绿色化学的意义范文
时间:2023-11-15 17:47:00
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篇1
关键词:绿色理念;有机化学;实验教学
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 14-0148-01
有机化学是高校众多专业的基础课程,其不仅关系着相关专业的发展,更关系着化工、制药等专业人才的培养。有机化学实验是化学教学的重要部分,实验不仅能够对化学理论进行科学的验证,而且还能够促进化学理论的发展。有机化学实验中使用到的药品多数都是有害的,能够排放出大量有害的废气、废水等,对学生的身体造成一定的威胁,同时也造成了环境污染。因此,在绿色理念下的有机化学实验教学有着重要的意义。
一、绿色化学的内涵
绿色化学是针对传统化学提出了新的理论,又被称为无害化学和清洁化学。绿色化学的任务就是通过对化学知识和方法的运用,来研究新的无公害材料,实现能源的节约,最大程度地实现原子的经济性。绿色化学与传统的为了改善污染环境而采取的技术是不同的,绿色化学的目标是不适用有害物质,废物零排放,从源头上对污染进行了治理。
二、绿色理念下的有机化学实验教学策略
要想适应素质教育和环境可持续发展的需要,在绿色理念下进行有机化学实验是必然的发展趋势。以下是几点绿色理念下的有机化学实验教学方法。
(一)在日常教学中渗透绿色理念
有机化学的教材是教学内容的有效载体,是保证教学质量的关键。在有机化学的教学中,要积极选用能够反映绿色化学的教材,如果教材中缺乏绿色化学的相关知识,老师可以视实际情况优化实验教学的内容,将教材的内容进行深挖掘,加强对绿色化学的宣传,使得绿色化学的观念深入人心。在进行课堂教学时,老师要刻意贯彻绿色化学的思想,强化环保意识,使学生的绿色化学研发能力得到提高。
有机化学的教学内容非常丰富,而且具有非常强的实践性,与其他许多学科都有交叉点。根据知识体系构建的可操作性要求,要尽量选取那些与环境保护密切相关的试验,在实验的进行中要遵循相关的原则与制度,尽量做到资源的节省,采用微型化的实验。在有机化学实验的过程中,那些能够重新使用的催化剂、载体等都要重复利用,这样既能够使成本降低,又能够满足减废的需求。要想有效实现资源的节省,减少污染,降低成本,就要最大程度地回收没有反应的材料,副产物、以及催化剂、稳定剂等。对于那些离子交换树脂等能够再生的资源,要珍惜,要将其变废成宝,使得资源得到有效的节约,环境污染程度也大大降低。对于那些没有可代替资源,又无法做到正常回收,而且不属于再生资源、不能够重复利用的资源,还有那些有毒副作用、污染环境的化学原料,要拒绝使用。只有这样,将绿色的理念全面地贯彻到日常的有机化学教学中,在日常教学中给学生渗透绿色理念,使学生潜移默化地受到影响,才能够真正地实现绿色化学,促进有机化学实验教学地科学进行,进而提高教学质量和教学水平。
(二)加强多媒体技术的应用
将多媒体技术应用到有机化学的教学中,对于教学质量的提高有着重要的意义。通过计算机来进行化学实验的模拟不仅能够降低化学药品的消耗,而且非常安全,同时没有污染。化学实验是一种消耗性的实验,非常容易产生有毒的物质。如果能够在化学实验教学中充分利用多媒体来模拟化学实验,则不仅不用投入大量的化学试剂和仪器装置,而且形象直观,对学生的安全有着重要的意义。尤其是那么危险性非常大,毒害性还很强的试验,以及那些一旦操作错误,后果非常严重的那些试验,都最好能够采用多媒体来进行仿真实验。通过对多媒体教学手段和各种各样的表现手法的应用,学生既能够对实验的步骤和方法有了细致的了解,而且还能够降低对环境的污染。多媒体教学手段不能只局限在课堂教学上,更要对网络资源充分的利用,促进立体式教学的开展,提高学生的学习能力。网络环境不仅能够将传统的教学时空上的控制打破,而且还能够使课程的受益面扩宽,同时也增加了一种有机化学实验教学的形式。
(三)提高有机化学教师的素质
在绿色化学理念的推广中,教师起着关键性的作用。老师的素质和水平直接影响着教育教学的发展状况,因此,加强对教师队伍素质的培养是非常有必要的。有机化学老师要积极树立环保意识,强化可持续发展的价值观念,及时更新教育理念,大胆摒弃传统的化学教育观念,在现行的有机化学教学中贯彻绿色观念,使学生保护、爱护环境的意识得到强化。有机化学的老师要做好知识的传播者,不仅要给学生渗透化学专业的相关知识,更要将自己掌握的与环境、资源相关的知识动态床传递给学生。因此,我们的有机化学老师需要不断充实自己的知识,更新知识,积极参与教学交流活动。
三、总结
有机化学是高校众多专业的基础课程,有机化学实验是保证教学质量的关键,通过有机化学实验不仅能够使得有机化学理论得到验证,而且还能够将理论进一步创新,促进理论与实践的共同发展。与此同时,将绿色理念贯彻到有机化学实验中不仅能够节省化学材料,而且能够降低化学材料对环境的污染,同时还能够为师生的安全提供保障,进而使学生的有机化学成绩得到提高,促进有机化学教学质量的提高。
参考文献:
[1]韩艾丽.在化学教学中渗透绿色化学的思想[J].新乡教育学院学报,2008,21(3).
