绿色化学的特征范文

导语：如何才能写好一篇绿色化学的特征，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；环境保护；应用

当下，绿色化学及其引发的产业革命正在世界范围内兴起，对发展中的中国是宝贵的机遇。面对有史以来最严重的人类环境危机，绿色化学追求的是变废为宝，从源头上致力于禁止生成污染物，大幅度提高经济效益，能有效保护环境，是值得深入研究和实践的重要课题。

一、绿色化学研究范围及特点

（一）绿色化学的研究范围

绿色化学又被称为绿色技术、环境友好化学等，也就是用化学技术方法减少或消除有害人类健康与生态环境的原料、产物等的生产及使用的化学[1]。绿色化学研究的环境副作用要尽可能小，并且在经济、技术下可行，是预防污染、保护环境的有效途径。绿色化学研究范围为：一是研究、设计、选择对环境、人类健康友好的起始物、原材料，二是研究最佳的催化剂、转换反应，三是重新设计更安全的目标产品。当下，绿色化学研究重点包括：重新设计更安全的化工产品；探索更安全的、新的、环境更友好的产品合成路线、生产工艺；优化化学反应条件，降低对环境及人类健康的危害，减少产生、排放废弃物。此外，绿色化学的原则包括：预防污染优于治理污染；增强原子经济性；尽可能减少有毒原料及产物；设计安全的化学产品；选用无毒无害助剂、溶剂；科学使用并节约能源；用可再生资源替代资源性化学产品；减少不必要的步骤；使用高选择性催化剂优于采用化学计量助剂；注重产物的易降解性；改善分析方法，实行污染物在线监控；减少对易燃易爆物质的使用，排除事故隐患。

（二）绿色化学的主要特征

一是绿色环保。传统的化学化工产业严重污染和破坏环境，威胁人类生存，边污染边治理是不行的，要加强事前预防，而绿色化学提供了预防环境污染的新途径，绿色环保是其核心特征，通过新技术减少污染物排放，最终实现零污染、零排放。绿色化学理念是当今世界很多国家发展化学化工产业的新方向。二是技术革新。绿色化学致力于保护环境、促进可持续发展，选择各种各样的新技术、绿色原料、清洁能源，选择无害工艺生产化工产品，逐渐将原有技术取代，减少污染物排放。绿色化学的新技术能从化学原子层面来提高化学反应的转化率，提高使用原料原子的效率，实现无污染、零排放，生产新的环境友好产品。三是效率优化。绿色化学期望将反应物原子彻底转化成最终的产物，不选择有害辅助剂，整个化学反应过程无害、无毒，生产效率优化，预防污染优于治理污染，且在优化效率的同时综合考虑化学设计保持产品既有的功效，降低产品的有毒有害性；选择清洁能源，减少使用并逐渐代替污染能源，减少化学合成方法中的衍生步骤，实时监控有毒有害物质，让其快速降解。

二、绿色化学的应用

（一）研制新材料与新燃料

人类从工业发展中获得各种各样的材料，这些材料在帮助改善人类物质生活的同时产生大量垃圾，恶化人类生存环境。为不破坏环境，又不影响人类物质生活的改善，研制环境友好型新燃料、新材料是绿色化学最主要的任务，包括环保汽油、生态协调废料、低毒高效的农药、可自然降解的塑料等，从而用无毒无害原料生产化工产品，有效环节环境污染。如作为煤炭生产与消费大国，生产和使用燃煤的过程中产生大量二氧化碳加速全球气候变暖，而净煤技术能帮助解决燃烧煤炭这一最严重的环境污染问题，只是污染难以根除，且煤储量有限，所以解决能源问题最根本的出路在于应用绿色化学开发新的洁净能源，包括直接的太阳能、洁净的核聚变能源等。

（二）绿色产品开发与生产

绿色产品指的是在使用中及使用后不会对人体健康、生态环境造成危害的产品，其使用功能及寿命合理，方便回收、利用、再生，报废之后也方便处理，容易在自然环境里降解[2]。如购物袋使用再生纸制作，或用能重复使用的布料制作，在节约宝贵资源的同时减少排放固体垃圾。又如人们大量使用的发泡塑料聚苯乙烯快餐盒被丢弃后就变成垃圾，在自然环境下需要数百年才能降解，严重影响环境，为加速其自然降解，在生产时就可加入化学助剂、光敏剂等，使其只需几个月时间就分解成无害物质，保护好环境。但化学工作者们的努力尚属初步范畴，绿色在合成路线中可能很局部。要想真正应用和发展绿色化学，就需从观念、理论、技术等方面进行全面的创新，这既是合成化学面临的挑战，也是合成化学革命性发展的绝佳机会。

（三）绿色化学与环境治理

随着绿色化学学科的逐步形成，短期内通向绿色化学的途径隐约可见，这足以说明绿色化学是有效的、有益的。站在科学的角度，绿色化学更新并发展了传统化学思维；站在环境的角度，绿色化学致力于消除环境污染源头；站在经济的角度，绿色化学对资源、能源进行合理利用，大大降低生产成本，与可持续发展要求相符。绿色化学的目的就在于将现有的先污染、后治理的化工化学生产技术路线转化成根除污染源头，但需要强调一点，绿色化学、环境治理是两个不同的概念，后者是治理已经污染的环境，让其恢复污染之前的面目，前者是阻止生成污染物，也就是预防环境污染，既然绿色化学不使用、生成和排放污染物，就不会出现污染环境的问题[3]。所以只有采取绿色化学途径发展环境友好化学技术、化工技术，解决可持续发展与环境污染之间的问题，实现对环境的有效保护。

三、结语

化学工业技术正在高速发展，绿色化学的应用日益广泛，大大推动绿色化学产业的进步。在今后的发展中，只有充分重视绿色化学产业的发展，从源头上治理环境污染，从根本上尽可能减少污染物，尽早实现零排放，才能践行绿色化学对保护环境的标本兼治理念，这是加强环境保护的必由之路。

参考文献：

[1]李倩.“绿色化学”与节能减排[J].石油石化节能，2013（08）：52-53+58.

篇2

【关键词】农村中学 化学实验 绿色化学 探讨

绿色化学是21世纪化学科学的一个重要发展方向，也是中学化学教学中应树立的基本观念之一，化学在给人类带来巨大利益的同时，也出现了很多与化学有关的社会问题。化学是一门实验性的学科，离不开实验的验证和检验，在实验过程中会产生大量的废弃物，这些废弃物不同于生活垃圾，如果不经处理任意排放，就会对周边环境造成污染。因此，化学实验中产生的污染问题必须引起人们的高度重视。

一、绿色化学理念及其特征

绿色化学的理念是实现生态环境与化学和化工生产的协调发展。其主要特征在于采用“原子经济”反应，即原料的每一个原子进入产品，原子的利用率为100%。绿色化学倡导从源头上尽可能地消除或减少有毒、有害化学物质对环境的影响，用治理前移的思路来对待污染治理，是一种积极的环保概念，必将对化学的发展产生良好的导向作用。

二、农村中学化学实验的污染源

化学实验的污染主要来自实验准备和操作中洒落的试剂和药品；实验准备和结束后对仪器进行清洗后的废液；没有进行回收而倾倒掉的多余试剂；因过期失效而丢弃的试剂和药品。

农村学校的实验室一般都没有专门的“三废”处理设施，处理方法就是混于生活垃圾中随意排放。化学实验教学中产生的废弃物量不是很大，但由于实验教学中使用的化学试剂纯度较高，有些试剂毒性较大，积少成多，污染周边环境。

三、化学实验绿色化途径

化学实验绿色化是绿色化学的重要组成部分，利用绿色化学的理论和原则并将其贯穿于整个化学实验中，从源头上消除实验教学产生的污染，同时对学生进行环境保护教育。其主要途径有：

1.关注环境，培养学生的环保意识

化学教师应该树立起可持续发展、绿色化学教育的理念，才能在教学、生活中自觉的实施绿色教育。让学生了解绿色化学，树立起环保意识，培养学生从事绿色化学研究与开发的能力。同时，还要引导学生认识科技发展给社会带来的利与弊，培养学生关注环境、关注生活的意识。

例如，绿色植物具有通过光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气供人类呼吸的用途，倡导学生“种下一棵树，为我们的生活增添绿色”，以实际行动，保护环境。

