绿色化学的概念范文

时间:2023-11-16 17:27:25

导语:如何才能写好一篇绿色化学的概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

绿色化学的概念

篇1

关键词:绿色化学;微型仪器;氨气;二氧化硫

文章编号:1008-0546(2016)04-0094-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.036

绿色化学是近年来发展起来的一门新兴学科,又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学等。绿色化学的目标在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物,最终实现零排放和零污染,是一门从源头上阻止污染的化学。世界各国都十分重视绿色化学的教育和发展,绿色化学已经成为现代化学教育的主要发展方向[1-2]。中学化学实验是中学生学习化学学科知识的重要途径,是学生可以通过感官直接感知的实践过程,学生在实验过程中,能进一步领悟绿色化学的宗旨,并逐步培养绿色化学的意识。但是中学化学教科书对化学药品用量没有明确规定,有的表述比较模糊。在做分组实验时,有相当一部分学生取用药品喜欢“多多益善”,不仅浪费了药品,而且由化学实验产生的废水、废气、废渣等也会对周围环境造成不同程度的污染。如:在做Cl2制备与性质、卤素的性质、Cu和浓H2SO4反应等学生分组实验时,往往会有有毒气体进入空气中,不仅污染空气,而且直接影响师生健康。因此,在中学实施绿色化学实验教育,无论从中学生的科学素质的培养,还是从生活环境的责任感与绿色化学理念的形成等方面,都是十分必要的。

高中化学实验绿色化、微型化[3-6]就是在高中化学实验教学中以绿色化学实验的核心理念为指导,对常规实验的不合理、安全性能低、污染严重等方面加以改进,达到绿色化学的减量、回收、重复使用、尽可能密闭可控、处理尾气诸方面的要求,实现“尽可能小剂量、省资源、少污染、低成本” 的实验室实验,进而培养学生良好的化学素养,以实现课程教学目标。

化学实验绿色化的研究,涉及到实验指导思想、实验内容选择、实验仪器的研制、化学反应过程、实验装置和步骤的设计等实验方面的研究。如何在实际教学中,结合当前素质教育,把绿色化学绿色新概念、新思想、新要求教育贯穿于中学化学教学的全过程之中,是一个新的研究课题。作为中学化学老师,能够就地取材,因繁就简,开发和创新教材实验[7],对中学生是最好的鼓励和引领。

一、现有教学实验的不足之处

中学化学教学中,有很多性质实验,用传统的实验方法和仪器设备实验效果并不明显且缺乏绿色化学意识,例如:人教版《必修1》将氨气性质的实验分成氨气与水的喷泉实验、氨气与酸的玻璃棒实验两个部分来进行的。但在实际操作中存在以下不足:

①喷泉实验所用的氨气采用常规的实验室制法,若现场收集,则耗时长,且氨气易泄漏而造成污染;若课前制好备用,则常因保存不善导致实验失败。

②NH3与浓盐酸的玻璃棒实验,若为教师演示,则白烟过淡,且保留时间不长,不便于学生观察;若为学生分组实验,又会因为不是在密闭条件下进行,众多学生同时实验,容易造成室内空气被污染,不利于健康。

③学生对看到的是“烟”还是“雾”存在疑问。

④容易受到风等因素的干扰,影响实验效果。

又如:二氧化硫的制取及性质实验,该实验出现在高中化学人教版《必修1》第四章第三节,是高中化学课程中非常重要的实验,内容多,难记忆。如果学生没有经过实验的亲身体会,对这些实验的印象都不深,学习也比较困难。但是该实验无论是老师演示还是让学生自己动手做,仪器都比较复杂,药品用量多,而且二氧化硫的气味难闻,具有刺激性,对身体和环境都会造成不良影响。

二、基于主流化学理念的实验改进

基于“环保、高效”以及“绿色化学”“安全化学”等理念,本文针对上述实验中存在的不足,进行了如下改进:

1. 基于“环保、高效”理念的氨气性质改进实验

将NH3的性质实验一次性完成、成功率高且不污染环境、实验器材廉价易得,不易破碎、便于学生分组实验等是本次实验改进的目的。

(1)实验用品

①器材:圆底烧瓶(250mL)或塑料洗手液瓶(250mL),分液漏斗( 50mL),三个透明软塑料瓶(如矿泉水瓶,250mL,需干燥),玻璃导管,烧杯,止水夹,少量棉花等。

②药品:氢氧化钠固体(分析纯),浓氨水,少量浓盐酸,酚酞指示剂。

(2)实验装置图

(3)操作步骤及实验现象

①瓶A内放少量NaOH固体,分液漏斗中装浓氨水;

②瓶B、瓶C均为滴有酚酞的水;

③瓶D放置一团滴有浓盐酸的棉花。

组装连接好装置后,打开止水夹K1、K3,关闭K2,旋开分液漏斗活塞,制取氨气;当看到D中出现大量白烟,C中溶液颜色很红且产生气泡缓慢后,关闭K1、K3,打开K2,挤压瓶B,将水挤入烧瓶内后松手。即可看到烧瓶内形成美丽的喷泉,同时瓶B变扁。

通过这样的改进后,我们能看到,喷泉实验中,水几乎充满整个烧瓶,瓶B被压扁,让学生很容易看到压强在此实验中的作用;瓶D的瓶壁上有大量的白色固体物附着,让学生对白烟有了直观的认识。

(4)本实验的设计亮点

①有理有据:喷泉实验的原理是利用内外压强差所形成的,而矿泉水瓶受压很容易变形,会看到很明显的现象,于是我们用废弃的矿泉水瓶组装了实验装置。

②取材方便:充分利用废弃的矿泉水瓶,材料易得且不易破碎的特点,体现废物利用,灵活处理问题的思想。

③敢于创新:矿泉水瓶盖容易打孔,且可用粘胶粘住缝隙,实验过程中,只要旋紧瓶盖气密性就会很好,避免不易在橡胶塞上打孔,且易漏气等常见问题。

④重视环保:整个实验在密闭条件下进行,避免了NH3、HCl向室内扩散,有较高的安全性,充分体现“绿色化学”。

⑤拆装方便:关键部分的连接使用胶管、止水夹,拆装方便,导管不易折断;且矿泉水瓶的盖子规格几乎都是统一的,便于更换。

⑥操作简单:无论是教师做还是学生来完成,都很容易操作,且成功率高。

⑦直观性强:无论是烧瓶内形成的喷泉,瓶B的变扁,还是瓶D中的大量白烟,抑或是烧杯中的溶液变红,现象均十分明显,使学生通过实验观察对氨气的性质有较强的感性认识;特别是压扁的矿泉水瓶能让学生深切感受到大气压的存在和氨气的极好的水溶性。

⑧安全性高:实验的主要材料为矿泉水瓶,即使实验出现误操作,也不用担心出现炸裂,溅伤人。

⑨高效性:整个实验耗时约2分钟,为喷泉实验的分析和拓展延伸腾出了更多的时间。

我们对氨气性质实验改进后,无论是教师做还是学生来完成,都很容易操作,且成功率高充分调动了学生学习的兴趣与积极性,初步落实了“用实验让化学课堂成为学生快乐的体验场”。

