绿色化学基本原理范文
时间：2023-11-20 17:29:46
导语：如何才能写好一篇绿色化学基本原理，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
本书由4部分组成，共23章：第一部分概念，含1-4章：1. 绿色分析化学的概念；2. 有关绿色分析化学的教育：3. 绿色分析实验室的实验；4. 有关绿色分析化学的出版物。第二部分分析过程，含5-14章：5. 绿色取样技术：6. 样品的直接分析；7. 绿色分析的样品处理途径；8. 用非色谱分离技术制备绿色样品；9. 毛细管电泳；10. 绿谱学；11. 绿色分析原子光谱分析；12. 固相分子光谱学；13. 绿色分析化学的衍生技术：分子吸收、荧光和液相色谱；14. 绿色电分析方法。第三部分战略，含第15-19章：15. 分析化学中的能量降耗；16. 绿色分析化学和流动注射法；17. 微型化；18. 微材料或纳米材料的实验室芯片检测系统；19. 含有害有机化合物的实验室废料的光催化处理。第四部分应用的领域，含第20-23章：20. 绿色生物分析化学；21. 生物诊断中的红外光谱学：一种绿色分析途径；22. 环境分析；23. 绿色工业分析。本书目录的后面有各章作者的简介。每章的结尾有参考书目，书的最后是主题索引。
本书第一编著M. 瓜迪亚博士是西班牙巴伦西亚大学化学系教授兼主任，在分析化学领域曾发表过大量论文和专著，荣获很多奖项。他曾应邀在法国、德国、中国等很多国家讲学，并且是一些国际学术刊物的编委会成员。
本书系统地阐述了绿色分析化学的基本原理，并对样品分析的各个基本环节提出了“绿化”处理的途径。本书可作为化学系大学生、研究生的参考书；也是分析化学领域工作者有益的工具书。
篇2
关键词：优化内容；改革方法；寓学于乐
中图分类号：TQ；G6420 文献标志码：A 文章编号：1005-2909(2012)04-0053-03
在当今科技高度发展、学科交叉进一步加强的时代，化学已经渗透到建筑、信息、材料、能源、机电、生命、环保等学科领域。大学化学是高校建筑类专业的公共基础课程，它在化学基本理论与工程具体实践之间搭起了一座桥梁。大学化学课程对优化学生的知识结构，培养学生用化学的观点分析、认识科学技术和社会实际中的化学问题，对把学生培养成为厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新人才有着重大的现实意义。
一、围绕专业需求，安排教学内容
大学化学是建筑类专业学生大学期间唯一一门化学类课程，具有相对的独立性和完整性。教师在讲授大学化学时，经常会犯“讲得过多”和“讲得过少”两类错误［1］。所谓“讲得过多”是指教师系统地介绍现代化学的所有内容，力图追求化学理论知识的完善；而“讲得过少”则是指教师只罗列一些与化学有关的热点问题和案例，基本不阐述化学的基础原理和规律。实践证明，“讲得过多”和“讲得过少”都不利于理论与实际的结合，不利于建筑类专业学生创新能力的培养。
因此，要针对建筑类专业的实际需要［2］，合理安排教学内容，需要对教学内容进行适当删减、强化、增加。删减、回避过细的化学计算和复杂的化学公式；强化水化学、胶体化学、材料化学等建筑领域中所必需的化学基础知识的教学，使学生能运用化学理论、观点和方法审视环境、能源、材料等社会热点论题；增加化学学习与专业应用之间的联系以及化学在工程实践应用中新成果。如华中科技大学针对建筑类专业学生的特点，在电化学原理部分的教学中，增加了阳极氧化和电解抛光知识。从电化学的角度出发，介绍了阳极氧化和电解抛光原理以及电解液的选用，分析和讨论这两种工艺的应用及其优缺点，让学生理解化学知识与专业实际息息相关，与工程技术紧密联系，并能学以致用。
二、改革教学方法，贯彻启发式学习理念
培养学生创新思维是教育的关键，而创新源于兴趣、起于自主、发于尝试。传统“教师中心论”的教学模式，教师处于完全的主导地位，在课堂上只向学生灌输知识，而不注意把握学生的心理，这与创新格格不入。因此要改革教学方法，贯彻启发式学习理念，充分调动学生学习的积极性。
（一）理论讲授要精心设计，遵循学生认知思路，突出以学生为中心的教学模式
教学活动是学生在教师的指导下进行的有目的、有计划的学习活动。化学基本原理中大量公式的教学，应当是在教师引导下训练学生有意识地进行抽象逻辑思维活动。教师要设计一系列问题，并留出学生积极思考的时间，通过师生间的讨论和交流，使学生主动得出结论。如在讲授化学热力学中化学反应方向的判断时，教师可以设计下列的教学程序。
首先，在压力为标准态和温度为298.15 K时，判断标准是ΔrGθm(298.15 K)，它可以由参与反应的各个物质的ΔfGθm(298.15 K)而计算出来，这一点学生都清楚。其次，教师引导学生思考“若压力仍是标准态，但温度不是298.15 K，该怎么办？”并提示ΔrHθm(T)和ΔrSθm(T)与温度无关，提醒学生可以用吉—亥公式求解。然后，进一步发问：“若压力不是标准态，温度也不是298.15 K，该怎么办？”此时提示学生利用热力学等温方程式中的ΔrGm与ΔrGθm的关系，将非标准状态化为标准状态，从而求解。
通过学生和教师间的这种互动、提问、设疑、解答，学生在自觉、主动、多层次的参与过程中不但学会了复杂的化学反应原理，而且也掌握了分析问题、解决问题的科学方法。
（二）应用部分要勇于放手，让学生走向讲台
教育的关键是使学生具备将所学知识应用于实际的能力。化学应用部分的目的正是培养学生利用所学的化学原理分析、解决工程实际问题的能力。在学生课后自学和相互讨论的基础上，学生和教师换位，由学生讲解该部分内容，对专业中遇到的实际问题，如金属腐蚀的防护与利用上升到化学原理加以分析，论述自己的观点。学生为了讲解清楚课堂内容必须认真预习，做好充分的准备。因此，他们在主动获取知识的同时，无形中提高了对这门课程的学习积极性。
（三）改革考试方法，以课程论文、实验设计代替闭卷考试