2.加强化学实验的清洁化、规范化操作

所谓化学实验的清洁化，是指通过一些有效措施使化学实验对实验场所和环境的污染降低到最低限度。在化学实验中，低熔点、低沸点试剂的有机实验，如果不严格按规定操作，很容易引起爆炸事故，不仅会危及师生的生命安全，更会污染环境。因此在化学实验中必须要严格规范操作，养成良好的实验习惯，同时要加强化学实验过程的有效管理。加强对有毒化学试剂的管理，改善试剂和药品的保存环境，建立严格的领用制度；实验中要严格按规定操作，试剂瓶必须及时加盖，严格控制试剂的取用量；规范实验操作，避免试剂泼洒，对实验中产生的“三废”应进行处理后再排放，尽量避免试剂间再次化学反应而产生对环境的二次污染；对实验中产生的化学产品应回收利用。

（1）用微型化学实验代替常量化学实验

微型化学实验是国内外近20年进展较快的一种新的化学实验形式。微型化学实验是用尽可能少的化学试剂获得比较明显的反应现象和化学信息的一种实验方法。虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，但可以达到与常规实验相同的效果。

（2）妥善处理化学实验的废弃物

在中学化学实验中，大部分实验的药品在教材中都未明确给出限量，学生很难把握药品的实际用量，这样既影响实验的科学性，又会造成药品的浪费，还会对环境造成污染。若将药品规定了用量和浓度，既方便操作，又便于观察和记忆，从而培养学生严谨的实验态度和科学的实验方法。教学过程中把好的经验传授给学生，妥善处理化学实验的废弃物（回收、无害化处理），这样既为实验操作的规范化奠定基础，又能培养学生良好的实验习惯；还能增强学生的环境保护意识，减少环境污染。

3.用计算机辅助制作多媒体仿真实验

对一些基本的性质实验，常规实验所用的试剂比较多，且有机性质实验中常用到多种有毒、有害的试剂.对环境造成极大的污染，更会危及实验师生的身体健康。利用计算机辅助制作多媒体仿真实验，把化学反应中的现象生动地呈现在屏幕上，这样有助于学生对各物质的性质了解和掌握；对于一些较为复杂的探究性实验，可以通过计算机辅助设计，对比和判断反应的可行性和合理性，从而减少实验过程并开发出对环境无污染的化学技术。

应用多媒体辅助教学，改善了部分有毒、危险实验的操作环境，提高了部分演示实验的效果，同时还让学生在观察媒体辅助实验教学的过程中，体验了多媒体技术的绿色环保价值。化学毕竟是一门以实验为基础的科学，实验是形成基本操作技能和培养科学态度的过程，而多媒体无法代替，所以对多媒体技术的应用必须把握好尺度，否则会产生适得其反的结果。

篇3

关键词：保护环境；绿色化学；化学教学

中图分类号：G64 文献标识码：A

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用，同时也要在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物和产品。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。从科学观点看，绿色化学是化学科学基础内容的更新；从环境观点看，它是从源头上消除污染；从经济观点看，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。绿色化学在节约资源、防治污染、保障人类健康与安全方面发挥了日益显著的作用，受到社会广泛的关注。绿色化学不仅成为企业与学术界，也成为政府的研究与开发重点，这对我国的经济建设和发展来说，既是严峻的挑战也是难得的发展机遇。

作为一名中学化学教育工作者，面对绿色化学新概念、新思想、新要求，在实际教学中把绿色化学教育贯穿于教学中是非常重要和必要的。在课堂上渗透绿色化学观，强化环境保护的重要。化学课堂是教学的主阵地，也是向学生传授环保知识的好场所。在化学课教学过程中，要向学生阐明绿色化学的观点，使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感。例如，讲解二氧化硫时，要向学生说明它是一种主要的大气污染物，它和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物质，空气中二氧化硫70%来源于工业燃料，12%来源于工业燃油，其余则来源于生活燃煤等。它既直接危害人的身体健康，又可以导致水质酸化，水生动物减少或绝迹，树木、庄稼枯死，还能腐蚀建筑物。因此，找到一种替代的经济形式显得尤为重要。

近年来，循环经济频频出现在媒体上。传统经济是一种由资源-产品-垃圾单向流动的线性经济，其特征是高开采、低利用、高排放。循环经济把经济活动组织成一个资源-产品-再生资源的反馈式流程，其特征是低开采、高利用、低排放，以产品清洁生产、资源循环利用和废物高效回收为标志。所有的物质和能源要在不断的经济循环中得到合理的利用，而且对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。循环经济不仅仅是一个经济学概念，而且是一项社会系统过程。循环经济理念的贯彻思路就是绿色化学思想的体现。绿色化学是可持续发展战略在化学中的具体体现。绿色化学的策略从根本上讲是师法自然。在大自然的物质循环里，各类植物是经过各种不同的生化反应后，产生各类蔬菜、水果供动物食用；而动物的排泄物、遗体再经由细菌分解而释回大自然，供应植物养分所需。化学反应物的循环利用就是最绿色的大自然的化学制造工艺，这种工艺是非常环保并能可持续发展。

目前，环境保护的教育已纳入化学新课标的基本理念及教材中。解决化学污染，最根本的问题就是培养具有环境保护意识的人，通过教师在化学教学中对教材的二次开发和利用，挖掘教材中的隐含因素，把绿色化学作为一个重要的研究内容，将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程，尤其是在化学实验中贯穿绿色化学思想，就可以将绿色化学和我们的化学教学紧密联系起来，在化学教学中不断地渗透绿色化学教育理念。在实验课上形成绿色化学观，强化环境安全意识。化学实验是化学课程的重要组成部分。化学实验有助于学生更深刻地认识实验在化学科学中的地位，掌握基本的化学实验方法和技能，培养学生的创新精神和实践能力。然而，化学实验必定会涉及到有害、有毒的物质，从某种意义上讲，学校中环境污染主要来源于化学实验。

实验过程中，要引导学生注意实验前后各种有害物质的取用和处理以及各种废物的循环利用，不使周围环境受到污染；实验后的废液、废渣尽可能回收利用。在实验过程中，注重环保问题，不仅可以大大减少环境污染，而且能对学生直接渗透绿色化学思想。把绿色化学思想贯穿在化学教学的全过程中，一方面是为了从小培养有强烈环保意识的人；另一方面绿色化学实验本身就是化学教学中实施素质教育的重要内容和必要保证。绿色化教育有利于保护人类赖以生存的环境，实现可持续发展，中学化学教学不仅要使学生懂得基础化学原理，了解物质化学变化的基本规律，还要在中学化学教学中加强绿色化学思想的宣传，使学生转变传统观念对化学的种种误解和偏见，更要突出环保意识。将绿色化学思想渗透在化学教学中，应用绿色化学的理念进行教学设计，着重介绍绿色化学在防治大气污染、温室效应。保护臭氧层，保护土壤、水质及生态环境中的重要贡献。介绍化学产品对提高生活质量，保障人类健康和安全方面所起的作用，从而激发学生学习化学的兴趣。

我们要争取绿色化学实验教学。可通过改进实验装置，变化实验的形式，将有害气体尽可能做化学处理，以消除或减少有害气体的排放，尽量减少实验产物对环境的污染。中学教材中如实验铜与浓硫酸反应时，产生的气体不能不做处理直接排入大气中，而应在试管口用沾有氢氧化钠溶液的棉花球吸收，防止污染环境。在进行化学实验时，不断改进化学实验方法，则可消除或减少有害气体的排放。例如，在浓硝酸与铜片反应的实验中，释放出的二氧化氮是有刺激性气味的有毒气体，危害人的身体健康。如果改成微型实验效果将好很多，将铜片改成细长铜丝，这样只需拉出铜丝于试管外，即可随时中断反应，减少了不断逸出的二氧化氮对教室环境的污染，也能达到实验的教学目的。

课堂教学是对学生进行绿色教育的主阵地，同时课外活动形式多种多样，内容丰富多彩，是课堂教学的很好补充，可以全面提高每个学生的环保意识。对教材中讲的少而对环保具有重大意义的内容，可以多向学生介绍，如针对有的学生认为环境污染主要是由于工业生产造成的，与自身没有太大的关系。实际研究表明：工业污染占污染的41%，家庭污染占59%。据有关专家统计，一个人一天平均要制造0.9kg垃圾，5个不可降解的塑料袋，2～3个一次性饭盒；一个人因洗发、洗澡、洗衣服等等一天平均制造200升废水在污染着河流、大海和土壤。可见，环境保护不只是国家、环保部门的事，每个人都应从家庭污染出发保护环境。通过这些信息的介绍，使学生切实感到自身要从自身做起，节约用水、少使用一次性餐具、少用化学用品，以减少污染，为保护环境而改变生活习惯。

（作者单位：1.农安县开安镇刘家中学；2.农安县合隆高中）

主要参考文献：

[1]霍爱新.绿色化学及中学绿色化学教育初探[D].天津师范大学，2002.

