绿色化学核心内容范文

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绿色化学核心内容

篇1

【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).

篇2

【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。随着化学品的大量生产和广泛应用,人类对全球性环境污染的加剧、能源的匮乏和资源的减少日益关注。人们逐渐发现,仅依靠开发更有效的污染控制技术对改善环境是很有限的,而应该把注意力集中到原始污染的预防上则对消除污染更有效。“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“不涸泽而渔,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,以保证资源的永久利用。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。通过对城市垃圾焚烧场的烟尘分析发现以下几种含氯有机物常同时存在,即:多氯二苯并-对二恶英(PCDD)、多氯二苯并呋喃(PCDF)、氯苯和氯代酚等。这些物质都是对人体非常有害的。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。传统观念中把人类和自然放在对立的位置上,人类总是妄图征服自然,操纵自然,为己所用,却完全不顾及自己赖以生存的环境破坏。而绿色意识把人看成是自然界中的一员,追求的是人与自然的统一以及人对自然的尊重。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,有的还可以变废为宝。如使用环保节能电池;使用太阳能热水器;使用节能灯;不食保护的野生动、植物等。如不使用难降解的一次性饭盒,少使用与废弃塑料袋,不乱扔废旧电池等。关注重大的绿色化学研究成果。如环境友好的海洋生物防垢剂,新配方汽油,环境友好柴油等。使用具有绿色环保标志的产品如绿色电冰箱,无磷洗衣粉,太阳能热水器等。当然我们要鼓励大家多骑自行车,少用机动车。

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。以2006年甘肃徽县铅锭冶炼厂铅中毒事件为例,涉及村民2000多人,其中373人为儿童。这些儿童中,90%以上血铅超标,最高者血铅含量超标数倍,被诊断为重度铅中毒,被诊断为重度铅中毒年龄最小的孩子,只有1岁2个月。而成人中血铅超标也很普遍。依次来看,人们不仅不能走“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新的污染,这样才能实现减少或消除污染。更有实际意义的是绿色工艺的设计。如粉煤加压气化技术:该气化技术在高温高压下以粉煤为原料,纯氧作氧化剂生产合成气,气化炉采用拥有自主知识产权的多喷嘴对置式炉型。其工艺过程的特点是消耗低、煤种适应性广,碳转化率高,热效率高,适宜大规模放大等,是一项绿色的洁净煤利用技术。探索污染物的防治、转化、处理及综合利用的途径,积极改革旧工艺,探寻无污染或低排放的“绿色”新工艺。

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。再如目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒,使用后成为白色垃圾,在自然条件下,需数百年方能降解,对环境带来严重的影响。为了加速它的自然降解,生产时可在其中加入光敏剂、化学助剂等,使其在使用后几个月内即分解成无害物质。逐步推广使用新配方汽油,减小由汽车尾气中的一氧化碳以及烃类引发的臭氧和光化学烟雾等对空气的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽压、苯含量,还将逐步限制芳烃和烯烃含量,还要求在汽油中加入含氧化合物,比如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。这种新配方汽油的质量要求已推动了汽油的有关炼油技术的发展。

四、绿色化学与环境治理

篇3

绿色化学即是用化学的技术和方法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。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。它主张在反应过程和化工生产中对环境友好,从根本上也即生产源头上消除污染,符合理想要求的反应就是绿色反应,符合理想要求的化学工业就是绿色化学工业,整个化学就可称之为绿色化学。

一、绿色化学研究的主要内容

绿色化学的研究是围绕化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展的,如图所示:

原子经济性反应最先由美国Stanford大学的B.M.Trost教授提出,它是绿色化学的核心内容之一。它的特点是:化学反应中所有参加反应的原子都进入产物中,没有“废弃物”。例如:化合反应、加成反应和分子间结构互变或异构化的重排反应都是原子经济性反应。然而,它们毕竟只是众多化学反应中的少数几种,所以在化学反应中纯粹的原子经济性反应是不多见的。(在此需要特别指出的是,在化学实验中,即使是原子经济性反应,也往往会变成非原子经济性反应,因为实验中得到的产物,通常都被当作“废弃物”扔掉。)但是,我们却可以通过“收回重用”的办法,使部分非原子经济性反应变成原子经济性反应。

二、绿色化学的十二条原则

Anastas和Warner两人于1998年提出了“绿色化学的12条原则”,这些原则可作为开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的标准。

1.防止污染优于污染治理―最好是防止废物的产生而不是产生后再来处理。

2.提高原子经济性―合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌并入最终产物中。

3.无害化学合成―反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小。

4.设计安全化学品―设计的化学产品应在保持原有功效同时,尽量使其无毒或毒性很小。

5.采用安全的溶剂和助剂―应尽量不使用辅物质(如溶剂、分离试剂等),如果一定要用,也应使用无毒物质。

6.提高能源经济性―能量消耗越小越好,应能为环境和经济方面的考虑所接受。

7.利用可再生资源合成化学品――只要技术上和经济上可行,使用的原材料应是能再生的。

8.减少衍生物―应尽量避免不必要的衍生过程(如基团的保护与去保护,物理与化学过程的临时性修改等)。

9.尽量使用选择性高的催化剂,而不是靠提高反应物的配料比。

10.设计可降解化学品―设计化学产品时,应考虑当该物质完成自己的功能后,不再滞留于环境中,而可降解为无毒的产物。

11.预防污染的现场实时分析―分析方法需要进一步研究开发,使能做到实时、现场监控,以防有害物质的形成。

12.防止生产事故的安全工艺―个化学过程中使用的物质或物质的形态,应考虑尽量减小实验事故的潜在危险,如气体释放、爆炸和着火等。

绿色化学使用化学品的原则是:(1)不用危害品(reject);(2)减少用量(reduce);(3)循环使用(recycle);(4)收回重用(reuse)。简称为4R原则。它的核心是预防污染。

三、绿色化学中重要的概念

以下几个有关的概念,将有助于大家从定性到定量角度更深刻地理解绿色化学。

1.原子经济是由斯坦福大学Barry Trost教授提出来的,它是一个关于有多少反应物转变成最终产物的概念。它的定量表述是:

%原子利用率=期望产物式量×100/(期望产物+废弃产物)式量

由于反应中生成的副产物不易确定,又采用“原子经济百分数”:

%原子经济=被利用的原子总式量×100/使用的所有反应物的总式量

2.绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100%转化成产物,实现“零排放”,充分利用了资源,又不产生污染。

3.绿色产品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,产品具有合理的使用功能和使用寿命,产品易于回收利用和再生,在自然环境条件下易于降解。

四、绿色化学与环境治理

绿色化学是研究和设计在科研与生产过程中,实现没有或尽可能少的环境负作用,遵循“原子经济性”原则,并在技术上、经济上可行的化学过程。绿色化学与环境治理是属于两个不同层次的概念。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生成的新策略,即污染预防,如果没有污染物的使用、生成和排放,也就没有环境被污染的问题,所以说防止污染优于污染治理。

篇4

【关键词】新课程改革;中学化学实验;实施情况及策略

1 引言

新课程突出改变课程,注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程;改变课程实施过于强调接受学习,倡导学生主动参与,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。

