绿色化学概念范文

导语：如何才能写好一篇绿色化学概念，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。

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

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关键词： 绿色化学 化学实验 渗透 理念

一、绿色化学的概述

绿色化学，又称环境无害化学，是研究和设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。所谓“绿色化学观”就是人们在社会生产、生活和实践中，就环境日趋恶化防治关键是减少乃至杜绝化学污染源而逐步形成的绿色化学重要性的认识，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，全面、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，是在现代工业文明引发的人与环境关系日益尖锐的情况下产生和发展起来的，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。

二、绿色化学理念在高中化学教学中渗透的现状

绿色化学对我国广大化学工作者来说，或许还是一个新概念，但他们在从事的环境保护、环境教育，微型化学实验研究等实际工作中，许多方面做到了与绿色化学相一致的要求，在现行中学化学教材中较多内容也充分体现了绿色化学观。

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了环境污染、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了有关污染的成因和污染物的主要来源及危害。从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。这些看是常见、易懂的中学化学教材中的概念无不体现了绿色化学的概念，这为中学阶段开展绿色化学教学奠定了良好基础。

2.元素化合物知识内容的编排中已充分体现了绿色化学理念。

元素化合物知识内容的编排中，考虑到了绿色化学因素教材在有关元素化合物、有机化合物的内容编排中从绿色化学角度有重点地介绍了有毒物质的性质、使用、保存；介绍了氯气、氨气、硫化氢、氟气、氟化氢、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、苯、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、剧毒物质的毒性及使用方法，甚至用黑体字写出加以强调；在选学内容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗涤剂的功与过介绍等。

3.在物质工业生产制造的介绍中已经渗透了绿色化学观点。

如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。比如：在合成氨工业、氨氧化法制取硝酸等工艺流程中。如防止或减少污染物排放的过程中设置了尾气处理装置或回收再利用装置。

但化学是一门以实验为基础的学科，应该在化学实验中更多的去渗透绿色化学理念，离开了实验的渗透，绿色化学观念是很难在中学化学中充分渗透的。

三、在化学实验中渗透绿色化学理念的方法

1.认真研究实验内容，挖掘渗透绿色化学理念的教学内容。

比如：对常见实验的固、液试剂的取用给出了限量要求；在高中化学教材修订时，删除了制备有一定危险或危害的硫化氢和苯磺酸实验；介绍了闻气体的方法；强调了实验中常见的事故避免、应急处理等；介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法；在新编初中化学课本中引入了减量、减废的微型化学实验等有害气体的制备实验只安排在实验室中进行；在氯化氢、氯气等制备实验中强调了尾气的处理办法。

2.尽量避免选择和使用有毒害的反应物和反应助剂。

例如，在制乙烯时用氧化铝代替浓硫酸，可以有效地减少硫酸的污染。由于工业技术绿色化可以降低成本，提高利润，所以它的发展更加迅速。在化工生产中不断出现新的工艺方法和新型的催化剂，可以成为高中化学实验绿色化的借鉴。应该注意把工业成果应用于实际教学，既加强理论与实际的结合，同时也使化学实验更加绿色化。

3.改变实验装置，使产生毒害性物质的实验也能变成绿色化的实验。

例如二氧化硫和硫化氢气体反应的实验装置改进。二氧化硫和硫化氢两种气体制取方法都是用固体与液体反应，反应都不需要加热，而且反应物都用到盐酸。由于两种气体都是有毒害的气体，所以反应中应该尽量做到不泄漏气体。如果按照传统方法先分别制取二氧化硫和硫化氢，然后混合二氧化硫和硫化氢，必然造成气体的泄漏。为减少气体的泄漏污染，用一个小的空塑料矿泉水瓶，在其中放入小试管，塑料瓶、小试管中分别装入Na2SO3和FeS，然后迅速在其中分别加入盐酸，在塞橡皮塞前，挤压塑料瓶，排出部分空气，使瓶子瘪掉，然后再塞橡皮塞。我们可以看到，开始产生的H2S和SO2气体使塑料瓶鼓起来，然后随着反应的进行又瘪下去。最后在其中加入氢氧化钠，吸收过量气体或者中和未反应的盐酸。只要不拘泥于书本中现成的实验方案，在实验中多动脑子，寻找规律，不断创新，大胆探索，同时注意收集利用别人的好经验，很多会产生毒害性物质的实验也能变成绿色化的实验。

4.进行微型化实验，减少排放，实现绿色化学。

在实验中可以借助小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的的仪器，控制学生滴加药品的用量，减少药品的使用。例如如果用小试管做乙烯的制取实验，可以节约乙醇，减少浓硫酸的排放；利用液体在滤纸上用量少、扩散快、面积大的特点作三价铁离子的检验等有明显颜色变化的实验；用黑色6穴点滴板做硫酸根离子、氯离子的检验实验，减少药品使用；在保证现象的前提下尽量降低反应溶液浓度；组合实验，通过实验的试纸化，减少反应物的使用及有害物的排放。

5.师生规范实验操作也有利于促进绿色化学实验室的建设。

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绿色化学教育虽然说在当前我国的化学教育中已经被提出了有好几年的时间，但是具体到落实状况中仍然存在着较多的问题影响着绿色化学教育的实施效果，这些问题有教师方面的，也有学生方面，当然也存在一些教学模式的问题。

1.1绿色化学观念淡薄

因为绿色化学教育这一概念所提出的时间并不是特别长，所以相关教育工作者对于这一观念的重视程度就存在明显的不足，具体到化学学科的教育过程中，就表现在不论是化学教师还是学生都没有充分意识到绿色化学的重要意义，绿色化学的观念极为淡薄。导致这一问题存在的原因是多方面的：

1.1.1首先是传统化学教学内容的影响，面对着绿色化学这一新兴事物，传统的化学教学模式和教学目标都对于产生了较大的阻碍作用；

1.1.2其次，教学压力导致的，当前在我国的很多地方，仍然存在着较为严重的应试教育问题，教师也面临着较大的教学压力，因此，无法分心进行绿色化学教育的研究和探讨，其观念意识必然达不到相应的要求；

1.1.3最后，对于中学生来说，虽然他们比较倾向于接受新事物，因此，按理说应该能够接受绿色化学的概念，但是实际状况却并非如此，由于当前并不存在较为完善的绿色化学教育体系，化学教师也不会重点去突出绿色化学的观念，所以很多学生无法真正意识到绿色化学的魅力，甚至还有的学生认为绿色化学教育过于哗众取宠，华而不实，这种偏见的存在也是比较普遍的。