篇2
关键词 绿色化学教育 精细化工工艺学 教学实践
绿色化学又称环境友好化学,是一门从源头上阻止污染的化学,核心是“原子经济性”和“5R”(Reduciton、Reuse、Recycling、Regeneration、Rejection)原则[1],其与转变经济发展方式,建立环境友好与资源节约型社会,实现人类社会的可持续发展紧密相连。
“精细化工工艺学”是应用化学类专业的一门专业课,主要介绍精细化工产品的生产原理、工艺、设备等内容,使学生对精细化学品的生产工艺有较系统的了解和掌握[2]。精细化学品与人们的生活息息相关,其传统工艺往往具有三高(高能耗、高污染、高排放)的特点,这与绿色化学背道而驰。为此,笔者将绿色化学教育渗透于“精细化工工艺学”教学,取得了良好的教学效果。
1 进行绿色化学教育渗透的意义
人类所共同面对的环境问题决定了开展绿色化学教育的必要性和紧迫性。绿色化学教育既是素质教育的重要内容,也是培养学生社会责任感的需要,更是培养创新能力的需要。
立足于专业课的绿色化学教育,有利于绿色化学知识和专业知识的有机融合,有利于培养学生的环保意识及科学人文素养,有利于培养学生的创新能力,更有利于培养未来“工程师”们的绿色化学能力,为从长远和根本上防止污染、实现人类与环境的和谐发展奠定坚实的基础。因此,21世纪绿色化学教育必将迎来新的机遇与挑战,在专业教学中渗透绿色化学内容,加强学生的绿色化学意识,具有极其深刻的意义[3]。
2 进行绿色化学教育渗透的措施
2.1 培养学生的绿色化学意识
教师必须适时灌输绿色化学思想,教导学生依据“5R”原则选择绿色的工艺路线,在无法避免使用或产生有毒有害物质时,必须采取有效的保护和消害处理措施。同时引导学生观察和认识生活、生产中的绿色化学现象,巩固和加深绿色化学知识,如:观察并理解在日常生活中使用带有“无氯氟烃”标志的冰箱、空调产品有利于防止对臭氧层的破坏;使用无磷洗衣粉可以减轻水体富营养化等。
教师必须结合教学实际,采取积极有效的方法和途径,切实提高学生的绿色化学意识,使学生在潜移默化中受到良好的绿色化学教育,使绿色化学教育在学生思想中达到由“要求”变成“需求”的境界。
2.2 以实验“绿色化”促进绿色化学教育渗透
在“精细化工工艺学”和“精细化工实验”教学内容“理实一体化”的基础上,将理论课中的典型案例和实验项目对应起来,并引入绿色化学方法来设计实验教学。在改装后的微波炉中进行了“食品添加剂苯甲酸合成”实验教学[4],具体步骤是:(1)在圆底烧瓶中投入1 g无水碳酸钠、0.015 mol高锰酸钾、0.01 mol氯化苄、0.2 g四丁基溴化铵及50 mL水放入微波炉,接好微波截止管和冷凝管,设置微波功率为750 W,反应时间15 min,启动微波炉。(2)反应完毕,冷至室温,滤出二氧化锰回收。(3)滤液用6 mol/L盐酸中和,可析出苯甲酸。(4)加热赶出二氧化碳,冷却,抽滤,干燥,得苯甲酸晶体,产率85%~87%。整个实验试剂用量少,副产物回收,不污染环境,避免了常规合成用亚硫酸钠或草酸溶解副产物二氧化锰的操作工序,实现了工艺绿色化。
将绿色化学理念引入到精细化工实验教学中,通过采用微波技术、微型实验等手段,让学生在实践中亲身体验绿色化学,促进了绿色化学教育在“精细化工工艺学”教学中的渗透。
2.3 以绿色化学案例进行绿色化学教育渗透
案例教学法具有生动具体,直观易学的优点,能充分调动学生的学习积极性和主动性,达成良好的教学效果[5]。由于精细化工产品数量众多,笔者对每一大类精细化学品都精选出3~5个典型案例(如:表面活性剂十二烷基苯磺酸钠合成、非离子表面活性剂OP-10的合成、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的合成、食品添加剂乳酸的合成、食品添加剂苯甲酸的合成、聚醋酸乙烯乳液的制备及应用等)进行教学,然后根据绿色化学“5R”原则,分别从原料、催化剂、反应、溶剂、产品、绿色化等不同角度对案例进行绿色化学设计,以培养学生绿色化学能力。
2.3.1 以“原料绿色化”案例进行渗透
绿色化学致力于采用无毒、无害原料――碳酸二甲酯(DMC)、双光气、三光气等替代传统的对环境有害的物质如氢氰酸、光气、苯、氯氟烃、硫酸来生产精细化学品。例1:在第4章“合成材料助剂”中,介绍了可广泛应用于聚酯等工程塑料阻燃剂溴代聚碳酸酯[6](BPC)采用非光气物质碳酸双(三氯甲酯)代替剧毒光气,实现了安全环保的绿色工艺技术。例2:在第7章“涂料”中,分析了涂料主要成膜物质之一的聚氨酯的主要原料氰酸酯单体HDI的合成工艺[7],传统工艺采用剧毒光气(COCl2)严重污染和危害环境,现以绿色原料DMC代替光气来合成。原料绿色化,可从源头上控制和减少污染,也是实现绿色化学的一个重要方面。
2.3.2 以“催化剂绿色化”案例进行渗透
催化剂是许多化学反应中必不可少的,而传统精细化学品合成中催化剂主要是一些酸碱或重金属做催化剂,排放到环境中会造成严重的环境污染。近年来,国内外都在大力开发高效、环境友好催化剂,如:分子筛、固体超强酸等。
例3:在第3章“表面活性剂”中,对表面活性剂十二烷基苯磺酸钠[2]合成案例进行了分析,其首先采用绿色催化剂分子筛合成十二烷基苯,同采用HF催化合成工艺相比较,易于自然分解和高洗涤特性的十二烷基苯异构体分别提高了37%、5%。例4:第4章“合成材料助剂”的通用增塑剂邻苯二甲酸辛酯(DOP)合成时,用固体超强酸绿色催化,通过催化剂循环使用和省略了H2SO4中和工序,减少了三废排放,提高了产品收率和品质。
2.3.3 以“化学反应绿色化”案例进行渗透
绿色化学注重最大限度地利用原料,最大限度地减少副产物,减少废物的排放,或使此反应的副产物成为彼反应的原料。从原子的角度讲,尽可能使原料中的原子百分之百参与目标产物的形成,从而达到提高原子经济性。例5:在第3章“表面活性剂”中“非离子表面活性剂OP-10的合成”的案例中,剖析了涉及的主要原料环氧乙烷的绿色化学反应:
(1)传统工艺:
原子利用率为:[44/(28+71+74)]×100%=25%
(2)绿色化学工艺:
原子利用率为:[88/(56+32)]×100%=100%
和工艺(1)相比,工艺(2)原子经济性大大提高,是典型的绿色化学工艺。
2.3.4 以“溶剂绿色化”案例进行渗透
精细化工产品生产所出现的污染,不仅来源于原料和产品,往往还会源自于溶剂。大部分精细合成工艺均需要有机溶剂,传统有机溶剂如苯、甲苯、甲醛等都存在有毒、易挥发、易燃烧等诸多不足,不符合绿色化学要求,因此在教学过程中有必要对绿色溶剂(如水、超临界流体、离子液体等)加以介绍。例6:在第7章“涂料”中,介绍了在涂料的制备过程中,往往要用到大量的甲苯、二甲苯等对环境有害的溶剂,引导学生在满足工艺的条件下用绿色溶剂――水取代有毒有机溶剂。例7:在第8章“香料”中,介绍了CO2在超临界状态下具有常规液体的溶解度,高的传质速度,大的可压缩性,且无毒、不可燃、廉价的诸多优点,从而可取代萃取法提取天然植物香料中的有毒、有害溶剂。此外,CO2还可以用来代替氟氯烃作苯乙烯泡沫塑料发泡剂,实现绿色化学生产。
2.3.5 以“产品绿色化”案例进行渗透
产品绿色化就会减少甚至杜绝对环境造成损害,实现绿色化学。例8:在第3章“食品添加剂”中,对“食品添加剂乳酸的合成”案例进行了绿色化学设计,介绍了绿色产品――聚乳酸,乳酸可由再生生物质资源通过发酵的方法得到,聚合后成为聚乳酸。聚乳酸因其优良的物理化学性能、生物相容性、生物可降解性、对环境及人体无毒害作用,可代替带来“白色污染”问题的聚苯乙烯材料,是可再生并循环利用的绿色塑料[8]。
例9:在第7章“涂料”教学时,绿色化设计了“聚醋酸乙烯乳液的制备与应用”案例,向乳液树脂添加中空陶瓷珠子后得到的乳胶涂料是良好的节能涂料[9],具有高反射比、高辐射率、低导热系数、低蓄热系数、保温隔热等优异性能,是绿色精细化工产品。
3 结束语
总之,教师要依据绿色化学5R原则,从原料、催化剂、反应、溶剂、产品的绿色化等角度出发充分挖掘和加工教材内容,并始终坚持把绿色化学教育渗透于专业课程教学之中,从而让学生认同绿色化学,从事绿色化学工作与研究的能力得到培养,成为未来“绿色化学”的坚决践行者。