以实验为基础是化学学科最重要的特征。化学实验教学是提高化学教学质量和化学教学效率的核心问题和重要手段。用实验来展开中学化学课堂教学,不仅有助于加强中学化学实验教学,开发化学实验的教学潜能,也有助于学生科学素养的主动全面发展,有利于学生科学探究能力的培养。实验一直被认为是加强学生化学科学概念和技能学习的潜在力量,但这种潜力却还无法全面实现。中学化学实验教学现状不容乐观。下文将针对新课程改革以来中学化学实验实施过程中取得的成果和存在的问题进行分析和评价。为促使中学化学实验更加有效地进行,发挥好化学实验在化学教学中的作用,本文还对中学化学实验的实施提出了相关的策略和建议。

1.1 研究的背景

1.1.1 社会背景

当今世界各国尤其是发达国家把通过优质的基础教育,特别是科学教育提高全民的科学素养当作一个国家谋求发展的战略。2001年6月,国家教育部颁布了《基础教育课程改革纲要(试行)》,新一轮基础教育课程改革在世纪之交启动,并在全国部分省市实验和实施。

1.1.2 学科背景

化学实验的实施情况从侧面反映出化学教学实施的状况,化学实验教学的顺利有效进行是化学各项教学目标得以落实的重要保证。为响应新课程改革的号召,将化学的各项教学目标落到实处,调查、分析并改革化学实验教学不适应科学教育的现状,是时代赋予化学教师工作者的光荣使命。

1.1.3 实践背景

现行教材某些内容的叙述、结构的编排、课后习题的配备等都显得比较滞后且缺乏新意及学生的学习意识、学习兴趣下降,这在客观上不利于唤起教师主动进行化学实验教学意识。绝大部分化学老师由于受传统教育思想的影响,教师自身缺乏创新意识,教学中仍 “以教材为中心”,在对教材的把握上缺乏大胆进行教学设计的精神,导致了培养学生的科学教育只是纸上谈兵。

1.2研究的意义

以实验为基础是化学学科的基本特征。进一步完善化学实验的实施和评价体系,有利于培养学生扎实的基础知识,较强的综合能力;有利于发展学生的个性特长和创造能力,更好地发挥化学实验在化学教学中的作用。

新课程注重知识形成的历程、思维和形成的科学方法。化学实验的实施是化学教学的核心内容,是化学教学活动取得成效的保证。通过实验,学生可以形成概念、认识并理解化学原理,掌握化学学习方法,有利于学生科学精神和科学态度的培养。

总之,研究中学化学实验实施情况并做出评价、提出相关策略是十分有意义的。

2对中学化学实验实施情况的调查分析

新课程改革以来,学校的实验室条件得到很大改善,但由于受过去过于注重知识传授,过于强调接受学习,死记硬背、机械训练等传统教学观念的影响,社会和学校对实验室建设的重视度还不够,对实验室建设方面的投资还有待提高,另一方面也受制于当地经济发展的水平和学校的经济实力。

由于受传统教育思想的影响,教师自身缺乏创新意识,教学中仍不自觉地“以教材为中心”,在对教材的把握上缺乏大胆进行教学设计的精神。

由于受到学校实验室条件的限制以及过去“教师中心”、“课堂中心”、“书本中心”的教学格局,应付考试的教学目的,填鸭式的教学方式、学生被动学习等旧思想的影响,学生的亲自动手实验的愿望未能实现。

总之,学校实验室条件的进一步完善,需要社会、学校、教师和学生的共同努力。

3针对中学化学实验实施情况提出的相关改进策略和实施建议

3.1教师方面

教师要深刻领会化学新课程的思想,以新课程的思想为引擎,认真落实各项化学教学工作。教师要端正化学实验教学指导思想,应从学生的长远发展的角度考虑,不仅掌握现有的知识,而且通过教学,让学生掌握终生学习的科学方法和基本的实验技能。

教师在平时的教学中应针对不同的实验教学内容,创设出丰富生动有趣的探究性实验内容,引导学生进行科学探究。通过分组实验让学生体会到知识的实用性,为学生能够终身学习激发兴趣。

教师在实验教学中还应该追求绿色化学实验,培养学生的环保意识和社会责任感。

3.2学生方面

要使学生明确,自己是实验教学的主体,而不是消极、被动的接受者或参加者。学生只有认识到这一点,才能在实验教学中认真实验、主动观察、大胆提问、积极思维、发挥积极性、主动性和创造性。

篇5

关键词:绿色化学;发展现状;高中化学

一、什么是“绿色化学”

绿色化学(Green Chemistry)又称清洁化学(Clean Chemistry)、环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)、环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry )。绿色化学的先驱、原美国绿色化学研究所所长、耶鲁大学P.T. Anastas教授在1992年给出的“绿色化学”的定义是:“The design of chemical products and processes that reduce or eliminate the use and generation of hazardous substances ”翻译成中文即减少或消除危险物质使用和产生的化学产品和过程的设计。我们可以把绿色化学的核心内容理解为在化学工艺和反应中不再使用有毒、有害的物质,并力求反应中原子利用率达到100%,不再产生废物,实现“零排放”。从而从源头上根除污染,研究环境友好的新反应、新过程、新产品,实现化学与生态的协调发展。

二、“绿色化学”的起源和发展

绿色化学最初起源于美国。1984年美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,倡导减少产生废物和回收利用废物,从而达到废物排放最少的目的。绿色化学的思想萌芽。

1989年美国环保局又提出了“污染预防”的概念,指出最大限度地减少生产场地产生的废物,包括减少使用有害物质和更有效地利用资源,并以此保护自然资源。绿色化学的思想初步形成。

1990年,美国颁布了“污染防治”法案,将污染的防治确立为国策。该法案中第一次明确提出“绿色化学”一词,并定义“绿色化学”为采用最小的资源和能源消耗,产生最低排放的工艺过程。

1991年,美国环保局污染预防和毒物办公室启动“为防止污染变更合成路线”的研究基金计划,用以资助化学品设计与合成中污染预防的研究项目。1993年研究的项目扩展到安全化学品、绿色溶剂等方面,该计划更名为“绿色化学计划”。

同一时期,日本等其他很多国家的政府、学术界和企业也开始关注“绿色化学”的研究和开发。

1995年美国设立了“总统绿色化学挑战奖”,1999年澳大利亚皇家化学研究所(RACI)设立了“绿色化学挑战奖”,此外英国设立了“英国绿色化学奖”“绿色化工水晶奖”,并创办了世界第一本名为《绿色化学》(Green Chemistry)的杂志。日本也设立了“绿色和可持续发展化学奖”。这些政府行为都极大地促进了绿色化学的蓬勃发展。

三、我国“绿色化学”的发展现状

我国政府和学术界也很重视在绿色化学方面的研究。

1995年,中国科学院化学部开展了“绿色化学与技术”的院士咨询活动,分析了国内外绿色化学的研究现状和发展方向。

1996年,国家召开了“工业生产中绿色化学与技术”研讨会,并出版了《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》。

1997年,国家自然科学基金委员会与中国石油化工集团公司联合立项启动了“九五”重大基础研究项目“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”。中国科技大学绿色科技与开发中心在该校举行了专题讨论会,并出版了《当前绿色科技中的一些重大问题》的论文集。同年,香山科学会在北京召开了第72次学术研讨会,闵恩泽院士、陈家墉院士等都做了有关绿色化学的重要报告。