篇4

一、绿色分析化学的特征

1）涉及范围比较大

绿色分析化学在我们生活的环境中，作用范围非常广，无论是我们生活中不可缺少的的大气、水体、土壤，还是给我们提供能量的各种食物以及大自然中的植物、动物等。

2）研究对象复杂

目前为止，全世界的化学品多达1000多万种，在使用这样化学品的同时，它们会通过各种形式和途径进入到环境中，从而使我们生活的各个方面面临着污染的危害。这些污染物在环境中存在含量极小，但是却给分离和测定带来了极大的困难。

3）技术手段多

在研究绿色化学中，所需要的分析方法和测量手段极其多，几乎涵盖了现有的所有分析化学的方法。

4）前沿性

目前对绿色分析化学的要求已经由传统的总量分析，逐渐发展到形态分析、结构分析以及原位分析，检测到的含量也越来越低。此外随着科学技术的发展，大量新的化学物质和材料不断被用于工农业的生产并排放的环境中，而对于许多新型污染物往往没有成熟的分析方法。因此绿色分析化学技术必须有一定的前沿性与超前性。

5）交叉性

绿色分析化学的发展离不开与其他各科学科的交叉，不但要应用现代科技分析化学的各项最新成就，还要引用其他各学科的知识，这样才能使这门学科更加有效地应用于社会生活中。

二、采集以及前处理绿色分析化学样品的方法

绿色分析化学样品采集和前处理方法渐渐成为分析效率高低的主要因素，采集与前处理方法的正确与否便显得尤为重要。现如今，对于样品的采样可分为主动采样和被动采样，主动采样仍然占据着主导地位，但被动采样的应用也越来越广泛。被动采样研究和应用的范围还将进一步扩大，会更加关注一些中等极性、极性和离子性污染物的研究，着重是对一些新型污染物的研究。被动采样更加关注采样过程中是否能够保证质量及控制质量，使采样方法更加趋于标准化，争取在采样设备微型化、环境友好化、自动化等方面更上一层楼，使方法的灵敏度、准确度和稳定性有大的改善。

在样品前处理方面，固相萃取、加压溶剂萃取和微波辅助萃取等萃取技术将会越来越成熟，趋于完善，并成为标准的方法被采用。固相微萃取技术将更加成熟，纤维种类、萃取对象更加多样，分析成本大大降低，最终在环境监测实践中发挥作用；环境友好型的微型无溶剂萃取技术将会继续有所提高；还有纳米材料、免疫吸附、分子印迹和核酸适体等新技术的采用，将会极大地提高样品前处理的选择性和回收率；微型化、原位化和在线化趋势将得到更进一步的体现。

1）微波萃取

微波辅助萃取法也称微波萃取法，是一种新型的萃取技术，它主要是通过微波能量来提高溶剂萃取效率。该项技术主要是根据物质吸收微波能力的不同，使物质的不同区域受热不均匀，最终导致要萃取的物质从整个体系中分离出来，被介电常数较小的萃取溶液所吸收。与我们常用的萃取方法相比，该项技术具有以下优点：A.极性分子选择的多样性。极性较高的分子在萃取过程中可以获得较多的微波能，可以使其运动速度加快。B.萃取速度快。微波萃取中，盛放试样的器皿不吸收微波且大都是热的不良导体，因此微波直接作用在试样上。试样中的极性分子在微波场中由于高频极化引起介质热损耗而产生强烈的热效应，克服了传统的传导式加热方法温度上升慢的缺点。C.加热均匀。该项技术可以使均匀的微波场受热也均匀，从而不会造成试管的受热不均。D.高效。可以同时进行多个试样的萃取，效率高。

2）超临界流体萃取

超临界流体萃取法是以超临界条件下的流体作为萃取剂，从固体或液体中萃取出特定的成分，从而达到分离的目的。溶质在SCF中的溶解度随着SCF密度的增大而增大，因此在临界点附近，温度和压力的变化会大大的改变SCF中的溶解能力。进行SCF实验时，先使溶质溶解于SCF中，在通过改变温度和压力，降低SCF的密度，使溶质在SCF中的溶解度有所降低，直到析出，最后变成气（C）、固（溶质）两相，从而实现分离。在这一过程中，固体可以分离取出，而气体萃取机则可以实现循环利用。

三、绿色分析分离富集技术

1）采用固相萃取或者固相微萃取技术

固相萃取是一种以柱色谱分离机理为依托，在分离过程中建立起来的试样预处理技术。与液相色谱柱相比，SPE柱一般开口，柱床较短，固定相粒径较大，因此柱效较低，仅适宜分离保留值相差较大的化合物，主要用于液态试样分析前的净化和富集。

固相微萃取是一项以固相萃取为基础，同时又拥有萃取富集及解萃优点的新型试样预处理技术。它就是利用一种特殊的分离装置，首先要把被测部分从样本中提取出来，然后结合色谱进行分析，得出结果。

2）膜萃取

膜萃取技术是现在我们常用的一种萃取技术，它拥有很多优点，不仅高效快速，而且还经济环保，现如今被广泛应用在液态与液态，气态与气态以及液态与气态分离的过程中。该项技术的原理主要是人工或使用天然的方法合成一种高分子薄膜，膜具有选择透过性，我们可以利用这一特性来进行溶质与溶剂的分离和提纯。膜分离方法的驱动力主要是压力差（如反渗透法、气体分离法）、电位差（如电渗析法）、浓度法（如透析法）、温度差（如膜蒸馏法）及化学反应等。

四、绿色分析测试的方法

绿色分析测试的内容与以往有所不同，主要表现在评价的方式的改变。传统分析化学的测试仅仅只是来测量元素所占的百分比以及化合物的总含量或总浓度。然而事实研究表明，污染物的毒性与否，跟它存在的方式、环境及生物过程密切相关。所以，要想对物质的化学环境属性做出正确的分析，首先就是要对其生存的环境和形态进行测定，然后进行分析总结，而相应的测试灵敏度高，速度快、准确性好的原位及形态分析方法是解决这一问题的重要前提，也是绿色分析化学研究的一个重要方向。

1）毛细管电泳法

毛细管电泳在现阶段的生物化学发展过程中至关重要，它是一种物质分离和测试的技术。该项技术主要原理是基于离子或带电粒子在电场的作用下会作定向运动，从而实现分离的目的。高效毛细管电泳技术是指以高压电场为驱动力、在细内径的石英毛细管中、离子或带电粒子基于淌度和分配系数的不同而进行高效快速分离的一种电泳新技术。毛细管电泳高效的一个主要原因是电渗流的产生。电渗流也就是溶液受到外加电场的作用而产生的整体流动的现象。

2）色谱分离法

色谱分析法是利用不同物理化学性质的物质系数、属性或一些其他特性的不同而进行分离的方法。色谱分离法应用广泛，所包括的分离类型和具体的分离技术都有多方面的应用，同时该项技术检测方法也众多，是较为常用的一种技术。若按固定相的几何形状分类，可以分为两大类：一类是固定相装在柱管中，流动相流经柱床使被分离物质分离后依次流出色谱柱的柱色谱法；另一类是固定于平面载板上，在流动相流动的过程中，当它经过固定相的时候，被分离后的物质便会留在固定相上的平面色谱法。然而气相色谱特别适合于挥发性化合物的分离分析，所以在环境化学、石油化工、食品安全和刑侦分析等方面作为常规分析方法发挥着不可替代的作用。尤其是气相色谱与质谱的联合技术，能够在一次进样中同时实现定性分析与定量分析，已成为强有力的分析技术。

3）中子活化分析法

中子活化分析法是活化分析中最为重要的一种分析方法，该项技术的基本原理就是用一定能量的中子、反应堆或加速器，还有可能是带电粒子或者高能r光子来作为轰击粒子去轰击待测试样，然后来确定物质元素成分的定性和定量的分析方法。中子活化分析大致可以分为五步，分别是样品的采集、活化、化学放射分离、核辐射的测量以及最终的数据处理。该项技术应用广泛，可以适用于多元素的同时分析，同时它的灵敏度非常高，多用于大气颗粒物、工业粉尘、固体废弃物等中的金属元素测量。所以它在绿色分析化学方面，能够得到很好的应用。可以有效地分离出化合物中的各种元素，同时精确地对它们进行分析，这对于绿色化学领域无疑又是一大突破。