参考文献
[1] 徐常龙,曹小华,刘新强等.实验技术与管理,2009,26(11):137-139
[2] 宋启煌.精细化工工艺学.北京:化学工业出版社,2004
[3] 乐传俊,顾黎萍.化学教育,2009,30(3):11-12
[4] 白林,张力,陈明凯.化学世界,2001,42(9):470-471
[5] 黄俊娴.化学教育,2010,31(8):47-48
[6] 樊真.塑料助剂,2007,(4):17-20
[7] 吴魏,翟涛,田恒水.广东化工,2009,36(8):36
篇3
关键词:绿色化学工程与工艺;工业节能;促进作用
中图分类号: TE08 文献标识码: A
引言
当下,我国倡导节能理念之风日益兴盛,在各类的生产活动中,环保的地位越来越高。国家政府出台了一系列的规章制度来推行环境保护的实施,监察力度日益加大,打击环境污染的力度明显提高,相关的工作人员的努力也有了显著的成效。长期以来,我国作为世界上的工业生产大国,工业发展速度之快令世人惊叹。然而,与工业迅猛发展一起出现的还有环境污染的问题,这时,成功进入人们眼球的“绿色”理念就成为了当今时代下的主题,绿色化学工程的理念也逐步的兴盛起来。
一、绿色化学工程兴起的原由
1、绿色化学工程与工艺简介
谈起绿色化学工程兴起的原由,我们就应该首先来了解一下什么是绿色化学工程。说到化学工程可能所有的人都并不陌生,它就是常常被人以简称来时常谈论的化工。随着新时代的发展,化学工程得到了广泛的应用,与此同时,化学污染也成为了化学工程的代名词,环境污染现象、资源浪费现象等等,都给社会发展背上了沉重的负担。
而此时发展起来的绿色化学工程于工艺就是为了解决这一问题。绿色化学工程与工艺就是用化学的方法和技术去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。从而提高环境的保护效率,增强资源的可持续使用的效率。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。
2、绿色化学工程和工艺的意义
随着经济的快速发展,人们的生活水平有了显著的提高并增强,人们生活的步伐也明显加快,化学生产也为人们所普遍接受并广泛应用,但化工生产所产生的废水、废气、废物排放,会对环境产生严重的影响,甚至生产生活用水也受到了一定程度的污染,这些不合理现象的存在甚至会危害到人们的生命安全,长期生活在这样环境下的人们的精神也会受到冲击。
化学生产不仅要大量采集自然物资,还对自然环境造成影响,这是当今时代背景下所不能容忍的。政府的政策的出台、监察机关的严厉执法、相关工作人员加快技术研究开发出环境友好产品就显得尤其重要了,绿色化学工程与工艺也就成了未来化工生产发展的方向。
当化学工程逐渐的融入了“节能”的概念和“绿色”的概念时,化学工程的生产再也不是当初的污染的代名词,绿色化学工程将保护生态环境和提高资源的利用率抬到实质,自然环境得到了有效的保护,原来只能废弃的垃圾也做到了成功的再回收利用。这样看来,绿色化学工程与工艺就成为了新时代所倡导的新词汇,它成功的成为了保护环境资源的有效手段,而技术的进步,城市污染的减少,从而提升我们赖以生存的环境条件。
二、绿色化学工程与工艺的应用
根据当下的环境氛围,我国绿色化学工程的开发和应用都有了一定的发展,从本质问题治理起来,俗话说:“射人先射马,擒贼先擒王。”只有抓住了根本性的问题,才能够真正的解决问题。现阶段,我国的绿色化学生产体现在下面几个方面。
1、选用无毒、无害化学原料
从化学原料的选择入手,尽量选择无毒、无害,并且可进行再生利用的化学原料来进行化学产品的生产和制作。对于化学产品来说,最根本的问题在于原料的选择,它是影响着化学生产过程和生产工艺重要原因之一。绿色化学工程与工艺是以无毒无害的化学原料为基本原则,在化学工业生产的起始就采取了防治手段,并且,绿色化学工程与工艺采用可再生资源为开发原料,保证在化学工业生产过程中进行无污染操作。
2、采用绿色高效的化学催化剂
绿色高效的化学催化剂的使用是非常必要的。目前我国也正在积极的研究这样技术,如采用绿色生物仿生催化剂。石油化工反应中烷烃氧化反应时碳氢键是相当惰性的,通常情况下需要苛刻的反应条件,如高温高压才能使之活化。采用新型的绿色生物仿生催化剂,能够实现在温和条件下对分子氧的活化,在烷烃的氧化反应中表现出很高的催化活性和选择性,因而绿色仿生催化剂使用也是绿色工学工程与工艺所追求的方向之一。
3、提高化学反应的选择性
采用先进工艺和使用选择性高的试剂等手段提高化学反应的选择性,可以降低成本,节约资源,减少环境污染。如石油化工中经常会发生的反应――如以上所说的烷烃类选择性氧化反应,这一类反应具有强放热性的特性,其目的产物不稳定,有时有些产品还具有异构体形式,在各类的催化反应中此反应的选择性最低,采用选择性高的试剂,提高反应选择性,从而能够获得更多的最终产物。
三、绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用
基于绿色化学工程与工艺下的化工产品的大量的使用,在一定程度上实现了我国的化学工业节能,就目前而言,绿色化学工程与工艺在国内已经得到应用领域主要有以下几个:
1、清洁生产技术的应用
清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术、生活垃圾制沼气技术、高效清洁的煤气化技术、利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有基因工程;辐射加工技术;绿色催化技术,这里有多种催化剂,都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点,其产品清洁无毒,不管是对环境还是对人体都是安全的。
2、结合生物技术的应用
生物技术领域包括有细胞、微生物和酶的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面,化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性,广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术,使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物,之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中,催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比,具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。
3、生产环境友好型产品
绿色化学工程的生产也可以生产出来符合社会发展的环境友好型的产品。它的生产的出现,在很大程度上做到了对环境的保护作用。在社会中,人们随时随地都可以买到放心的“绿色”产品,不仅维护了自身的健康,同时也是在为社会做着重大的贡献,这样一举两得的事情,若是真的能够实现,对国家的发展和社会的进步影响的意义也是十分巨大的。
结束语
在绿色化学工程与工艺中采用无毒无害的原料,使用节约减排的生产工艺,采取清洁生产的技术,可以有效地使化学工业产品的破坏性降低,实现人与自然的和谐,达到产品与生态之间的互补。因此,开发和研究绿色化学工程与工艺是影响当代化学工业发展的决定性因素之一,成为了可持续发展的重要前提。
参考文献
[1]蔡永宏.浅论绿色化学工程与工艺,创建高效、节能、清洁的未来化工厂[J].化工管理.2013(24):27-28.
篇4
(20__年9月)
尊敬的各位领导:
大家下午好!
在这金风送爽,桂子飘香的日子里,开发区中学又迎来了一个收获的时刻,首先请允许我代表学校党总支、校长室,代表开发区中学20__多名师生员工对各位领导的到来表示最热烈的欢迎,感谢你们的莅临和指导!