1998年,合肥举办了第一届国际绿色化学高级研讨会,这些都加快了我国绿色化学研究的步伐。

四、“绿色化学”在高中化学中的渗透

1.“绿色化学”在高中化学新课标和教材中的体现

化学是一门以实验为基础的自然科学,化学学科的很多重要知识、理论都是从实验中发现并总结的。所以,绿色化学思想融入化学学科是必然趋势。《普通高中化学课程标准》中已经明确提到了绿色化学的概念,比如,“实验化学”模块中提出“形成绿色化学的观念,强化实验安全意识”“树立绿色化学思想,形成环境保护的意识”。

根据课程标准编写的高中化学教材也有很多地方体现了绿色化学的概念。比如,必修2第四章第二节“化学与资源综合利用、环境保护”里第二大点就是环境保护与绿色化学。用一张图可以简单明了地介绍绿色化学的特点。在紧接着的思考交流部分通过比较环氧乙醚制备的新旧工艺,介绍了原子利用率100%的反应是体现绿色化学的原子经济性反应。

再如,选修1“生活与化学”第四章第三节垃圾资源化中治理白色污染的3R原则就源自绿色化学提出的“5R”原则:减量(reduction)、重复使用(reuse)、回收(recycling)、再生(regeneration)和拒用(reject)。

高中化学教材中最能体现“绿色化学”理念的是实验内容,对现行人教版高中化学教材中的实验内容做了简单统计:

对上述实验中涉及的会对环境造成污染的物质也做了简单统计:

由上面两个表可以看出人教版高中化学教材中实验多、涉及的可能污染环境的物质也不少,因此高中化学实验“绿色化”是高中化学教师必须关注和研究的问题。

2.“绿色化学”在高中化学实验教学中的体现

(1)推广微型化实验

微型化实验仪器的体积小,药品的用量可以减至常规所需量的十分之一或更少。与常规实验相比,微型化实验的突出特点是实验成本低、环境污染少、反应速度快、安全系数高、实验效果好。尤其是药品用量少、速度快、污染小的特点与绿色化学的理念完全一致,且十分适合中学实验教学。

(2)利用多媒体模拟化学实验

高中化学里有一些危险系数大或污染严重的实验并不适合课堂演示实验和学生实验,比如,电解饱和食盐水、氢气在氯气中燃烧等。我们可以从网络上下载实验视频,或通过计算机软件模拟真实实验。这样既使学生了解了实验过程,加深了对相关知识的理解,同时实现了化学实验的“零投入和零污染”,也是某种意义上的绿色化学。

3.“绿色化学”在高中化学试卷中的体现

近几年的高考化学试卷都有浓厚的绿色化学色彩。例如,2013、2015年江苏卷第一题选择题就是直接考查保护环境的几种做法;实验流程题更是大多体现了变废为宝,循环利用等绿色化学的思想。高考是有教育功能和导向作用的,高考试题对绿色化学的关注,势必引导高中教学对学生环保意识的培养,从而引起全社会对绿色化学的关注。

我们要在实际教学中渗透绿色化学知识,提高学生的绿色化学意识,增强学生环境保护的使命感,让绿色化学的理念在学生的头脑中深深扎根,形成良好的社会环保氛围,促使我国可持续发展战略的实现。

参考文献:

[1]R.布里斯罗.化学的今天和明天:一门中心的、实用的和创造性的科学[M].北京科学出版社,2001.

[2]朱清时.绿色化学与可持续发展[J].中国科学院院刊,1997(6):415-420.

[3]徐汉生.绿色化学导论[M].武汉大学出版社,2002.

[4]李进军,吴峰.绿色化学导论[M].武汉大学出版社,2015(8).

篇6

【关键词】化学实验 绿色环保 实验污染

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0137-02

高中化学新课程改革的实施,其目的是为了提高学生的化学科学素养,培养他们自主学习的能力、合作能力、探究能力等多方面的能力,而这些目标的实现都离不开化学实验。作为一门建立在实验基础上的自然学科,化学实验教学占据了整个化学教学工作的重要位置。然而,大部分的化学实验都带有一定的污染性,可以说,每一个实验室都是一个污染源,而全国大大小小的实验室所造成的污染是非常可观的。因此,在化学实验中,我们要努力改变传统的实验格局,努力培养学生的绿色环保实验理念。这不仅有利于减少化学实验的污染,同时,通过改进的化学实验,还可以提高学生的思维能力、创新能力等多方面的能力,可以说是一个一举多得的良举。

一、发展微型实验

化学实验的污染主要来自于化学反应的生成物和化学实验的药品残留,如果在进行化学实验的过程中,在不影响实验效果的情况下,对实验进行改进,减少实验药品的用量,使得实验微型化,这样自然有利于降低实验的污染。所谓微型实验,其核心内容就是实验药品微量化、实验器材微型化。一般来说,在微型实验中,其药品的用量仅仅相当一般常规实验的十分之一,最少甚至能达到千分之一,由于药品用量的明显减少,从而使得微型实验中所产生的污染也大大减少。不仅如此,由于药品用量减少,其相应的水电等能耗也会大大降低,并且也使得爆炸、燃烧等实验的危险性降低了很多。关于微型实验,在国际上已经有了比较多的经验,然而,微型实验在我国来说还是一个比较新的课题。我国最早研究微型实验是在1988年,然而,多年以来,由于资金和技术的限制,微型实验始终没有得到很好的普及,作为教师,我们可以在日常的化学教学中,多花一些时间和精力去研究和改进化学实验,努力推进实验的微型化,降低实验教学的污染成本。

二、改进化学实验

在化学实验中,有些实验药品产生的污染物较少,或者产生的污染物便于处理,而有些药品在实验时产生的污染很大,并且处理的成本也非常高。因此,我们可以想办法改进实验以降低实验造成的污染。例如,对于一些污染较为严重的化学实验药品,我们可以想办法寻找一些更加环保的替代品。例如,在实验室制取氧气的实验中,我们大多数采用的都是加热高锰酸钾或者氯酸钾的方式来制取氧气,然而,这两种制取氧气的方法所产生的污染物是非常难以处理的。在国外很多的教科书上,在制取氧气时,都会采取过氧化氢分解的方式,因为过氧化氢分解以后产生的是O2和H2O,而这两种实验产物显然不会对环境造成污染,使得实验更加的环保。基于这种更加环保的制取氧气的方式,现在我国的很多教材中也开始采用这种方式来制取氧气。

三、注意实验药品的回收和利用

在过去的化学实验中,我们通常会把实验残留药品经过简单的处理,然后丢弃掉,但事实上,很多化学实验的残留药品,生成的废液废渣等是可以重复利用的,例如,在用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的实验中,很多人在得到氯气以后,就会把实验的废弃物直接丢掉,然而,事实上,二氧化锰是可以重复利用的,如果直接丢弃,不但会造成环境的污染,同时也造成了一定的浪费。因此,在实验结束以后,我们要注意对实验药品的回收和利用,这样,在减少污染的同时,还可以降低实验成本。