2. 基于“绿色化学、安全化学”理念的SO2制取及性质实验的改进

在对二氧化硫的制取及性质实验,我们采用微型实验仪器来完成这一系列实验。改进后的实验装置如图2。

(1)实验装置改进:用6孔井穴板代替了6个反应器,塑料滴管代替了分液漏斗。

(2)实验操作步骤:

①先检查气密性。在后5个井穴中装入少量水,盖好长进短出的导管塞,在第1个井穴的长导管上插入塑料滴管,挤压滴管,各井穴中均有气泡冒出,说明气密性良好。然后把水倒掉。

②滴管装浓硫酸,6个井穴分别按照表1加入所需药品。6个井穴在整个实验中的作用如表1描述。

③盖好长进短出的塞子,吸1/5滴管的浓硫酸,插入第1个井穴的长导管上,轻轻挤压滴管,反应发生了。我们可以很快看到石蕊变红,品红和高锰酸钾褪色,硫化钠溶液中有黄色的浑浊,一次性验证了二氧化硫的几种性质。

3. 实验的创新点

①使用了微型实验仪器,药品用量很小,从源头上防止了化学实验造成的污染,所以二氧化硫几乎没有造成污染,真正达到绿色、环保、健康。

②微型实验仪器成本低,体积小,操作方便,一次性把SO2的制取、酸性、漂白性、还原性、氧化性全部检验完,实验现象明显,操作简单。

③按每小组几人一套,甚至可以一人一套,可以实现“人人动手,边讲边实验”的理想化教学模式,可以使学生对化学的探究更有兴趣。

我们对二氧化硫的制取和性质实验改进后,从源头上解决了污染的问题,不用到实验室这样有通风设备的地方,就在课堂上就可以实现,操作简单,成功率高,充分调动了学生学习的兴趣与积极性,可以让学生对以前只能在习题或者课本上看到的实验现象有了直观的认识,印象深刻。

三、总结

中学化学实验是中学化学教学将理论与实践相结合的重要手段,实验易操作、实验现象明显、实验设计的合理性及严密性、实验的环保理念等对中学生正确理解和掌握知识、培养学习兴趣和科研素养、掌握实验操作、拓展思维模式等有着极其重要的作用。化学实验的绿色化创新和改进,可以调动学生学习化学的积极性和主动性,培养其对化学的兴趣,并加深对知识的理解和记忆,可以为提高课堂教学高效性提供策略和典型范例,这样的实验改进,能够轻松实现绿色化教学,让学生顺理成章接受绿色化学理念,使学生认识到,化学绝不意味着污染,更高层次的化学、对环境友好的绿色化学等待我们去学习、去探究、去发展。

参考文献

[1] 闵恩泽,傅军. 绿色化学的进展[J].化学通报,1999,(1):10-15

[2] 朱文祥. 绿色化学与绿色化学教育[J].化学教育,2001,22(1):1-4

[3] 王磊.中学化学实验及教学研究[M].北京:北京师范大学出版社,2009:280-289

[4] 朱恩.浅谈中学微型化学实验的三个问题[J].化学教学,2002,(4)

[5] 王祖浩,王程杰.中学化学创新实验[M].南宁:广西教育出版社,2007:298-299

篇2

【关键词】绿色化学 高中教学 思想应用

经济的发展带来的负面效果就是环境问题越来越严重,在我国高速发展的过程中,大量的化工生产产生的垃圾污染问题日益凸显。如果不及时的对此做出正确的处理,将会严重影响人们的正常日常生活,还会对经济的发展产生制约,也严重不符合我国的可持续发展的战略方针。绿色化学的思想理念将会对于以往不符合规定的技术和设施进行改变,遵循可持续发展的战略,从高中阶段对于学生进行良好的引导,尽可能的为我国环保事业做出贡献。

一、绿色化学思维理念在高中教学中的应用

(一)增进学生的环保意识

学生一直在课堂中进行学习,很少有机会去真正的走入到大自然当中,所以对于大自然中所受到的环境污染的概念普遍很低,教师就需要在这个过程中让学生了解到不健康的化学会对环境造成哪些危害,这也是绿色化学的一个重要理念。例如,在学习有关重金属铜、铬、铅等等课程中,教师就需要联系实际向学生进行讲解,这些元素在自然中会造成什么影响,会对于人类造成怎样的危害。如果不加以控制而泛滥,那样的后果将会怎样的不堪设想等。这样,学生就可以区别开理论和实际,在与实际情感结合中进行理论学习,不但可以让学生增加了环保意识,还能让他们在现实生活中更加的严于律己,并在日后如果从事了相关化学工作,也不会忘记在高中课堂中所学习的绿色化学知识。这是一个具有很深远影响的教学概念,是对于绿色化学的重要意义的体现。

(二)在实验中实现绿色的概念

想要将绿色的概念引入进化学教学中从而增加学生的环保意识,不能单一的只从理论知识方面入手,还要将更多的实践引入其中。在高中教学中,化学中的实践就是实验。要培养学生自己的动手能力,就要努力的多多开展实验课程,并将绿色化学实验的概念引入其中。教师需要做的是改变固有的教学思维,将课程教案进行改写,利用积极的方式让学生切身的感受到绿色化学的独特魅力,要在化学实验中多多的渗透绿色化学的概念,加深学生对其的理解。例如,在学习有关一氧化碳的使用和应用等相关知识的时候,就可以引入改变,利用安全实验来向学生展示一氧化碳在氧气不充足下进行光照或者点燃,结果发生了强烈的爆炸事故,要让学生深切的感受到这样的一过程,便会在以后的日常生活和工作中更加的注意。不但可以减少一氧化碳的污染,还可以加强对自身人身安全的保护。

(三)课后的生活学习中引入绿色化学的概念

想要全面的贯彻绿色化学的概念,不但要在课上对于他们进行有力的教育,还要重点突出在课后的重要性,要让学生时时刻刻的都把绿色化学的理念放在心上,从而养成一种惯有的习惯。教师可以在课后布置相应的作业,让学生自己去探索和学习,通过自己动手来实现自我的提升。这其中可以是理论方面的知识,比如教师布置课题,让学生自主的去探讨有关全球温室效应的相关资料和信息,然后在第二天的课堂上展开相应的讨论。还可以布置实践方面的课题,例如,学校附近有河流被污染的,教师可以让学生自主的去河流中采样,然后拿到实验室进行成分分析,讨论其中的污染源。还可以对于周围的违规建设的化工厂进行采样,采集证据,亲自动手为绿色化学付出自己的一份力。