盐城经济开发区中学是一所年轻而又充满生机的学校,她始创于1993年,20__年迁至现址。新校园建设工程总投资1.1亿元,占地面积200亩,建筑面积68000平方米,绿化面积64000平方米,绿化总投资450多万元,校园绿化覆盖率达48.5%,人均绿化面积30.48平方米,生均绿化面积33.33平方米。20__年我校被确定为“市级绿色学校”以后,我们就迅速启动了省级绿色学校的创建工作。
三年来,随着创建工作的不断深入,新校园基础设施和功能建设不断完善,绿化、美化、文化工程的逐步推进,学校的自然环境、人文环境、教育环境和办学品位都得到了前所未有的提升。我们在省级绿色学校的创建中主要做了以下几方面的工作:
1、建立健全组织领导
上级主管部门领导和学校领导班子重视绿色学校的创建工作,坚决贯彻落实《全国环境宣传教育行动纲要》精神,成立了以校长为组长的省级绿色学校创建工作领导小组,从人力、物力、财力多方面予以保证。
2、建设一流校园环境
20__年以来,我们抓住三校合并的有利时机,以创建市级绿色学校为契机,整体规划,以净化、美化、绿化、文化为原则,使校园基本建设与绿化建设不断迈上新台阶。在学校财力相对紧张的情况下,仅07年一年我们用于绿化的总投资就达40多万元。我们在校园内添置了分类回收垃圾箱,设置了节约粮食、节约水电、不攀折花木、不践踏草坪等宣传标志。漫步校园,小桥流水,绿树成荫,环境幽雅,空气清新,营造了一个良好的育人环境。
3、注重学科教育渗透
课堂教学是学校教育的主阵地,在各学科教学中,我们要求老师们根据各自的学科特点,融入绿色教育理念,使绿色教育同课堂教学有机结合,让学生在学习专业知识的同时,对环境科学的原理和意义也有了认识和了解,形成人人参与绿色学校创建的良好局面。
4、丰富绿色教育形式
自创建工作启动以来,我们在广大学生中开展了国旗下的讲话、校园文化艺术节、校园文学社、主题班会、主题板报、社会调查、劳动实践、征集环保宣传用语等活动,让绿色意识在每个人心中扎根,增强学生关注大自然、热爱大自然、保护大自然和自觉维护生态平衡的意识,提高了学生自主参与环保的积极性,受到了良好的效果。
授牌仪式,既是对我们过去工作的充分肯定,更是对未来工作的一种鞭策和强劲的动力,我们在深感荣幸的同时,更感到绿色教育工作意义的深远,责任的重大。在今后的工作中,我们将不辜负各级领导的厚望,继续推进绿色学校建设,让绿色从有形的生态走进无形的心灵,进一步激发广大教师对绿色教育的兴趣和崇高的责任感,充分发挥示范作用和基地作用。
篇5
摘 要:社会经济在快速发展的同时是以环境污染为代价的,使自然生态环境遭受到严重的破坏,制约着人类的可持续发展。化工工作污染是自然生态污染的重要组成部分,严重影响着环境的污染。在工业生产中,由于没有意识到科学环保生产技术的重要性,加剧了化学工业污染现象的产生,无法实现对污染问题的合理有效控制。目前,人们已经意识到化学工业污染对人们的危害,为了解决这一问题,将绿色化学技术应用到防治化学工业污染中来,对推动绿色化工技术的发展既减少化学工业污染具有重要作用。
关键词:化学工程工艺;绿色化工;技术要点
前言:近年来,环境污染日益加剧,成为影响社会经济发展和人们生活水平的重要因素,阻碍了社会的可持续发展,得到了社会各界的广泛关注。环境污染对社会的发展产生深远的影响,并且渗透到人们生活的各个领域当中,其主要的污染以化学工程工艺污染为主。因此,为了解决化学工程污染问题,加大对绿色化工技术的研究具有必要性,有助于促进人类社会的长远发展。
一、绿色化工技术概述
绿色化工技术是科学技术的产物,在化学工业发展中被广泛应用,需要加大对化学工艺技术及化学方法原理的应用力度,对污染的环境进行改造,减少化学原料及化学废弃物对环境造成的影响,对维持良好的社会环境具有重要作用。同时,还需要充分利用化学过程中的废弃物,做好废弃物的二次利用,提升废弃物的使用效率,减少化学废弃物排放对环境造成的影响,为化工行业的发展提供保障,促进社会生态环境的健康持续发展[1]。
二、绿色化工技术在化学工程工艺中的开发要求
(一)合理选择化学原料
化学原料对促进绿色化工技术的发展具有重要作用,需要做好化学原料的选择工作,以便在根源上解决化工污染问题。需要将无害及绿色的化工原料作为首选内容,该类化学原料在实际的使用过程中,能够有效减少在排放及生产过程中出线的污染物排放现象,营造良好的环境。随着科学技术的发展,诞生了更多无毒无害的化学原料、溶剂及催化剂等,为化工行业的发展奠定了良好的基础。化工行业要想在根源上解决环境污染问题,需要合理选择化学原料,例如,农作物、生物等都可以成为无公害化学燃料,不仅能够起到良好的防止环境污染功效,并且也节省了化工燃料成本。
(二)合理选择化学催化剂
化学催化剂在化学工业发展中被广泛应用,对提高工作效率,确保各项化学工作的有效开展具有重要作用。化学催化剂具有较多的使用优势的同时,也会造成化学废弃物的大量排放。为了促进绿色化工技术的良好开展,需要加大对无害化学催化剂的开发力度,将毒害较小的化学物作为化学的催化剂的首选,代替传统意义上毒害性较大的化学催化剂,减少对环境污染造成的影响,促进绿色化学的良好发展。当前,有大多数研究学者将烷基化固相催化剂作为五毒化学催化剂的主要研究热荩希望该种化学催化剂能够取得良好的应用效果[2]。
(三)提升化学反应选择性
需要将化学反应选择性作为绿色化工技术的主要研究内容,降低对环境的污染,促进化学生成物的提取提供较大的便利,对实现对资源的充分利用,降低化学工业生产成本具有重要作用。例如,在石油化工行业通常将烃类选择性氧化物作为主要的化学试剂,促进了化学氧化反应的快速实现,防止对生成物造成的严重的破坏及影响。因此,需要提升化学反应选择性,避免对生成物反应造成较大的破坏,对推动绿色生产各项工作的高效开展,降低对环境的污染具有重要作用[3]。
三、化学工程工艺中的绿色化工技术要点
(一)清洁生产技术要点
清洁生产技术是绿色化工技术中的重要组成部分,在垃圾处理、海水淡化处理、印刷工业及冶金工业北广泛应用,通过对清洁生产技术的应用,能够防止污染物的排放,对确保环境的清洁具有重要作用。通过在多种行业中运用清洁生产技术,有效的控制了有毒物品的发生及废弃物的大量排放,在根源上解决了环境污染问题。例如,将清洁生产技术应用到海水淡化处理工作中,由于海水是一种原材料,是天然生成的,由淡水构成,在实际的生产过程中,其生产技术不会对环境造成较大的影响,有效的防止了环境污染现象的产生[4]。
(二)生物技术要点
生物技术属于绿色化工技术的重要组成部分,在实际的应用过程中,加大了对微生物、细胞及酶的应用,被广泛的应用于绿色化工中。生物技术在实际的应用过程中,使可再生资源在实际的生产过程中转化为有用的化学产品,将其作为自然界中一种普遍的催化剂,有效的防止了化学工业生产过程中出现大量的污染物排放现象,生物技术在使用过程中,化学反应条件较为温和,在化学行业中进行应用取得了良好的应用效果,对推动化工行业的发展具有重要作用。
(三)环境友好型产品生产过程技术要点
随着社会经济的发展,社会环境污染问题日益加重,对各行各业的发展造成了较大的影响,加大对环境友好型社会的建立,是当前社会需要迫切解决的问题,也是社会生产和发展的需要。绿色化工技术在人们的实际生活中被广泛应用,解决人们生活中存在的问题,展现出了自身的优势。环境友好型产品生产过程,避免了对环境造成的污染,有效的减少了环境污染问题的产生。例如,汽油燃烧不尽对空气造成了较大的污染,也会影响人们的身体健康,不利于良好大气环境的维持。生活中的一些产品中含有大量的氟利昂,导致大气中的臭氧层遭受到严重的破坏,影响着人们的生活安全,会产生较大的安全隐患。塑料产品在生活中广泛存在,在给人们带来较大便利的同时,也是环境污染源的重要组成部分,塑料制品由于自身特性的影响,不易被分解,加剧了环境的污染[5]。
产生的环境污染问题直接影响大气质量,需要及时解决大气污染现象,研发出能够代替带来污染的产品。随着科学技术的快速发展,促进了清洁型汽油、可分解塑料制品及新型燃料的诞生,加大了对该类物质的研究力度。向人们大力宣传新型物质对减弱环境污染的重要作用,提高了人们的环境保护意识,对建立环境友好型社会奠定了基础。例如,需要选择天然的甘蔗进行酒精生产,用乙醇汽油取代原来的汽油,将乙醇汽油广泛的应用于汽车行业中。环境友好型社会是人们追求的一种理想型社会形态,得到了人们的关注及喜爱。需要充分利用科学技术优势,加大对无污染型能源的开发力度,将其广泛的应用于人们的生活中去,共同来维持良好的社会环境。
结论:化学工业对促进各行各业的发展具有重要作用,给各行业提供了宝贵的能源要素及物质资料,但是也是造成环境污染的根源。随着社会的发展,人们逐渐意识到了环境污染对社会发展的危害性,充分利用了科学技术优势,诞生了绿色化工技术,有效的解决了环境污染问题。应该将绿色化工技术广泛的应用于各行各业中去,加大对该项技术的推广和继承,给人们营造良好的生活环境。
参考文献:
[1]白菲. 探究化学工程工艺中的绿色化工技术要点[J]. 化工管理,2016,20:235.