五、总结

绿色化学在当今社会的可持续发展过程中占据着重要地位，绿色化学技术的发展对于人类所居住环境的改善至关重要。绿色分析化学就是基于绿色分析化学的原理，试着在现有的技术上有所突破，研究出一些新型的技术，更好地为人类服务。今后分析化学的发展方向就是对于人类赖以生存的环境尽量少污染或者不污染，现在的企业应该本着对社会负责，让人们放心的态度来做事，对于环境的保护以及污染的治理，要高度重视，最终给人类营造一个绿色的生存空间。

（作者单位：第五地质矿产勘查开发院）

篇5

考点预测一：化学学科的特点

联合国将2011年定为“国际化学年”，旨在全球范围内彰显化学对社会进步和人类文明的贡献，促进公众对化学的认识和了解，培养、提高年轻人对化学未来发展的兴趣与热情。预测2012年高考中将会以化学学科特点为命题内容，考查考生对化学科学特点的理解，例如化学学科研究的对象、解决的问题等。

例1 为纪念化学学科所取得的成就以及对人类文明的贡献，联合国将2011年定为“国际化学年”。下列对化学学科的认识中错误的是（ ）

A. 化学为人类研制了新材料

B. 化学的发展导致了生态环境的恶化

C. 化学为人类提供了新能源

D. 化学已成为生命科学的重要基础

解析 化学是基础自然科学，能够引领相关科技的进步，A对、C对、D对；化学的发展有时会污染，但并不是导致生态环境恶化的主要原因，生态环境的恶化更多的是人为原因，B错。

答案 B

考点预测二：国际化学年的主题

中国是IUPAC的国家会员国，作为化学大国，中国积极响应联合国决议，在2011年期间，以“化学•我们的生活，我们的未来”为主题，举办 “国际化学年在中国” 系列活动。预测2012年高考中将会以国际化学年主题为命题内容，考查考生对国际化学年主题相关说法的理解。

例2 联合国决定2011年为“国际化学年”，以纪念化学所取得的成就以及对人类文明的贡献为宗旨。下列提法不符合其宗旨的是（ ）

A. 化学是一门创造新物质的科学，是自然科学中创造新物质最多的科学领域

B. 普及化学知识，宣传化学贡献，提高公众科学素质

C. 让公众更多地了解化学为满足社会需求所作出的贡献，鼓励人们尤其是青少年学习化学的兴趣，激发他们创造未来化学的热情

D. 推广食用不含任何化学物质的绿色食品

解析 绿色食品是无污染的安全、优质、营养类食品的统称，推广食用绿色食品是符合“国际化学年”的宗旨，但是绿色食品不可能不含任何化学物质，D错。

答案 D

考点预测三：居里夫人的成就

居里夫人研究放射性现象，发现镭和钋两种天然放射性元素，于1903年和丈夫皮埃尔•居里及亨利•贝克勒尔共同获得了诺贝尔物理学奖，1911年又因放射化学方面的成就获得诺贝尔化学奖。预测2012年高考中将会以居里夫人的成就（放射性元素镭和钋）为命题内容，考查考生对同位素的理解、物质结构、元素周期律的应用等。

例3 1898年7月和12月，居里夫妇先后发现了“钋”和“镭”，轰动整个科学界。据报道，俄罗斯的前特工利特维年科死于放射性元素钋―210（21084 Po）中毒。下列有关钋―210的叙述正确的是（ ）

A. 钋―210使人中毒的主要原因是因为它是重金属，能使蛋白质变性

B. 钋元素的近似相对原子质量为210

C. 钋―210是钋的一种同位素，原子核内中子数与质子数之差为42

D. 钋元素位于元素周期表中第6周期ⅤA族，属于氮族元素

解析 钋―210为重金属，能够使人体所含蛋白质变性，从而引起中毒，A对；钋―210的近似相对原子质量为210，但钋元素的近似相对原子质量应该是钋元素的各同位素的质量数乘以该同位素原子在自然界所占原子个数的百分数，B错；钋―210的质子数为84，中子数为210-84=126，中子数与质子数之差为42，C对；钋元素位于元素周期表中第6周期ⅥA族，属于氧族元素，D错。

答案 AC

考点预测四：趣味化学实验

为扩大“国际化学年”在公众中的影响，促进公众对化学的正确认识和理解，激发青少年学习化学的兴趣和热情，中科院化学部、中国化学会在全国范围内举办“触摸化学、感受魅力”2011国际化学年全国趣味实验设计大赛。预测2012年高考中将会以获奖创新实验、趣味实验、微型实验等为命题内容，考查考生对化学实验所涉及的化学原理进行分析。

例4 已知：含Fe2+的溶液与铁氰化钾K3［Fe（CN）6］溶液反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀，离子方程式为：3Fe2++2［Fe（CN）6］3- Fe3［Fe（CN）6］2。现用下图装置在浸有铁氰化钾浅黄色溶液的滤纸上写出蓝色的字“神奇的化学”，据此判断下列说法正确的是 （ ）

A. 铁片发生氧化反应

B. 直流电源的b极是负极

C. 阳极反应为：［Fe（CN）6］3-+e- Fe2++6CN-

D. “电笔”笔尖材料是铁，其电极反应为：Fe-2e- Fe2+

解析 蓝色的字“神奇的化学”是Fe3［Fe（CN）6］2显示蓝色，则“电笔”笔尖在直流电的作用下提供Fe2+，发生氧化反应：Fe-2e- Fe2+，作阳极，C错，D对；由于“电笔”为阳极，则电源的b极是正极，B错；铁片与电源的b极（负极）相连，为阴极，发生还原反应：［Fe（CN）6］3-+e- ［Fe（CN）6］4-，A错。

答案 D

考点预测五：化学科普知识

我国举办了“国际化学年在中国”系列活动，包括“科学讲坛”国际化学年专题科普讲座、化学科普展览、化学开放日、化学企业科普进校园等系列科普活动。预测2012年高考中将会以化学科普知识为命题内容（STSE试题），考查考生对化学与科学、技术、社会的相互关系的理解。

例5 2011年2月19日“国际化学年在中国”科普活动在中国科技馆正式启动。下列和化学有关的说法中不正确的是（ ）

A. 牙膏中含有甘油，起到保持湿润的作用；添加的二氧化硅则用于增强牙膏的摩擦作用和去污效果

B. 化学家合成和分离了超过4500万种物质。化学合成和分离技术为信息技术、生物技术、航空航天技术等奠定了物质基础

C. 科学家从石墨晶体中剥离出单层的石墨片，制得了石墨烯，这是迄今发现的强度最大的高分子化合物

D. 同位素示踪法、利用核磁共振技术检测化学反应的中间体等方法是研究化学反应历程的重要手段

篇6

一、高中化学实验现状调查与分析

以问卷调查方式收集数据，结合个别访谈和教学实践，了解目前高中化学实验课堂状况。调查的项目包括实验课程资源、实验开设情况、师生实验态度与认识、实验课教学的方法、实验评价、师生关系等43个问题，向福建省内12所普通高中的54名高中化学教师发放问卷，收回有效问卷52份；向一所农村普通中学的568名高二学生发放调查问卷，收回有效问卷560份。对问卷调查进行统计和分析，得出如下结果：

1.实验课程资源

各所学校由于地区、学校级别的不同，实验课程资源的丰缺程度差异较大，尤其是农村的普通中学，实验课程资源的现状已很难满足教学的需求。不少学校化学实验室数量少，班级数与实验室数量的比值，平均约为9:1，实验室的周转较为紧张；近几年，多数学校已适应新课程改革的要求，添置和更新了一些实验仪器和化学药品，但要保证学生的分组实验，仍达不到新课标的要求；专职的实验员很少，尤其是经验丰富，受到专业训练的实验员，更是稀缺；大多数学校的化学实验课由任课教师担任，工作量大，教师开设实验课的积极性不高，在课后向学生开放实验室或开展自主探究活动的更少；高中教师和学生对课程资源的需求也有很大的差异，教师认为新课程最缺乏的课程资源是各类教学资料和仪器设备、人力资源、校内外活动场所，学生则认为最缺乏的课程资源是网络资源和校外资源。因此，积极开发与利用课程资源，创设良好的环境是一项重要而急迫的任务。