四、适当开展多媒体模拟实验

随着计算机信息技术的普及,以该技术为核心的多媒体工具开始越来越频繁地走进化学课堂。通过多媒体工具,可以改变传统的化学课堂教学模式,其中就包括实验教学。在化学实验中,有相当一部分的实验不但造成的污染大,同时,还具有一定的危险性,像是探究氯气的漂白作用的实验、电解饱和食盐水的实验等,正因如此,很多原本应当做的实验,由于课堂环境下不具备条件,从而只能用讲实验的方式来替代。很明显,通过讲实验的方式当然无法起到真正地实验教学的效果。而有了多媒体工具以后,一些不具备实验条件的化学实验就可以通过计算机进行模拟实验。教师可以从网络上下载一些视频,把他们同Flas结合起来,这样,通过计算机技术,就可以给学生模拟出整个实验过程,使得学生通过多媒体工具来观察实验现象、总结实验规律、了解实验原理。这样一种依赖多媒体工具的模拟实验不但是一种零污染的绿色实验,同时,这种模拟实验相较于传统实验还有很多自身的优势,例如,在一些化学实验中,有些实验现象时间非常短暂,或者发生的反应非常不明显,一旦学生不注意就很难观察。而利用计算机进行模拟实验时,当遇到一些不明显的实验现象时,可以采用放大的技术让学生看得更加清楚,而遇到一些实验现象时间很短时,则可以采取回放的技术让学生反复观察。这样,相较于传统的化学实验,模拟实验更有利于学生观察实验过程。虽然模拟实验有很多的优点,但是,我们也不能用模拟实验完全取代传统的实验,毕竟,很多的知识和能力的培养还需要在亲自动手的传统实验中才能够获得。

在化学实验中树立环保理念,推动实验的绿色化,不但是化学教学素质教育的要求,同时也是化学科学发展的趋势,因此,作为教师,我们一定要在实验教学中,通过各种途径来培养学生的绿色环保理念。

参考文献:

[1]金俊香.高中化学实验绿色化的方法[J].新课程学习(下),2010年第01期.

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[关键词]产业一体化长吉

长春和吉林是吉林省中部的两座特大城市,空间距离75km,时间距离仅30分钟。两市人口占全省的45%,经济总量占全省的60%以上。其中长春市是吉林省的政治中心,在经济发展上有区位优势;吉林市则具有多样性的资源条件和雄厚的产业基础。然而无论是长春或吉林,如果仅凭本城市自己的经济总量或综合实力,在国内外都不具备明显的优势。若要提升长吉两市在国内外整体实力,应充分利用长春、吉林两市近在咫尺的区位关系以及地域联系,合理组织两个核心城市以及周边城镇在区域中的分工,实现一体化发展。

实际上,长吉两市一体化发展的想法由来已久,同时长吉两市一体化发展也早已进入实质性的操作阶段,然而之所以长吉两市一体化发展进程较慢,其主要原因在于区域经济不具有强有力的竞争性。而现阶段面临全球化竞争和挑战的大背景下,地区产业一体化程度,则是增强区域经济实力,提高区域竞争力的必由之路。2010年在《省委省政府关于推进吉林特色城镇化的若干意见》文件中,明确提出率先实现长吉一体化的目标,宣告了长吉一体化区域发展的全面启动,为提高长吉一体化地区的区域经济实力,如何提高产业一体化程度就成为一体化研究的核心内容。

一、产业发展概况

长春市2009年实现地区生产总值2919亿元,同比增长15%。规模以上工业实现工业产值4400亿元。汽车、农产品加工、轨道客车等已发展成为全市支柱产业。装备制造(不含汽车)、光电信息、生物医药、能源和材料等新型产业呈现出竞相发展态势。是国内文明的“汽车城”、“电影城”、“科教文化城”和“光电信息城”。吉林市2009年实现地区生产总值1500.1亿元,增长17.7%。重化工业是吉林市工业产业特点。拥有中国石油吉林石化公司、吉林化纤集团、中钢吉林铁合金厂等一批在国内外知名度较高的大企业。主要工业产品2000余种,化工、冶金、农副产品深加工三大支柱产业占全市工业的70%。

二、产业一体化发展存在的主要问题

从其近些年产业趋势来看,虽然长春市产业顶着“汽车城”、“电影城”等光环,吉林市的重化工业在国内外也拥有较高的知名度,然而长吉两市无论在产业竞争力还是综合实力都存在下降的趋势。从实现转变发展方式、“三化统筹”等目标考虑长吉两市的产业仍然存在着许多亟待解决的关键问题,主要有:

产业结构偏重、资源集约化程度较低。第二产业,特别是其中的制造业、化工产业、粮食深加工、能源、材料等重、化行业占有非常大的比重,能耗和污染压力较大。第三产业中的金融业、高端服务业、信息、商务会展、现代物流、服务外包等部门发育程度较低。第一产业仍以传统的种、养殖业为主,经营单体规模普遍很小,不利于资源的集约利用。

空间格局尚不清晰,区域内部分工不顺畅。长、吉两市已经成为重要的产业基地,但管理体制上各自为政,“竞相发展”的制度性矛盾依然存在,导致“恶性竞争”多于“良性互动”,产业结构趋同。连接两地的产业发展轴带和重要节点已具雏形,但总体空间格局和功能定位尚不清晰,区域内部分工不顺畅。

产业发展的就业吸纳能力不足,制约“三化统筹”。偏重的产业结构以及服务业发展的相对滞后,使得产业发展的就业吸纳能力不足(城镇人口的单位从业率和报酬处于较低水平),工业化、城镇化和农业现代化之间的“矛盾”多于“统筹”。

长吉两地的产业关联度不高,成为一体化发展的“短板”。产业一体化是区域一体化发展的核心内容,而长春、吉林两个城市产业结构趋同,产业链条上的技术关联很少,一体化的内在需求不明显。产业一体化已经严重滞后于长、吉两地基础设施、公共服务等领域的一体化。成为发展的“短板”。

三、长吉一体化区域产业优化策略

1.引导区域一体化发展

首先,要大力培育长、吉两大产业基地之间的关联环节,特别是其基本经济部门(汽车制造业、石油化学工业)之间的关联,形成产业链条。其次,在合理分工的基础上,培育产业功能区和产业基地之间的关联,形成“核心-”结构,让一体化区域内的各个城镇能够最充分地利用核心城市发展的力量。最后,培育不同产业发展轴带、城镇产业共生区之间的关联,形成联系紧密的产业链网络,实现区域产业一体化发展。

2.产业发展向高级化转变

从第一产业角度来讲,应注重从传统农业向现代农业的转变。尝试耕地流转制度,扩大单体经营规模,提高资源利用效率。倡导发展绿色农业、休闲农业、工厂化农业、特色农业、观光农业和订单农业等多种形式,在减少农民的基础上提高农民收入。利用英俊、泉眼、劝农山、四家、奢岭、齐家、山河、太平、万昌、岔路河、一拉溪、搜登站、大绥河等全省农业产业基础较好的8个节点镇,发展现代农业,重点在岔路河中心节点,建设中国新加坡(吉林)食品合作产业园区,打造世界一流的农产品生产、出口基地和农业生态新城。建设劝农山无公害蔬菜基地,开发高端、绿色都市型现代农业产业,使之成为供应长吉两市的“菜篮子”。

从传统工业向新型工业转变。提高科技含量,增强创新能力,做到资源消耗低、环境污染少。同时,处理好资本技术密集型产业与劳动密集型产业的关系、高新技术产业与传统产业的关系、有意识地在推进工业化的同时扩大就业。具体来讲,以长春市汽车产业开发区和吉林市汽车产业园区为主要载体,依托一汽等重点企业,重点发展整车和零部件产业,打造汽车产业集群;以中油吉林石化为依托,带动发展地方配套化工,加快完善以石油化工、生物化工为基础,以精细化工、化工新材料、汽车配套化学品为特色的化工产业体系,打造石化产业集群;依托大成、中粮、燃料乙醇、天景等龙头企业,建成世界级农产品加工基地;以中国北车集团长客股份公司为龙头,以长春轨道交通装备制造产业园、吉林风电核电装备产业园、九台农机产业园为载体,建设独具特色的装备制造业基地。