[2]井博勋,莒菲. 浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J]. 天津化工,2015,03:10-11.
[3]其其格. 化学工程工艺中的绿色化工技术[J]. 高考(综合版),2015,12:208.
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1绿色化学的概念及对化学教学的意义
1.1绿色化学的概念绿色化学是相对传统化学提出的理论,是指在化学反应过程中不产生对环境有害的化学物质,同时与反应相关的每一种化学物质或者成分都能够被利用起来,化学整个反应过程几乎是没有任何污染所以称作绿色化学。绿色化学的要求不仅是化学反应生成物被全部利用起来,不涉及任何染污及废物排放,而且反应物、催化剂也是没有任何污染性的,真正实现了化学反应全程的无污染、无排放。绿色化学将人们所有的化学知识和技术进行最有效的融合应用,将所有的化学反应进行绿色化设计,针对每一种反应材料、反应产物进行全面的污染物与有害物的再利用设计,实现了整个化学反应绿色化体系,在解决污染问题的同时还扩大了资源的使用充分度,减少了资源浪费。
1.2绿色化学对化学教学的意义高职院校承担着为社会培养实用型人才的重要任务,传统的化学教学模式仅仅能够适应传统化学工业生产需求,而对于当今社会追求绿色经济的发展趋势则无法适应,因此在高职化学教学中加入绿色化学教学是为了将来化学专业人才进入社会之后能够更适应当今的化学工业发展趋势,使学生拥有绿色化学的基本理念以及基础能力,在实际生产中将这种能力有效发挥来创造绿色经济价值。从另一角度来说,当前我国的绿色化学研究尚处于初级阶段,无论是化学工业整个行业的人才专业水平,还是与化学工业相关的科研人员数量,都存在着很大的市场空缺,因此培养绿色化学理念的专业学生也是行业的迫切需求。
2绿色化学教学发展及在高职院校中的应用现状
2.1绿色化学教学发展绿色化学教学理念在全球范围内受到关注是自2001年美国总统布什向世界各国呼吁“在教学与工业发展中加入绿色化学理念”之后开始。这一理念原本已经在国际上出现,只是尚未受到各国关注而处于极度缓慢的发展状态中。当因化学污染产生的环境问题日益严重,绿色化学的需求变得更加迫切,无论是工业国家还是非工业国家都开始投入对绿色化学课题的研究,并且将这一课题运用到教学过程中,以促进绿色化学研究的有效推进。自1998年开始美国化学会的教育部门就与其它相关的环境部门做出了联合协作的决定,他们将绿色化学教学材料编写与课程的规划列入了教育计划中,教育部门还专门针对绿色化学进行了多次高中化学教科书的修订。其中就将绿色化学的基本理论、原则和意义作为专门性教学任务进行设计,扩大了绿色化学在高中化学教学中的影响力。我国目前在绿色化学的相关研究上有极大的空缺,因此在化学教育中也较少涉及绿色化学的相关理论,除了基本的绿色化学研究不足之外,当前的化学教育模式与体系也存在着很多不完善的方面,使绿色化学在高中化学教育中的融入面临难题。绿色化学在教学中加入需要由各方力量的支持,针对目前我国的绿色化学研究水平来说除了需要由化学科研工作者进行深入理论与实践研究之外,还需要有国家环保事业的共同支持,而如果再将其渗入到高职化学教育中则又需要教育部与政府的支持。只有当绿色化学建立起相对完整的理论体系,并且研究达到一定深度时才能将其作为教学手段与具体的教学活动结合起来。目前不仅是国内,纵观全面的环境形势都处于一个非常紧张的状态,各种污染类型时刻在制造着不同程度的污染物,同时由于人们在经济为第一目的的长期发展过程中对地球资源与能源的大量开发,全球资源紧张形势也是当今重要的时代问题。绿色化学理论能够很好缓解资源紧张及环境污染问题,因此即是未来化学工业发展的主要方向,也是人们寻求缓解资源与环境问题的重要途径。
2.2高职院校绿色化学教学应用现状目前我国的高职院校对绿色化学教学内容的涉及率几乎为零,大部分高职院校在化学教学中没有任何绿色化学意识,甚至有许多化学教师也从未认识和了解过绿色化学的相关理论。长期处于传统化学教学模式下的我国的高职化学教育尤其对绿色化学教学有着非常迫切的应用需求,而我国的教育环境暂时又不具备将绿色化学教育全面落实到化学课程中的条件。所以就需要教师对课程和教学方式进行调整,认识并学习绿色化学的基本原则与意义,在教学过程中加入绿色化学理念,使这种优秀、先进的化学理论能够被更大范围地普及,为未来我国绿色化学研究水平的有效提高提供支持。
3高职化学教学渗入绿色化学教学方法的途径
3.1加强对绿色化学教学的重视作为化学教学课堂的主导者化学教师应当能够对绿色化学的理论进行全面深入的了解和学习,掌握了基本的绿色化学原则和理论之后再将其进行具体教学方式的改变,从而实现绿色化学教学与高职化学课堂教学的融合。教师认识绿色化学需要从其最基本的价值和意义入手,全面掌握绿色化学的现实意义和在可持续性发展中的作用,然后再深入了解具体的绿色化学知识,扩展自身对绿色化学的眼界,强化认识。教师需要对自身已经掌握的绿色化学相关理论进行整理、宣传和推广,宣传与推广的对象不仅是在课堂上对学生进行理论教学,还包括在化学教师交流活动中、在化学行业研究讨论会上等。只要是能够进行创新思想交流的场合就将绿色化学的影响扩大到这个场合中。最后,重视对学生绿色化学理念的培养,自身首先应当有清晰的理论思路,同时对绿色化学有足够的重视,然后才可能在具体教学活动中加入绿色化学的教学元素。