(四)绿色思想与综合教育相结合

绿色化学不单是我国环保教育中独立的一个分支,也是整个素质教育中的一个紧密环节。高中时期的学生能够掌握比初中时候更多的化学元素和化学知识,其思维理念也更加的成熟,而大量的化学元素与化学知识对于环境的污染也是更加的息息相关。要在这个关键的时间段对学生加以正确的良性的引导,将绿色化学的理念深入学生的脑海。例如,可以在日常化学课堂上对于学生除了进行常规的理论知识教导外,还要联系其它的学科,可以引用外来植物的种植来治理被污染的河流,这就引用了生物领域内容。还有利用细密的过滤网对于直径小于一定标准的污染物进行拦截和过滤,就是利用了物理领域的内容。这样,不但可以让学生从学生时代就将绿色理念代入进日常生活,更能对于自身的人生观和价值观有一个正确的扶正,让学生能够适应新时代的潮流和要求,为今后的长远发展,为成为新世纪的人才打下夯实的基础。

结束语:

将绿色理念引入高中化学是一项创新,是一项伟大的创举,也是我国综合性素质发展的一个关键所在,是为了保证我国能够坚持贯彻可持续发展实现绿色环境建设的一项措施。在新课标之下,高中化学模式将会打破陈规,为了学生的综合素质发展而创新进步,让学生贯彻绿色化学的思维理念,提升学生的自身素质,在高中教学模式中将会起到一个深远的影响。

【参考文献】

[1]陆艳春.浅议绿色化学思想在高中化学课堂中的体现[J].课程教育研究(新教师教学),2014(34):249-249.

篇3

关键词:初中化学;绿色化学观;化学实验

2001年,我国实施了基础教育教学改革。改革后的新课标要求确立以人为本的思想观念,要求教师要采用多种教育教学方法。化学是一门以实验为基础的学科,通过化学实验初中生可以在学习理论知识的同时提高观察能力,思维能力,创新能力和实践能力。在化学教学中进行实验是素质教育所积极倡导的。

绿色化学观是在经济飞速发展的新的社会历史背景下产生的,绿色化学可以预防化学污染。所以随着经济发展负面影响的到来,将绿色化学融入到教育教学工作已迫在眉睫。初中老师应承担起向祖国新一代传播绿色化学的责任和义务,在教学时以素质教育为基础,将绿色化学观贯穿到教学中,贯穿到实验中。

一、绿色化学观与初中化学

要想在教学中贯穿绿色化学观,首先要明确什么是绿色化学观。绿色化学是指对自然环境无害的、清洁的、友好的化学。绿色化学观倡导在化学转换的整个过程中和结果里低污染,低排放。绿色化学要求尽可能提高原子的利用率,要有效预防污染的发生。所以说绿色化学观是针对节能减排的一个重要的指导观念。绿色化学观又包括绿色化学的发展观,绿色化学的价值观,绿色化学的道德观和绿色化学的教育观。

绿色化学的发展观是指在发展经济的同时注意资源和环境相协调,在发展经济的同时兼顾对污染物的控制和废物的排放,要节约资源保护环境,注意社会的稳定和可持续发展。绿色化学的价值观指人们在进行化学实验时,对化学与环境所持有的观点和看法。绿色化学的价值观要求教师在在进行实验教学时注意引导学生正确认识人与自然相平等的观念,将绿色化学观作为重要的教育指导思想。绿色化学的道德观是在现代环境日益恶化的背景下产生的,初中教师应树立正确的道德观,加深对绿色化学观的认识,要认识到绿色化学不仅是社会化学工作者的任务,也是整个化学领域的责任和义务。初中化学教师有责任向学生传授绿色化学的思想和知识。绿色化学的教育观要求教师在教学过程中要时刻谨记绿色化学观,将绿色化学融入到教育教学工作中。

化学教师要想将绿色化学应用到自己的教学工作中就要从自身做起,提高自身的知识和素质,调整自己的知识体系,丰富自己的知识,尤其是有关绿色化学的知识。要理解绿色化学的思想内涵、主要内容和实施绿色化学的方法途径。

二、在初中化学实验中培养绿色化学观

在新课改的背景下,初中化学课程标准和教材也做出了相应的改变,现行的初中化学课本有关实验的部分充分体现着绿色化学的思想。比如说删除了一些相对危险的、有害的试剂的相关实验,对其他实验的试剂的用量也给出了明确的规定。新编的人教版初中化学课本引入了试剂用量少,排出的废物较少的实验,同时在实验中也介绍了尾气和废液的处理方法。初中化学实验是培养学生化学观的重要一部分,为了能更好的培养绿色化学观念,在化学实验时应记住以下几点:

(一)做微型化学实验

微型化学实验并不是对化学实验简单地减少用量,而是在微型条件下重新设计实验,使实验达到既能完成教学目标又能节能减排的目的。微型化学实验一般对试剂的需求量较低,节约了药品。同时实验装置也更加的简单易行,容易操作。有的微型化学实验甚至利用生活中的废物来进行。比如用药品使用后的铝板代替滴板,这样对废物进行利用减少了对环境的污染。微型化学实验体现了绿色化学的观念。

(二)规范化学实验

高中教师在引导学生做实验时要注意规范性,对前期实验药品的取用步骤和后期废料的处理都要严格规范。比如在闻气味时注意开口不能过大防止有毒气体的泄露;取药品时不能取量太多,以免造成浪费:对于实验所产生的废液要按类倒入不同的回收容器中然后进行无公害处理;对于废气要进行吸收处理。

(三)串联化学实验

对于一些有联系性的实验,教师在设计时可以将它们放在一起,这样能避免重复实验步骤,减少了对实验药品的浪费。比如在做浓硫酸和铜的反应,观察完反应过程还可以利用反应产生的二氧化硫做二氧化硫使品红褪色的实验。这种利用实验产物去做下一个验的教学方法充分体现了绿色化学的思想。

(四)微视频展示实验

对于一些药品用量大,污染厉害不好控制的实验,教师可以录制成微视频,录制时要逼真全面,让学生有身临其境的感觉,上课时以微视频的形式展示给学生,可以让学生在了解化学实验的同时减少对药品的的浪费、降低环境污染。

(五)定期举行绿色化学专题讨论

篇4

关键词:有机化学;绿色化;实验;教学模式

前言:要想实现有机化学实验的绿色化必须是从思想上抓起,从人们的思想意识上改变,从每个化学老师的思想开始。对整个化学实验的过程严格把关,在材质上采用安全、无污染的材料,催化剂的使用也要注意安全性,对于一定会产生污染的实验要注意污染的处理。从自身坐做起,为学生做好榜样。

1.有机化学实验的含义及意义

有机化学是化学中极为重要的一门分支,又称为碳化合物的化学,是研究有机化合物的结构、性质、制备的学科。

有机化学实验对化学的发展起着至关重要的作用,对化学工业的发展也是相当的重要,有机化学实验是现在的普通高校化学、化工、材料、药学、食品、生物、环境、农学等专业以及相近专业本科生一门必修课。在有机化学实验过程中经常会用到有毒性的试剂,溶剂,有的时候也会合成一些有毒性的物质,这是化学发展中必然会产生的污染,但是现在全世界都在提倡绿色环保,低碳的概念,因此化学实验中的这些有毒物体就必然引起公众的反感,包括一些具有高腐蚀性的催化剂,实验后产生的废弃、废渣、废液处理不当对环境也会造成很大的污染,这种影响比一般的污染所持续的时间也会更久。因此,如何实现有机化学实验的环保性,这是有机化学的发展中一个新的课题,一个主要的研究方向,高校如何构建有机化学的绿色实验化成为迫在眉睫的问题,在试验中和教学中,如何向学生灌输“绿色化学”的概念是现在高校教师首要考虑的问题,必须做到学生从观念和认识上意识到环境保护,可持续发展才是根本的发展。从根源上认识到环境的发展和环境的保护,提高实验教学的质量同时也要注意可协调发展的重要。