1.2绿色化学教育体系不完善

当前我国绿色化学教育因为经验的不足等问题，其整体的体系仍然存在较大的问题，这就在较大程度上影响着绿色化学教育的发展，具体来说：

1.2.1对于绿色化学教育的教材没有进行合理的规划设计，仍然沿用传统的化学教材无法做到真正的绿色化学教育；

1.2.2其次，在具体的教学手段上也存在一些问题，当前的中学化学教育过程仍然是教师教、学生学这一模式，而绿色化学要求我们在教学过程中增加实践的机会，促进绿色化学观念的渗透，仅仅依靠课堂教学的模式无法达到相应的绿色化学教育效果；

1.2.3最后，对于绿色化学教育过程来说，如果进行充分的实践教学，就必须依靠大量的物质条件支持，而这在很多地方都无法得到实现，教育资源的不足也是制约绿色化学教育发展的一个重要内容。

2.绿色化学教育的实施措施

2.1革新化学教育传统观念

针对当前中学化学教育过程中存在的观念意识不强等问题，我们应该采取必要的措施革新当前的传统化学教育观念，尤其是要重点针对化学教师进行思想观念的革新，具体来说，首先在本学校内部加强化学教师之间的交流学习，共同研讨绿色化学教育的要点和教学方式，进而提高对于绿色化学教育的重视程度；其次，主要化学教师走出去，尤其是可以去一些较为发达的城市中学习相应的绿色化学教育模式，改变自身的传统化学教育理念，逐步的融入绿色化学教育概念；最后，学校还可以组织专业的研究人员来针对化学教师进行绿色化学教育，提高化学教师对于绿色化学教育的认识程度。

2.2加强实践教育

针对当前存在的较为落后的化学教学模式，化学教师应该积极主动地谋求一些新的变化，改革现有的“教和学”模式，积极引入实践教学模式，充分的利用化学实验和实践来提高中学生对于绿色化学教育的兴趣，并且使学生们清楚地认识到绿色化学教育的真正内涵，加强学习的效果，比如，通过具体的化学实验要求中学生来发现对于环境存在危害的一些气体，进而加深学生的记忆，并且课后要求中学生展开实践调查，了解这些气体的产生原因和防治措施，这才是真正的绿色化学教育模式。

2.3适当革新化学教材

当前的中学化学教材中存在很多不适合于绿色化学教育的内容，针对这些问题，我们必须革新化学教材内容，邀请专门的专家针对现有的化学教材进行绿色化学的植入和渗透，从教材中体现出绿色化学理念。

3结束语

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关键词：化学实验；绿色化学理念；分析

所谓绿色化学，主要是指对环境没有污染、清洁型的化学。主要是利用现代的化学原理，对化学实验过程中产生的有害物质进行清除，促进化学实验绿色环保性质的加强。因此，需要培养教学老师和学生绿色化学的意识，并将绿色化学应用到化学实验教学的过程中，为现代生态环境的保护提供条件。比如说，在化学实验的过程中，会产生非常多的废液，这些废液应该统一回收到一个地方，然后再通过一定科学的办法进行处理，当废液中不再含有有害物质时，才可以放心的排放到自然环境中。

一、绿色化学的定义

绿色化学又叫做环境无害化学，是设计和研究没有或者是较少的环境副作用，在经济上和技术上可行的化学品和化学工程的科学。绿色化学观主要表现在以下几方面：首先，建立起可持续的发展观，指的是经济、人口、社会和资源的协调发展；其次，绿色的化学价值观，人们对环境的认识、观点和看法都是环境价值观的一部分；再次，建立起化学科学发展观，是以人为本，构建可持续的发展观，积极推动人和社会的全面发展；最后，构建环境和谐的道德观。

二、绿色化学理念在化学教学中的现状分析

绿色化学对于绝大多数的化学工作者而言，还是一个新的理念，他们在实际的环保和环境教育中，很多方面都是和绿色化学相一致，目前化学教材中的诸多内容也充分的展现了绿色的化学观。

（一）化学概念的建立和绿色化学理念相一致

从环境保护的角度分析环境污染、温室气体、三废等概念，在介绍概念的过程中，还重点分析了出现污染的原因以及危害，从减废和减量的角度出发分析了循环操作的概念，这些看似普通的中学化学教学充分的展现出了绿色化学的理念，这也为开展绿色化学教学奠定了基础。

（二）元素化合物的编排中也表明了绿色化学的理念

在编排元素化合物的内容时，里面提到绿色化学元素的教材中有关于元素化合物以及有机化合物的内容，所以重点介绍了有毒气体该如何正确的使用和储存。

三、绿色化学理念在化学教学中的有效渗透

（一）加强实验室管理，提升学生的绿色意识

实验室是开展实验的地方，也是很容易产生污染的地方，务必保证实验室的干净整洁以及良好的通风效果，同时也要确保仪器设备的正常使用，将实验药品保存好，建立起严格的取用和回收机制。学生在进入实验室之前，老师就要跟学生强调如何规范的使用实验室中腐蚀强的试剂、有毒的气体，让学生知道这些试剂对环境乃至人们的身体健康都会造成极大的影响。

很多学生已经掌握一定的操作技巧，但是实验过程的绿色化还没有一个深刻的认识，在这个前提下，需要学生在实验之前，就要将实验计划以书面的形式写出来，让绿色的化学理念能够影响到学生的内心。

（二）将绿色化学理念伸入到实验教学中

绿色化学对化学品的要求是不使用危害品；减少化学品的使用量，尽可能的循环使用。也正是因为如此，我们需要重新设计和编排无机化学，将可能存在的危害降到最低，实现无机化学实验的改革。比如说，在实验内容上尽可能减少成本高的、药品消耗多的实验，尽可能的增加能够提升学生观察力和整體素质的制备实验。这样在学生的整体素质得到提升的基础上，也可减少试验品的投入，减少了资源的浪费，保护了环境。

（三）重视多媒体教学资源在化学实验中的应用，促进资源的节约

化学实验教学活动的开展，主要目的是为了让学生了解化学现象产生的原因，以及操作方法，但是所有学校，每节课都这样不断地进行试验，不仅浪费资源，同时还容易产生更多的污染。因此，需要加强多媒体教学视频的使用，使得学生通过多媒体教学视频就能够了解到化学实验的操作方法，还能够看到化学实验的现象，同时还能够减少资源的浪费，避免有害气体的产生，也达到了教学的目的，帮助学生更好的理解化学实验内容。而且，多媒体教学视屏，能够不断反复的去看，当学生有不明白的地方，可以不断的观察和回放，促进理解。