3.2编写绿色化学专用教材绿色化学是一个专门性学科,其研究对象有着极大的共性,因此如果能够将其以专用教材的形式进行普及,对于绿色化学教学以及学科的发展都有着非常关键的推动意义。编写的专门针对绿色化学的教材需要做到最基本的两点要求:一是对传统化学反应式进行优化,向绿色化学的标准靠拢;二是对绿色化学进行系统整理,使之成为一个完整的学科体系。从第一点要求来说,要实现这个目标具有较大的可实施性。例如对于工业化学中硫酸的制作有多种方法可以实现,工业硫酸的生产一般是通过接触法来实现的,这一反应中首先大量的废物、废气,根据绿色化学的理论对废物、废气进行再次利用使其转化为可被其它化学工业利用的原料,就实现了绿色化学的目标,硫铁矿在燃烧过程中产生的废渣由于含有丰富的铁元素,如果按传统的处理方法不进行再利用必然会造成资源的浪费,而以此作为炼铁原料进行回收利用,既避免了废物污染又提高了资源利用率。接触法制硫酸产生的废气含有SO2,是一种有害的环境污染气体,如果将其与石灰乳或者氨水接触进行反应,就能够产生具有利用价值的石膏或亚硫酸铵。这就是绿色化学原则的表现,既避免了化学工业生产产生的废物、废气污染,又将其利用转变为其它工业原料或材料,实现了资源利用率的提高,而且也有效控制了对环境的污染。从第二点要求来说。绿色化学专用教材应当有完整的学科体系,因为高职化学教学需要以此来作为学生全面学习和认识绿色化学的基础,所以在教学编写时应当对绿色化学进行全面系统的理论和资源整理,从基本的基础理论入手对绿色化学的理论、实践研究、应用价值、化学原理等进行有效的梳理,以发挥在教学过程的实用性价值。
3.3优化实验教学方式将绿色化学的理念运用于实验教学中是实现绿色化学教学效果有效提升的重要手段。对于化学教学来说实验教学方式本身就有着非常关键的教学意义,也是最利于学生深入接触化学理论和现实意义的有效手段,绿色化学所关注的对工业化学反应过程的绿化和优化基本上都是基于化学实验手段实现的,所以实验教学中渗入绿色化学的理念是一项非常重要的教学改革途径。首先开发微型实验。在许多重要的化学实验中其用到的化学试剂是具有一定污染性或毒性的,对这种实验进行微型开发,运用更少的原料和更小的反应规模来说明化学原理,既实现了教学目的,也减少了反应产生的污染。这种具有污染性和危险性的化学实验在高职化学课程中是非常普遍的,例如氯气的取用过程如果一旦发生泄漏就会对人体造成伤害,同时还会污染环境,微型实验就是减小氯气的取用量,设计小规模的实验选择用针管来取用就能够有效避免因此产生的污染问题。
4结束语
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化学是自然科学中的一门重要科学,从字面意思上理解,绿色化学就是指清洁环保无害的化学.而实际上绿色化学也就是指设计在经济、技术等方面科学合理,且对环境无负作用或者负作用很少可以忽略的化学过程.化学为人们提供物质上的需求,也为探索自然提供了信息依据.而随着当今经济的飞速发展,人们的生活水平不断提高,生态环境在人们的开发和建设下遭到了严重破坏,化学生产工程中产生的污染和破坏使得环境不断的恶化,已经危害到了我们赖以生存的家园.所以,为了满足现实生活的需要,在以保护环境和经济可持续发展为核心的情况下,一个新的化学工业理念逐渐产生———绿色化学.绿色化学的宗旨是实现对环境和人类健康没有危害,还能起到保护作用的新型化学.绿色化学在起始阶段就开始对在化学过程中出现的污染进行预防和处理,绿色化学最显著的特点就是在整个化学过程中实现零污染和零排放.所以,为了社会的可持续发展,倡导绿色化学是当前所应做的具有重要意义的工作.在初中的课程教材中引入绿色化学理念,可以让学生们了解到绿色化学的实际意义,更好地培养学生们的环保意识并启迪学生的思想,不再仅仅局限与书本上的知识而是去更充分地感受所学知识的实在价值.
二、初中化学教学中渗透绿色化学的意义
当前经济的迅速发展,工业化程度急剧增长.但是在这样的增长下却是以环境的破坏为代价而换来的,虽然在短时间我们获得很大的经济效益,但是这种“竭泽而渔”的方式带来的是惨痛的代价和教训.这样的发展是虚浮的,根基不稳自然会使建筑坍塌,对环境的破坏和污染会制约人类的发展甚至是危及子孙后代.因此,人们对生态环境也慢慢的重视起来,倡导绿色成了当今时代的主体和发展的前提,也是人们最关注的字眼.绿色化学、绿色食品、绿色出行等陆续出现在我们的生活中,让人们对绿色有了新的认识,也加深了绿色理念.绿色化学的作用也是显而易见的,如臭氧层保护,水土资源保护,大气污染的防治等等.在初中教学课程中融入绿色化学概念,可以增强中学生的环保意识.由于中学生的环保意识较差,环境道德观念落后,践踏花草、乱扔垃圾等现象随处可见.所以,绿色化学的开展不仅可以让学生们感受到化学的魅力,了解绿色化学的基本理念和过程,更可以让学生树立起绿色化学从我做起的思想.教师在绿色化学的教学过程中要重视起来,阐明绿色化学的重要性,让学生端正心态,真正地认识到绿色化学对我们的价值.化学是一门相对枯燥的学科,为了能让学生们能更好地学习好绿色化学,教师可以通过设计实验来进行绿色化学的教学,这样不仅增强了绿色化学的趣味性,更充分地让学生们投入学习之中.
三、在初中化学教学中如何融入绿色化学
1.在实际生活中倡导绿色化学教师首要做的是端正学生的思想观念,引导学生树立起保护生态环境的思想观念,让学生能够认识到绿色化学的价值,明确绿色化学对人类发展发挥的重要作用.教师在将绿色化学融入初中化学教程中时,要注意与初中教材内容紧密联系,环环相扣.为了能起到在实际生活中倡导绿色化学的作用,教师在化学实验课堂上与学生们一起做化学实验时,必须进行无污染的绿色实验.例如,在化学实验课上开展“绿色替代溶剂技术”实验时,让学生充分感受到绿色化学为科技发展和人类社会进步作出的贡献,让学生认识到绿色化学的研究对改善生态环境的重要意义.此外,教师应教导学生保护环境要从日常生活中的小事做起,比如:节约用电用水、对垃圾进行分类处理等等,让学生在日常行为习惯中培养绿色化学意识.