学生学学化学的基本原理和方法的目的不是为了成为化学家，而是具备基本的化学素养的化学思维，能以化学的眼光、角度、世界观分析和解决工程实际中遇到的化学问题。若通过做习题来检测学生的学习效果，不管是开卷或闭卷的考核形式都没有意义。相反，布置课程论文，让学生在查阅资料的基础上，对一些典型案例抽象化，建立理论模型，再用课堂上所用的原理进行分析，提出自己的见解；或者要求学生运用化学基本原理，结合专业特点，对自己感兴趣的内容自行构思、自拟方案，完成一个综合实验设计，并通过实验验证。这两种方式表面上不直接考察学生理论知识，实际上考察他们运用理论知识解决实际问题的能力是更深层次的要求［4］。
实践证明，布置论文或综合实验设计的考核方式行之有效，很多学生写出了较高质量的论文，大学化学实验设计也深受学生欢迎，真正达到了培养学生创新能力的目的。
篇3
关键词： 无机化学 WO■/g-C■N■杂化材料 制备 光催化性能
无机化学实验是无机化学课程体系的重要组成部分，通过无机化学实验教学，一方面可以加深理论认识，培养创造性思维能力，另一方面可以指导学生将理论运用于实践并指导实践，提高学生分析问题、解决问题的能力。无机化学实验设计应反映最新的科研成果，以提高学生的创新能力，拓宽学生的知识面。本实验内容涉及无机化学、材料化学、仪器分析、光催化性能测试等多方面知识，有助于提高学生的综合能力。
半导体光催化原理是基于半导体材料在光激发下能够产生光生电子-空穴对，因而具有氧化还原能力。光催化剂吸收太阳光后可将水分解成氢气和氧气，也可将环境中的污染物降解为无害物质，具有低能耗、绿色的特征，是一种高级催化氧化还原技术。光催化技术在能源、环境污染等方面具有广阔的应用前景[1]。
WO■和石墨型氮化碳（g-C■N■）均为半导体材料，禁带宽度分别为2.68eV和2.7eV，具有可见光催化活性，但二者的光催化活性不强。通过构建杂化体系，可明显增强材料的光生电子-空穴对的分离效果，因而可提高材料的光催化活性，如WO■与TiO■和Fe■O■的复合[2]，[3]。
本文以WO■、二氰二胺为反应物，通过煅烧法制备WO■/g-C■N■杂化材料，运用FT-IR、XRD、UV-Vis等手段对材料的结构进行表征，并考察WO■/g-C■N■杂化材料在可见光照射下降解有机染料的活性。
1.实验部分
1.1试剂和仪器
WO■、二氰二胺和亚甲基蓝（MB）（国药集团化学试剂有限公司）；电子天平（北京赛多利斯仪器有限公司）；管式炉（天津中环实验电炉有限公司）；FT-IR光谱仪（美国Nicolet Avatar 380型）；X射线粉末衍射仪（XRD，德国Bruker D8型）；UV-vis分光光度计（日本岛津UV-2450型）；光反应器（扬州大学城科教仪器设备有限公司）；离心机（湖南湘仪H-1650型）。
1.2光催化剂的合成
将适量WO■和二氰二胺混合研磨均匀，置于管式炉中，在氮气气氛下以10℃/min升温至500℃煅烧2h，产物自然冷却，研细。
1.3光催化剂的表征
FT-IR光谱表征样品的特征官能团，XRD表征样品的晶体结构，UV-Vis分光光度计表征样品的紫外-可见漫反射光谱（DRS）。
1.4光催化降解实验
在光催化反应瓶中加入50mg催化剂和50mLMB（10mg/L）溶液，避光磁力搅拌30min，使体系吸附平衡，于665nm波长处测吸光度值（A0）。设定空气流量为1L/min，温度为28℃，开启光源（300W氙灯），间隔一定时间取4mL反应液，10000r/min离心5min，取上清液，于665nm波长处测吸光度值（A）。根据朗伯-比尔定律，溶液的吸光度与浓度成正比，因此可用吸光度代替浓度计算光照后MB的去除率（去除率=（1-C/C■）×100%）。
2.结果与讨论
FT-IR、XRD表征证明合成的样品为WO■/g-C■N■杂化材料，DRS表征说明WO■/g-C■N■杂化材料比g-C■N■具有更强的光生电子-空穴分离效果，光催化活性考察表明WO■/g-C■N■杂化材料比WO■和g-C■N■具有更好的可见光催化降解MB的能力。
通过本实验，学生可以掌握高温煅烧合成杂化材料的方法，了解FT-IR、XRD和UV-Vis等仪器的基本原理和操作方法及相关图谱的解析，学会评价光催化剂活性的基本原理和实验操作。本实验有助于提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的科研创新精神。
参考文献：
[1]易志刚，徐晓玲，周祚万等.光催化的辅助激发措施及其在环境治理中的应用.材料导报，2010，24（5）：7-10.
篇4
【摘 要】中学化学课堂教学是学生认识化学世界，了解化学基本知识，提高化学素养的主渠道，教师除了传授基础知识、基本技能外，还应注重学生的创造能力。利用化学史实，培养学生创新探索的志向和责任心，追求科学的顽强毅力和坚定意志，严肃认真的科学态度和敢于冒险和挑战的科学精神。通过创设问题情境，引发积极思维，巧妙的设计各种实验，培养学生创造性思维，使学生的潜能得到挖掘，智力得到开发。
【关键词】创造性思维；启发式教学；探索性实验
1. 利用化学史实知识，培养学生的创新意识和科学精神 化学同其它任何科学一样，都是人类创造发明的结晶。化学的历史，不仅仅是化学发展事件的记录和复原，也是化学思想演变的反映和再现，它触及到著名学者的生平和思想的逐渐演进，也涉及到科学家从事科学工作的研究方法和创造性的研究成果。因此，在化学教学中联系有关的化学历史，向学生介绍化学家献身科学研究的事迹，讲述科学家进行科学探讨的思维方法，就会有助于从知识中取得科学思想，使学生受到创新的启示。例如：在讲授氧气的发现、性质和燃烧的概念时，就可以揭示人们在获得这些知识过程中的一些思想借鉴。1774年，英国化学家普利斯特利本来发现的是能使化学发生革命的到陈旧燃素学说思想的束缚，却没有让主观去服从客观，进而错误的燃素说，也就在真理碰到鼻尖时还是没有得到真理。相反，同时代的德国化学家拉瓦锡，却不迷信教条和权威，充分尊重实践，大胆创新，为了弄清燃烧过程，他把天平引进化学，进行了相当精密的定量分析测定，这就使他发现，原来燃烧只是同氧气有关，而与所谓燃素无关，燃素完全是多余的也是虚构的东西，从而了统治化学界达百年之多的燃素说，实现了一场化学上的深刻革命。从普利斯特利的失败和拉瓦锡的成功之中，可使学生深刻地认识到，保守思想是禁锢人类思维之大敌，只有具备创新意识的人，才不致被经验所困惑，被保守所禁锢。