2.我国有机化学实验教学的现状

我国的有机化学发展的相较于西方来说,发展的速度和技术都相对来说是落后的,我国的有机化学实验也停留在最初的模式上,采用的是传统的教学模式,我国传统的有机化学实验采用的是基本操作实验+基础合成实验+性质实验。相较于西方对化学的重视,我国在教学上仍然采用的是照本宣科,遵从教材,缺少积极主动的改革和创新,这是化学实验要不得的思想,现在的高校教学实验仍是简单的基本技能,蒸馏、分馏、回流、水蒸气蒸馏、干燥、过滤、加热、冷却、搅拌、萃取、重结晶等。这些基本的合成、提炼实验都存在着诸多的弊端,首先,材料的选择上存在着对人身的威胁以及对环境的污染,毒性较大,易挥发,而且部分材质还存在着高腐蚀性的缺点;其次,这种具有诸多缺点的试剂的使用量还很大,将会产生很多的废弃物,普通人用眼看不到,但是长此以往,环境将会被破坏;再次,我们做过实验的人都知道,这只是一堂课,课堂结束后我们的实验结果都是直接的倾倒,不会经过任何的处理,这对环境的污染是相当的严重的,而且这种基本的实验反复的做,是没有实际意义的。从这些分析中不难看出这都是违背环境发展原则的,违背了绿色化学的基本概念,这些在威胁我们这一代身体健康的同时也会为人类带来无法消除的永久性威胁。面对这种情况,改变是必须的,而且是迫在眉睫的。

3.有机化学实验绿色化教学模式及实施方案

3.1 新型教学模式

有机化学实验绿色化教学模式就是从化学实验的每一步去改变,达到实验从头到尾无污染,是有机化学实验发展的目标。这种教学模式相较于传统的模式,更加符合我国发展的要求和环境可持续发展的要求。新的模式从原料的选取到试剂的使用以及用量都是有一定的标准的,在教学手段上也运用了先进的现代化媒体,在试验的方法方式上注重环保的概念,三者的配合促成了新型的有机化学实验绿色教学模式的发展。

3.2 具体的实施方案

当设计好实验的方式后,具体实施的时候要注意每个环节的把关,在有机化学实验的课程中,包括很大一部分基本的实验,传统的基本实验采用的都是有毒性的物质或者高度挥发的对环境有污染的材质,只要在不违背教学意义的基础上,基础实验是可以采用简单的无污染的试剂达到教学的目的,训练学生的操作技能以及让学生掌握实验的基本目的。这种做法在达到环保的同时也达到了教学的目的。教学目的的实践中还包括合成实验的操作,合成实验教学目的是让学生充分了解化合物的制备方法,并且对基本实验掌握的更加纯熟,新的教学模式本着绿色教学的目的对合成实验进行了改革,包括题目的选择以及相关科研结果的使用,甚至包括多步骤的实验,多步骤的实验相对于单步骤的实验产生的废弃物变少,变废为宝,是环境发展的根本要求。而且在部分高校中还出现了设计型实验,也就是学生和老师共同发挥想象,创造新的实验,这种实验的要求是本着绿色化的理念,所运用的材料也要求安全、无污染,这在提升学生创意空间的同时也对有机化学的发展做出了贡献,是一举双得的好事,值得提倡。

在进行实验过程中,我们都选用了低污染或者无污染的材质,但是不能保证合成过程中不会产生废气物,不会对环境造成污染,因此,对实验的方法、过程要严格把关,保证每一步的实验安全且稳定,产生的污染要尽可能的降低,实验的每一步都要有相关污染的处理环节。在部分条件好的高校,采用了世界先进的技术和设备,相对产生的废弃物就少,但是对条件相对较差的学校就要注意实验的步骤,以及对每一步的废弃物有回收利用和清理的程序。从实验的手段到实验的过程都需要严格密切的注意,不论是运用传统的方式还是现代化的方式都要注意培养学生的环保意识。

篇5

化学是一门自然科学,在原子和分子的水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用。化学是一门具有深奥的内蕴和无限研究和挖掘空间的科学。随着人类社会科学技术水平的不断提高,人类利用化学的能力不断提高,在能源和资源、材料科学和环境方面,化学的应用带给人类惊喜和福音。化学领域的研究与应用的不断进步也在人类社会产生了双刃剑效应,其负面作用是造成了严重的资源消耗和环境污染。由于化学发展模式的不适应,人类生存环境以及生态的破坏日渐严重,同时也在制约着经济的发展,给人类的身体健康、生命安全造成了严重的威胁。化学领域所反映出的严峻问题引起了国际社会的普遍重视,改变生产以及研究模式的命题和实践开始付诸实施,绿色化学的理念和实践应运而生。绿色化学又称为清洁化学、环境友好化学或环境无害化学。绿色化学属于从源头上来防止污染的化学,属于层次更高级、更符合发展人类社会发展需要的化学,它追求的是实现可持续发展的目标,绿色化学是针对人类利用化学科学的理念和方法所提出的。

二、绿色化学的发展思路以及模式

绿色化学的发展思路体现在化学技术应用于经济社会发展的源头,即在研究和应用的源头就要打破传统的只计产出不计污染、先污染再治理或以环境污染和资源浪费换经济增长的观念。考虑到时空变化和条件变化的因素,尊重和服从自然生态发展规律,实现保护生态平衡和加快发展的速度。

一般来讲,实现高效发展的主要思路是尽可能少地利用原材料,尽可能多地制造成品; 尽量减少污染物的排放,尽量提高转化率。相关的污染物的排放标准,在本质上来讲是建立在所有的化学企业全部按照高效生产的操作这个假设前提上的。对材料进行回收以及重复利用。材料的回收主要体现的理念是节约资源,重复利用主要体现的理念是节约成本。自然环境很难进行净化或者短期内很难实现净化的材料,应该进行重复利用; 而对污染比较高的化学制成品应该尽可能回收利用。积极倡导材料的回收以及利用是一种行之有效的绿色途径。实现再生利用并拒绝使用高污染产品。

在设计以及生产化学制成品的环节必须考虑到再生利用问题。实践证明,在自然环境中,高分子的原材料有着非常明显的污染,这就要求在设计环节就应对回收和再利用进行考虑,实现变废为宝,实现绿色制造。同时应该拒绝使用那些高污染、无法回收与替代、不能再生以及重复使用的高危材料,从科研环节就能够尽可能寻找相应的绿色替代品。