（四）对化学实验中产生的废物做好处理工作

在化学实验的过程中，难免会产生一些废弃物，这些废弃物如果不经过一定的处理，直接排放到自然环境中，对生态环境会造成非常严重的破坏，当老师做出不好的示范时，学生对自然环境的保护也不是非常的重视。因此，在教学过程中，需要对化学实验中产生的废物做好处理工作，严格要求学生将化学实验产生的废物处理好，这样能够帮助学生树立绿色环保的意识，同时还能够加强绿色化学理念在教学过程中的渗透。

总的来讲，加强化学实验教学过程中绿色化学理念的渗透，对促进化学实验教学质量的提高以及生态环境的保护具有非常大的意义。作为化学实验教学老师，需要对绿色化学理念予以重视，并加强有效措施的采取，促进绿色化学理念在化学实验教学中渗透作用的加强，保护大家生活的生态环境。

作者：柳苏玲

    参考文献： 

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关键词：绿色化学；高中化学；教学；应用

一、 绿色化学的概念

绿色化学的概念是随着我们所在的环境被越来越严重的遭到污染与破坏而逐渐引起人们重视的。所谓绿色化学是指采用现代化的科技手段去消除很多不良的、对环境造成破坏与影响的化学工艺及流程，同时，尽量杜绝对生态环境及人类健康有害的物质的产生，这是一场为生态环境打起的保卫战，同时，也是为了让人类能够有一个更安全健康的生存环境。我国的绿色化学工艺还在起步阶段，对于绿色化学的研究与试验也在不断进行中。高中阶段的化学教学学生们已经具备了很多相应的化学理论知识，在这个时期如果能够很好的向他们渗透绿色化学的理念，让环境保护意识在他们心里留存，这不仅对于化学课程的教学过程，甚至对于我们的生态环境的保护都能够起到积极的作用。

二、 课堂中引入绿色化学思想的教学难题

在课堂中引入绿色化学的思想一直在实践过程中，然而，它也存在着一定的困难。首先面临的一个难题就是目前学生们的环保意识不够强，很多学生对于绿色化学都不太在意也不太看重，实验过程中仍然会有很多不规范操作会带来更多的环境污染物质。其次，想要深入绿色化学理念的教育工作是需要一定的教育资源及教学设备做支撑的，例如在实验过程中，想要让实验更为环保安全，可能会用到很多其他的装置或者试剂，但是很多学校在这部分教学资源上还较为贫乏，无法很有效的为绿色化学思想的深入做支撑。此外，高中阶段的学生面对着繁重的课业负担和即将来临的高考压力，不仅是学生，很多时候教师都会较为急功近利，教学过程中首先关注的就是学生的成绩，绿色化学的思想并没有得到足够的重视，在这样的前提下这种理念想要在高中化学教学中得以渗透将会更为艰难。

三、 绿色化学思想在化学课堂教学中实践的方法

1.在课堂教学中渗透绿色化学教育

课堂是渗透绿色化学教育的最直接途径，在平时的理论知识教学中，教师可以针对很多教学要点向学生灌输绿色化学理念，并且让学生理解更多的绿色化学知识。在“原电池”的学习中应当让学生明白电池可能对于环境造成的污染，因此，回收电池是很有必要的。在“氮的固定”的教学过程中，对于传统的最普遍的三种固氮方式：人工化学固氮、雷雨闪电固氮及豆科植物的生物固氮，可以逐一和学生分析各种方法的原理及特性，让学生明白人工固氮及雷雨固氮都会一定程度对环境造成污染，生物固氮不仅不用外界提供能源，而且整个过程对于环境无任何污染，因此，这种固氮方法才是首选。课堂中很多教学内容中都涵盖着很多有价值的绿色化学理念，教师应当抓住这些教学点，让绿色化学理念在学生心里更深入。

2.用绿色化学思想设计与改进传统化学实验

化学是一门以实验为基础的学科，化学学习进入高中阶段，有太多的知识点的教学涉及到实验过程，很多化学原理都需要实验来向学生验证。在传统的化学实验中无论是实验过程还是实验产物上都可能一定程度对于环境构成影响，绿色化学理念下的高中化学教学应当对于这一点不断进行改进与革新，用绿色化学思想设计与改进传统化学实验。

1）推广微型实验

很多时候实验试剂及实验后的产物会对环境构成污染，在进行这类实验时可以减少试剂的用量，这也能减少其带来的有污染的实验产物。例如在进行硫的燃烧实验时，传统实验中通常会取0.5g硫粉进行燃烧，可以将这个用量降低，改为0.1g，这将会很大程度减少产生的二氧化硫的量，从而降低其对于环境构成的影响。

2）对实验进行改进

在很多传统实验的设计中存在一些不太合理的地方，对于有的明显会对环境构成影响的实验方案可以在不影响实验结果及观察效果的前提下适当的进行改进。例如，通常在还原CuO的实验中都会用到CO作为还原剂，考虑到CO具有的毒性可以在整个实验装置上加设尾气处理装置，这能够很大程度减少CO带来的污染与危害。类似的这样的情况还有很多，教师不仅要设计更为科学合理的实验过程，更重要的是要让绿色化学理念在学生脑海里得到渗透。

3）加大废弃物的回收利用

化学实验过程必然会产生很多实验产物，对于很多废弃物可以将它们放入统一的回收装置中，通过中和、吸收、回收循环等方式来进行处理，这将很大程度避免它们对于环境构成的污染。很多实验过程都会用到有机溶剂，很多时候有机溶剂是可以通过合理的方式进行回收利用的。可以利用活性炭对于有机溶剂进行吸附处理，通过合理的比例能够很大程度让有机溶剂得到提纯，这样，有机溶剂就被很好的回收并且可以再利用。与有机溶剂相比活性炭的价格要低廉的多，因此，这个操作简便的提纯回收再利用过程很大程度节约了实验成本，是绿色化学的一个典范。

3.开展形式多样的教学活动

除了在课堂教学和平时的实验过程中能够很好的为学生传达绿色化学的理念，很多教学活动中也能够让这个理念得到进一步渗透。学校或年级组可以定期举办关于绿色化学的专题讲座，向学生们阐明绿色化学的原理及实现绿色化学的方法与途径，不断向他们进行有效的宣传教育。此外，也可以让学生开展相应的社会实践，让他们到环境污染严重的地方去进行实地考察，让他们切身体会到环境污染对于社会及人体健康构成的危害，这将会进一步加强他们心里的环保意识，绿色化学理念也会在他们心里更为深入。

四、 结语

绿色化学是近年来逐渐走进高中化学课堂的一个很好的理念，想要让这种理念在课堂教学中得以深入，首先要帮学生们树立绿色化学的观念，让他们意识到绿色化学的价值与意义。其次，可以在课堂实验中让绿色化学思想不断得以渗透，此外，开展各类教学活动也是很有必要的。只有从多方面共同努力，绿色化学思想才能够在高中化学教学过程中得到更好的应用。

参考文献：

[1]魏洪刚；高中化学教学引入“绿色”话题的研究[J]；华章；2012年14期.