2.实验课开设、教学及评价

教师普遍认识到实验对于强化学生科学探究的意识、培养学生创新精神和实践能力的重要性(占88.4%)，也开展了对化学实验教学方法、手段及材料改进等方面的研究，积累了一些成功经验(约占23%)；学生对实验，尤其是对能激发学生思考、创新的探究性实验表现出强烈的好奇心和积极性，而对于那些按部就班的验证性实验则兴趣索然；但受应试教育的影响以及各种条件的限制，如教师任教课时过多(平均每周12～14节，不包括辅导课)、实验药品与设备不齐全、实验时间有限等，演示实验开设率低于80%的占76.8%，学生分组实验次数较少，每学期低于3次的比例为56.5 %；教师习惯开设的是验证性实验(约占86.3%)，学生则喜欢增加探究性实验的开设(比例为65.4%)；这也说明了主观认识与客观实际之间，还是有着比较大的差距。教师在实验课堂上的教学，大多是先讲授知识，而后组织学生实验的单向传授模式(占84.6%)，侧重于实验的知识技能和操作技能，忽视了学生科学探究能力的培养和科学思维的训练，师生之间的交流互动较少；实验评价以纸笔测验理论知识和实验操作能力测试为主，教师是评价的唯一主体，学生不参与评价(占96.1%)，对学生的科学意识及创新能力的过程性评价几乎是空白，这种传统的唯分数评价显然不符合新课程标准的要求。

二、优化高中化学实验生态课堂的策略

教育生态学认为，真正的教育必须直面生命，满足生命发展的需要，彰显生命的活力，提升生命的质量，让教育真正成为生命的诗意栖居地。只有实现教师、学生和环境各要素之间的交互性、动态性和生成性的和谐统一，课堂教学才能充满朝气和活力。结合问卷调查分析和教学实践，我们尝试着在实际的化学实验教学过程中，从以下几个方面优化实验课堂，营造宽松、民主、自由的生态课堂氛围，提高实验教学效果。

1.转变教师的角色，建立和谐的师生关系

教师和学生都是课堂生态主体之一，化学教师角色的重新定位与师生关系对于实验生态课堂的优化起着极其重要的作用。化学教师要突破传统的知识输出者的角色，摆脱填鸭式的机械教学模式，致力于通过引导学生实验来激发学生学习化学的兴趣，启迪学生的科学思维，促进学生学习方式的转变；教师要树立与时俱进的信息观念，提升信息处理和利用的能力，引导学生探求和选择可用、价格低廉、污染少的实验教学资源，尽可能创设安全、环保、自主、探究性的实验环境，为实验教学方式的改革和创新提供条件；教师要彻底摒弃专制的领导者角色，成为学生探究的伙伴和促进者，尊重和理解学生，创设轻松而又富有活力的课堂环境，形成师生间宽容、平等、信任的心理氛围。

2.合理开发和利用课程资源

合理开发和利用现有的课程资源，创造条件开设绿色实验，是提高实验教学效率，推动实验生态课堂发展的重要途径。

(1)积极利用校内外的课程资源。一方面，需要学校加大投资力度，购置必需的教学仪器设备等，保证学生分组实验的开设，并对校内的各类教学设施进行优化整合，提高使用率，尽可能创造条件鼓励学生开展探究实验活动；另一方面，教师要实现由“教教材”的教书匠转变为“用教材教”的教学行动研究者，拓展延伸和选择增补教材中的内容，深化学生对知识的理解；与实验室管理人员密切合作，落实和规范实验室的管理，根据新课程对实验的要求以及学生的年龄特点布置好实验室，营造科学探究的氛围，对学生起到潜移默化的教育作用；要紧密结合当地的实际情况，因地制宜地开发和利用有地方特色的实验课程资源，使学生在现实生活的背景下学习化学，加强与现实世界的联系。

(2)信息技术资源与化学实验教学的整合。有条件的学校，教师应积极参与校园网的建设，适时更新、充实课程资源库，引导学生主动获取需要的信息资料；也可以通过校园网上的BBS和聊天室，及时获取学生的反馈信息，了解学生的学习动态，给予恰当的指导，以达到对教学个性化的辅导和监控。一些危险性大、成本较高、不适合学生操作的实验，可以通过多媒体课件演示与化学实验操作模拟有机的结合，生动、直观地显示出来，弥补传统教学媒体的不足，对提高教学质量有一定的帮助。

(3)参与动态生成性课程资源的开发。教师结合实验内容，尽可能创设灵活的、实践性强的教学情境，引导学生自主探究、师生和生生双向或多向的互动交流，不断迸发出智慧的火花或产生困惑，教师要善于发现、及时捕捉和利用这些动态生成的课程资源。

3.开展绿色化学实验，实施绿色评价

化学实验的绿色化是构建化学生态课堂的基本保证。教师要树立绿色化学的观念，努力去发展新的、对环境更友好的化学实验，以防止化学实验对环境的污染和对学生造成的伤害；同时引导学生了解绿色化学、接受绿色化学的理念，培养学生的社会责任感。例如，和学生一起共同探讨怎样设计绿色化学实验，在保证实验结果的基础上如何减少试剂用量与浓度，用什么方法改进实验装置以尽量避免有害气体外逸或液体泄漏，怎样循环使用溶剂和充分利用反应产物，如何利用课内外实验渗透和加强环保教育等。通过开展绿色实验，不仅能使实验者在安全、环保的环境中学习和工作，强化了环保意识和绿色化学意识，更培养了创新精神，发挥学生的主动性、创造性，使化学实验课堂更加绿色、生态。

化学实验的绿色评价就是要求教师要创设生机盎然、和谐共生的绿色评价环境，积极倡导评价目标的多元化和评价方式的多样化，提倡对不同的学生采用不同的评价标准和方法，尊重学生的个体差异，关注学生未来发展的潜力，坚持终结性评价与过程性评价相结合、定性评价与定量评价相结合、学生自评与他人评价相结合，使学生在评价中充分发挥潜能，提升自我，获得全面的发展。

三、结束语

伴随着新一轮的基础教育课程改革的不断深入，化学实验的重要性日益凸显。普通高中化学课程专门设置了“实验化学”的模块，其目的是使学生通过以化学实验为主的多种探究活动，训练学生的科学方法，强化科学探究的意识，培养学生科学的创新精神和运用化学实验解决问题的实践能力。但目前在高中化学实验课堂依然存在着课堂生态单调乏味、机械训练的“生态失衡”现象，严重阻碍了新课程理念的实施。因此，如何从教育生态学的视角，探索构建一种和谐、自主、开放、动态生成的实验生态课堂，促进师生的可持续发展，是实现高中化学实验教学效果最大化、最优化所亟待解决的问题。

参考文献

[1] 冯建军.生命化教育[M].北京:教育科学出版社,2007.

[2] 汪忠.新编生物学教学论[M].上海:华东师范大学出版社,2006.

[3] 刁成海.构建高效生态课堂促进师生和谐发展[J].现代教育科学,2009,4.

篇7

1基础化学原理绪论课的重要性

一门课程的绪论课讲授得如何，直接影响到学生对教师及教材的推测评价。如果绪论课没讲好，学生一开始对这门学科的性质、重要性不清楚，自然就会影响以后的听课效果和学习积极性。基础化学原理是一门重要的基础课，并且面对大一新生开设，所以在使学生树立正确的学习态度、培养独立学习能力以及促使其尽快适应大学阶段的学习规律等方面都起着重要的不可替代的作用。在教学过程中我们发现，多数大一新生在入学初期不能积极主动应对角色的转换，对自己所属专业知之甚少，特别是对于基础化学原理课程的重要性及其与专业课的关系几乎一无所知，因而往往忽视对该课程的学习。为了解决上述问题，我们认为教师必须重视基础化学原理绪论课的教学，精心设计教学内容，使学生在学习该课程的第一时间，就能清楚地认识到学习本课程的重要性和必要性，激发学生学习本课程的兴趣和责任感［1］，初步了解大学的学习规律和学习方法。

2教学内容设计

(1)关注化学学科发展，讲授内容与时俱进。化学学科随着时代的发展而不断发展，所以基础化学原理绪论课的讲授内容必须能够体现化学学科的发展。比如在向学生介绍化学的定义时，需要使学生认识到化学的定义有一个逐渐演变的过程。在19世纪，化学被认为是原子的科学，发现新元素是19世纪到20世纪上半叶化学科学的前沿;随着20世纪下半叶科学的迅速发展，化学的主要任务不再是发现新元素，而是合成新分子，所以化学被认为是分子的科学;进入21世纪，由于化学的研究对象和研究内容大大扩充，研究方法大大深化和延伸，化学被认为是研究泛分子的科学［2］。泛分子可以分为原子、分子片、结构单元、分子、超分子、高分子等10个层次。鉴于课时及学生的知识水平有限，笔者没有对这10个层次一一讲解，而是以艾滋病毒(HIV)与C60能够形成超分子，从而利用C60可以抑制HIV为例，简单介绍超分子的概念，使学生对当今化学学科的研究对象认识更加深刻，且对化学这门学科有了一个崭新的认识。

