铜粉慢慢地推入A的活塞,空气通过热的铜粉发生反应后进入C中使C的活塞外移。再推入C的活塞使气体经过热铜粉进入A内,如此反复2―3次,空气中的氧气全部被消耗掉。再冷却至室温,把剩余气体全部推入A内,观察减小的体积,约合五分之一,准确度很高。该实验与在钟罩内点燃红磷测定含氧量的实验相比,没有毒性物质生成,安全可靠,且新颖别致,能激发学生的学习兴趣。
3.实验废物处理回收是实验绿色化的有力措施。保护环境应从教室、学实验室做起,从我们身边做起。在化学实验中产生大量“三废”,如何处理废物是培养学生良好的环保习惯的难得机会。如把用过的酸碱盐等各种废物分别放入回收容器内,采用中和、吸收、回收循环利用等方法处理;对产生有毒有害气体的实验,在通风橱内完成,并将尾气集中收集处理;对重金属离子一般采用沉淀回收方法进行处理;有机溶剂经处理后再循环利用。这样对实验废弃物进行无害化处理的方式既培养了学生良好的实验习惯,又使学生学到了实际应用技术,同时节约资源、变废为宝、化害为利。
教师作为教育实体,不仅担负着普及宣传化学知识的使命,而且应该进行教学科研,对传统的教学内容、方法提出思考,进行改革,使化学教育能够得到发展。
绿色化学不是一门独立的学科,它是一种战略、一种方针、一种指导思想、一种研究策。21世纪是绿色化学时代,学生应该从教材中学到绿色化学的知识和实验技能。传统知识体系(包括实验系统)的教材应当而且完全可能发生革命性的变化。著名的“耗散结构理论”使我们坚信,化学实验作为一个开放体系,一定能在与外界不断交换物质和能量过程中,从混乱无序走向有序。我们的教育教学,就是要使学生树立牢固的绿色化学理念和环保意识,使他
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工业革命以来,世界范围内的工业科技及相关产业都有极大的发展,诸如化工、电气等产业在内的技术发展不仅促进了社会生产力的发展,更让人们的生活与生产有了极大转变。例如,化工肥料、合成材料以及化石能源等在内的化学工程极大地促进了人类社会的生产力发展。然而,就在这项科技推动社会和经济发展的同时,也为人类的生存环境和持续化发展带来了极大的隐患,包括大气污染、生态失衡以及能源紧缺等危机给人类敲响了警钟。因此,人类在推动时代发展的同时也要对持续化发展提起重视,将化学工程与绿色科技结合起来,在实现工业生产的同时也要保障生态环境的平衡,更大程度平衡社会发展和生态环境的平衡。
1化学工程中发展绿色科技的必然性
1.1是对我国可持续发展战略的响应
从理论上而言,经济可以无限量的增长,然而,自然资源存在限度,尤其是不可再生的化石能源。当我国不断以自然资源的大量消耗来推进经济发展,就会造成资源的过度消耗,这类生产资料的价格也会不断上涨,加大生产成本,反过来对原有的经济效益产生负面影响。据此,我国在经济发展战略制定时,必须对从长远的发展境况出发,把握关键所在,转变以往的经济发展观念,提升资源利用效率。主要是通过完善绿色科技来实现资源的高效利用和再次利用,以此缓解经济高速增长所带来的负面影响,通过低排放和高治理相结合的方式,实现经济发展的稳固性和持续性。
1.2是实现生态平衡和环境优化的重要途径
现阶段,我国已经逐步提高了对于绿色科技的重视程度,因为这不仅是改善生态环境的重要途径,也是对国科学发展观的契合。持续发展最重要的便是资源的持续化供给,这需要人类减缓对于不可再生资源的消耗,加快对于再生资源的研发速度,保障两者之间相互配合,以此达到持续利用性的目的。一旦出现资源过度开发而导致的资源断层,不仅会造成经济和科技的倒退,更会影响整个地球生态圈的和谐关系,直接威胁到人类未来的发展和生存。因此,人们需要对可持续发展战略提高认识层次,强化对于绿色科技的理解和应用水平,提高不可再生资源的利用率,加快再生资源的研发进度,对污染问题进行有效的控制,通过三者之间的结合来实现经济、社会和环境的和谐发展。
2化学工程中的绿色科技