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【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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关键词：农业院校；无机化学；创新；绿色化学

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）03-04-117-03

Research of Inorganic Chemistry Teaching in Agricultural University Based on the Green Chemistry and Innovation Training

Ke Fei et al.

（Department of Chemistry，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）

Abstract：The idea of green chemistry and innovation training has attracted increasing attention by the international higher education. This paper analyzed the disadvantages existed in the teaching process of inorganic chemistry in agricultural university. Further the significance to infiltrate the idea of green chemistry and innovation training in inorganic chemistry teaching was introduced，and some constructive opinions and suggestions were also put forward.Sequentially，the students desire for knowledge can be inflamed and the effective teaching can also be raised.

Key words：Agricultural university；Inorganic chemistry；Innovation；Green chemistry

无机化学是一门内容既丰富又抽象的课程，其不仅是化学专业学生的4大基础化学（无机化学、有机化学、分析化学、物理化学）之首，也是高等农业院校一些非化学专业学生的基础课程，甚至是必修的入门课程之一[1-2]。该课程内容体系庞杂，理论性较强，尤其该课程面临的授课对象是大学一年级新生。因此，无机化学课程的教学成功与否对学生们今后的学习思维模式的培养起着一定的指导作用。然而，对于农业院校的无机化学课程的教学过程，大部分的传授者只重视课本上化学知识的传授，而忽略了相关知识点国际最新的研究进展的介绍，忽视了对学生绿色思维能力和创新能力的培养，从而造成学生上课没有积极主动的心态，缺少朝气蓬勃的求知欲望，进而造成这种模式下培养的学生整体素质偏下，没有绿色创新的概念，更没有保护世界和改造世界的科学精神[3]。

化合物的绿色合成以及清洁能源的使用将是无机化学发展必然趋势，同时各学科之间的互相渗透，形成了众多的新兴特色研究领域，所以无机化学是一门活跃有趣的特色学科。本文中作者结合自己的教学经历，对如何在高等农业院校无机化学教学中注入绿色创新思维的培养，进而激发大学生的学习热情进行了初步探讨。

1 绿色创新思维理念

绿色化学理念最早产生于美国，其颁布的《Pollution Prevention Act of 1990》法令中第一次明确提出了绿色化学概念[4]。这一概念的提出，迅速得到了国际各国的支持。英国皇家化学会在1999年创办了国际第一个绿色化学综合期刊《Green Chemistry》，随后，该杂志在国际影响力逐年增加，2015年其影响因子已达到了8.02。由此可见，绿色化学理念深受科学工作者们的推崇。所谓绿色化学就是在实际生产中使用清洁的能源和使用环境友好的试剂和溶剂，最大程度的利用原材料，尽可能的避免污染。然而随着科学技术的快速发展，工业化程度的飞快推进，当今教育理念仅仅有绿色化学还不够，还得注重学生创新能力的培养，这就要求学生具备绿色创新思维理念，这样培养的人才在未来的国际竞争中才具有优势。

2 无机化学教学中绿色创新理念的重要性

化学一方面创造了一个美丽的人造世界，另一方面也改变了这个美丽世界。甚至一些非化学专业的人们，一听到化学这个词，就联想到危险、污染、有毒等等。因此，如果要彻底改变这一现状，改变人们对化学的认识，这就需要发展绿色创新化学理念。

目前，随着工农业的不断发展，新的化合物也不断的被发现和合成出来。与此同时，人类所面临的环境危机也越来越重，而这些发展和危机在一定程度上都与化学关联，化学在创造物质文明的同时，也带来了大量的有害物质，危害到人们的健康，所以环境问题已成为国际关注的热点问题之一。我们现在所面临的环境问题主要有：雾霾、酸雨等大气污染，水体富营养化、生活工业废水等污染，农药残留、固体废弃物等土壤污染等[5-6]。因此，发展绿色创新思想，推广绿色创新教学是教育发展的大趋势。

大学生是未来社会发展的希望，是创造物质文明主力军，所以教师要尽自己最大努力向学生们传授绿色创新方面的知识，然后通过大学生群体去影响周围的人群，逐渐使大家都能有这个意识，促进整个社会的和谐健康发展。无机化学是新生入学第一门开设的大学化学课程，这是他们对大学化学认识的开始，同时也是他们学习生活习惯养成以及社会责任意识形成的关键阶段。因此，大学老师要充分利用课堂这个重要教学阵地，认真挖掘无机化学教材中的知识点与最新研究报道成果的联系，向学生们传授最新的绿色创新知识，培养学生们绿色创新意识，进而按照绿色化学的原则来处理生活中的问题。因此，在高等农业院校无机化学教学中培养学生们绿色创新思维，以适应当前国际科技的高速发展非常重要。

3 无机化学教学中绿色创新理念融入的策略

目前，国内部分综合高校化学专业已经开设了绿色化学这门新兴课程，但仍然处于开始阶段，对绿色创新思想的传授相对较少，而对于农业院校来说，绿色创新研究的就更少。农业院校无机化学由过去56学时调到现在为48学时，这就要根据农业院校自身的特点和培养目标，对无机化学授课内容进行调整，那么在这有限的课时中，如何将绿色创新理念融入到课堂之中就格外重要。笔者认为，可以从以下几个方面着手实施绿色创新教育：