在教学中，化学的发展史，实际上也是一部化学方法和化学智慧的发展史，在教给学生知识结论的同时，有意识地介绍获得知识结论的方法，将有助于获得科学研究的方法。
2. 利用启发式教学，培养学生创造性意识 德国教育家普斯多惠认为：“教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。其中重要的一点就是要设法激化、唤醒学生的好奇心。爱因斯坦说过我没有天赋，只有强烈的好奇心”。大凡科学家，发明家都有强烈的好奇心，好奇心是创新的原动力。作为化学教师，可以结合化学学科特点，巧妙地设计问题情境，激化学生好奇心。如在学习燃烧与灭火时，教师上课魔术般的说，今天我给大家带来了传家宝——烧不坏的手帕，用酒精浸泡手帕后点燃，燃烧后手帕完好无损。化学联系实际很强，学生对日常生活出现一些有趣的感到无限神奇，内心充满去解开谜底的强烈愿望。同学们很好奇为什么烧不坏，自主探究燃烧的条件。又如在菜市场卖鱼的经常向水中通氧气，为什么汽水一开盖就会冒泡？教师在教学中通过不断设置了类似的情景，一步步增加学生的好奇心。“知之者，不如好之者，好之者，不如乐知者。”兴趣是推动学生主动学习动力，也是创造力发展的必要条件。寓知于乐，以趣激学。
3. 设计探索性实验，培养学生的创新性思维 华罗庚说过：“人之可贵在于能创造性思维。”实验中化学所产生的各种变化，以及伴随变化的各种现象都能刺激学生的神经中枢，使学生处于思维状态之中。教师要善于通过化学实验优化课堂教学，变演示实验为探索实验，在教学过程中，尽可能的提供机会，使学生既动脑又动手地参与化学教学的全过程，不仅要让学生看“热闹”更重要的是让他们看“门道”。
例如：在“在讲氢氧化亚铁的制备和性质时， 教师先讲清楚其颜色、状态及溶解性，然后演示新制的FeSO4 溶液与 NaOH 溶液反应， 结果学生未能观察到白色絮状沉淀， 而看到的是灰绿色沉淀， 随后逐渐变为红褐色”。 这一“反常”现象立即引起学生的思考。教师这时要及时引导学生分析， 为何将滴管伸入液面之下？久置的 NaOH 溶液中溶解了什么物质？学生领悟到是氧气作怪后，教师进一步引导讨论：怎样才能使生成的氢氧化亚铁氧化速度减慢？经过一系列的观察和思考， 学生探索新知识的热情被激发，提出了改进实验的方法，然后师生一起讨论，比较各种方法，最后在新制的 FeSO4 液面上滴加几滴苯，将滴管伸入液面下，再滴入 NaOH 溶液，终于观察到了白色的 Fe（OH）2 沉淀，并能保持较长的时间。
“照方抓药式”的实验能够提高学生熟练操作的程度，但不能培养和锻炼学生的创造力和创新精神。通过引导学生根据实验目的和原理自行设计实验方案，独立完成有关实验，并对实验成败进行评估，这对提高学生的实验技能和素质，培养学生独立的探索精神和分析问题、解决问题的能力无疑是大有帮助的。如“室温下盐的溶解度的测试”可先提出实验题目让学生思考：要思考室温下KNO3溶解度，从何处下手？从溶解度下手，必须解决的问题（1）保持温度（2）测得100克水最多能溶解KNO3，第一个问题很好解决，关键是第二个问题。对此，学生会提出各种方案，有的基本原理正确，但费时太多，实际上行不通；有的基本原理错了。在这“愤排”状态教师提醒：“是否必须用100克水？水多少是不是关键？能否从饱和溶液着手？”经过以上讨论拟定操作步骤，完成实验。这样，学生对溶解度的概念的理解更为深刻，同时也把握了实验设计的基本原则，而且学生的创造能力也得到了培养和锻炼。
实践证明，在化学教学中培养学生的创新思维能力，有着非常广泛的空间，也有多种多样的方法和途径。只要我们不断更新观念，增强培养具有创新精神和创新能力人才的意识，充分挖掘和应用教材中的相关因素，合理创设和培养学生创新思维能力的氛围，采取恰当有效的激励措施，学生就会逐步形成创新思维的良好品格，就一定能成为适应时代要求、勇于开拓、善于创造的新世纪人才。
参考文献
[1] 任静，在实验设计中培养学生创新思维，中学化学教学参考，2004
篇5
【关键词】绿色化学；化学实验；临床医学专业
化学是一门以实验为基础的自然科学，是医学生重要的必修基础课。通过化学实验课程的学习，能让学生掌握现代化学的基本概念、基本原理、实验方法与技能，建立定量概念，培养动手能力，为后继课程的学习打下坚实基础[1]。
1绿色化学中相关概念的渗透
绿色化学是对环境无害的化学合成，是防止污染的合成路线，是无毒害的设计。绿色化学是通过一系列原理来降低或消除化工产品的设计、生产及应用中有毒有害物质的使用和生产。绿色化学的方法和原则如下：在反应底物、试剂、溶剂、产物、催化剂等方面采取非传统的来源和方法，达到无溶剂或绿色溶剂、零排放、原子经济的水平。绿色化学涉及到相关的概念主要有：（1）绿色原料是采用无毒、无害的原料，如以多糖聚合物、葡萄糖和生物物质等为原料进行化工生产。（2）绿色反应是原子经济反应和绿色合成工艺路线属于绿色反应，如采用铜催化剂合成DSIDA（除草剂）生产线中用二乙醇胺代替有毒的氨、甲醛、HCN，在源头消除污染。（3）绿色试剂是指除了反应原料外的其他试剂（包括催化剂和有关添加剂），该试剂应该是无毒、无害和安全的。例如，固体酸（分子筛、酸性阳离子交换树脂等）代替液体酸，分离方便，使用安全。并不容易产生腐蚀和环境污染；又如，液态氧化反应器中利用纯氧为绿色氧化剂使得有机化合物的氧化生产更加安全，并且不产生对环境危害的副产物。（4）绿色溶剂是在化学过程中采用无毒害生产安全的溶剂。例如，利用超临界CO2进行的不对称催化；用水为溶剂进行反应代替有机溶剂进行实验。（5）设计绿色化学产品是将现有的对环境有害或者降解的产物，改为无毒害或减少其对人体的危害的产品。例如，Rohm和Hass公司开发成功的sea-Nine(tm)可以替代三丁基氧化锡，用来控制船体表面上海藻和贝壳的生长，这种新的添加剂在海水中很快就可以降解，避免了三丁基氧化锡在海水中会长时间存在而带来的一些累积性毒害[2]。