2.1运用绿色科技降低温室气体的排放,改善生活环境
温室效应是威胁地球生态平衡的一个严重问题,引发包括海平面上升、虫害加剧在内多个连锁反应,加重了对人类社会的威胁程度。这种问题的出现主要是由于传统化工产业在生产过程所产生的大量二氧化碳气体,而对该现象究其根本就是因为当时国家并没有对温室效应形成完善的法律规范,化工企业排放没有得到有效的遏制,将人类社会的发展置于了严重的危机之下。直到南极臭氧层空洞的出现甚至扩大,包括中国在内的各个国家才真正认识到温室效应。就现阶段我国的情况而言,不少涉及化工产业的企业已经形成了良好的社会责任感,尤其是在维护生态平衡和绿色生产的问题上,通过对绿色科技的开发和利用来改进化工生产,对二氧化碳的排放问题进行一定的控制。比较常见的一个绿色科技应用过程就是CO2与碱性氧化物反应,并将生产的碳酸盐运用到随后的化学生产当中去,或是供给学校做相应的实验课程,其涉及的反应公式是:CO2+CaO=CaCO3。不但实现对于二氧化碳的排放进行了控制,更对二氧化碳资源进行了有效的利用,实现资源节约的目标。
2.2运用绿色科技进行海水淡化处理,丰富生活资源
水资源作为人类生产的三大要素之一,对于人类生活和社会生产都发挥着非常重要的作用。然而,人类所能运用的水资源并不丰富,而且淡水危机所引发的问题也已经十分严重了。以海水淡化为主的绿色化工技术是现阶段解决这个危机的主要方式,然而,海水淡化技术在推行之初所需的成本较高,难以投入当民用之中去。但随着海水淡化技术研发的推进,实施成本逐渐降低,在一些大规模的运用当中逐渐起到了一些作用,而这种技术也不断被各国所引入,包括不少发展中国家也已经有了很好的应用,并在不断创新之中发挥了日益重要的作用。现阶段,该项技术主要目标便是在利用海水获取淡水资源的同时又不造成环境危害,比较常用的做法就是利用氢氧化镁实现。而这项物质不仅环保可靠,而且成本低廉,而且操简单。更重要的是,这个过程不会产生二次污染,实验的实践效果让大多数人都十分满意,也显示出了相当的的应用前景。
2.3绿色科技对香料香精生产的改进作用
香精和香料是人类社会中比较常见的物质资源,也是我国进出口贸易的重要组成。然而,通过传统工艺来生产这类物质往往会造成较大的环境污染,而难以对产品品质进行保障。而造成这种现象的主要原因,是因为传统工艺在技术和理论上存在较大的缺陷,虽然操作简便,但是往往会造成巨大的资源浪费和环境污染,最终所生产的香精香料也存在不少的质量问题。据此,相关机构利用绿色科技的理念对香精香料的生产进行了改良,不仅在生产过程中降低了资源浪费和环境污染,更降低了包装所带来的材料浪费和污染,最终实现对于产品的质量保障,以此来实现社会经济与生态环境发展的协调性和持续性。
3结论
绿色科技是一个庞大的整体,主要是利用绿色环保节约的理念为主导,对化工的生产过程进行改良,在化工企业发展的同时又不会对生态环境造成负面影响,还对我国的可持续发展战略进行了响应。据此,积极创新和发展绿色科技,尽量减少化学工程对环境的负面影响,促进化工企业对生产过程的改良,提高资源利用效率。然而,绿色化工技术的开发仍旧是一项充满挑战的事情,需要我国社会各界的通力协作,,将理论知识和实践经验进行有效的结合,不断促进绿色化工技术的革新。
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1绿色化学的概念及重要性
绿色化学,又叫清洁化学、环境友好化学,其实质是让反应过程保持原子经济性,使整个反应过程无污染,反应物充分利用,达到提高反应转化率和经济效益的目的。这对于预防污染,治理污染,保护环境,节约能源有着极其重要的作用。我国提出建设环境友好型社会,走可持续发展的道路,这与绿色化学的本质不谋而合。大学生作为未来社会的接班人,就应该具有建设环境友好型社会,实现我国可持续发展道路的意识。因此,他们应该深刻理解绿色化学的理念,丰富绿色化学的知识,满足社会发展的需求,为服务于社会做准备。总而言之,在高职教育中普及绿色化学,融入绿色化学十分重要。