3.1 加强师生的绿色创新理念的培养 随着科技的发展，创新应用型人才对农业的发展越来越重要，高等农业院校无机化学必须把绿色创新理念作为重要的指导思想渗透到教学中。绿色创新理念的培养是对传统的无机化学教育模式的发展，该培养理念不仅能为社会培养出高层次专业素质人才，而且还注重培养学生们可持续发展意识。这就要求传授者自己要有绿色可持续的发展观念，在教学工作中将绿色创新思想渗透到课堂之中。化学教育者要不断的更新自己的知识框架，及时了解国际最新的相关领域研究进展，将课本上知识点与最新的相关绿色创新研究结合起来，课堂上以生动形象的图片或动画方式给学生们呈现，让学生们在大学一年级就养成好习惯，让绿色创新理念真正的树立在他们的脑海中，为培养具有可持续发展理念的未来化学工作者奠定基础。

3.2 无机化学理论课中绿色创新理念的渗透 课堂教学是学生们的接受知识的重要途径，教师要紧跟国内外最新的绿色化学研究成果，充分挖掘课本中的理论知识，将二者结合起来，在理论教学中将最新的绿色创新思想进行渗透，并修正与该思想不相符的课本内容。引导学生们重新设计新的路线、工艺等，使整个合成绿色化，能源绿色化，避免传统的反应方法给环境带来的负面影响。

无机化学理论课中很多基础知识都与创新的绿色化学有关。例如，（1）在化学动力学基础章节中，除了介绍动力学常数的定义外，还可以介绍目前国际研究最热的新型多孔材料对水体中有机污染物（如，有机染料、苯、农药等）的吸附率随时间的变化关系，进而计算其吸附动力学常数，这样学生既了解动力学常数概念又清楚的知道怎么通过实验得到这个动力学常数；（2）在介绍化学热力学部分的时候，除了介绍熵、焓、吉布斯自由能的概念外，还可以介绍吸附剂吸附有害物质的吸附量随温度的变化关系实验，通过该实验可以让学生了解吸附剂在该条件下的熵、焓、吉布斯自由能是怎么得到的，加深吉布斯自由能与化学反应自发进行方向的关系，进而知道怎么学以致用。为了方便吸附剂的回收循环使用，还可以介绍新型磁性多孔材料，既可以达到去除水体中的污染物，又可以通过简单的外界磁场，方便的将吸附剂从水体中分离出来，达到循环使用效果；（3）介绍碳族元素的时候，除了介绍温室效应导致全球变暖之外，还可以介绍目前利用CO2制甲烷等最新研究成果；（4）在介绍硫化合物的时候，介绍硫化镉等等量子点光催化剂，可以利用该光催化剂在取之不竭、用之不尽的太阳光条件下进行光催化反应。此外，教师还要根据高等农业院校自身发展的特点和优势，课堂教学中将无机化学基础知识与农业院校的茶与食品科学、环境与能源、生物工程以及农药等优势学科结合起来，达到学科间的优势互补。例如，无机化学教学中可以补充最新的制氢和储氢材料、可见光催化材料、高催化性能或吸附性能的多孔材料、农药降解材料、重金属去除材料等等。总之，教师可以根据当前国际研究的热点，有目的、有计划的将无机化学基础知识与这些最新的绿色创新研究有机地串联起来，既提高了教学质量，又使学生们知道农业科技人员的研究动态，潜移默化中增强学生们的绿色创新意识。

3.3 无机化学实验课绿色创新化 化学是以实验为基础的科学，实验课是运用理论知识和验证理论知识的渠道，也是最容易产生污染的主要场所之一。因此，实现实验课的绿色创新是非常必要的，这是培养学生发现问题、分析问题以及解决问题能力的重要途径，也为培养他们良好的科研素养打下基础。

（1）加强安全教育，树立绿色创新理念。无机化学实验课是大学一年级开设的第一门化学实验课程，学生没有自己动手实验的经验。因此，老师在这个过程中作用至关重要。第一节实验课，授课老师讲解实验内容之前应该对学生们进行安全教育，宣传绿色创新理念，给学生们讲解《化学实验室安全手册》，进行实验室安全培训，培训合格的同学方可进入实验室进行后续的实验操作。同时在实验室醒目位置张贴安全标志，强化学生们安全意识、绿色创新意识以及环保意识。

（2）优化实验内容，提高绿色创新程度。使用无毒无污染的绿色原料和溶剂代替传统的有害试剂。尽量使用蒸馏水、乙醇等绿色无毒试剂，避免使用氯仿、苯胺等毒性较大试剂。合成条件避免时间长、高温高压等条件，可以采用快速的超声或微波辅助合成新方法，节约时间，增加转化率、减少污染，实现实验的绿色化创新。另外可以开设一些学生自主性比较大的实验，开展一些利用可见光为能源的催化或降解实验，让学生们自主设计实验原料、条件、方法等，充分开发学生们创新能力。

（3）重视实验室废弃物的回收，开发循环实验。实验室废弃物的妥善处理这个过程非常重要，目前大部分高校实验课都存在这种普遍的现象，实验结束后学生们就直接将反应后的试剂和药品直接倒入水池中，甚至包括一些毒性较大的试剂。这不仅危害自己也会危害到他人，增加后续无害化处理的负担。实验老师一定要指导学生将实验废弃物进行分类回收处理，严禁乱扔乱倒，这样像乙醇这类常用溶剂我们就可以回收起来，进行重新集中蒸馏制得干净的无水乙醇，从而可以循环使用。教师可以把实验的后处理作为成绩考核的一部分，督促学生养成好的习惯，为自己、为社会负责。

4 结语

无机化学是一门实践性较强的课程，授课教师不仅要传授学生们基础的理论知识，更重要的是培养学生们具有在改造世界的同时更要保护好世界的能力。通过上述改革措施，本人自己课堂上取得了很好的教学效果，改变了以往无机化学课堂上沉闷的现象，大家积极思考、课堂气氛活跃、年终评教获得优秀。当然，结合最新的研究热点，宣传绿色创新理念是一项系统的工程，也是社会发展的趋势，这项工作现在还是处于起点阶段，每位化学教师都要不断的探索，提升绿色创新的教学方法，为社会培养合格的化学科技者而不懈努力。

参考文献

[1]张欢，王伟，杨定明，等.从大学生能力培养视角谈无机元素化学教学[J].广州化工，2015，43（21）：203-205.

[2]杨昱，徐雅琴，杨玉玲，等.高等农业院校“无机化学”教学改革与实践[J].中国电力教育，2013（23）：89-90.

[3]周红波，朱国兴，沈小平，等.高校无机化学教学中大学生科研潜质的培养[J].教育教学论坛，2014，8（8）：68.

[4]茹晶晶.基于绿色化学习惯养成的绿色化学实验教学研究[J].广州化工，2015，4（43）：227-240.