2开展绿色化学教育对医学生的重要意义
临床医学专业开设了基础化学和有机化学两门化学课程，同时开设的相关化学实验也是一项十分重要的学习内容。但实验教学中存在着环境污染的现象，存在着环境意识淡薄、遇到环境问题不积极解决以及解决环境问题能力差的现象。因此，在化学实验教学中进行环境教育，引入绿色化学理念显得尤为重要。所谓绿色化学融入化学实验教学中，就是把绿色化学教育理念贯穿于化学实验教学的全过程。在化学实验教学中应注重向学生灌输“绿色化学”、“环境保护”等观念，培养学生的环保和可持续发展意识，使绿色化学概念扎根于学生的头脑中，使学生充分认识到化学污染的严重性和危害性，意识到治理污染的重要性和紧迫性，不断强化医学生的环境保护意识和法律意识，强化学生对社会高度负责的主人翁意识，使绿色化学理念得以践行，为以后学生步入社会参与工作打好基础。
3绿色化学在化学实验教学中的应用
在化学实验教学中渗透绿色化学的教育，可以使学生的绿色化学意识得到进一步的提升。我们在给临床医学专业开设第一次化学实验课时就给学生观看有关化学安全教育视频，给学生系统的讲解化学实验室“三废”的处理方法。在每一次的实验教学过程中，首先在源头处体现绿色化学理念，对实验中要用到的试剂、溶剂、催化剂的选择，首先应该考虑使用无毒无害的环保物质，拒绝使用高污染高成本的原材料。其次，在实验进行的过程中，带教教师教导学生对化学试剂的取量要做到合理、合规，尽可能地做到节约的原则；另外，在实验的设计过程中尽量使试剂发生完全反应，避免低效率的化学过程的发生。比如我们在开展“薄层色谱分离染料混合物”这一实验时由于考虑到展开剂苯的毒性，设计实验时要求学生分小组实验，各小组对展开剂种类与用量进行不同用量的实验，最后将学生实验结果进行汇总，由学生自己分析实验数据，将教材中的展开剂苯进行替换，这种探究性性实验一方面增大了学生的实验积极性，另一方面对在学生的认知中很好植入了的绿色化学理念；最后，在实验结尾的时候，我们会强调如何对实验产生的污染物进行合理的处理，实验中严格按照实验规范进行操作，尽量减少不必要的废料的产生。通过在实验中渗透绿色化学理念，既减少了环境污染，又让学生在实验过程中自觉得养成好习惯。
4结语
篇6
【关键词】绿色化学；环境化学；化学教育
随着时代的发展，人类面临着诸如环境恶化，能源枯竭等生存危机。作为一名中学教师，有责任、有义务在工作中把绿色化学的科学思想，基本原理，绿色工艺与技术介绍给学生，从而在学生头脑中树立绿色化学的思维方式。
当前中学化学教育中绿色化学教育是不完善的，学生的绿色化学素养是缺乏的。主要体现在以下几个方面：
1. 绿色化学和环境化学的理解误区的存在 很多人把绿色化学和环境化学混为一谈，认为两者没有什么本质的区别。实际上绿色化学和环境化学是两个截然不同的概念。环境化学是一门独立的学科，而绿色化学是一门多学科交叉的广泛的研究领域。它与生物学、环境科学、生态学、材料科学、医药学、物理学、计算机科学等有着密切的联系。绿色化学的应用与发展以这些学科的知识为基础。环境化学是一门研究污染物的分布，存在形式，运行，迁移及其对环境影响的科学。它是对已出现的各类环境问题用合适有效的方法和措施进行治理。
绿色化学（Green Chemistry）或称环境友好化学（Environmentally Friendly Chemistry） ，是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生，使所设计的化学过程和产品更加环境友好。“绿色化学”的理想就是不再使用有毒，有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。因此，绿色化学是指设计没有或尽可能小的环境负作用并且在经济上和技术上可行的化学品和化学过程，它实质上是一种从源头上实现污染防治的重要的科学手段。
2. 高中教材绿色化学知识的局限性 传统高中化学教学注重化学知识的传授，化学技能的培养，化学方法的训练，片面强调了化学反应原理和应用而忽视了反应试剂、催化剂、产品对环境的影响。
从现有高中教材内容分析，高中学生所用的化学教科书（据教育部2002年颁布的《全日制普通高级中学化学教学大纲》编写修订）在元素化合物知识中穿插了大气污染和防治，水的污染和防治、温室效应、酸雨、臭氧层空洞等内容，介绍了主要的污染物对环境的影响及防治。在实验中也安排有关环境污染及防治的内容，如在制取Cl2的实验中采用NaOH溶液吸收剩余的Cl2，但很少涉及预防“三废”问题。因此，教材内容不是从实现污染始端预防的角度出发，而只谈到了化学变化或化工生产中的危害和治理，这都不是绿色化学，只能是传统的环境化学保护和防治。
在硫酸工业，氯碱工业教材中安排了工艺流程的介绍，催化剂的使用，原料的利用率，以及工业化与社会效益的综合问题的讨论。在这部分内容来看开始涉及了绿色化学的知识与理念，但是从内容的数量上及明确程度也不够。
3. 当前高考选拔制度对绿色化学教育的制约 当前的高考选拔制度对绿色化学教育的负面影响是非常大的。长期以来，基础化学教育目标主要定位在升学教育上，基础化学教育成了只培养学生应对高考试题能力的教育，从而忽视全体学生的科学素养培育。在教学内容上，以学科为中心，强调化学知识体系的基础性、系统性和逻辑性；把化学简化为工具，忽视化学的“人文性”和“社会性”，割裂化学与社会、化学与生活的联系。在教学方法上：形式单一，主要是以课堂为中心的接受性学习，不利于培养学生对化学的好奇心，学生普遍缺乏探究绿色化学实验，研究环境问题的热情。在教学评价上：以化学成绩作为评定学生学习质量的主要标准，忽视学生的科学素养评价，也缺乏合理的绿色化学素养的评价方式。
在高考选拔制度下，形成的传统的教学特征：重书本，轻化学与生活、社会、生态的联系及影响；重视理论，轻实验操作与科技探索活动；重结论，轻科学思想过程与方法，重应试解题，轻观察分析和解释与化学有关的现象与问题的能力；重知识认知，轻情感、意志和价值观培养；重“智力”，轻“非智力”对化学的影响。
因此整个社会更关注的是高考成绩，而忽视了学生绿色化学素养的培养。这样的环境对学生的终生发展，对社会的可持续发展都是不利的。