鼓励发展承载大量就业的基础服务业,大力培育金融保险、会展、创意设计、现代物流、服务外包等高端服务业,优化区域产业结构。具体来说,依托长吉高速公路、长吉城际高铁西段和龙嘉国际机场构筑的现代服务业产业带,重点发展长春综合保税区、总部经济、航空服务、TOD商住、商贸物流等现代、高端服务行业。

培育新型业态。把握科技发展方向和市场需求变化趋势,发挥域内科技优势,培育发展潜力大、技术水平高、市场前景广阔的“新型业态”。近期,重点培育高性能纤维(碳纤维、聚乳酸纤维)、生物化工(多元酸、多元醇、生物丁醇、生物柴油)、平板显示、RFID射频标签、固态照明光源等新型业态,以便在未来的产业扩张当中占据主动。

3.引导产业联动发展

从实现“三化统筹”和践行新型工业化的角度,必须强调现代服务业、新型工业和现代农业之间的联动发展。以现代服务业,特别是其中的总部经济、金融、中介、设计研发、信息服务、物流、咨询等高端部门引领传统工业部门步入新型工业化,带动传统农业向现代农业转型;以劳动密集型服务业增加城镇就业,承接新型工业化和发展现代农业所转移出的劳动力。以发展新型工业夯实现代服务业的扩张基础,为传统农业转型提供物质和技术上的保障。以发展现代农业加速区域城镇化进程,为现代服务业和新型工业提供良好的生态空间和基础供应。

4.积极拉动就业

新型工业化、产业结构高级化排斥居民就业是我国工业化道路上遇到的一个难题,在东北地区特别典型。到2020年,长吉一体化区域城镇人口将达到650万左右,城镇化率达到80%以上。与现状416万城镇人口比较,意味着新增200多万城镇人口。因此,通过产业发展增加城镇就业,推动“三化统筹”,意义格外重大。

当前切实可行的举措有:依托区域产业特色,发展一批劳动密集型产业。如为汽车、轨道客车产业配套的小型零部件、纺织、内饰、皮革加工等。为石化、粮食深加工产业配套的包装材料制造。保洁、安保、配送、家政等都市型服务业。

转变发展理念,通过政府引导、政策激励,挖掘现有产业的就业增量。给与安置就业多的企业以多种优惠政策,从补贴新增固定资产投资转向补贴新增就业岗位。对于食品加工、旅游业、服务业、商务会展和物流等就业潜力较大的行业,在发展理念上就要以就业最大化为目标,成为推动城镇化的有力“抓手”。

在双阳、九台、永吉等转型新城建设劳动密集型产业园区,给与先行先试的优惠政策。一是培育自生的劳动密集型产业,二是承接沿海地区的产业转移。吸纳就地转移的农业人口,实现城镇化和农业现代化的统筹发展。

5.推进一体化区域“两型”产业体系的发展

构建资源节约型和环境友好型的产业体系,降低能耗和污染物排放的压力。执行国家最严格的保护耕地政策,保护并留住生态用地,有限制地扩张大城市、积极发展中小城市(镇),提高土地利用效率。加大环境保护的执法力度,建立区域生态补偿机制,试点“碳权”和污染物排放交易制度。严格限制既没有科技含量、又无就业增量,市场前景充满风险、高耗能、耗水,占用大量工业用地的项目。构建循环经济产业链条,大力发展“静脉”产业。

6.引导一体化区域空间统筹

地区一体化发展的本质是为获得空间效率的节约,并实现空间效益的最大化,要在效率最高的地区集中配置资源,让资源最充分地流动。依托长吉间已经形成并将继续强化的交通走廊建设,培育产业发展轴带和廊道;依托轴带上规划发展的新城、新区和新镇等,培育产业结点;依托现有的各类开发区,合理配置特色鲜明的城镇产业共生区。形成产业基地、轴带(廊道)、城镇产业共生区,层次分明、良性互动、协调发展的总体空间格局,实现一体化地区空间结构的优化和空间效率的最大化。

四、结论

长吉一体化产业发展,就是要通过推进产业结构高级化,提高自主创新能力,培育新型业态,以及优化区域内部分工,强化产业关联,拉动就业等产业发展策略,使产业发展服务于“三化统筹”,服务于转变发展方式,使产业一体化其成为一体化区域经济社会又好又快发展的核心推动力。

参考文献:

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关键词:绿色化学;化学教育;教师意识;重要性

化学教育的目标是普及化学知识、培养能力,它是培养高素质人才的重要组成部分。因此,如何把绿色化学与化学教育结合起来,成为化学工作者的一个巨大的挑战。

如要将绿色化学的观念融入到化学教育领域,则要从两个方面入手:第一、培养教师的绿色化学意识。教师在教学活动中直接或间接的影响着学生,因此培养教师的绿色化学意识对学生对绿色化学的认识就显得尤为重要。第二、对学生进行绿色化学教育、普及绿色化学知识。使绿色化学意识深入到每一个中学生的心中,体现在每一个中学生的日常行为中。

1、绿色化学的定义

“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出,目前得到世界广泛的响应。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;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。绿色化学的核心内容主要体现在五个“R”上。第一是Reduction―“减量”,即减少“废水、废气、固体废弃物”排放。第二是Reuse―“再利用”。第三是Recycling―“回收”,可以有效实现“省资源、少污染、减成本”。第四是Regeneration―“再生”,即变废为宝,节省资源、能源,减少污染。第五是Rejecton―“拒用”,指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的,有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用,这是杜绝污染的最根本的途径[1]。

2、化学教育与绿色化学

化学教育的目标是普及化学知识、培养能力,它是培养高素质人才的重要组成部分。化学教育贯穿于化学学习的全过程中,在化学知识普及的初期,学生处于启蒙阶段,在此时,实施绿色化学的概念传输,对于学生绿色化学意识的建立是至关重要的。

2.1 加强教师的绿色化学意识

教师是教学活动的主导者,知识的讲解者,对于学生知识、情感态度价值观的建立都有着一定的影响。只有教师具有绿色意识,才能培养学生的绿色意识,促进学生的学习和情感态度价值观的培养。而对于我国大多数的教师,他们习惯于传统的教学模式,不愿意去改变,这些都无法实现绿色化学教育。因此。现在教师的绿色化学意识培养与加强就显得很重要。作为一个化学教师,为了促进教学,促进绿色化学渗入教学领域中,就必须做到:及时了解最新的环境信息,及时掌握相关环境动态;培养自身环境意识;时常构思相关环境问题的治理对策,善于和学生讨论交流,倾听学生的意见,培养学生的创造性思维,刻意培养学生绿色化学意识。