(2)根据不同专业因材施教，树立专业思想和信心。对于不同专业的学生，绪论课讲授的内容应与其专业有一定联系。本文以授课对象是化学工程专业的学生为例，说明绪论课在内容设计上要有针对性。在向学生讲解化学学科在科学领域及国民经济发展中的地位时，为说明化学技术能创造出巨大的经济效益，笔者着重向学生介绍2007年度国家最高科学技术奖获得者闵恩泽教授。他接连攻克重重难关，最早研制出了我国炼油工业急需的催化剂，奠定了我国炼油催化剂发展的基础。之后我国炼油催化剂品种不断丰富和齐全，并形成系列，不但大大满足了国内炼油生产的需要，也使我国逐渐成为世界少有的裂化催化剂出口国之一。丰富生动的实例使学生认识到从事化学化工行业大有用武之地，而当务之急是学好基础课程———基础化学原理。在向学生介绍化学学科的发展趋势时，我们引用了徐光宪院士的观点“21世纪的化学研究有六大趋势”［2］，针对化学工程专业的学生，笔者重点向学生介绍这六大发展趋势中的第四和第五大趋势。首先向学生介绍第四大趋势即合成新分子和新材料仍是化学学科的主要任务，以满足人类生活和高新技术发展的需要。之所以向学生重点介绍第五大趋势即造成污染的传统化学向绿色化学的转变是必然的趋势，是因为传统的化工企业在满足社会发展需要的过程中，也同时带来很多严重的负面问题。此时应向学生明确指出，化学化工行业不是环境污染的罪魁祸首，化学是能够治理环境、保护环境的。作为一名化工专业的学生，更加有责任学好化学、用好化学，以保护我们的生存环境。由此引出“走绿色化的道路是化学工业发展的唯一出路，也是必然趋势”。此外，根据学生的反馈信息，大一新生已对今后的就业密切关注，所以我们在绪论课教学中对学生今后的就业前景进行了简单介绍。通过以上有针对性的介绍，能够使学生对本专业具有更加深刻的认识，同时使学生坚定了献身化学化工事业的信念和决心。

(3)密切联系实际，旁征博引，使教学内容具有时代性和趣味性。如果教学内容枯燥无味，仅仅是一些定义和原理的简单堆积，就不可能吸引学生的注意力，收不到应有的教学效果。为了讲好绪论课，我们充分利用期刊及网上资源，搜集了许多新资料，并利用多媒体向学生提供了大量与教学内容相关的自然、人文图片以及动画等资料，力求使教学内容具有时代性和趣味性。比如无机化学与分析化学的研究内涵就是通过具体实例(如某著名进口品牌化妆品检测出禁用成分铬和钕)引出的:通过介绍铬与钕的特征与性质引出“无机化学是研究所有元素的单质和化合物的组成、结构、性质和反应的学科”;通过引用检测机构对铬和钕含量的测试结果指出“分析化学是研究物质组成成分及其含量的测定原理、测定方法和操作技术的学科”。资料的搜集和整理以及图文并茂、生动有趣的多媒体课件的制作需要花费大量时间和精力，但为了提高绪论课教学质量，这个过程是必不可少的。

(4)推荐一些重要的化学学科参考资料，营造一定的学术氛围。为满足大一新生的求知欲，初步培养和锻炼学生的科研兴趣与能力，在绪论课中介绍一些国内重要的专业性期刊及查阅专业文献的途径和方法是必要的［3］。我们结合基础化学原理课程内容，向学生介绍了中国化学会主办的《分析化学》和《无机化学学报》、中国科学院上海有机化学研究所主办的《化学学报》、吉林大学和南开大学主办的《高等学校化学学报》等，这些期刊登载的无机化学、分析化学等领域研究论文，反映了这些学科的最新研究成果和国内外发展的最新动态。由于学生刚进入大学，对以上教学内容的接受与领会需要一个过程，但通过以上做法，在绪论课教学中营造了一定的学术氛围，开拓了学生的视野，并启发了学生的科研意识。

篇8

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）10-0034-03

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验作为化学学习和研究的重要手段，在巩固和加深学生对化学基本理论和基本知识的理解，培养学生观察、分析、解决问题的能力，以及提高学生的实践动手能力中起着举足轻重的作用[1-3]。无机化学实验是高等院校化学及化学相关专业所开设的第一门必修实验基础课，学生的基本实验技能和良好的实验习惯都是通过该门课程来学习和养成的，该门课程的教与学也是大学新生学习方法和学习思维从高中到大学转变的关键一步。然而，无机化学实验在开设的过程中会产生各种形式的废弃物，虽然实验教学中每个学生用的化学试剂的量并不是很大，但大量的学生不断地开展实验也会出现积少成多、聚沙成塔的效果，尤其是一些毒性较强的废气、废液，不仅对环境造成污染，也对实验教师和学生的身体健康产生不良影响。所以，如何对无机化学实验的教学内容和教学方式进行改革，在保证教学质量的前提下，减少实验过程中有毒试剂的用量和废弃物的排放量，提高试剂的利用效率，已成为我们迫切需要解决的问题。

21世纪以来，随着工业的发展，化学在改善生活的同时也带来了诸如酸雨、温室效应、水体和土壤的重金属污染等各种环境问题。作为教师，在讲授化学化工技术发展的同时，重视技术对环境造成的冲击，对学生进行绿色化学教育也是十分必要的。绿色化学是指用化学的技术和方法减少或杜绝那些对人类健康、社会安全、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。它的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，从而实现过程和终端的零排放或零污染。绿色化学实验室是以绿色化学思想为准则，将绿色化学的原则应用于实验室，解决实验室与环境污染之间的矛盾，使实验室能更好地服务于教学和科研。在无机化学实验教学和实验室管理过程中渗透绿色化学教育思想和理念，不仅可以实现化学实验的绿色化，更重要的是让学生在大学起始阶段就学会用绿色化学原则思考问题和解决问题，培养他们具有深厚的环保意识。

一、实验内容选择的绿色化

要实现无机化学实验教学的绿色化，就必须要对实验教学内容进行绿色化的改革和创新，筛选与化学学科进展相关的实验项目，删去内容陈旧、仪器落后、教学效果不佳的实验项目；增加与甘肃农业大学教师科研方向相近的体现学科发展前沿、适合实验室开设并有利于提高学生实验能力的实验项目；替换环境污染严重、对师生身体健康有危害的实验项目；对现有必须开设的实验项目进行改进和优化，并让学生参与改进和优化实验的过程。即选择实验项目时要尽量选择既能保证学生的基本实验技能得到训练，又对环境产生影响较小的环保型实验项目，从源头上减少有害废弃物的排放。如“硫酸铜的制备与提纯实验”的主要目的是让学生进一步练习并熟练掌握加热、蒸发、减压过滤、重结晶等基本操作，弄清重结晶提纯物质的基本原理，但该实验会产生大量有毒的二氧化氮气体，且铜离子作为重金属离子进入环境对动植物和人类的危害也较大，因此我们将实验项目换成了“转化法制备硝酸钾”，其既可以达成相关的基本操作练习和使学生掌握重结晶提纯原理的实验目的，也将因实验产生的废弃物给环境和人体带来的危害降到最小。

二、实验教学方式的绿色化

（一）微型化实验方法的引进

微型化实验是在微型化学仪器中进行实验，它崛起于20世纪80年代的美国，是一种以尽可能少的化学试剂获得较明显和准确的化学信息的实验教学方法，也是实现实验室教学绿色化的主要途径[4]。元素及其化合物性质实验是无机化学实验的重要组成部分，对于高校学生化学综合实验能力的培养有着不可或缺的重要作用。该类实验所用的药品种类多达上百种，涉及有毒性的钡盐、锡盐、铬酸盐、铅盐及易挥发的四氯化碳、乙醚、戊醇等有害物质，而且在实验的过程中还会释放出刺激性或毒性气体如硫化氢、氯气、二氧化氮、二氧化硫等，对环境和实验人员的健康造成很大的危害。对此类实验进行微型化改革，既可以有效减少实验室“三废”的排放，降低实验成本，也可以缩短反应时间，给学生更充足的时间去思考或探讨实验的现象和机理。常规元素实验多数是在试管中进行，为观察到明显的现象，所用试剂的量相对来说还是比较大的，如果将反应容器改为点滴板或井穴板，就可以大大减少试剂的使用量，而且多孔的设计也可以同时进行多个实验，利于学生观察对比不同的实验现象[5]。同时使用带有刻度的小试管和多用滴管可以在取液时更加准确快速，实验结果的准确性和严密性并不亚于常量实验。对于显色的性质实验，在达到让学生通过实验了解该反应现象存在的实验目的的前提下，“滤纸试验”用起来更方便简单且现象明显[6]。如二价镍的鉴定是加丁二酮肟（镍试剂）生成鲜红色的沉淀，在滤纸上进行该实验不仅产生颜色鲜艳的产物，而且实验后不需进行废液回收和仪器洗涤，大大降低了实验成本。