4. 教师的素质对绿色化学教育的影响 绿色化学有利于人类及其赖以生存环境的可持续发展，化学教育就应当义不容辞地体现绿色化学这个新内容，并使学生树立绿色化学意识。然而，教师本身的绿色观念与素养严重影响了绿色化学教育的实施。（1）由于我国绿色化学教育起步晚，目前高等师范院校还没有开设系统的绿色化学课程，所以中学教师绿色化学素养不高。（2）中学教师接受绿色化学的途径少，时间紧。目前中学教师在教育第一线承担的教育教学任务重，教师提高自身的素养的时间少，接受绿色化学理念的机会就更是少之又少。（3）中学教师受传统教育理念的影响大。对于绿色化学教育的重要性和必要性没有足够认识。（4）片面追求教学成绩的急功就利的思想影响了教师承担绿色化学的普及、宣传、教育与研究的责任与义务。（5）在高中教材缺乏绿色化学内容的情况下，要更好地实施绿色化学教育，必须给教师配备合适的校本教材。但是中学教师缺乏开发绿色化学校本教材的资源与能力。（6）在中学化学教学过程中，缺乏绿色化学理念的指导，不能充分挖掘在现有教材中的绿色因素。
参考文献
[1] 姜美颖 绿色化学素养教育缺失的成因分析[J]临沂师范学院学报2005（6）88—92
篇7
依照教材应具有科学性、合理性的要求，从30章教学内容中精选出24章，先将零散的知识有机地串联成不同的线条，再将线条相互结网形成若干知识面，最后将知识面延伸成无机化学原理的整体。通过精选、整合教材内容，教师能够较好地将各知识点串结在一定的线条上，提纲挈领地推进知识层次，全方位、多角度地引到学生理解无机化学基本原理的本质及内在联系。学生在学的过程中，可以在识记的基础上抓住要领，深化认识，深刻理解学科内容，提高思维的广阔性、全面性、深刻性，最终实现综合能力的全面提升。
二、改革教学方式，培养学生的科学探究能力
为了充分激发学生的学习热情，培养学生科学探究的能力，我们不断探索课程教学方式，包括启发式、参与式、互动式和案例教学法，使学生置身于实践研究和理论思考的环境中，为学生提供了分析问题、解决问题的空间，收到了良好的教学效果。课堂教学中，我们特别注意给学生更多的参与机会，以学生为中心，调动学生学习积极性。例如：对于容易理解的内容，仅提出问题或提纲，组织学生讨论和交流，尽量让每个学生都有机会发表自己的见解。学生在讨论和交流中互相启发、互相学习，有利于集思广益、激发学习的动机。在提高了学生语言表达能力的同时，其思维能力、分析问题和解决问题的能力也不断提升。无机化学关于物质组成、结构、性质、用途、能量的内容及化学在解决人类所面临的人口、健康、能源、环境、资源等危机方面的重要性和能动性，也为学生进行科学探究提供了课题。结合这一特点，我们从课程教学内容的实际出发，为培养学生的科学探究能力，大力加强探究式教学。紧紧围绕知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，从学生已有的知识经验中衔接和认知结构上伸延，充分发挥学生学习的主体性，激发学生主动参与教学，转被动的学习方式为科学的探究性学习方式。这不仅有利于学生学习方式及认知方式的转变，还有利于培养研究型的化学人才。同时，这种教学方式还给学生提供了一个教育教学的新理念和与时俱进的空间和平台，对培养学生的创新实践能力和可持续的职业发展素养具有不可替代的作用。
三、开展绿色化学，培养学生正确的科学态度
在无机化学的教学中渗透绿色化学的内容，把绿色化学的思想贯穿在整个无机化学的教学过程中，培养了学生强烈的环保意识。课改中，我们把现实生动的绿色化学的范例引进实验教学课堂，将范例所涉及的知识点，自然生动地渗透到实验教学之中。实践证明，绿色化学实验方法在训练学生动手能力，激发学生学习兴趣，培养学生创新性思维和树立环保意识等方面具有独特的地位与功效。
四、开发和利用扩展性课程资源，扩大学生的知识视野
大学教学不应该视教学大纲为金科玉律，当教科书作为唯一的课程资源。大学教学也不能仅仅依据教材的知识系统描述内容目标，却忽视对学生科学素养的培养。在教学中，如果缺乏对学生识别、开发和运用课本外、学校外课程资源的意识及能力的培训，不能及时挖掘这些资源、不能对它们进行筛选、转化和有效利用，也会造成许许多多有价值的课程资源的闲置和浪费。因此，在无机化学的教学第一堂课上，我们明确提出，教材只是教学过程的主要参考资料，不是唯一的教学用书，大量的无机化学知识需要课外补充。结合专业特点，我们向学生介绍一些无机化学的优秀参考书，介绍一些国内外著名的无机化学学术刊物，指导学生从这些教学资源获取学科研究的最新成果，帮助学生及时了解化学学科的发展动态及发展前沿，这样既提高了学生对化学学科的认识，增强了学习兴趣，又扩大了学生的知识视野，启迪了学生的创新思维。
五、加强学习指导，培养学生自主学习能力
做习题时也往往习惯于套用公式而不能真正地理解的基本概念，常常容易出现模糊的概念和错误。为了帮助学生深刻理解无机化学课程的重点内容，牢固掌握无机化学的基础知识和基本原理，逐步掌握科学的学习方法和独立获取知识的能力。我们根据教学大纲的要求，本着既传授知识又开发智能，既统一要求又发展个性的原则，在总结多年教学工作经验的基础上，参考多种相关教材编写了《无机化学学习指导》一书，并于2007年由兰州大学出版社出版发行。《无机化学学习指导》一书首先明确提出每一章的学习目的、学习重点和学习难点，告诉学生每章学习要达到的目标和解决的重点问题。然后对各章的基本概念、基本理论、基本定律及主要内容进行简明扼要的论述、归纳和总结，以达到知识点的系统化、条理化和理论化。通过小结，寻找规律，加强记忆。对于其中的难点和易混淆、易疏漏之处，给以恰如其分的说明。元素化学部分尤其注意对各元素及其化合物的转化关系进行归纳，帮助学生抓住教材中最主要的、本质的内容，以达到消化和掌握每章内容，培养和提高学生分析问题、归纳问题能力的目的。为了培养学生正确的思维方法和严谨的科学态度，我们通过例题解析的形式，帮助学生解疑答难，理解教材，以强化知识结构，掌握所学知识，熟练解题。《无机化学学习指导》通过同步练习的形式，帮助学生查漏补缺，自我检查学习效果，起到激发学生学习兴趣、提高学习质量的作用。