[5]瞿云龙，梁学正.绿色化学对环境与生活的影响[J].化工时刊，2015，29（7）：46-49.

篇8

关键词:绿色化学;工业污染;工业应用

中图分类号:F407.7文献标识码: B 文章编号:1005-569X(2009)08-0073-02

1 引言

绿色化学和化工设计首要考虑的是对化工过程和产品进行绿色设计,解决污染的问题,实现“零排放”。目前绿色化学的研究重点主要是围绕原子经济的化学反应过程、可再生的原料、无毒无害的催化剂、无毒无害的溶剂和环境友好的产品开展的。

2 原子经济的探讨

绿色化学的核心内容之一是原子经济反应,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。“原子经济”概念最早是由美国Stanford大学的Trost教授提出的,并因此获得了1998年度“总统化学挑战奖”的学术奖。针对一般衡量工艺可行的传统作法,他明确指出应用一种新的标准来评估化学工艺过程,即原子经济和选择性两个概念,后者是考虑在化学反应中原料究竟有多少的原子进入到了产品之中。这一标准既要求尽可能地节约不可再生的原料资源,又要求最大限度地减少排放。原子经济的目标是在设计化学合成时,使原料分子中的原子更多或全部地转化成最终希望的产品中的原子。用原子利用率衡量反应的原子经济,原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。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,达到零排放。

3 无毒无害的催化剂、溶剂及化工原料

绿色化学研究的重点是寻找替代催化剂,或提高现有化学转化体系目标产物的选择性、转化率和使用寿命。目前化工产品的生产大多数采用生物催化与纳米催化技术,酶反应条件温和,控制容易,副反应少,环境污染小。

目前在传统化工生产和化学研究中大量使用的有机溶剂存在有毒、易挥发、易燃易爆等诸多缺点。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC),其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成,有的会引起水源污染。因此,需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂己成为绿色化学的重要研究方向。

生物质(Biomass)是由光合作用产生的所有生物有机体的总称,生物质与矿物燃料相比更为清洁,它的使用不会带来环境污染,并且储量丰富用之不竭。据估计,作为植物生物质的最主要成分木质素和纤维素每年以约几千亿吨的速度不断再生,相当于500亿吨原油单位(标准油),人类目前的基本能源需求量却是97亿吨标准油。如果这部分资源能得到利用,人类相当于拥有了一个取之不尽、用之不竭的资源宝库。

4绿色化学的工业应用

随着时间的流逝,如今绿色化学过程合成和设计己从理论研究进入到化工实际应用,绿色化工的根本宗旨是在实现经济增长的同时,消除或尽量减少对环境的负面影响,它不仅是人们所追求的一种理想的生产过程,也是对传统化学工业过程进行改造,以达到人类、社会和自然界的高度和谐统一。绿色化学的工业应用大致包括清洁生产的绿色化学工业和环境友好的绿色化工产品。

清洁生产持续地将一个综合预防性环境战略运用于生产过程和产品,以减少对人类和环境的危害。它既可满足人们的需要,又可合理使用自然资源和能源,是保护环境的生产方法和措施。由此可见,清洁生产是经济效益、环境效益和社会效益的统一,此概念涉及化工生产全过程和化工产品整个生命周期全过程,对绿色化工生产而言,清洁生产旨在减少在产品整个生命周期中对人类和环境的影响,清洁生产和绿色化学追求的目标是基本一致的。

总之,结合国家战略需求,针对重污染精细化工过程,构建与实施绿色化工工程技术,加速对传统化学工业及其工艺流程的绿色技术改造与创新,提高资源利用率,实现污染的源头治理,从而实现社会生产、生活绿色化,营造绿色和谐环境,是当今人类面临的重大挑战与机遇。清洁生产的绿色化工己经成为未来化工发展的必然趋势,也是实现资源、环境、经济、社会全面协调可持续发展的必由之路,它向我们昭示着绿色经济的来临。环境友好的绿色化工产品是指节能、节水、低污染、低毒、环保、可回收的一类化工产品,它也是绿色科技应用的最终体现。设计、生产和使用环境友好产品是绿色化学的一个重要方面,这种产品在加工、应用及废弃之后均不会对人类健康和生态环境产生危害。

面对全球垃圾资源与日俱增而天然资源日渐枯竭的残酷现实,现在人们比以往任何时候都更加关心起那些固体废弃物,构建实施绿色循环系统工程技术,从而获取绿色循环材料,如再生纸、再生塑料、再生橡胶、再生纤维、再生金属等,是当今绿色化学函需解决的重要课题。近年来,随着国际舆论以及中国决策者对“民生”和“三农”问题的不断倾斜,关于农业化学污染问题也正日益得到前所未有的重视。绿色化学在农业中的应用就显现出了化学家们的高度社会责任感和战略眼光。我国农用地膜覆盖面积居世界第一位,考虑普通塑料薄膜的替代―可降解塑料是必然的选择。目前这一领域已取得令人满意的进展,现已投产的共聚型光降解塑料基本可以解决白色污染问题。

参考文献:

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（山东中医药大学 药学院，山东 济南 250000）

摘 要：化学实验教学改革的重要内容之一就是实验教学绿色化，通过对实验的研究和设计实现减少对环境的污染，是可持续化发展的必要选择.本文就绿色化学概念、意义、原则等方面，浅析高校绿色化实验的必要性，并初步探讨了如何实施绿色化学实验.

关键词 ：实验教学改革；绿色化学实验；环境保护

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）02-0222-02

化学是一门以实验为基础的自然学科，但在实验中由于药品用量大、危险性大和使用一些易挥发、易燃、有毒的试剂很难避免对人体产生危害、对环境造成污染.在全球环境问题日益严峻化的现在，珍惜资源和保护环境是人类面临的重大课题.自20世纪80年代明确提出的绿色化学，是具有明确社会需求和学科目标的新的、重要的交叉学科，近年来受到更多的高校重视[1].绿色化学实验正是在此要求下，按照预防化学药剂造成环境污染的思想指导下，应用新方法、新技术对常规实验教学进行改革而形成的新的化学实验方法.现在有很多高校在实验教学中针对绿色化学的要求对实验进行设计和改进做出了很多有益的尝试，也取得了理想的效果，而且实践证明实验教学的绿色化对激发学生对化学的兴趣、强化动手能力、培养创新思维和对树立环境保护意识上有重要的促进作用.

笔者结合多年的实验教学经验，针对实验教学绿色化的要求、意义、原则等方面进行了初步的探讨.