三、绿色化学在高校化学教学中的探索以及应用

(一) 改革高校化学教材高校化学所使用的教材尚缺乏绿色化学方面的内容,因而在高校的教材中,应该增加绿色化学的相关知识以及国际上在绿色化学领域中所研究的先进成果。教师依据教材向学生讲授化学知识,随着教材对绿色化学内容的充实,教师的授课理念、授课方案的设计、课堂讲授对学生学习情况的考核评价都应将绿色化学内容补充起来。教师要加强同学生的绿色化学知识的交流以及探讨,积极主动引导学生在日常生活以及学习中关注和学习绿色化学的相关知识。通过改革高校化学教材将绿色化学的理念和知识建构传授给大学生。

(二) 培养和强化化学教师的绿色化学意识化学教师在多年的化学教学中已经形成了思维惯性和知识积淀的固化内容,那么,在高校化学教学中渗透绿色化学理念首先就必须转变化学教师的教学理念,包括加强教师绿色节能环保意识的培养和对绿色化学知识的学习和掌握。同时,教师还应该在行为上起到表率作用。教师应该多阅读相关的书籍、文献文章,了解更多的绿色化学知识和信息,在一定程度上改变比较传统的教学方式以及思维,应该在实际的课堂教学以及相关的实验时对有害化学物质的排放进行强调。化学教师应该在课余时间对绿色化学的实际教学以及研究的动向、轨迹进行关注,有效地传授给学生。

(三) 对教学内容进行灵活的补充高校所使用的教材具有相对的稳定性,在教材编写成型并投入使用后,不会轻易改变。也就是说,新教材和老教材的交替会有一定的过渡时间。因此,在一段时间内,遵循教材的课堂教学内容会是相对固定的。高校教师应该在实际的教学中,凭借自己掌握的绿色化学知识对教材内容进行适当补充,让学生的绿色化学方面的意识在相对比较完整的链条上进行延续。

(四) 将绿色化学的理念融入到化学实验中在高校化学的教学中,实验可以加深学生对教材中比较抽象的概念的理解,同时还能够对化学知识进行巩固,然而,最重要的是强化学生提出问题、分析问题以及解决问题的能力。实验能够有助于强化学生的实验技能,还能够培养学生认真以及严谨的态度。通过化学实验的相关教学能够有效实现绿色化学。不管是溶剂、试剂或者催化剂,在实际的实验过程中都需要先考虑使用无毒无害的环保材料,在进行试验之前的准备阶段,应该充分考虑相关的代替品或者防止使用有害有毒的材料。除此之外,在设计实验时,应实现试剂的完全反应,有效避免不完全反应以及燃烧等效率比较低的化学过程。

篇6

【关键词】 绿色化学 环境污染 环境治理

当今时代,化学真正成为了一门最有用的科学。化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起到了决定性的作用。目前,化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域。但另一方面,化学化工的发展为人类的生活改善提供了源源不断的能源和物质基础,但同时又造成了很多的能源和环境问题。“绿色化学”的出现,为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新的希望。

一、概念及核心内容

1.概念。绿色化学又称环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。

2.核心内容。原子经济性是绿色化学的核心内容,这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料;二是最大限度地减少了废物的排放。

二、渗透“绿色化学”思想

我国古代就有“不竭泽而渔,不焚林而猎”的保护自然环境的思想。今天,我们保护环境不仅要保护环境不受污染,而且要继承古代环境保护的思想,合理利用资源,以保证资源的永续利用。我们应该懂得保护环境就是保护我们自己。为了更好地保护环境,许多国家正在广泛地宣传环境保护思想,制定相应的法律法规。我国于1979年9月颁布了《中华人民共和国环境保护法(试行)》,并在1983年底召开的全国第二次环境保护大会上将保护环境确立为我国一项基本国策。

白色污染是当今社会的一大公害,而且越来越受到公众和政府的关注。塑料作为人工合成的高分子材料,由于它有良好的成膜性、绝缘性、成型性、耐酸碱、耐腐蚀,外观鲜艳,而且它具有极其低廉的价格,随着石油化工的发展迅速成为人类不可缺少的一种材料。然而随着塑料的大量使用,废弃塑料难于降解,严重污染了人们所居住的环境,还有的塑料会引起人类新的疾病的产生。如今,绿色蔬菜、绿色产品、绿色科技、绿色化学,还有现在所提倡的绿色饭店、绿色学校,都成为最时髦的名词。绿色话题成为人类最具共识的话题。这种绿色意识,是人类重新审视自然的表现。只有培养人类真正意义上的“绿色意识”,才能实现对环境,对人类更友善的化学――绿色化学。

因此,人类在生产、生活中都应贯穿绿色化学的思想,在生活中对其废弃物要妥善处理,决不能随意倾倒,造成环境污染。

三、设计“绿色新工艺”

我国在环境资源、容量方面,总量虽大但人均拥有量很小。经济生产的特点是工业技术水平整体不高,能源和资源消耗及污染排放量高,乡镇企业比重还是很大,“三废”基本没有经过任何处理就四处排放,污染十分严重。但是人们不能走“先污染破坏,后治理恢复”的道路,也不能走“边污染,边治理”的道路,而应该采取我国政府制定的“全面规划,合理布局,综合利用,化害为利,依靠群众,大家动手,保护环境,造福人民”的环境保护方针,还要在化工工艺上采取更为绿色的、环保的工艺过程。绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。

1.设计环保工艺。开展环境分析方法和标准化的研究,建立高灵敏度、高选择性、快速、自动化程度高的监测方法;开发新材料、新能源、用绿色化学工艺代替经典工艺;在制定污染物向环境排放量标准的同时与其他手段相结合,积极开展处理和利用废物的技术研究,变废为宝。三废的处理过程不应产生或少产生新的污染,这样才能实现减少或消除污染。

2.开发和生产绿色产品。绿色产品是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康,产品具有合格的使用功能及使用寿命,产品易于回收、利用和再生,报废后易于处理,在环境条件下容易降解。如日常生活中适用的包装材料,用后可以进行再利用,如用再生纸作购物袋,用再生塑料制造各种容积,不但可节约宝贵的资源, 还可以减少固体废弃物的排放。

四、绿色化学与环境治理

目前,随着绿色化学作为学科前沿方向的逐步形成, 在很短的时间内,通向绿色化学的各种途径已隐约可见。这说明绿色化学是有效的,也是有益的。从科学观点认识,绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展;从环境观点认识,它是从源头上消除污染;从经济观点认识,它合理利用资源和能源,降低生产成本,符合经济可持续发展的要求。其目的就是要把现有化学和化工生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上根除污染”。然而,必须指出的是, 绿色化学与环境治理是完全不同的概念。环境治理是对已被污染的环境进行治理,使之恢复到被污染前的面目; 而绿色化学则是从源头上阻止污染物的生成,即所谓污染预防。因此,只有通过绿色化学的途径,从科学研究出发,发展环境友好化学、化工技术,才能解决环境污染与经济可持续发展的矛盾。另一关键问题是培养具有环境保护意识的人,树立可持续发展的观念。通过宣传,强化公众的环境意识。作为高等学校培养的各种层次的高素质人才,应努力学习有关知识,加强对保护环境,改善环境的责任感。创造一个清洁美好的生活环境是人类的共同愿望,给后代留下一个良好的环境,也是我们这一代人所必须履行的责任和义务!