2.2 实施绿色化学教育

教师在日常的教学活动中引入绿色化学的相关知识。例如,在做CO还原Fe2O3实验时,为防止未反应的CO污染空气,进行尾气处理,引导学生探讨尾气处理的方法,促进学生形成绿色化学意识。在做MnO2制取氧气实验中,MnO2作为催化剂,实现循环使用,这是实验过程真正实现重复使用节约资源能源的化学实验要求。在教学活动中,针对相应的环境污染事件进行绿色化学教育,共同探讨相关问题。例如,针对现今存在的温室效应问题,教师组织相应的教育教学活动,让学生讨论起因,相应的对策。使学生充分了解现在存在的环境问题的同时,让学生针对问题进行思考。针对酸雨侵蚀文物的事件,倡导他们主动去了解相应的环境问题以及带来的危害。使他们形成关注环境问题,鼓励他们用绿色化学的思想去思考生活中的各种现象,形成绿色化学意识。

3 化学教育中渗入绿色化学的重要性

现阶段,许多学校已经开设绿色化学相关的学科课程,将绿色化学相关知识渗入到化学教育活动中对于学生的培养与教育十分重要。

3.1 绿色化学教育有利于创新性思维的培养

在化学教育的过程中引入绿色化学的知识和相关概念,引发学生思考,有利于学生创新性思维的培养。例如,在做CO还原CuO实验时,需要进行尾气处理,此时便可以引导学生,让学生进行协作讨论,培养合作精神,同时让学生自己主动去想象相关对策解决问题,培养了学生的创新性思维,让学生进行尾气处理,增强学生的环保意识,培养学生绿色化学意识。“原电池”一节中引入存在的电池污染问题,引导学生关注环境问题,培养学生绿色化学意识,让学生进行思考、讨论。

3.2 绿色化学教育有利于价值观的培养

化学中有许多的实验,在实验过程中,有目的的节约原料,潜移默化的影响学生,使学生明白在化学实验过程中,原料节约的重要性,引导学生形成绿色化学意识,形成节约的好习惯,也有利于学生金钱观的端正。化学实验中也会存在“废气,废液,固体废弃物”的处理与排放,教师适当的引入相关内容,给以学生正确的做法,有利于形成环境友好型化学实验,利于学生绿色化学意识的培养。

3.3 绿色化学教育有利于可持续发展

化学教育者要树立可持续发展的观念,将绿色化学的观念渗入到化学教育的全过程中。让学生明白“竭泽而渔”式的经济发展终归是没有用的,使他们明白地球上的资源,能源总会有消耗M的那一天,我们不能为了谋求发展就大肆浪费,过度使用。在教学过程中,可以相应例子,说明“竭泽而渔”式发展的后果,使学生明白绿色化学、可持续发展的意义。

3.4 绿色化学教育有利于培养学生关爱生命的情感

前些年的一些商家为了谋求利益制造了所谓的“三聚氰胺奶粉”“苏丹红的鸭蛋”等等,以此为例教育学生,使他们明白生命的可贵性不是钱可以衡量的,谋求利益固然没错,但是这不能是建立在他人的健康上。据报道,据报道,每年都有数以万计的人因食品污染、大气污染、水体污染、土壤污染等因素导致死亡或诱发各种疾病而死亡。我国每年食物中毒人数约2~4万人,并且估计这个数字尚不到实际发生数的1/10[2]。教师通过这些非绿色化学教育,唤醒学生的良知,使他们自觉爱护和保护我们懒以生存的生态环境,关爱生命。同时让学生懂得,科学技术本身就具有生态价值,包含绿色化学在内的绿色科技,将使人类与自然在高层次上和谐相处。

综上所述,将绿色化学渗入到化学教育中,对学生创新性思维、正确价值观的培养,对可持续发展,以及培养学生关爱生命的情感都起着至关重要的作用,进而对学生的人生观等的发展也起着积极地作用。用我们科学的教育,使学生建立牢固的绿色化学理念和环保意识。使他们在今后的人生中,严格恪守自己的原则,成为绿色化学家,为以后的绿色化学发展贡献自己的一份力。

参考文献:

[1]陈海建。化学教育中的绿色化学[M].科教平台,2006,18(194).

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一、寒地黑土区地域文化概述

寒地黑土是世界上得天独厚、弥足珍贵的土壤资源,其因十分稀缺而珍贵,因土地肥沃而宝贵,因物产丰饶而金贵。目前,在世界上仅有三块黑土地,一块分布在美国密西西比河流域,一块地处乌克兰大平原,一块位于中国东北松嫩平原之上,位于东经125°~127°、北纬44°~49°;北起黑龙江,南至辽宁盘锦市、西到内蒙古东部大兴安岭山地边缘,东达乌苏里江和图们江,总面积101.85万平方公里,是世界上最佳寒地黑土核心区域[1]。专家考证,在寒冷气候条件下,地表植被经过长时间腐蚀形成腐殖质后演化形成的黑土土壤层,有机质含量高、土壤肥沃、土质疏松,最适合农耕,黑土区就成为了我国优质粮食主产区。绥化市就处于几块典型黑土地的中心区,是典型的寒地黑土区,绥化市用“寒地黑土”打造中国农业第一品牌,蕴含着无尽的财富。

绥化市作为典型黑土地的中心区,不仅物产丰富,而且文化底蕴深厚。人是环境的产物,每一种文化的产生都不是偶然的,文化根植于特定的社会历史和自然环境,归属于一定的地域。德国历史哲学家斯宾格勒曾说过,每一种文化都植根于她自己的土壤,各有自己的家乡和故土的观念,有自己的风景和图像[2]。“地域文化”是中华大地特定区域源远流长、独具特色、传承至今仍发挥作用的文化传统。它主要包括:自然人文景观、方言、饮食文化、民俗文化、民间信仰、民居、民间文化等[3]。寒地黑土区多年积淀形成了寒地黑土特色文化,其中民族、民俗文化资源闻名全国,如海伦的剪纸、兰西的挂钱、绥棱农民画、庆安版画、海伦黑纸刻画、明水玻璃画,绥棱的黑陶制作技艺、望奎的皮影戏、肇东国画等。绥化市多个县市区获得文化部授予的“中国民间艺术之乡”美誉。其中,海伦为中国民间剪纸艺术之乡,兰西为中国民间挂钱艺术之乡,望奎为中国民间皮影艺术之乡,绥棱为中国黑陶和农民画艺术之乡,庆安为中国民间版画艺术之乡。望奎县被中华诗词学会授予“中华诗词之县”荣誉称号,成为黄河以北第一个“中华诗词之县”。海伦市东北二人转、望奎县皮影戏列入国家级非物质文化遗产保护名录;海伦剪纸、东北二人转、刘氏中医正骨、兰西挂钱、锡伯族清明节民俗、望奎皮影戏、绥棱二人转、绥棱黑陶制作技艺、庆安花棍舞、源升河大米酿酒法、绥棱农民画、米醋酿造工艺、安达描金工艺、北林区东北二人转被列入省级非物质文化遗产保护项目。

二、寒地黑土区地域文化与地方高校德育的天然契合

寒地黑土地域文化,具有独特的资源优势和独特民俗风情,是地方高校大学生开展德育教育的宝贵的资源,具有极大的教育价值。因此,地方高校要充分利用寒地黑土地域文化的德育教育的价值,使寒地黑土地域文化成为地方高校对大学生进行德育教育的良好载体和有效途径。