六、改革考试方式，重视能力评价，加强试题库建设
考试的目的在于检测学生的学习效果和掌握的技能。教学方法的改进，必然要引发考试方式的改革。传统的课程考核方式是笔试，这种单一的考试形式容易导致学生死记硬背所学知识，因而学习被动，不利于创新能力的培养。为解决这一问题，我们以能力评价为主，着眼于加强学生知识、素质和能力三个方面的培养，创新考试方式。具体做法是：一是加强试题库建设。我们将多年来的无机化学考试题进行了集中整理，结合从外校收集的试题，建成了包含25套试题的无机化学试题库，期末考试时从试题库中抽取试题。二是将平时成绩、期中考试成绩与期末考试成绩相结合。三项成绩在总评成绩中所占比例，目前我们采用的是1︰2︰7。平时考核的形式多样，除传统形式的课堂作业外，结合课堂教学内容，教师引导学生撰写课程结业小论文或综述，为此学生必须走出课堂，自主查阅相关文献资料，拟出实验方案，并利用双休或节假日时间进到实验室反复实验，最后按照正规格式撰写出研究论文。多年来，我们一直坚持实行期中考试，不以一次考试定胜负。在实验考核中，将预习报告成绩、实验报告成绩、期末考试成绩按2︰3︰5进行综合评定。通过总评成绩考评学生的课程学习情况，既是对学生学习过程的肯定，也是对学生学习效果给予合理评价，有利于培养学生良好的学习习惯和持之以恒的学习态度，对开发学生的学习潜能、培养创新人才起到积极的作用。
七、参与教师科研课题，培养学生的科研能力和创新能力
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【关键词】新课改 中学化学教学 改进与创新
化学作为一门重要的学科，与人们的生活息息相关。事实上，化学中的很多知识原理都来源于实际生活。而中学化学在教学领域中，起到了传播基础知识、培养储备人才的作用。教师在化学的教学过程中，要将课本与自身的才智结合起来，充分发挥自身的优势，在以教学实验为主的基础上，能够灵活运用创新的教学方法，激发学生的学习兴趣，让学生熟练掌握化学基本原理，通过对化学实验的实际操作，即观察、分析、描述和总结，来提升自身的创新能力、实际动手能力、团队合作能力以及探究能力，从而更好地把理论与实验结合起来，使学生能够做到真正的理解知识，并且将知识运用到生活当中去，为社会的可持续发展贡献一份自己的力量。
一、激发学生自身的学习兴趣，调动学习积极性
教师在正式教学之前，首先要使学生对学习产生一定的兴趣，这样才能使他们进行有效的学习和探究。特别是在中学时期，青少年对一切事物都保持一定的好奇心，因此，激发学生的学习兴趣是教师的首要工作。化学中的化学反应以及不同的分子物质之间的相互作用性，能够充分调动学生对于学习的积极性，所以，教师可以在课程开始前，表演化学“魔法”，例如白纸显字等，使学生先对化学反应等原理产生充分的好奇心，在此之后，教师再慢慢展开教学探究，从而能够使学生快速地进入学习状态。
二、提升学生的质疑能力，培养独立思考意识
在展开教学之后，教师要加强对学生质疑能力的培养，将化学学习中所必需的质疑品质贯穿于整个教学当中，使学生随时处于一种思维拓展延伸的状态。当然，要正确培养学生的质疑能力，防止学生盲目、脱离实际的思考问题，教师就要最大化的拓展学生的知识体系，对于学生提出的离谱问题，能够随时纠正，并且及时提供有关的化学资料，使学生能够在课余时间查阅思考，研究分析。这种方法不仅培养了学生的质疑能力，而且提升了学生学习思考的独立性。当学生对于越来越多的问题有所了解之后，自身的质疑能力也随之提升。而质疑能力的提升，又能够反作用于学生兴趣的培养。以此循环，学生就能够通过两者相互作用、相互提升，有效开展对于学习的探究，从而获得更多的知识。
三、结合新教材的课程内容，创新教学方法
随着新课改的实行，新课标的知识体系也有所改变，新课程不仅对于教师来说是一种崭新的体验，对于学生来说更存在一种陌生感。在这种情况下，作为一名指路人，教师要认真对其进行了解和研究，从而能够在课堂上，正确参考课本的材料知识，掌握课本的知识要领，快速的引导学生熟悉课程，进入学习状态。而新推行的课改教材，在设计中更具有灵活性，为教师建立了一个充分发挥智慧与能力的空间。因此，教师要在教学中结合新课标的理念教学，对于在教学中实施的方法进行创新和研究，寻找更多形式的教学渠道。例如通过现如今发达的网络、学校中的图书馆来查阅资料，在生活中寻找实验灵感，听取更多专家的视频和讲座，从生活的各个方面将化学知识渗入到学生的头脑当中，真正做到“授之以渔”。
四、渗透化学学科的绿色化思想
绿色化学是指设计没有或者只有尽可能小的环境副作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。之所以要重视对绿色化学的研究与理念培养，是因为在现实生活中，环保与我们息息相关。而在化学学科当中，有很多物质也同样涉及生活中的环保问题，例如二氧化硫的产生与处理、氟氯烃引起的温室效应等。解决生活中有害物质造成的环保问题同样是学习化学的一种目的，因此，教师在教学的过程中，要加强化学教学的绿色理念，将绿色化学贯穿于整个学习当中，增强学生的环保意识，培养和加强学生的绿色环保能力。
五、注重对化学实验的作用性
在一定程度上，化学知识理论只存在于人的逻辑头脑当中，对化学公式和化学元素名称等基础点和难点死记硬背，并不能够使学生更好的理解和学习化学。因此，教师要更加注重化学实验的作用性，将无形的化学元素转移到实际生活当中去，为学生创造一个良好的学习环境，充分利用教学设施，将被动化的学习转变为主动化的研究，使学生能够增强学习兴趣，培养团队的合作精神，加强动手能力，对产生的实际问题能够独立解决，在真正意义上做到知识的理解与运用。
六、总结
中学化学教学改进与创新需要在生活中慢慢实行，作为创新主体的教师在其中起着至关重要的作用。因此，教师要随时根据实际情况对教学的方法进行创新和改进，依据新课标的教学理念，从生活中获得灵感，注重实验，从而传授给学生更多的知识。
【参考文献】
[1]吉亚敏. 浅谈新课程下化学实验教学及改进[J]. 学研版，2012 （12）.