（二）实验装置的积极改进

对无机化学实验的装置进行积极的优化改进，使一些无机合成实验在反应原料减量的同时，取得较好的教学效果并减少废弃物的排放。硫酸亚铁铵是一种复盐，在工农业生产和医药上都是重要的合成原料，它的制备是无机化学实验课程的经典实验之一。该实验不仅可以让学生了解复盐的一般特征和制备方法，还能综合训练学生的蒸发、浓缩、结晶、干燥、过滤等相关的一系列基本操作。常规的硫酸亚铁铵的制备是将4.0 g铁屑经过10%碳酸钠煮沸除油后与3mol/L的硫酸30 ml反应生成硫酸亚铁再与等摩尔硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵晶体。该方法存在着试剂量大、污染严重、产品质量不高、耗时较长等缺点。我们的实验则采用1.0 g铁屑与3mol/L的硫酸8ml在锥形瓶中采用水浴加热控温60℃的方法，锥形瓶通过橡胶塞和玻璃弯管与安全瓶相连，安全瓶再通过玻璃弯管连接尾气接收瓶[7-8]。该装置既可以通过封闭控温系统减少水分蒸发，避免生成的硫酸亚铁被氧化，又可以将废铁屑与硫酸反应时产生的硫化氢等有毒有害气体吸收，减少对环境的污染和人体的危害。

“硫代硫酸钠的制备”也是大学本科无机化学实验课程中经常开设的一个综合实验项目，该实验通常采用的方法是将亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫，生成的二氧化硫和硫化钠反应得到新制备的单质硫之后再与亚硫酸钠合成出硫代硫酸钠。该方法所用装置复杂，操作繁琐，学生按此法进行实验，灯用酒精消耗量大，实验的反应时间较长，且在实验过程中常发生倒吸和二氧化硫泄漏的现象，产率较低，有时甚至可能得不到产品，产品形态也不是很好，经常是白色粉末状而非晶形。微波辐射法是近年在化学合成中备受关注的一种方法[9]，通

过微波照射合成物质已应用于不同的研究领域，我们将其用于硫代硫酸钠的制备中，以亚硫酸钠和硫粉在水溶剂中置于微波炉加热，通过对反应时间、火力大小、结晶方式等实验条件进行优化，获得了一套较为成熟的实验方案，实验的效果良好。利用微波辐射法制备硫代硫酸钠，改变了传统的酒精灯加热的方式，既可以让学生了解一种较新的合成方法，也可以利用微波加热快速、均匀的特点，节约能源，缩短反应时间，提高制备产率，减少对环境的危害。

（三）现代化教育技术的应用

随着现代科学技术的发展和进步，一些新的实验方法和现代化教育技术层出不穷，因此需将能反映学科发展新动向和具有良好教学效果的教学手段及时充实应用于无机化学实验的教学过程，改变过去教师演示为主、学生训练为辅的教学模式。随着多媒体技术的发展，传统的实验教学也逐渐摆脱了单一模式而逐渐向多样化发展，这其中微视频以其短小、内容广泛、形态多样等特点受到教师和学生的青睐。微视频一般是指播放时长在30s到20min左右的视频短片，它可通过电脑、手机在网络社交媒体如微信朋友圈、QQ空间等传播交流，制作简单、可随时随地拍摄并可重复播放是其最大特点。

在无机化学实验的授课中，除了实验室安全操作和实验基本技能操作可以制成微视频以利于学生在课前和课后观看学习之外，通过微视频与课程网站相结合，将一些毒性较强、危害较大或者实验成本较高的实验内容制成微视频的形式，让学生既可以有直观的印象，便于理解掌握实验的原理，也可以减少对环境的危害，实现化学实验的绿色化。比如三氧化二砷的性质、二氧化氮的性质和制备、砷酸盐的性质等，这些实验内容因其具有高毒性而在无机实验开设中被渐渐取消，现在将其制成微视频的形式则可让学生观察相关的实验现象从而对抽象的理论知识产生具体的印象。另外将多媒体教育技术与计算机模拟实验结合，一些传统的污染性高的实验，以模拟实验取而代之，学生通过相关软件进行操作，不仅可以实现实验室的“零污染”，也可促进学生学习兴趣的提高。

三、废弃物处理的绿色化

无机化学实验室的废弃物主要是各种化学废液，固体废弃物和废气较少。化学废液根据其危险特性一般包括具有较强腐蚀性的酸碱废液、较强毒性的金属盐溶液和少量的有机溶剂等，这些废液如果随意倾倒和排放，不仅会腐蚀下水管道，还会对水质环境和生态系统产生危害。无机实验室废弃物的处理要想实现绿色化，主要从以下几方面入手。

1.分类回收：尽管无机化学实验室产生的废弃物种类较多，但基本上都是已知的种类，实验室管理人员要清楚每一种化学试剂和药品的危险性，根据实验室所做实验项目的类别，分类摆放不同的回收缸，做好废液回收和标记工作，简化后续处理的难度。同时尽可能将回收缸放置在通风橱中，定期检查废液收集量，积累到一定程度就及时处理，避免长期放置废液。

2.区别处理：废液在回收处理之前需要判断其具体性质，掌握化学废液的简单处理办法。针对回收的酸碱废液，可以进行中和处理，检验中和液的pH值基本在7左右即可，中和之后的废液直接倒入下水管道中并用大量水冲洗。而对有毒有害的金属盐类废液则采用沉淀法如硫化物沉淀法分离镉、汞离子，絮状沉淀法分离铝、锌离子，氧化还原沉淀法除铬离子等[11]，同时将过滤之后的沉淀物保管好后送危险废弃物处置中心统一处理。少量的有机废弃物元素组成相对简单的除了回收再利用外，不可回收的则采用焚烧法处理；氯仿、四氯化碳等易挥发有机溶剂可在回收瓶上面覆盖一层水，减少其挥发；不适合焚烧的废弃物如戊醇则可采用吸附法将废液中戊醇浓度降低到一定程度之后再排放。

3.循环利用：高校化学实验室通常包括无机、有机、分析、物化等专业实验室，一个实验室产生的废弃物，处理之后可能变成另一个实验室的实验原料或辅助物。如将无机化学实验回收的乙醇溶液作为有机化学实验的原料通过蒸馏得到较为纯净的乙醇可以作为灯用酒精；将含汞的废液调节pH到8—9后加硫化钠生成硫化汞沉淀，再加入硫酸亚铁作为共沉剂，过滤后，清液排放，沉淀可再制成汞溶液[10]；实验室常用的铬酸洗液失效后进行浓缩冷却，再用高锰酸钾进行氧化滤去生成二氧化锰，沉淀后可以再用；银盐沉淀法得到的副产物氯化银，通过锌粒置换法可以回收金属银；酸碱废液较多的时候还可以通过自然蒸发技术提取盐类等可再利用产品，制得的粗盐可用于粗盐的提纯与分离实验，也可作为防冻除冰剂等[12]。

四、教学过程中绿色化学意识的培养

篇9

〔中图分类号〕 G633.8〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004―0463（2008）07（B）―0023―01

探究性化学实验是化学探究中最重要的探究方式，也是化学学习中最主要的学习方式。通过以化学实验为主的多种探究活动，帮助学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的改变，培养他们的创新精神和实践能力，是化学教学的基本理念。而通过化学实验探究教学构建“三维目标”体系，更是培养学生科学素养的重要途径。