相信随着科学技术的进步和人们绿色意识的提高,只要我们用好绿色化学技术,搞好经济,我们赖以生存的地球环境会变得更加美好。

参考文献:

[1] 王恩举.漫谈绿色化学[J].大学化学,2002,(4).

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1.绿色化学

何为绿色化学是我们解读绿色化学实验和绿色化学观的一个首要前提.简单来讲就是人与自然和谐的化学,详细的讲主要指环境无害化学、环境友好化学、清洁化学.突出的特点优势是开始做污染预防的科学手段,目的是实现过程和结果的零排放或者零污染.绿色化学与普通化学的主要区别在于绿色化学充分利用原子,通过化学转换获得新物质,其明显具有原子经济性,即实现了资源的充分利用,又预防了环境的污染.

2.绿色化学实验

绿色化学实验所要研究的中心问题是如何实现化学反应和化学产物的下列特点:(1)原材料无毒无害,(2)反应条件如:催化剂、溶剂等无毒无害,(3)过程实现减量、循环、重复利用,(4)实现零排放零污染如:产生的副产品少之又少,原子经济性等,(5)产物对环境不造成危害及环境友好型的,并且满足物美价廉的标准要求.近几年绿色化学实验的改革与发展的主要推动力是绿色化学思想,从这方面研究化学,还有很大的进步空间,值得谈论和深思.

3.绿色化学观

绿色化学观实际也是绿色化学思想的精髓和灵魂,主要指在进行社会生产、生活和实践活动的过程中,人们针对环境的日趋严重恶化、为了减少甚至杜绝化学污染源所形成的对绿色化学重要性的认识思想.其内涵有以下几个方面:(1)绿色化学发展观.这个观点包括两个方面:一是发展经济,即实现人口、经济、社会、资源、环境协调发展;二是保护我们人类赖以生存的共同家园地球自然资源和环境,为子孙后代的安居乐业和永续发展做贡献.换言之,经济发展的同时不忘环境的保护,污染的控制,资源和能源的节约,废物排放的减少,清洁生产和文明消费的实施.目的是实现自然、经济、社会这个三维复合系统的持续、健康、稳定的发展.我们实施绿色化学观教育旨在追求学生在知识、科学、技能方面的综合提高,深刻认识了解人与自然,人与经济、人与社会、人与环境的关系,在可持续的基础上利用自然为人类服务.(2)绿色化学价值观.环境价值观就是指人类对环境价值的认识、观念、看法、观点.转变我们以往以人为中心判断物质利害观念为以人与自然平等和谐观念,以绿色化学原理指导高中化学知识的教学,即要掌握化学物质、化学实验对人的危害以便进行防止.高中化学实验的绿色化是一个长远的任务,教育工作者要有深刻的认识,这不仅是科学战线和化工战线的任务更是整个化学领域的任务.(3)绿色化学教育观.绿色化学根本上是为了预防和控制环境污染,是人类的生活质量得到保证和提高,使自然环境得以保护.在高中化学教育课程改革和课堂教学的全过程中贯穿绿色化学理念,将其化作中学课程改革的重要内容.之所以将绿色化学的理念引入化学教学中,是因为绿色化学有利于环境的保护和人类社会的可持续发展.站在一线的化学教育工作者需要做到的很多,更新自己的知识结构,认识化学新知识,真正理解绿色化学的含义,承担绿色化学的宣传和教育,潜移默化对学生进行教育,不断灌输“绿色化学”的理念,认识到绿色化学的重要性,掌握绿色化学的知识和技能.(4)绿色化学道德观.这一观念是传统人类道德观念的延续和继承并且得到广泛的发展,由于当前现代工业文明引发的人类与环境关系日渐突出使得其产生并且迅速得以发展.这是一种新的道德观念――人类与环境和谐相处的观念,是人类环境意识有史以来发展的最高阶段,体现了主客体的统一,人与环境的统一.

二、高中化学实验中学生绿色化学观的培养

自从新课改以后,中学化学课本的编制和修订过程充分考虑了绿色化学原理,例如:限制了常见实验固体液体试剂取用的数量;删除了有害的实验气体如:硫化氢、苯磺酸等等的制备;科学介绍闻气体的方法;实验中遇到事故的紧急处理;试剂保存和使用的方法原则尤其是特殊的试剂;强调某些实验尾气的处理等等.新课改有益处也存在缺点,为了符合绿色化学观的发展要求,从以下几方面改进实验以增强学生绿色化学观的培养.

首先,大力推行化学微型实验操作.简单的对常规实验进行缩微或者减量并不是这里所指的微型化学实验,实际的微型化学实验是指在微型化条件下,重新设计和探索实验,旨在利用最少的试剂获得最多的化学信息目标.微型实验的两个显著特点是仪器装置微型化和试剂少量化,操作简单,药品节约,污染减少,是未来绿色实验发展的方向.同时还可以使用身边的废旧物或者自制的简单仪器进行一些实验,更体现了绿色化学的概念,让学生树立绿色化学观.

其次,正确规范的进行实验操作.实验的操作规范务必严格进行,例如:称量药品、取用试剂、连接装置、倾倒废液废渣等等实验的每个环节都要按照规范的要求操作,因为这样进行的实验,不仅对药品、试剂、能源节约了,而且实验发生事故的几率也减少了,自然污染也相对减少了.

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一、绿色化学和绿色化学教育

1、绿色化学的概念。绿色化学又称环境无害化学,是伴随绿色食品、绿色消费而出现的新理念。其目标是从根本上保护环境,推进工业生产的发展。与传统化学和化工先污染后治理的模式不同,绿色化学的宗旨是从流程的始端就对污染进行控制和治理,即从源头上减少或消除对生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用及产品、副产品的产生,发展安全的产品和安全的生产工艺;力求使化学反应具有“原子经济性”,提高采用材料、能源和水的效率,循环或再利用材料和再生资源,实现废物的“零排放”。绿色化学是一门彻底阻止污染的化学 是讲八成熟期的更高层次的化学。目前 它已经成为未来化学发展的主要方向之一,是追求一个可持续发展与环境双赢、人类与自然和谐共处的“绿色文明”。

2、绿色化学教育的任务。绿色化学注意环境的可持续发展,绿色化学教育应以可持续发展战略为根本原则和目标,将化学科学的真理性与人文需要的合理性融为一体。实施绿色化学教育的任务在于确立可持续发展为化学教育的道德规范和价值准则,促成一种新的统一的绿色教育观念体系,强调人对环境与发展的责任感,培养学生以“科技与社会”之间和谐发展为基础的道德、伦理和科学价值观念,使它既植根于科学的客观规律,又植根于人类普遍信仰与认同的价值需要,并以此观念体系为指导,来认识化学科学,营造绿色氛围,规范人们的行为,最终以达到以化学教育为先导,带动社会各个领域的可持续发展。