2.从化学实验中传授绿色化学知识化学实验可以使学生从教条式的教育制度中解脱出来,学生在这样新奇的体验中不仅收获了知识,也起到了将理论知识用到实际中的效果.学生们通过自己的亲手操作就实现了绿色化学的见证,更加坚定了学生通过营造绿色生活为社会和环境做贡献的决心.另外,教师应鼓励学生积极思考,开发自己的想象力并发挥个性思维,不固步自封局限思维.这样去引导学生可以加深学生对绿色化学的认识,在今后的生活工作中也能使绿色理念延误下去,扩大绿色理念的价值和作用.学生在实验中发现问题,思考问题,解决问题.在进行污染性实验时,教师应带领学生对实验进行改进,尽量降低对环境的污染程度,比如在进行“硫的燃烧”的实验时,可以尽量减少“硫”的量,降低二氧化硫的产生量,并对集气瓶进行密封的同时加微量的氢氧化钠溶液,尽可能地减少有害物质的产生.通过这样的实验,提高学生对绿色化学的学习兴趣,让学生在不知不觉之中产生保护环境的意识,并在日常生活中行动起来.
3.通过课外活动学习绿色化学化学教师对于学生学习绿色化学,不仅局限于课堂上知识传授和讲解,还可以在课外做许多有意义的课外活动.这些课外活动不但能激发学生们的积极性,而且可以更好的吸收所学到的绿色化学相关知识.教师组织课外活动形式多样,比如:
(1)到附近的化工厂进行参观考察,带领学生观察化工企业对废气、废液、废渣等的处理方式,或者让学生亲自进行指标测试,通过对水质、雨水的pH、空气污染等指标的检测,让学生通过自己的亲身体验,认识到环境污染对社会的危害;
(2)教师可以给学生布置课题,以小组的形式让学生通过网络、查资料、调查问卷等方式对绿色化学进行调查,利用一节课的时间让学生展示自己的调查结果,让学生就自己的调查结果互相交流、互相评价;
(3)利用学校的宣传栏,宣传绿色化学知识,或者教师可以开展绿色化学的讲座,为学生讲解绿色化学在实际生活中的应用以及近年来利用绿色化学技术在降低环境污染中取得的成就,丰富学生的课外知识,进一步加强学生保护环境的意识.
四、小结
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[关键词] 绿色化学化学实验高中教学
一、绿色化学理念的内涵和意义
1.绿色化学理念的内涵
绿色化学,又称环境无害化学,是研究和没计没有或只有尽可能少的环境副作用,并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程的科学。其基本内涵包括:
(1)树立可持续发展观。它是指人口、经济、社会、资源和环境协调发展。
(2)树立绿色化学价值观。人类对环境价值的认识或者说观念、看法、观点可以称之为环境价值观。
(3)树立化学科学发展观。以人为本,全而、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展。
(4)树立环境和谐道德观。环境道德观念是人类传统伦理道德观念的继承和发展,是一种人类与环境和谐相处的新道德观念,是人类有史以来环境意识发展的最高阶段[1]。
2.绿色化学理念的价值和意义
绿色化学理念注重控制化学污染源,减少或消除有害物质,提高原料的使用率和副产品的再利用,实现污染的预防。因此,绿色化学更关注人对自然的尊重及人与自然的和谐关系。
绿色化学理念要求我们在化学教育教学中以绿色意识为指导,用化学的技术、原理和方法去消除对人体健康、安全和生态环境有毒有害的化学品,去发展新的、对环境更友好的化学,以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学做出应有的贡献[2]。
二、探索实施绿色理念教学路径
1.在教学中树立绿色化学意识
1997年国家科委主办了以“可持续发展问题对科学的挑战――绿色化学”为主题的第 72界香山科学会,宣告了我国绿色化学的研究和开发工作正式步入正轨。这也为广大化学教育工作者转变教育指导思想提出了新的课题。面对这个课题要求我们教师在授课时要树立绿色化学的理念:
(1)在化学概念上建立与绿色化学一致的概念。从环境保护角度介绍环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应(选学)等概念,在介绍概念的同时还分析有关污染的成斟和污染物的主要来源及危害。
(2)从元素化合物知识内容的编排中已体现的绿色化学理念引到学生。应从绿色化学的角度有重点地给学生介绍有毒物质的性质、使用、保存。
(3)在物质工业生产制造的介绍中渗透绿色化学观点。如在工艺流程中都采取了循环操作,这样可以节省资源、提高原料的利用率。
2.结合“原子经济性”设计绿色化学反应
绿色化学的核心内容之一就是原子经济反应,即充分利用反应物中的各个原子,既能充分利用资源,又能防止污染。根据这种思想,我们在化学实验中,可根据化学原理设计最合理的反应途径,选最合适的反应物,探讨最佳反应条件,使反应物全部转化成产物,而无副产物或废物生成[3]。例如,要求学生以铜、硫酸、水、空气为原料,设计化学反应制取硫酸铜.并且用绿色化学的观点分析哪种方法最佳。学生主要设计出下列两种方案:
实验如下表进行:
方案 CuSO4 Cu H2SO4 SO2 原子利用率
(1) 2mol 2mol 4mol 2mol 160/(160+64+36)=61.5%
(2) 2mol 2mol 2mol 0 320/(320+36)=89.9%
分析上表可知,从理论上制取2mol硫酸铜,方案(1)消耗硫酸的量最多,生成的污染物最多,原子利用率低。方案(2)消耗硫酸的量最少,没有污染环境的SO2气体产生,原子利用率高达89.9%,是最佳的方案。
3.在高中化学实验教学中贯彻绿色化学观点
绿色化学要求实验应遵循五条绿色原则:一是开发绿色实验。如实验室用H2O分解制代替KClO3解法;二是防止实验过程中尾气、废物等对环境的污染,实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收,对实验产物尽可能再利用等;三是在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量,使实验小型化、微型化;四是对于危险或反映条件苛刻、污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验,可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法;五是妥善处置实验产生的废物,防止环境污染。
三、在实践活动中进行绿色化学教育
(1)建立绿色化学实验小组。教学资源较好的学校可组织有兴趣的学生进行微型实验操作,做无害化研究、环保化学试验,进行绿色科技活动,收集有关绿色化学的资料。
(2)开展绿色化学专题活动,培养绿色化学意识。如:举办绿色化学知识讲座,举办各种形式的绿色化学竞赛,创设学校绿色植物园。
(3)设计研究性学习课题,鼓励学生积极参与。如:调查本地区固体废弃物的主要分类和回收价值;调查废旧电池是如何处理的以及回收废旧电池的意义价值,等等。
通过上述绿色化学教学的渗透,既能培养学生自我获取新知识的能力,又能锻炼学生综合运用知识的能力及动手能力。每位化学教师都要结合具体的教学任务这个载体,充分利用新教材中的绿色化学素材,联系化学发展的新成就,注重学生的兴趣特点,随时随地都展开绿色化学教育,使学生了解绿色化学原理、树立绿色化学意识,实现绿色化学教育的目标。
参考文献
[1] 刘青生. 如何在高中化学实验教学中渗透绿色化学理念[J]. 考试周刊,2009(9):212