(一)寒地黑土地域文化具有爱国情感的培育功能

爱国主义是中华民族的光荣传统,是推动中国社会前进的巨大力量,是各族人民共同的精神支柱,是社会主义精神文明建设主旋律的重要组成部分,同时也是中国培养四有新人的基本要求。寒地黑土区具有优秀的爱国传统,涌现了一批优秀的爱国人士和感人的爱国事迹。绥化市注重爱国情感的培育,增强爱国主义教育工作的广泛性和实效性,大力加强爱国主义教育基地建设。目前,全市共建成省级爱国主义教育基地2处,市、县级爱国主义教育基地56处,基本形成了以省级爱国主义教育基地为重点,以市、县级爱国主义教育基地为基础的爱国主义教育基地网络。肇东金代八里城遗址、安达日军731侵华罪证遗址、望奎林枫故居纪念馆已成为省、地级传统教育基地。寒地黑土区浓厚的爱国情感,让大学生生活在洋溢着爱国情感的氛围中,有助于培养和激励大学生热爱祖国的情感。

(二)寒地黑土地域文化具有熏陶感染功能

寒地黑土区是以农业为主的区域,大自然、黑土地对人类做出了贡献。特别是近年来绥化市现代化大农业的建设与提速发展,得益于大自然的风调雨顺、黑土地的无私馈赠。多年来,寒地黑土人常常怀着一颗虔诚的感恩的心,感恩大自然、黑土地的无私赋予。高校可以运用这些资源,培育感恩奋进的校园文化,让学生接受感恩文化的熏陶和教育。

(三)寒地黑土地域文化具有实践参与功能

辩证唯物主义认为实践是检验真理的唯一标准,在校大学生接受了许多课堂传授的知识,理论水平有所提高,也乐于理性思考。但是,长期以来由于教学方法单一,从书本到书本,从理论到理论,大学生缺乏社会实践参与性。那么,如何实现大学生的实践参与性,把课堂传授的间接知识与实践相结合,把单调的学习变成丰富生动的体验过程,一直是困扰各高校的一个难题。寒地黑土地域文化具有较强的实践参与功能,通过组织学生参观爱国主义革命教育基地,组织学生参与民俗村的建设等等,满足大学生体验需求,增强大学生的实践参与性。大学生在实践中感知社会,锤炼品质,培养能力。

三、融合与共享:基于寒地黑土区地域文化拓展高校德育实效性路径的探讨

(一)凝练寒地黑土区地域文化的优秀基因,培育特色大学精神文化

绥化历史悠久、文化底蕴深厚,在发展过程中形成了独具地域特色和富有时代气息的绥化精神。勇于担当、无私奉献是绥化精神之本。吃苦耐劳、豁达乐观是绥化精神之源。顾全大局、团结奋进是绥化精神之魂。绥化学院是一所土生土长的地方高校,坐落在中国寒地黑土绿色物产之乡绥化市,正是绥化这块丰富宝贵的精神沃土孕育了它的成长,形成了富有特色的大学精神文化。大学的精神文化主要体现在办学理念、校训、校风、教风、学风等。绥化学院始终秉承绥化精神,将校训、校园精神与绥化精神文化结合起来,以“建设应用型大学、培养应用型人才”为办学定位,凝练概括出了“厚德载物、经世致用”的质朴校训,注重培养学生创新能力,加强学生实践环节训练,提高学生为地方经济社会发展服务的能力。绥化学院根据自身的地域特点,确定了为农村中小学培养合格教师的师范类专业人才培养目标。围绕这个目标,开展了接力式顶岗支教活动。该项活动的开展既锻炼、提高了大学生的实践能力,也培养大学生的创新精神和吃苦耐劳的品格,对大学生的人生观、价值观产生深远影响,同时,缓解了农村中小学师资短缺、水平偏低等实际问题。顶岗支教工作感动了龙江人民。绥化学院首批大学生顶岗支教队获省委宣传部、黑龙江电视台等部门联合主办的“2008感动龙江人物(群体)”评选提名奖。绥化市政府授予绥化学院“为地方经济社会发展服务突出贡献单位”。

(二)依托寒地黑土区地域文化的宝贵资源,形成富有寒地黑土特色的教学科研

地域文化资源是文化资源的重要组成部分,依托寒地黑土地域文化优势提升寒地黑土文化的竞争力是每一个寒地黑土人的神圣而光荣的使命。绥化学院作为地处寒地黑土区的黑龙江省属公立综合性普通本科高等学校,一直担负着传承和提升寒地黑土区文化的重要使命。绥化学院在寒地黑土区地域文化研究等方面形成了明显的特色优势。学院先后成立了寒地黑土经济与文化研究所、绥化学院陶艺研究所、绥化学院食用菌研究所等研究机构。其中,寒地黑土经济与文化研究也已成为绥化学院独具特色的研究项目,寒地黑土经济与文化研究所承担了寒地黑土文化产业研究,寒地黑土文学研究,海伦民间剪纸艺术作品的设计、创作及剪纸艺术理论研究,绥棱黑陶研究,传统工艺美术的发掘、抢救、保护、整理的考察研究等项目,该研究所成果丰厚,已出版“寒地黑土文化”丛书7部,考察报告10篇,公开发表学术论文、绘画剪纸作品等100多篇(幅),多数成果具有一定的开创性和前瞻性,填补了黑龙江省在该领域研究的空白。绥化学院陶艺研究所教学科研团队实力雄厚,该研究所在宣传普及陶艺知识、传授陶器制作技艺,为绥棱黑陶事业的发展提供智力支持等方面发挥了重要的作用。该所设计制作的黑陶工艺品在哈洽会和深圳文博会上均受到好评,该所已经成为绥化学院对外展示、交流合作、开展教学科研工作的重要平台之一。绥化学院食用菌研究所注重新品种的培育研发,新培育的绥研1号、绥研2号黑木耳,取得了该行业的领先水平和科研突破。学校积极利用寒地黑土文化中的民俗文化,援建黑龙江省兰西县黄崖子民俗村,参与雕塑民俗村民俗景观大道两旁的雕塑群。

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【关键词】有机化学实验;绿色化;改革

化学作为一门以实践性和创新性为学科特色的中心学科,与人们的生产、生活有着密不可分的关系。有机化学作为医药专业,应用化工技术专业,食品专业,皮革专业,高分子材料专业等等众多专业课程的基础课程,在整个化学学习的过程中具有尤为突出的作用。所以有机化学合成实验在这些专业中也占有很大的比例,在实验过程中涉及大量的有毒和高腐蚀性的药品、催化剂,实验时间长,并且伴随着大量的有毒气体、腐蚀性废水及废渣等。处理不当不仅会对人身安全造成影响,另一方面,也与当代化学学科的主流趋势不符,对环境造成了极大的影响。

所谓绿色化学,是在1991年由美国化学会(ACS)提出,并在世界上得到广泛的认同。其核心内容是在化学反应的过程中利用化学原理从源头上尽可能地减少和消除多于副产物对环境的影响,以期达到使反应物中的原子完全转化为要求的生成物,实现对环境的“零”排放。实验绿色化的改革和研究,不经有利于从经济上更好的节约资源,更对环境有着深远的影响。