高校承担着培养建设性人才的重任。化学教育工作者要建立可持续发展的观念,要树立绿色意思,要以人与自然平等、和谐的关系为出发点来重新认识化学及化学在人与自然平等、和谐关系中的正确位置,只有这样,才能使化学教育有正确的方向,才能使化学教育发展到更高层次。教育工作者要结合实际情况,将绿色化学教育渗透到教学工作中,让学生受到绿色化学教育,通过对他们的教育将会影响一批又一批未来的化学及科技人才,通过他们把绿色化学的理念发扬光大。

二、在化学实验中渗透绿色化学教育

化学是一门以实验为基础的科学,化学实验教学是化学教育过程中的重要环节。把绿色化学融入教学内容和课程体系改革中,已成为21世纪化学教育的最大挑战和重要组成部分。大力促进化学教育绿色化,在化学实验教学中着力培养学生绿色化学思想,正确解决化学实验中出现的污染问题是摆在教育工作者面前的新课题。

1、教材内容绿色化。教材是教师进行教学的主要依据,也是学生获取知识的主要来源。现有的教材对绿色化学这一新的领域很少渗透,许多教材没有体现绿色化学的要求。在这方面可以运用绿色化学原则对实验内容进行更新和调整,创造出具有良好的实施绿色化学教育的教材体系。实验教材的调整要注重化学实验的综合性、先进性和环保性,减少单一的验证性试验,增加从天然原料中提取有效成分的实验,使绿色化学的思想和内容贯穿于化学教育的始终。

2、化学实验绿色化。在实验教学过程中,应用绿色化学的理念,全面实施化学实验的绿色化。要遵循绿色化学原则,在达到实验目的的同时,要能够保护环境。一是化学试剂绿色化。做实验时,要求选用无毒无害的试剂,或具有潜在环保属性的试剂,利用可再生资源,如再生物质作为试剂,少用或不使用有毒有害试剂进行实验。二是溶剂绿色化。传统化学反应中,有机溶剂是最常见的反应溶剂,但挥发性有机溶剂在使用过程中有的会引起地面臭氧层的形成,有的会引起水源污染。应尽量选用水做溶剂,或用超临界流体做反应介质,或在无溶剂条件下进行反应,避免使用有毒有害和有挥发性的有机溶剂,尤其是卤代烃溶剂的使用。三是催化剂绿色化。即在化学实验时尽量避免使用有毒有害的物质作为催化剂,如重金属离子,溶液状强酸强碱,而应采用无毒无害的物质作催化剂,如固体酸碱二氧化钛,生物酶等作为催化剂。在选择性和减少能量方面,催化优于化学计量,通过促进反应向希望的反应方向进行,降低不希望的副产物量,减少产生的废物。四是化学反应绿色化。化学反应的目标是实现原子经济反应,实现废弃物的零排放,这实际上就是绿色化学关注的焦点。要尽量使涉及的化学反应具有较高的转化率,提高试剂的利用率,这样不仅可以提高实验效果,而且可以避免副产物带来的环境污染问题。五是反应产物绿色化。化学反应的产物和化工产品与人类的生产、生活密切相关。应尽量使反应的生成物(产物和副产物)无毒无害,是环境友好产品,或者以环境友好状态存在的固态产物。六是化学剂量绿色化。即化学试剂、溶剂、催化剂的用量在保证实验教学效果的前提下对用量进行精确的核算,依据最新教学及科研成果,适时改革实验工艺,实验计量达到减量化乃至无量化。

三、绿色化学是绿色环境的保障

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首先,经济飞速发展,人们越来越注重资源利用的效率,而绿色化学恰恰强调原子效率的高利用率。其次,随着国民素质的提升,绿色、环保、无公害等与环境保护息息相关的信息日益为人们所关注,绿色化学的节能减排也将日益成为民众所关心的话题。最后,在国家层面,我国已在绿色化学方面开展了大量的研究工作,并对与之相关的研究项目予以扶持,而且相关政策也出台,可以说,我国绿色化学的快速发展时代已经到来,当代大学生作为未来化学化工领域的生力军,一定要牢固树立绿色化学理念。

2有机化学教学中绿色化学的渗透

2.1理论教学

(1)教师在进行教案编辑时,应该有目标、有计划地编入相关的绿色化学知识,所编入的知识要带有一定趣味性,并以生动形象的方式呈现给学生。这样,既可以提高学生学习的积极性,又有利于师生间的教学互动,活跃课堂氛围;同时,学生接受课堂教学信息的效率也随之提高,可谓是一举多得。

(2)在理论教学时,教师应根据教学内容,将有关绿色化学概念适时地介绍给学生,最好采用多媒体,以图文结合方式呈现出来;同时,还可以播放与有机化学相关的绿色化学的视频。其实,有机化学的内容有许多与绿色化学密切相关,如在讲解相转移催化剂时,可以用如下反应说明相转移催化剂在提高反应产率、减少有机溶剂使用等方面所具有的优势,其中就蕴含有绿色化学理念。

(3)在课间休息时,播放一些有关化学污染和绿色化学成功减少污染的图片和短视频,在视觉、听觉等感官上给学生以强烈的刺激,使得学生能够深刻地记住绿色化学,理解绿色化学,重视绿色化学,合理利用绿色化学。这样,进一步提高学生对绿色化学的认识,让学生充分认识到绿色化学给人们生产生活带来的诸多好处以及非绿色化学所带来的污染等诸多弊端,从而提高学生学习绿色化学的兴趣和热情。

2.2实验教学

(1)在有机化学实验教学中,要大量结合反应实例,在感知上提升学生对绿色化学的认知。例如,在进行羟醛缩合反应时,传统的反应需要用大量的有机溶剂和无机碱,也会产生多种副产物;如果依据绿色化学理念,对实验进行改进,可以采用不使用有机溶剂的无溶剂反应,不仅产率不会降低,副产物也相应减少。在己二酸的合成过程中,需要用高锰酸钾作氧化剂,易造成环境污染;若将合成方法进行改进,用H2O2氧化环己酮合成己二酸,反应的副产物是水,几乎不产生有害物质。酯化反应时,一般要用强酸催化,反应的废弃物会对水土环境产生严重的污染;若利用绿色化学理念,改用固体酸或分子筛催化,不仅不存在污染,而且催化剂还能重复使用,同时还能降低反应成本。这样举例教学,一方面帮助学生树立绿色化学理念,另一方面激发学生的学习兴趣,教学效果得到有效改善。