1 绿色化学实验教学的必要性

1.1 绿色化学的定义

绿色化学是20世纪80年代提出的新的概念，进而产生了一个新的交叉学科，其目的是用化学的技术和方法来减少那些对人类健康和环境有害的催化剂、试剂、原料等的使用，所以又被称为环境无害化学或是环境友好化学[2].绿色化学主要是从原材料的安全行、过程的节能性、反应的经济性和产物的环境友好性几个方面来评价一个化学反应的可行性.其中“4R”原则是其核心内容：即拒绝使用危害品原则（Rejection）、对实验中必须使用的有毒物质或是产生有毒物质的实验实行减量原则（Reduction）、对一些催化剂等非反应试剂的循环利用原则（Recycling）、对可重新利用原料和试剂按照“省资源、少污染、减成本”的目标的重新利用原则（Reuse）[3].在生态环境问题日益严峻的今天，绿色化学的出现，为人类利用化学来解决环境问题带来了希望.

1.2 实验教学绿色化的必要性

化学是以实验为基础的自然学科，在高校化学课程中实验教学占了很大的比重，是学生学习化学的关键.化学实验教学的目的在于让学生观察、认识和理解化学反应、验证已有理论和方法；熟练掌握实验方法和技能是进行科学实验工作的初步，能培养学生独立思考能力、对待科学严肃的态度、严谨的学风和良好的实验习惯和创新能力.近年来环境保护问题越来越被重视，且在实验室逐步开展清洁实验的概念，通过对实验“三废”的集中处理和科学的回收利用，达到对贵重金属和试剂的重复利用和对“三废”的达标处理.但实际过程中需要大量的人力，为此在绿色化学原则的指导下，开展实验教学的绿色化是非常必要的.所以在日常教学中，应在教师和学生头脑中树立绿色化学的意识，从环境保护等各个方面来考虑实验的设置、实验方法手段等因素，使化学对环境保护发挥积极作用.

绿色化学概念也是21世纪大学生应具备的基本素质，只有较强的绿色化学理念和保护环境意识才能适应社会经济发展的需要.当代大学生的知识面应该是复合型、综合型的[4]，而学科的交叉渗透是学科发展的必然趋势，因此在实验教学中不但要知道学生使用绿色的实验方法更要向学生灌输绿色化学理念，积极开展绿色化学实验，努力推进实验教学绿色化具有十分重要作用.

2 绿色化学实验教学的要求和原则

2.1 实验设计要求

绿色化学实验要求实验产物对环境无物质种类改变，或是影响极小，具体细化以下几个方面：

（1）最佳利用率，即实验反应中原料利用率尽可能达到百分之百.

（2）不向环境排放有毒物质或者排放物质是正常环境中本身具有的，例如N2、O2、CO2等.例如在进行有NO2气体的实验时，如果在普通条件下加热一定会有一部分气体进入空气中，对人体和环境造成影响，但是用密封的U型胖肚管进行温度对平衡影响的实验时，则不会排放有毒气体NO2.

（3）如果实验现象明显，可以设计微型实验或是利用多媒体模拟实验来减少药品使用量和使污染物达到最小值.

（4）在处理“三废”时尽量回收利用或是转化为非污染物，例如实验室常用的铬酸洗液，在处理废液时可将pH值调到3以下，再加入亚硫酸氢钠使其实的Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)，然后调节废液pH在7.5-8.5之间，使Cr(Ⅲ)形成沉淀析出[5].

2.2 绿色化学实验的原则

绿色化学实验首先要遵循一般的实验原则即目的性、安全性、可行性、简约性等，但更要遵循绿色化学原则.P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学12项原则，这些原则目前被国际所公认，它反应了近年来绿色化学领域的工作内容也指明了今后发展方向，它包括从试剂使用出发的5R原则和从化学反应出发的绿色化学原则.具体为：原来最高利用率，理想达到100%、目标产物无污染或是现有物种改变影响、反应原料和试剂绿色化、反应溶剂和催化剂等的重复利用.

3 化学实验绿色化实现的途径

3.1 实验微型化

所谓实验微型化即是在实验中尽量减少反应物质来获得所需要的化学信息的方法与技术，虽然在实验过程中使用的试剂剂量很小但是也能达到准确的效果，更方便、安全、减少对环境的污染[6].从中学化学实验到大学化学有机、无机化学实验很多都可以用少量的试剂来进行，所以微型化学实验覆盖面很广，可行性强.更值得注意的是美国的《化学教育》杂志从20世纪末就开辟了Zippo博士主持的微量化学实验专栏，这表示微型化学实验已成为国际化学教育的发展趋势，国内也在这方面做了大量工作取得了丰盛成果.微型化学实验是着眼与环境保护和实验安全的需求，除了具有方便、安全、节省经费、保护环境的作用，还能提高学生的环保意识更能培养学生的科学素质.虽然微型化实验兴起早于绿色化学，但它的理念与绿色化学是一致的，在推广绿色化学的今天微型实验具有相当重要的意义.但是，在进行微型化实验时，由于试剂剂量很小很可能带来大的结果误差，由此更需要注意操作的准确性与规范性.

3.2 微波化学实验

某些实验可以使用家用微波炉来进行，因其体积小、造价低、适应性强的特性，微波实验一般分为湿反应和干反应.湿（液相）反应一般需要对微波炉进行改造，设计可以进行回流的微波装置；干（非溶剂）反应使用一般的微波炉就可以.干反应由于避免了使用溶剂试剂，对环境污染较小，是微波化学反应研究的热点.微波反应一般有以下三个特点：一是加热速度快，反应完成时间大大缩短，符合经济效益；二是操作简单，适应性强，一般学生都能操作，劳动强度低；三是微波化学反应剂量很小，很多微型化学实验都可以重新设计成微波实验，大大减少对环境污染.

3.3 计算机辅助实验

在设计实验教学时既要考虑到实验的可靠性与可行性，又要考虑经济因素和尽可能少产生废物，由此计算机辅助实验就体现出了自身的优越性.它的做法首先是建立起一个尽可能全面的有机反应资料料库，在确定明确产物之后找出一切可能产生目标产物的反应，再以此反应的原料为中间目标再去寻找可能的反应，直到找出与我们事先设计好的原料一致的路径.这样不但可以节省原料试剂、大大节省实验时间，更能做到零排放物达到对环境的零污染.