[2]蒋晓辉. 新课改下中学化学教学改革与实践[J]. 教育教学刊，2012（20）.
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[关键谰]中学化学 化学实验 绿色化
实验是中学化学教学不可或缺的重要组成部分，它除了能让学生学习化学知识掌握化学技能，还能培养他们的学习兴趣激发学习热情。因此，大多数学校都尽可能多地采用实验这种教学方式。但是对于试验后排放出的污染却很少有学校去做处理。21世纪，世人已经把环境保护提高全局高度，不过由于我国还没有实验室污水排放的法规和标准，使得大家对于中学化学实验室里排放出的污染却一直鲜有关注。因此，作为化学教师应该具有绿色化学思想，在教学中以身作则，注重培养学生的环保意识，对实验排放的“三废”进行控制和治理，从而达到减少排放量，保护环境的目的。本文着力探讨如何把绿色化学教育贯穿于化学教学实验的始终。
一、化学实验绿色化的概念和意义
“化学实验绿色化”即化学实验洁净化。化学实验绿色化与化学工业绿色化一样，就是将绿色化学的基本原理和理念应用于化学实验中的一项技术，是一个在传统化学实验基础上的创新过程。
1.化学实验绿色化最重要的意义就是保护自然环境
中学化学实验所用的试剂品种繁多，其中不乏许多有毒有害药品。这使得实验室排放的污染物不仅污染巨大，而且成份复杂，治理起来非常困难。目前，大部分学校的实验废液和部分废渣都是直接排放到下水道。这样污染物就会流人江河、水塘或者渗入地下，而最终进入生态系统，破坏环境。特别我国很多城市已经是缺水性城市，这些不断通过下水道排放的化学实验废弃物对于城市的水源更是雪上加霜。所以研究化学实验的绿色化刻不容缓。
2.提倡化学实验绿色化也是为了保障学生们的人身安全
由于化学实验而造成的伤害事故一直以来时有发生。近年来比较严重的一次发生在徐州一名初三学生饶南的身上。一次化学实验课，老师让饶南帮忙把实验用的化学品送到实验室，途中，饶南出于好奇心从标有红磷和氯酸钾的容器内分别拿出来一小块红鳞、一小块氯酸钾。回到家后。饶南迫不及待地想知道这两种化学药品放在一起会发生什么反应，于是就把红磷和氯酸钾放入一个小玻璃瓶里，并摇晃了几下。就当饶南准备把玻璃瓶放到窗台时，意想不到的事情发生了，小玻璃瓶在手中发生爆炸。经过医院诊断为：右手爆炸伤。右手食指末节套状撕脱、右手拇指挫伤、头皮裂伤。
怎样才能避免这种伤害事件，降低化学实验的危险性呢?我们知道可以通过降低暴露性和降低内在危害性两种方法。降低暴露性有很多种方法。比如保护性衣服、工程控制、防毒面具等。但这只是一个治标的方法，无法从根本上消除危害与危险。我认为最主要的还是降低其内在危害性：即教师在化学设计时应该充分考虑到危害性，采用各种方法与手段将危害降至最小。这就是绿色化学研究的内容。
3.化学实验绿色化符合素质教育的思想
在化学实验绿色化的过程中，能给增强学生的环保意识，教会他们防治污染的重要方法。同事，高中化学实验绿色化的实现需要不断更新实验方法和实验设计，这可以激发学生的创新意识。
二、实践化学实验绿色化的途径
1.进行绿色化学实验设计
要控制污染，首先应该从源头着手。为了实现化学实验的绿色化，先应该尽量避免使用或生成毒性较大、容易造成污染的物品。这就需要发挥化学教师的创新思维，通过改进实验方案、实验设计，来减少化学实验对环境的污染。但通过改变这些有毒有害物质的制取方法，并进行巧妙的实验设计，就会使实验无污染，并同样达到预想的实验目的，实现实验的绿色化。
例如，在中学化学实验中，CI2、CO2、SO2、H2S等都是经常要用到的有毒有害物质，这些物质在实验中经常会产生严重的污染。但是如果我们通过改变这些有毒有害物质的制取方法，并改进实验设计，就会使实验无污染。并同样达到预想的实验目的，实现实验的绿色化。
2.改善实验条件、实验装置
实验装置是化学实验的，必须载体，也是可以减少污染的关键一环。如果在实验设计环节中，实在无法避免使用或者产生有害物质和污染，那么实验应该在密闭的装置内进行，尽量避免敞口操作，防止有害物质扩散到空气当中。如果无法进行密闭实验时，实验应在通风橱内进行。
3.规范实验操作，控制药品用量
无论课堂演示实验还是学生实验都要精量细算，坚持适量的原则，从而达到节省资源，减少污染的目的。目前，在中学化学教材上对于很多实验的药品用量都未明确给出限量，基本都采用“少量”、“少许”、“适量”、“一定量”等笼统的词汇来限定，使得学生很难把握药品的实际用量。这样不仅会影响实验的科学性和实验的效果，又会造成药品的浪费，更会对环境造成大量的污染。化学实验绿色化要求化学教师应该在保证实验效果的基础上尽可能地减少药品用量，以减少化学实验的废弃物。
4.注重对实验废弃物的回收处理
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一、工艺流程题的特点和作用
其特点与作用有三:一是试题源于生产实际,以解决化学实际问题作思路进行设问,使问题情境真实,能培养学生理论联系实际,学以致用的学习观;二是试题内容丰富,涉及化学基础知识的方方面面,能考查学生化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力;三是试题新颖,一般较长,阅读量大,能考查学生的阅读能力和资料的收集处理能力.
二、解题方法
化学工艺生产主要解决的矛盾,归纳起来主要有六个方面问题:一是解决将原料转化为产品的生产原理;二是除去所有杂质并分离提纯产品;三是提高产量与产率;四是减少污染,考虑“绿色化学”生产;五是原料的来源既要考虑丰富问题,又要考虑成本问题:六是生产设备简单,生产工艺简便可行等工艺生产问题.化学工艺流程题,一般也就围绕以上六个方面设问求解.要准确、顺利解答化学工艺流程题,除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外,最关键的问题要掌握和具备分析工艺生产流程的方法和能力.为此特提出下列四种解题基本方法,供参考.
1.首尾分析怯
对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题,首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答.
【例1】 (2008年,广州高考一模23题)聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂,其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)nCl6-n].本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制碱式氯化铝.其制备原料为分布广、价格廉的高岭土,化学组成为:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%～50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)以及少量杂质和水分.已知氧化铝有多种结构,化学性质也有差异,且一定条件下可相互转化;高岭土中的氧化铝难溶于酸.制备碱式氯化铝的实验流程如下:
根据流程图回答下列问题:
(1)“煅烧”的目的是 .