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【关键词】绿色化学;意义;理念;策略;实验
随着科学的不断发展,人类在认识大自然的过程中,不断加强改造和利用的能力,同时出现了诸多的问题,包括过度开发资源、过量排放废弃物,破坏了自然环境中原生态结构与组成体系,导致人与自然几千年来的和谐关系受到了严重的影响。不良的生态现象有:温室效应、大气污染、水污染、有机物污染、臭氧层损坏等,这些不良现象严重威胁到了人类生存。因此,绿色化学理念的推出无疑是一个宏伟的战略方针,也是现代化学学习者和工作者的一个挑战。各个高校越来越重视在化学教育中渗透绿色化学理念,只有在学习的过程中培养学生良好的环保意识,才能真正实现"绿色"理念,这也是每位化学教育工作者必须挑起的重任。
一、初中绿色化学教学的意义
绿色化学是一门新诞生的前沿学科,世界上各国都在进行绿色化学的研究,并且注意它的发展与教育。我国对绿色化学的研究虽然起步不久,作为普及化学知识和培养能力、肩负培养化学专门人才重任的化学教育,就必须义不容辞的地承担起普及、宣传和实施绿色化学教育的任务,让绿色化学教育成为二十一世纪素质教育的重要内容,把绿色化学教育的思想和内容贯穿在整个教学工作的全过程,使学生认识到化学在社会发展、提高人们生活质量、增进人们身体健康、实现人与自然和谐发展中的作用,更要认识到化学给环境带来的负面影响,从而使学生牢固树立起绿色化学和环境保护的意识。近年来,初具雏形的绿色化学在中考等重要考试中得到垂青,而现行的中学化学教材中也融入了绿色化学,使其作为一个崭新的课题,成为中学化学教育教学的重要组成部分。
二、初中绿色化学教学现状
绿色化学的产生,尤其是开展绿色化学教育的时间不长,许多化学教师对绿色化学并不熟悉,甚至还有人对绿色化学的重要性和前景持怀疑态度。在我国,化学工作者虽然做了大量与绿色化学要求相一致的工作,但绿色化学研究刚刚起步,绿色化学具有何种现代内涵,对人类社会发展有何种意义,仍不完全为广大化学工作者所了解。因此,如何通过进修班、座谈会和研究会等多种方式对有志于从事绿色化学教育和教学研究的教师进行必要的绿色化学知识培训将是各国政府和教育界面临的紧迫任务。
三、初中化学教学中开展绿色化学教学的策略
1.挖掘与环境问题有关的内容,渗透绿色化学理念
充分挖掘教材内容,加大绿色化学思想的宣传力度,让绿色化学教育的思想和内容深入人心,还要通过具体的事例使学生认识到绿色化学教育的重要性和紧迫性。
2.在教学实践中开展绿色化学教育
现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,但内容比较少。在课堂教学中要时时体现绿色化学原则自然和谐地渗透绿色化学教育,并做适当的补充。在中学化学教育教学中必须体现绿色化学的基本内涵,在课程教材中体现绿色化学理念,在潜移默化中对学生进行绿色化学观点的教育,使绿色化学的观点、要求与现行教材融合在一起。
3.在课外实践中延伸绿色化学理念
化学是一门与生活联系紧密的科学,让学生将课堂上所学的化学知识融入到生活当中,培养学生利用化学知识发现、解决生活中各种理由的能力,利用课外活动和社会实践来延伸学生的绿色化学理念。
4.用绿色化学思想设计、改进初中化学实验
化学是一门以实验为基础的自然科学。众所周知,绝大多数化学实验中、实验后都会不可避免对环境及人体造成污染,而且大多数的“三废”未经任何处理就直接排向环境中。因此,化学实验教学也应体现绿色化学教育的原则,要努力改革实验,并将其运用到实验教学中去,最好开设对环境友好的化学实验。在实验教学中要尽量体现绿色化学实验的新要求:省资源、无污染、无废物、多循环、多利用。
5.在研究性学习中开展绿色化学教育
随着地球气候的变暖,城市空气污染加重、水资源短缺、水土流失、土地沙漠化已成为人类“可持续发展”亟待研究的课题。化学与环保知识作为初中化学的重要内容来学习,结合人们生活的环境,将“绿色化学”新名词介绍给青少年学生,将空气质量、水资源的污染作为环境保护的重要内容来学习,组织学生利用调查和研究方式深入社会收集、记录身边发生的污染情况、污染的危害、污染的来源,并探究设想整治的方法,请学生互相交流、发表看法、加以评论。
中学化学教育不仅要使学生懂得基础化学原理,了解物质化学变化的基本规律,更要使学生知道人类怎样运用化学科学来避害扬利,尤其是绿色化学起到的重大作用。要重视对学生进行科学道德教育,使学生从小就树立掌握科学技术武器要用来保护和改善生态环境,捍卫人类美好生活的责任感。
教学中我们需要深入钻研教材,挖掘其中的“绿色”闪亮点,积极地宣传绿色化学理念,并将这一理念融入我们的课堂教学及教改实验中,只有这样我们的教学才能走出应试教育的误区,才能培养出具有科学素养及人文精神的真正意义上的人才。
参考文献:
[1]马晓红.浅析中学化学教学中的绿色化学教育[J].硅谷,2008(10)
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笔者从事中学化学教育工作至今,一直开展绿色化学教育,将绿色化学理念融入到化学教学中,使用最新、最热的新闻报道、话题等,诱导学生了解绿色化学,增强学生的绿色化学理念.备课的要求有一定的难度和高度,需要教师在掌握课本基础知识上通过阅读大量的新闻报道,查找大量的网络材料进行整合,进而提高学生学习化学的主动性和积极性,让学生保持愉快的心情来学习绿色化学,提高学生对绿色化学的认知.在化学教学中渗透绿色化学,教师可以采用知识讲授法、知识讲解法、操作演示法、趣味学习法、多媒体教学法、课堂讨论法、视频展示法等方法.例如,在讲“人类赖以生存的空气”时,教师可以利用社会最受关注的PM2.5,围绕PM2.5的涵义来进行探讨,使学生了解什么是PM2.5,了解PM2.5指标对我们生存所依赖的空气质量与能见度的重要影响,逐渐让学生认识PM2.5来源于我们日常生活中的工业生产、工业发电过程因燃烧排放的残留物;农业使用的农药和化肥;等等.教师还可以使用PPT播放相关的教学视频,进行直观教学,提高学生的学习效率.这样联系实际进行教学,学生能够主动地去查阅相关材料深入了解PM2.5,明白绿色化学对保护空气的重要性,进而规范自己的行为.
二、在化学实验教学中渗透绿色化学理念
作为实验学科的化学,实施实验教学是学好化学的重要过程.在化学实验教学过程中,教师要做好领头羊,引导学生做到规范化操作.在化学实验中会产生“三废”,而操作规范化能节约化学能源及其化学药品,有利于保护环境,培养学生的环保意识和绿色化学理念.例如,在化学实验中用过的玻璃器皿可以回收利用的,教师应提示学生.而液体的排放物,教师应该教导学生依据溶剂的特征,进行分门别类回收.含有毒性的液体或者物质经过处理才能标记保存或者销毁.如果在实验过程中产生有毒气体时,务必叮嘱学生谨慎操作并在旁指导实验,对产生的有毒气体需要教导学生经过处理达标后再排放.这样,学生会对绿色化学理念有更深入的理解.
三、结合化学教学内容给学生布置课外绿色化学实验作业
为了让学生系统、全面地掌握化学这门学科,教师应根据教学内容给学生设计一些绿色化学实验作业.例如,在给学生布置制取乙烯实验时,教师应该对氧化铝这一化学物质进行详细介绍,指导学生用氧化铝替代浓硫酸进行绿色化学实验,这样可以减少因硫酸所带来的环境污染.或者在引导学生制取乙烯的实验操作过程中,利用微型化的仪器来制约添加药品的使用量,从而节省药品.让学生通过操作绿色化学实验而对化学予以重视,促使学生关注自己身处的大自然,明白自己是可以改变环境的,自己可以为保护环境作出贡献,了解人与环境之间应该和谐相处.
四、举办相关绿色化学的活动,激发学生学习化学的兴趣