2在高职化学教育中融入绿色化学的方法探讨
随着绿色化学概念的深入人心,各大高校纷纷对推行绿色化学教育做出举措。但是由于绿色化学概念较为新颖,教学方式提出较晚,还有很多不足之处,下面就如何加强高职化学教育中绿色化学部分提出几点建议。
2.1提高教师重视程度
由于教师质量参差不齐,部分教师还未意识到绿色化学理念在化学教育中的重要性,更未关注绿色化学所独有的教学方式的变化。作为高校教师,面对化学教育上的重大改革,首先应端正态度,充分认识绿色化学对社会和环境的重要作用,积极的学习和了解有关绿色化学的相关知识,做到读书破万卷,讲课如有神的境界;其次,应宣传和推广绿色化学理念,提高自身专业技能,更新知识体系,将讲课内容向绿色化学方面过渡,及时向学生传达先进知识;第三,要培养学生的绿色化学意识,在此基础上才能强化授课效果,并使学生对绿色化学有了清晰的认识,从而再日后的学习中发挥主动性,积极拓展知识范围。
2.2编写绿色化学专用教材
教材是教学的基础,在教材中贯彻绿色化学理念,才能真正使其深入学生之心。教材的编写,首先应对传统化学的反应式进行优化,使其达到绿色化学的标准。例如接触法制硫酸一节中,硫铁矿燃烧后的残渣富含铁元素,可回收用于炼铁工业,废气中含有一定量的SO2,若直接排放会污染空气,此时将其通过石灰乳或氨水,便可得到生石膏或亚硫酸铵,成功消除了污染并生产了副产品。再比如,CuCl2制备中,涉及到消除溶液中铁和亚铁离子的问题,若是使用教材所述的NaClO去除,则会产生新的杂质,增加了CuCl2制备的难度。若是从绿色化学角度思考,可采用H2O2做氧化剂,还原产物为H2O,不会造成污染,而且其分解产物为O2和H2O,亦没有造成污染,因此是良好的氧化剂。再者,教材应对绿色化学有一个系统的讲解,以帮助学生了解该行业的作用,重要性及发展前景等。讲解除了基础的概念性质外,还应包括研究成果,作用原理,应用方面等。尤其是其保护环境,实现可持续发展道路的作用。
2.3优化实验教学方式
化学实验是化学教学中的重要组成部分,在试验中贯穿绿色化学理念,也是化学教育中融入绿色的有效途径。
2.3.1微型实验的开展
绿色化学倡导下,一种新的实验方式应运而生,这就是微型化学实验。这种实验可以通过改良实验方式,用更少反应原料、更小实验仪器、更短实验时间得到同样的实验结果,这样便能有效降低污染,减少能耗,节约资源。高职化学实验中不乏操作具有一定危险性,试剂具有一定污染性,药品具有一定毒性的实验,这时采用微型实验便是绿色化学的集中体现。例如2,4-二硝基苯肼与醛,酮进行反应时,可在井穴板上,用滴管取一至二滴进行反应,即可观察到明显现象;再比如做氯气取用实验时,用针管取用可有效防止氯气外泄,并很好地控制了用量,避免了对人体的损害和对环境的污染。
2.3.2利用多媒体开展实验
对于一些危险性强,安全性要求高,原料消耗巨大,对环境影响恶劣的实验,在实验室内进行污染大,浪费大,操作难,并且效果可能并不理想。这时,可以采用多媒体的方式来教学。使用教学软件可以准确模拟出实验现象,学生观察多媒体设备也更直观,更清晰,可以准确快速的得出结论,有效避免了浪费和污染,满足绿色化学的教学理念。
3结语
总而言之,通过改变教学观念,编写专用教材,优化实验教学等措施,就能给学生们灌输绿色化学的含义,在潜移默化中使他们理解、记忆并重视绿色化学的应用。我相信,通过以上措施,绿色化学便能在学生中有效的推广开来,在今后的国家建设事业中发挥举足轻重的作用。