一、 以探究性演示实验来培养学生的科学意识

演示实验能使学生具体地认识物质的外部特征，以及物质在发生变化时所需要的条件、现象和规律，对学生形成化学概念、原理具有不可替代的作用。同时，演示实验还可帮助学生模仿教师的规范操作以提高技能，以及学习教师严肃认真的工作态度，养成严谨良好的探究习惯。现行高中化学教材有一半以上的演示实验都是先有结论的验证性实验，我们应尽可能地把这些实验改为探究性实验，以培养学生的科学意识。例如，我在讲授氢氧化亚铁的制备时，用长滴管吸取氢氧化钠溶液，然后将滴管尖端插入盛有少量新制备的硫酸亚铁溶液的试管底部，再慢慢挤出氢氧化钠溶液，看到生成的白色絮状沉淀很快转化为灰绿色。我问学生，氢氧化亚铁是什么颜色？有两种回答：一是白色沉淀，灰绿色是溶液中溶解的氧气将氢氧化亚铁氧化的结果；二是灰绿色沉淀，由于刚开始生成的沉淀量少，因此看起来好像是白色的。我没有及时下结论，而是和学生一起进行探讨。师生共同提出了以下解决方案：①把蒸馏水煮沸除掉氧气，冷却后再配制氢氧化钠和硫酸亚铁溶液；②在配制好的溶液上方加一定量的苯隔绝空气；③在做实验的试管中先加入少量的硫酸亚铁溶液后再加一定量苯隔绝空气。我找了几名学生利用课余时间按照设想做准备，并让他们在下一节课进行演示，均得到了长时间不变色的白色絮状沉淀。之后我们再在一支试管的白色沉淀中插入玻璃管，注入空气，很快就看到沉淀变成了灰绿色，最后变成红褐色。这种成功解决问题的探究实验，激发了学生的学习热情、探究兴趣，充分调动了学生学习的积极性和主动性，是培养学生分析和解决问题能力的有效途径。

二、 以实验室为主阵地来培养学生的科学精神

实验室是学生进行探究活动的摇篮，更是培养学生顽强意志和科学探究能力，以及体验探究全过程的主要场所。学生体验的过程越完整，内容越丰富，探究的层次就越高。例如，测定加热酒精和浓硫酸的混合物后制取的乙烯中含有的成分及含量。这样的探究性实验学生要经过分析推测、查阅资料、拟定实验方案、制订实验步骤、选择实验仪器、确定实验药品、进行数据处理等过程。为了避免消耗学生过多的时间和精力，教师在及时引导的同时要注意不能破坏学生思维的系统性，真正做到“教为主导、学为主体”的和谐统一。这样的探究性实验不但在客观上要求学生必须正确规范、科学地完成每一个基本环节，而且从主观上也约束学生要如实地记录实验数据，并对实验数据进行真实的处理和分析，即使达不到预期的要求，也不能气馁，更不能随意编造数据，而要认真地进行分析并查找原因。这无疑对学生吃苦耐劳、勇敢顽强的作风，科学知识与技能的掌握，严肃认真、实事求是的科学态度的培养起到了导向作用。

篇10

关键词：高中化学 实验新体系 构建

经过前期的研究工作，我们认为，我国的高中化学实验内容体系已趋于老化，存在的主要问题有以下几点：体现现代科技发展水平的实验内容太少；联系生产与生活实际的实验内容不多；验证性实验比例过大，探究性实验比例过小；定量化学实验安排甚少；一些对实验室造成严重污染的实验仍然保留；实验内容知识性太强，趣味性不浓。为此，我们整理和归纳了国内外20多部中学化学实验专著和教材中的实验，并形成实验目录，主要目的是构建高中化学实验新体系。仔细分析这些实验的内容特点，我们认为，自20世纪80年代以来，随着国内外高中化学课程改革的不断深入，化学实验改革也迅速发展。尽管在不同时期，高中化学实验改革的侧重点不同，但总的说来，为配合课程改革的要求，国内外高中化学教材都对实验内容进行了一些较为明显的调整，改革的思路主要有以下几个方面。

1、注重联系生产与生活实际

近年来，化学实验的改革正朝着生活化的方向发展。例如，美国《社会中的化学》里的部分实验：牛奶分析，维生素C的分析，食物中铁含量的测定等；又如，《今日化学》（实验手册）中的部分实验：弄清呼吸器是如何工作的（选做），制备碘酒，弄清白酒中含有多少酒精（选做），测试清洁剂的性质，制取肥皂并测试其性质，比较肥皂清洁剂和非肥皂清洁剂，实验室制备并测试漂白粉，我们的食物里有什么，找出合适的添加剂防止苹果变成棕色，用化学的观点比较抗酸性药片等。这些实验选材广泛，设计新颖，贴近社会、贴近生活，将化学变化原理寓于生产与生活实际之中，较好地发挥了实验的动机功能，有利于激发学生的学习兴趣，必然会收到良好的教学效果。在高中阶段，学生接触社会的机会有限，通过实验来了解化学在实际中的运用，可以说是一条很好的途径。

2、引入定量化学实验

定量化学实验是科学研究的主要手段之一，它对于学生科学态度和科学方法的培养尤为重要，是训练学生科学研究能力的有效手段。国外化学教材中定量化学实验的比例较大。例如，美国的《现代化学》中就引入了大量的定量化学实验：测定氧化镁的实验式，化学反应中质量与物质的量的关系，化学计量与重量分析，测定二氧化碳三相点的压力，比色法与物质的量浓度，测定蛋壳中碳酸钙的含量，食醋中醋酸的百分含量，化学反应速率，测定醋酸的Ka值等。这些实验要求学生测量各种数据，并在定量观察的基础上做出计算和推论。我国由于经济条件的限制，现行教材中涉及的定量实验相当少，高中能开设的定量化学实验也特别稀少，因此引入定量化学实验任重道远！

3、发展微型化学实验

微型化学实验（microscopic chemical experiment或microscopic laboratory），崛起于美国80年代的一些大学，它是指在一些专门设计的微型化的仪器、装置中所进行的化学实验，在不影响实验效果的前提下，将实验药品的用量减少到最低限度（其试剂用量通常比相应的常规实验节省90%以上）。微型化学实验具有2个最基本的特征：一是仪器微型化；二是试剂微量化。由于具有现象明显、操作简便、节省经费、减少污染、安全等优点，微型化学实验发展很快，并在国外中学得到了一定程度上的推广，例如，美国《现代化学》的“实验计划”中列出了22个可供选择的微型化学实验（Microscale Experiments）。微型化学实验特别适合我国的国情，可以将一些微型化学实验进行改进和完善，引入到我国的高中教材中来。

4、增强实验的探究性

探究性实验主要是针对验证性实验而提出的，探究性实验是由学生自己运用实验手段，探索未知的现象或数据，并在获得的现象或数据的基础上概括出实验结论的一类实验形式。一些发达国家对探究性实验的研究比较深入，例如，美国《现代化学》的“实验计划”中就列出了22个技术创建者与问题解决实验（Technique builder and problem-solving ex-periments），这些实验强调科学探究，给学生提供解决实际问题的机会。目前，我国的教材编写者们也对探究性实验的开发做了一些尝试，采取将验证性实验与探究性（研究性）实验相结合的编写方法：（1）增加探究性实验的比例。要求高中化学实验中的探究性（研究性）实验都能体现科学实验的全过程是有一定困难的，但是，体现科学探究的某一过程或一些过程，如实验现象探究、实验结果探究、实验方案探究等，同样可以起到引导学生主动探究的作用。（2）在验证性实验中融入探究性实验的成分，增强验证性实验的探究性和研究性。（3）将验证性实验作为探究活动的一种活动形式，配合思考与分析，以达到探究的目的。

5、强调实验的趣味性

化学实验作为增强学生化学学习兴趣的一种重要手段是其他学科无法比拟的。我国以往的高中化学实验在内容上存在较强的学术味，加上过分强调规范的操作，造成化学实验没有充分发挥其趣味。近年来，我国的教材编写者们对这一问题进行了一些反思和探索，例如，《高中化学》中设置了趣味实验、家庭小实验等，供感兴趣的教师和学生选做。但是，由于受考试、课时等因素的影响，这样的实验往往会被忽视，而且，没有条件的学校根本不能做这些实验。因此，有待于进一步开发出融知识性和趣味性于一体的实验内容。

6、开发绿色化学实验

针对化学误用给人类赖以生存的环境带来了诸多负面影响，人们提出了绿色化学（green chemistry）的新理念。如今，绿色化学的理念，已经成为国内外化学课程改革的重要指导思想。因此，开发绿色化学实验就成了化学实验改革的新课题。绿色化学实验是指实验所用试剂、实验进行的条件、实验产物对环境的负面影响很小或根本没有影响。目前，绿色化学实验尚处于开发和试验阶段。如能在高中阶段开设一定数量的绿色化学实验，既能减少化学实验室污染，又能降低危险事故的发生几率，减轻学生对化学实验的恐惧感，还有利于改变社会对化学科学的错误认识。

综上所述，高中化学实验内容改革已经呈现出多样化的发展趋势，力图满足不同水平、不同层次和不同兴趣爱好的学生的需要。我们认为，为配合高中化学课程改革的需求，构建出适应时展需求的、有中国特色的高中化学实验新体系势在必行。

参考文献：

[1]王晶.教学仪器与实验[J].2002，18（2）：3-5