(2)配制质量分数15%的盐酸需要200mL30%的浓盐酸(密度约为1.15g/cm3)和 g蒸馏水,配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、 .
(3)“溶解”过程中发生反应的离子方程式为 .
(4)加少量铝粉的主要作用是 .
(5)“调节溶液pH在4.2～4.5”的过程中,除添加必要的试剂,还需借助的实验用品是: ;“蒸发浓缩”需保持温度在90~100℃,控制温度的实验方法是.
解析:对比原料与产品可知,该生产的主要工序:一是除去原料高岭土中的杂质,二是将Al2O3利用水解絮凝法转化为产品.再进一步分析,除铁用铝置换后过滤,高岭土中的Al2O3不溶于酸,必须经煅烧改变结构.该题经这样分析,题设的所有问题的答案就在分析之中.
参考答案:(1)改变高岭土的结构,使其能溶于酸 (2)230 量筒
(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(4)除去溶液中的铁离子; (5)pH计(或精密pH试纸);水浴加热
简评:首尾分析法是一种解工艺流程题的常见方法,这种方法的特点是:简单、直观,很容易抓住解题的关键,用起来方便有效.使用这一方法解题,关键在于认真对比分析原材料与产品组成,从中产生的将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施.当把生产的主线弄清楚了,围绕生产主线所设计的系列问题,也就迎刃而解.
2.截段分析法
对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工艺流程题,用截段分析法更容易找到解题的切入点.
【例2】 (2007年,广东高考第21题)以氯化钠和硫酸钠为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示.回答下列问题.
(1)欲制备10.7gNH4Cl,理论上需NaCl g.
(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯,玻璃棒、酒精灯等.
(3)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度为 .
(4)不用其他试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是 .
(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是 .
解析:该生产流程的特点是:用同样原材料既生产主要产品氯化铵,同时又生产副产品硫酸钠.因此,为了弄清整个生产流程工艺,只能分段分析,即先分析流程线路中如何将原料转化为硫酸钠的,然后再分析又如何从生产硫酸钠的母液中生产氯化铵,即将题供的流程路线截成两段分析,这样,便可以降低解题的难度.
结合流程示意图和溶解度曲线图分析,生产硫酸钠只能用热结晶法,生产氯化铵用冷结晶法,因为温度降到35℃以下,结晶得到的产品为Na2SO4•10H2O.
参考答案:(1)11.7g (2)蒸发皿 (3)35℃(或33~40℃之间任意值) (4)加热法.取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净 (5)重结晶.
简评:用截断分析法解工艺流程题是一种主流解题方法.因为当前的化工生产,为了降低成本,减少污染,增加效益,大都设计成综合利用原材料,生产多种产品的工艺生产线.为此这种工艺流程题很多.用截断分析法解工艺流程题关键在于选对属型和如何截段,截几段更合理.一般截段以生产的产品为准点.但也不一定,特殊情况也很多,必须具体情况作具体分析.
3.交叉分析法
有些化工生产选用多组原材料,事先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品.以这种工艺生产方式设计的工艺流程题,为了便于分析掌握生产流程的原理,方便解题,最简单的方法,就是将提供的工艺流程示意图画分成几条生产流水线,上下交叉分析.
【例3】 某一化工厂的生产流程如下图:
(1)L、M的名称分别是_____ 、 .
(2)GH过程中为什么通入过量空气: .
(3)用电子式表示J: .
(4)写出饱和食盐水、E、F生成J和K(此条件下K为沉淀)的化学方程式:_____ ,要实现该反应,你认为应该如何操作: .
解析:根据流程示意图分析可知,用空气、焦炭和水为原材料,最终生产产品L和J、M.首先必须生产中间产品E,这样,主要生产流水线至少有两条(液态空气-E-M;焦炭-E-L).为了弄清该化工生产的生产工艺,须将这两条生产流水线交叉综合分析,最终解答题设的有关问题.
参考答案:(1)硝酸铵;碳酸钠 (2)提高NO的转化率
(3)
(4)NH3+H2O+NaCl+CO2=NaHCO3+NH4Cl 向饱和的食盐水中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2
简评:从本题分析得知,构成交叉分析的题型,从提供的工艺流程上看,至少有三个因素(多组原材料、中间产品、多种产品)和两条或多条生产流水线的化工生产工艺.利用交叉分析法解工艺流程题的关键,在于找准中间产品(因为有时会出现多种中间产品)和流水生产的分线,在分析过程中,抓住中间物质的关联作用,逐一破解.
4.“瞻前顾后”分析法
有些化工生产,为了充分利用原料,变废为宝,设计的生产流水线除了主要考虑将原料转化为产品外,同时还要考虑将生产过程的副产品转化为原料的循环生产工艺.解答这种类型题时宜用“瞻前顾后”分析法.“瞻前顾后”分析法,指分析工艺生产流程时,主要考虑原料转化为产品的问题(瞻前),同时也要考虑原料的充分利用和再生产问题(顾后).
【例4】 利用天然气合成氨的工艺流程示意图如下:
依据上述流程,完成下列填空:
(1)天然气脱硫时的化学方程式是__________.
(2)nmolCH4经一次转化后产生CO0.9nmol,产生H2 mol(用含n的代数式表示).
(3)K2CO3(aq)和CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是 .
A.相似相容原理
B.勒夏特列原理
C.酸碱中和原理
(4)分析流程示意图回答:该合成氨工艺主要原料是 ,辅助原料有 .
(5)请写出由CH4为基本原料经四次转化为合成氨的N2、H2的化学反应方程式 .
(6)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,请在上述流程图上标出第三处循环(循环方向和循环物质).
解析:该生产工艺属于多处循环生产工艺,因此分析工艺流程示意图时,分析的主线是弄清基本原材料CH4转化为合成氨的基本原料N2和H2的工艺生产原理.但还要回头分析循环生产的理由和循环生产的工艺生产段.通过这样既考虑产品的合成,又考虑原料的充分利用,该题所涉及的问题也就可以解答了.
参考答案:(1)3H2S+2Fe(OH)3=Fe2S3+6H2O
(2)2.7n (3)B (4)CH4、H2O、空气;K2CO3、Fe(OH)3
(5)CH4+H2O=CO+3H2;
2CH4+3O2=2CO+4H2O;
CO+H2O=CO2+H2;
CO2+H2O+K2CO3=2KHCO3
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