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绿色化学(GreenChe而stry)又称环境无害化学(Envi-ronmentallyBenignChemis卿)、环境友好化学(Environmental-lyFriendlvChemist叮)、清洁化学(CleanChe而s娜)等。它是从源头上防止污染产生或把化学过程对环境的负面影响降低到最低程度的化学。在化学实验教学中,以绿色化学的理念和原则指导实验教学工作,使实验室的“三废”排放降低到最低程度并能得到妥善处理,实验室的安全性和环境质量得到提升,师生的绿色化学和环保意识得到强化,这也是贯彻绿色化学理念的重要途径。中学化学教学中有大量演示实验,但教科书中提供的部分演示实验,从实验装置的使用到药品的用量,都存在有待改进的因素。如果能够合理利用其中“待改”因素,不仅能够进一步激发学生学习化学的兴趣,而且对于培养学生创新能力、树立环保观念都有独特的功效。有意识、有计划地按照绿色化学的要求进行实验教学,是强化学生绿色化学意识的有效方法。具体有以下三种途径。
一、要尽且减少试剂的用量
在化学实验教学中,应具有绿色化学的思想,尽可能地降低实验药品浓度,预防或减少环境污染。常见的一些可改进的实验项目(表略)
二、要注意尾气的处理和减少废气排放
化学实验教学在培养学生良好实验习惯的同时,也要培养学生不随意丢弃实验残留物,不随意排放实验尾气,不随意倾倒实验废液。正确处理实验“三废”,避免将学校实验室变成污染源,让学生在动手实验的同时养成环境保护意识和社会责任感。例如,硫黄在氧气中的燃烧,剩余气体混合物不能直接排到空气中,应加人适量碱溶液,反应掉二氧化硫,避免其对环境和人的危害。作酸碱盐学生实验时,实验室应准备专门盛放废酸液和废碱液的废液缸,实验后将酸性废液和碱性废液反应,调到pH中性左右再排放。含有重金属离子的废液不能直接倒人下水道,例如硫酸铜废液,应尽量将铜提取出来再处理,一方面避免铜离子污染水和土壤,另一方面还能有效利用,节约资源。
三、可通过变废为宝、循环利用等途径减少资源浪费
中学化学中有大量的试剂可以回收利用,例如,在中学化学实验中四氯化碳是一种重要的有机溶剂,萃取实验中经常用到。以CCI。为代表的氯代烃作为一类耐生物降解的有机化合物,是饮用水源中备受关注的污染物。CC14萃取碘水的实验中,使用过的CC14可用“镁粉再生法”回收,进行再生利用,具有一定的经济价值。具体方法如下:萃取后的CC14因溶解了碘而呈红色,加人镁粉后,发生反应Mg+12二MgIZ,充分搅拌,直至CC14红色褪尽,过滤就得到无色透明的CC14。利用连续实验的方法,不仅可充分利用化学资源,减少浪费和污染,而且也是学生进行研究性学习选题的重要领域。比如做过浓硫酸与铜反应的性质实验之后,利用废液进行504’一的检验和cu,‘的性质实验。可进行连续实验和回收利用的地方很多,(表略)
四、可采用微型化实验控制试剂用量,实施绿色化学教育
微型化学实验作为绿色化学的一项方法和技术,已在国内外日益得到重视和推广。其优点是减少试剂用量,降低实验费用;降低实验室排废量,减少实验室污染;缩短实验时间且安全可靠。例如,氯气性质的微型实验可按如下方案进行。实验装置如附图所示。五条滤纸条(宽约1。m,长不超过试管直径)上分别滴有:(1)品红试液;(2)石蕊试液;(3)淀粉一Kl试液;(4)N气S溶液:(5)KBr溶液;(6)高锰酸钾晶体;(7)吸有浓(图略)盐酸的胶头滴管。实验步骤:实验时只需挤几滴浓盐酸即可发生变化。(l)褪色;(2)先变红后褪色;(3)变蓝;(4)出现淡黄色固体;(5)变为橙红色。改进后的优点:装置简单、现象明显、所需药品少、无污染。就常规化学实验而言,质量取0.19一19、溶液取2mL一smL是属于常量法;在微型化学实验中,性质实验的药品、试剂用量仅需要常规实验用量的10%一30%左右。从以上两组实验可以看出:微型实验与常规实验一样,能得出相同的实验结果,但它们的药品用量是常规实验的1乃一l乃。既节省了药品的用量,也减少了对环境的污染。由此可见,微型化学实验不是常规实验的简单微缩,它是在绿色化学思想下用预防化学污染的新实验思想、新方法和新技术对常规实验进行的改革和发展,是绿色化学思想在化学实验教学中的具体体现。