1 教学过程中不断渗透绿色化学的理念

每年我国各大中专学校中所产生的实验室污染物,已成为我国环境污染的一个重要的来源。而有机化学实验又是实验室污染中的一个重点,有机化学实验的开课对象主要针对化学及其相关专业的大学生,他们在离开学校进去社会后,在各自的工作岗位上都将起到重要的作用,所以在学习专业技能的同时,有意识地培养学生的“绿色化学”观念,有利于从源头上消除污染,使化学和环境能够协调发展。在每一次的实验之前,要求学生认真预习实验相关内容,通过查阅文献等方法深化学生对本次实验的内容的了解,明确在实验过程中所要接触到的各种药品的指数、毒性、对环境会造成的影响等,并且了解相关的防护措施;实验过程中,通过对实验药品的实际接触,进一步明确实验药品、实验过程对环境和实验人员安全的影响;试验后,培养正确的实验室“三废”处理观念,杜绝乱丢乱放的习惯。在整个实验过程中,遵循5R原则,培养学生用绿色化学的眼光来适应新形势下的有机化学实验,从而带动整个实验内容的“绿色化”,最终实现从传统有机化学实验向新型有机化学实验转变。

2 有机化学实验内容的“绿色化”

2.1 现行实验内容中存在的问题

通读各版的有机化学实验教材可以发现传统的教材将实验内容分成了三个部分:有机化学实验基本操作、有机化合物的合成、有机化合物的性质。通常各学校在选择有机化学实验时会兼顾这三者,让学生在这三方面都有所练习。由于传统有机化学实验教材中用到了大量的有毒有害化学试剂,并且每次实验都是孤立的,彼此之间没有联系,这样会造成实验药品的大量重复性浪费,实验生成物没有办法处理,这些都会对环境造成污染,不符合绿色化学的理念。

2.2 针对问题所作的改进

2.2.1 优化实验内容,替换有害试剂

针对传统有机化学实验教材中用到了大量的有毒有害化学试剂,在选择实验时教师应该有意识的选择那些对环境和人体伤害较小的实验,尽量在学生能够学习到所需知识技能的基础上,利用常规试剂代替有毒试剂来完成实验。例如:在做环己烯制备的实验时,用浓磷酸代替浓硫酸作为催化剂使醇脱水或卤代烃在醇钠作用下脱卤化氢来制备烯烃,不仅可以避开浓硫酸的强腐蚀性,并且由于理算的氧化性小,有机物碳化少,实验速率可控。而浓硫酸还原后生成二氧化硫,对环境造成污染,在实验过程中速率过快会造成大量气泡,堵塞反应瓶。

2.2.2 增加综合性实验,减少药品的重复浪费

教师在进行试验挑选和实验顺序的编排时,应该根据实验内容将实验连续化、综合化,使前一次实验所生成的产物用于下一个实验中,从而在实验过程中节约实验药品,减少试验所产生的“三废” 例如,“环己烯的制备”实验中,在制备环己烯的过程中,同时可以进行分馏、蒸馏、萃取、干燥、沸点的测定等基本操作,并且可用产品环己烯作为“烯烃性质实验”的试样。在水蒸气蒸馏实验中,用橘皮等天然植物为原料代替课本上的甲苯等灯有机化合物开设《从天然植物中提取植物油》的实验来完成水蒸气蒸馏的基本操作,同样可以在达到实验目的的同时,避免污染环境[刘晟波、赵鑫、虞春妹、王红霞 大学有机化学实验绿色化探究 中国科教创新导刊 2009 No.25]。通过这样的教学,可以提高学生的动手能力以及思考和质疑等能力,较之传统的教师讲授,学生被动进行试验的模式,更有利于培养新形势要求的探究性人才。另一方面,这种教学方式也可以减少实验药品的浪费以及“三废”的产生,从经济成本和环境保护两方面达到双赢。

3 引入新技术,对试验方法进行改革

科技发展日新月异,将新型的科技成果引入实验教学中是有机化学实验发展的重大进步,同时也是必然结果。新技术的的引入,使得有机化学实验可以在常量、半微量和微量实验中进行选择,摆脱传统试验方法中只有常量的单一行为。另外,微波实验、计算机辅助实验等多种新型技术也为绿色化学实验提供了新的途径。

3.1 微波、超声波、电化学等新技术的作用

近年来,微波、超声波、电化学和绿色溶剂(离子液体、超临界流体、水)、生物催化剂(酶、微生物、抗体酶)等新兴技术不断涌现,并且逐渐被应用于有机合成实验中,通过这些手段的应用发现其在有机合成中记者重要的作用,例如加快反应速度、提高产率、减少能耗、减小对环境的污染等。因此,引入新的技术不仅可以使学生接触到新的技术,而且可以简化有机合成的步骤和试剂用量,减少实验过程中所产生的有害物质,从而达到绿色有机化学的目标。

3.2 减量实验所用试剂,推行微量、半微量、常量相结合的试验方法

有机化学实验中有大量的合成及性质实验,如果按照教材中所要求的常量来进行试验,需要大量的试剂,同时会带来大量的废液、废渣和废气,产生成本过高、环境污染等问题。所以,在有机实验中推行减量法就显得尤为重要。在做性质实验时,利用点滴板代替课本上要求的试管,将所用试剂的量减少到常量的1/10到1/1000,不仅节约试剂,同时也可以使现象更加明显。在有机合成的过程中,同样可以利用微量或半微量的方法进行,例如[黄丹,范崇光论有机化学实验的绿色化 实验室研究与探索2001年10月第20卷 第5期]微量法制备环己烯比常量制备所用的原料和试剂要减少97.5%和95%,反应时间缩短了37.5%,实验时间缩短为原来的1/2。

3.3 利用计算机辅助有机化学实验

在有机化学实验中,有一部分实验会涉及到剧毒或在实验过程中具有高风险,但是这部分实验又相对比较重要,这时可以通过录像或是应用计算机动画技术来完成这些实验,一方面达到了教学计划和教学目标所要求的内容;另一方面,降低了实验的风险,减少了污染,提高了学习效率。(下转第256页)

(上接第136页)4 实验室“三废”的处理

有机化学实验的过程中和反应完成后会产生大量的废气、废液和废渣,在每次实验完成后应指导学生将实验过程中产生的的废液分类处理,将废酸或者废碱回收,由实验人员进行中和处理,使废液的pH值达到6~8之后再排放到下水道中。其余废液也应相应的进行处理之后再排放。对于有机实验过程中所产生的废气应该在实验室内安装通风装置,确保实验室学生和工作人员的安全,对于可以利用的气体应利用回收装置进行回收。废渣的处理与其他废物一样,如果可以再次利用应回收以便下次循环利用,不能再次利用的应进行无害化处理或存放在相应位置,等待相关部门的专业处理。

5 结束语

综上所述,绿色化学具有很强的时代顺应性,在有机化学实验中教师利用绿色化学的原理,将绿色化学的理念渗透到实验的各个方面,有意识的培养学生的环保意识。但是,目前由于国内各大学的教育投资并不相同,在各大学全面的实现有机化学实验教学的难度还很大,还需要各位教师的共同努力,在自我范围从自己做起,从小事做起。引领学生不断开发绿色有机化学实验,进一步提高教学质量,改善实验教学效果。

【参考文献】

[1]黄丹,范崇光.论有机化学实验的绿色化[J].实验室研究与探索,2001,20(5):33-34.

[2]刘晟波,赵鑫,等.大学有机化学实验绿色化探究[J].中国科教创意导刊,2009,25:26-27.

[3]虞春妹,刘晟波.高校有机化学实验的绿色化管理路径探究[J].中国教育装备,2010,7:119-120.

[4]马志成,项光其,等.基础化学实验绿色化探讨[J].实验室研究与探索,2004, 23(2):4-5.