有些实验是可以通过计算机进行仿真实验的，通过文字、图片、动画向学生展示实验的基本原理、实验过程以及注意事项，让学生在电脑屏幕上做实验.例如展示某些有毒气体例如NO2的化学结构，或是金刚石等晶体结构，搭建各种复杂分子的微观模型来直观展示微观世界，可以激发学生学习的兴趣[7].

4 结束语

化学实验教学的绿色化需要很长的时间来完善，一方面需要在理论上对绿色化学进行深入研究，另一方面需要从事教学工作的科研人员共同努力.而且在实施的时候也意识到了绿色化是一个理想状态，有些经典的实验是无法达到绿色化的要求，即使使用计算机仿真模拟也难以达到教学要求，现在能够做到的就是尽量妥善处理“三废”或是最大化的回收利用.总之，在每一次的实验教学中都向学生传输绿色化学的理念，把绿色化学要求的实验方法、技术贯穿到整个实验教学中，培养学生的绿色化学意识和环境保护意识.

参考文献：

〔1〕汪朝阳，李景宁.大学化学教学中绿色化学教育的渗透[J].大学化学，2001，16（2）：19-24.

〔2〕汪敏，等.基础化学实验绿色化的改革与实践[J].锦州医学院学报，2004，2（1）：24-26.

〔3〕宋广治.在实验室及实验室建设中实施绿色化学教学[A].全国大学化学实验绿色化教学研讨会论文集，2000.134-136.

〔4〕闵恩泽，等.绿色化学与化工[M].北京：化学工业出版社，2000.

〔5〕韦连喜，等.创建学校绿色化学实验室[J].实验技术与管理，2005，22（5）：105-106.

篇10

关键词：绿色化学理念；教学；应用；环保

在社会经济的大力推动下，各领域的科学技术都在不断进行创新并大力发展，而化工行业的发展不可避免的会给环境带来伤害.随着世界环保意识的提高，环境保护这个问题吸引了人们越来越多的注意，在这种情况下，真正实现绿色化工并不是短期内就能做到的事，它是我们在环境保护问题上的长远目标.也正是因为这个目标的长远，所以我们应该现在就开始一步步的朝着它迈进.

对于绿色化工的实现，从最根本的化学学习时开始是最基本的措施，也是最重要的手段.只有大家在学习化学的过程中就受到环保意识与绿色化学理念的熏陶，绿色化工才可能以最快的速度实现.

一、绿色化学理念的概述

1.绿色化学理念的起源与发展

绿色化学是现今化学研究的最前沿理念，最早出现在美国的化学工业中.“废物最小化”就是绿色化工的原始思想.这之后，又出现了“预防污染”这个新的概念，而1990年，“绿色化学”一词终于问世.这个词第一次出现是在美国的污染防治法令中.它的出现，带来了化学工业的巨大变革，仅在短短的十几年时间中，就有不少国家投入大量的人力与财力进行绿色化学的研究.

2.绿色化学理念的原则

美国的科学家Anastas和倡导绿色化学的研究者Waner针对绿色化学提出了12项基本原则.分别是：（1）尽量防止废物的生成，而不是在产生废物后进行处理；（2）提高参加反应的原子的经济性；（3）在进行化学合成的时候，减少有毒原料的使用和有毒产物的排出；（4）保证使用化学品的安全性；（5）溶剂与助剂的选择应该坚持安全的原则；（6）综合考虑反应的能耗以及对环境的伤害来选择合成方法，尽量在常温与常压下进行合成；（7）尽量多使用可再生的资源；（8）减少引入官能团的数量；（9）选择最合适的反应催化剂；（10）让产物有比较好的降解性能；（11）对于危险物品的生成过程进行检测与控制；（12）通过改进生产工艺来降低事故发生的可能性.

二、绿色化学的重要性

绿色化学的发展根据的是预防污染的思想，到如今已经是防治污染最有效的手段了.绿色化学的目的是为了实现资源的节约并在生产的各个环节都尽量做到无污染，这与人类可持续发展的战略目标是不谋而合的.首先，绿色化学出现以后，化学工业的发展就不再需要以牺牲环境为代价，我们可以通过一种与环境友好相结合的方式从事我们的生产.其次，它对污染的控制可以有效地减少人类活动所带来的负面影响，制约我们对于资源的过度开发与使用，让人类的资源可以得到调整与平衡.

三、绿色化学理念在化学教学中的应用

1.将绿色化学理念引入到化学教材中

作为教学内容基本的载体，对化学教材内容的合理安排是取得良好教学效果的基础.将绿色化学的理念引入到教材中，可以让学生了解化学研究的最前沿动态.学生在对环境保护的良好熏陶中，环保意识会得到很好的培养.只有真正了解环境保护的重要，他们才会有实现绿色化学工业的决心和毅力.比如，在学习硫以及硫化物的相关知识时，要将硫及其氧化物的危害结合实际进行讲解，这样学生才会对环境污染有最贴身的感受.硫以及硫的氧化物会形成酸雨、会造成环境污染这些常识大家都知道一些，但由于与自身利益没有太大关系，因此还是被人们所忽视.如果告诉他们酸雨以及酸雾被人体吸收进去以后会造成呼吸道的损伤、有价值的文物等碰到酸雨会被腐蚀、农作物被酸雨侵蚀可能会颗粒无收，甚至还可能将河水、湖水中的重金属元素溶出并进入到像鱼、蚌这些生物的体内，然后通过生物链对人体的健康造成很大危害，那么他们就会真切的体会到硫的排出会给环境以及人类自身带来多大的危害.

2.将绿色化学理念引入化学实验中

当所做的实验会产生有毒气体的时候，必须使用封闭体系来进行，以免有毒气体进入到空气中.在实验的进行过程中，教师应该灌输学生节能减排的概念，从绿色化学的角度进行实验方案与药品的选取，尽量做到实验的无污染与低能耗.

总之，

绿色化学经过不断的发展与考验，已经被世人所接受.对于绿色化学的关注与研究已经在世界范围内广泛的开展.我国作为一个人口大国，在发展经济的时候更是应该进行环境的保护.绿色化学是实现环镜保护这一目标的有利武器，如何让绿色化学发挥出它最大的威力，就是我们目前应该着重研究的课题.在绿色化学理念的指导下，化学工业不仅可以为我国带来巨大的经济利益，还将对环境的伤害降到最低，迎合社会经济体制下国家对于可持续发展的号召.

参考文献：

[1] 马春红，朱团.微型化学实验在创新教育中的应用[J].科技创新导报，2012（18）.

[2] 王红.高校化学教育中绿色化学理念的应用研究[J].教育教学论坛，2012（16）.