(2)在有机化学实验教学中,教师要在学生实验时,要求学生在没有必要的情况下,不要过量使用化学试剂;学生实验完成后,教师要指导学生利用和回收反应产品,正确处理“三废”,强调实验室“三废”管理制度。例如,在柱层析分离实验中,对已经使用的溶剂进行回收、分离和再利用。在安排实验项目时,应尽量选择反应产物可以连续利用的实验项目,让每次实验所得的产物可以做下一步实验或下一次实验的反应物。例如,1-(4-甲苯基)乙醇制备实验,先利用Fridel-Crafts酰基化反应制备芳香酮,然后再利用制备的芳香酮进行还原反应,得到最终产物。这样,既可以节约成本,又能够减少对环境污染。另外,在反应过程中,还可以对反应仪器进行选择,尽量减少反应药物的投入量,从而进一步减少有害化学品的使用。可喜的是,国内很多高校都在尝试将有机实验微型化。

2.3课外实践

有机化学是一门来自实践的科学,在理论教学的同时,安排了对应的实验,这虽然能提高学生的化学操作技能,但对学生解决实际问题能力的培养和绿色化学理念的形成还显得不足。为此,在不影响学生正常生活学习的情况下,教师可以适当地布置课外实践作业,让学生以小组为单位,利用课余时间到工厂或者生活聚集区采集样本,并对所取得的样本进行检验分析,确定污染成分,找到污染源,并根据分析结果,制定体现绿色化学理念的治理方案。这样,既可以提高学生动手能力,又可以帮助学生树立环保意识和绿色化学理念。另外,在条件允许下,教师可以带领学生到体现绿色化学理念的有机化学品生产工厂进行实地考察和参观,让学生进一步认识到绿色化学在化工生产中的重要作用和重大意义。

3结束语

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一、低碳经济和绿色化学的概念与内涵

现代社会出现资源、环境问题的根源在于人类的生产、消费模式。以碳为主的能源物质在被人类利用之后,都变成了以CO2为主要物质的气体,造成了温室效应、蝴蝶效应。在多哈提出低碳经济理念之后,全国乃至全球都在倡导低碳模式经济。Lowcarbon是低碳的英文诠释,是指排放更少的以二氧化碳为主的温室气体。而低碳经济是一种高效的、环保的经济模式,其特点是耗能更低、污染更少、排放减少等,要求在利用能源时提高使用效率,且着重于清洁能源的开发与使用,其实质是提高能源利用效率和清洁能源结构问题。从碳到低碳是一个从化学到社会生活的过程,是一场涉及生产方式、生活方式和价值观念的全球性革命,它与我国的化学教育有着紧密的关联。绿色化学重视对环境的保护,通过清洁能源、原子经济等内容的学习,可实现绿色化学。绿色化学是对化学原理的转化,通过化学方法来减少有毒、有害物质的生产和应用,在研究过程中,弱化有害、有毒作用,强化其绿色作用,从技术和经济角度分析,绿色化学能够从源头、生产过程以及使用等各个环节减少并降低污染。因此,在平时的化学教学中,贯彻“低碳经济”的观念,培养学生“绿色化学”的可持续发展理念显得尤为重要。

二、在化学教育中重视低碳经济与绿色化学教育

我国的《九年义务教育化学课程标准(实验)》明确指出了化学课程的性质、目的以及方法。在义务教育阶段中的化学课程,教学目的是让学生了解化学为社会发展带来的影响,利用化学来认识科学技术和社会、生活中的相关问题。同时,学生能够从化学教育中了解化学物品给人们生活和健康带来的影响,且能够借助化学手段治理环境污染,开发并且利用化学资源。另外,化学教育中要强调学生对自然和社会的责任心,当学生在遇到与化学相关的问题时,能够利用化学知识科学地解决问题。由此可知,我国新课程对中学化学有了全新的诠释和要求,新课标更加注重培养学生的科学和人文素养,为新课程理念下的中学化学教学指明了方向。

三、对中学生进行低碳经济与绿色化学教育的基本策略

中学化学教学要选择真实的问题情境,突出科学观念、科学思维、科学方法、科学主题,重视学生创新意识和创新能力的培养,将科学教育与人性发展有机融合起来。在平时的化学教育中可以做到以下几个方面。

(一)贯彻绿色化学和低碳经济的观念

让学生接受绿色化学思想,把绿色化学内化为自己的自觉行为。初中和高中的化学课本直接或者间接地对绿色化学都有涉及,但仅是停留在书本的概念之上。在平时的教育中,教师应该引导学生通过实践来加深对绿色化学的理解。如利用周末时间带学生到化学工业园进行参观、实践,亲身接触化学物质的转变和生产过程,形象地说明绿色化学理念的重要性,低碳经济的影响力。介绍空气污染及防治,抓住时机向学生介绍绿色化学及其主要特点,在教学中尽可能渗透、强化绿色化学的思想理念。例如教授温室效应及其危害与防治,使用燃料对环境的影响,金属资源的利用与保护等。同时通过绿色化学的教育,让学生形成良好的生活习惯,真正实现节能减排,低碳经济。

(二)建立绿色化学和低碳经济的意识

人教版新课程下的化学教材,着重于从多个角度阐述了绿色化学和低碳经济的内涵、概念。例如从环境保护的角度讲述了酸雨、大气污染与温室效应的关联;介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念;介绍了有毒物质的性质、使用、保存;介绍了与绿色化学相关的再生、使用替代产品、回收以及重复使用的工业化学内容。其中包含了许多低碳经济的理念,例如:以海水为原料提取镁、接触法制硫酸……这些绿色化学技术充分说明了低碳经济并不一定需要极高的成本,也不需要很高的技术,只要我们共同努力,做好自己,就能很好地应对全球变暖等环境问题,为地球尽一份力量。

(三)从实验中体验绿色化学和低碳经济

绿色化学实验具有基本的5R原则,即reduce(减量)、recycling(回收)、reuse(循环使用)、rejection(拒绝使用)、regeneration(再生)。从化学试剂的选择、化学反应条件的控制、化学反应结束后三废的处理等,充分体现了能源、化学试基础教育剂、化学反应、反应产物、剂量等的低碳化等特点。这些具体包含在以下三个方面。

1.将化学实验微型化,实现绿色化学。课堂演示实验以及学生自主实验,要避免出现有毒、有害物质的污染。实验应在小烧杯或小试管中进行,在点滴板上观察。由于实验药品剂量的普遍减少,既节约了药品资源,又减少了化学污染,同时还能够直观地观察实验结果,效果非常明显。

2.优化实验内容、装置和方法。化学实验离不开气体、液体和固体的产物,部分实验产物具备毒性或者对环境、人体有害的特点,因此,实验中既要保证实验的效果,还要对实验的内容和仪器、方法进行改善,尽可能在密闭条件下或在通风橱中进行,以减少实验产物对环境的污染。

3.妥善处理化学实验的废弃物。化学实验为了能够得到科学、真实的实验数据,往往要产生许多废弃物,而这些产物却没有较好地得到处理。在实验教学中,教师应该引导学生利用化学反应洗涤、吸收或转化,将有害产物回收利用。这样不但能够提升学生绿色环保和绿色化学的意识,而且还能给学生及早灌输低碳经济的观念,将普通的化学实验最终提升为绿色化学实验。

(四)实践低碳生活