首页 优秀范文 绿色化学

绿色化学赏析八篇

发布时间:2023-02-28 15:49:08

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的绿色化学样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

绿色化学

第1篇

关键词:绿色化学 环境保护 生物技术

随着社会的发展,地球人口急剧的膨胀,地上地下资源的正在日渐枯竭,人均耕地、淡水等资源占有量逐渐减少;而作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为人类进步创造质文明作出重要“政绩”的同时,也会带来负面的影响,在生产活动中排放出大量有毒物质,为环境和人类的健康带来一定的危害。恩格斯说:“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”没有化学的变化,就没有地球上的生命,也就更不会有人类。我们知道化学的发展为人类解决了许多衣食住行等方面的问题,满足了社会的需要,深刻的影响着人类社会的发展,对人类社会的贡献可以说是“不可小觑”。 1909年哈伯发明的合成氨技术使世界粮食翻倍,如果没有这个化学技术的诞生,世界上将有一部分人死于讥饿,我们今天的生活也许没有这么美好。为此我们要辩证的对待化学这一问题。

进入21世纪,为了更好的运用好化学这门技术,“绿色”已成为化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。我们知道传统的化学可以合成人类需要的新物质,浪费能源的情况下,伴随产生大量排放物,造成严重的环境污染。如今研究的“绿色化学”则是在获得物质的同时充分利用能源,实现污染的“零排放”,也就是说“绿色化学”既可以充分利用资源,又不产生污染,从而可使经济效益大幅度提高。

一、“绿色化学”需要使用的新物料

(一)研制新型可循环材料

化学合成技术的成熟和工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。像塑料的发明为人类平添了生活色彩,但由于大量使用塑料包装,并且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜(给农民带来的经济效益不菲,并且现在依然使用),造成的“白色污染”也越来越严重。为了人类的可持续发展我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料,或者有把塑料可以自然分解或生物降解的新技术。经过努力已有一些成功的方法,目前生物降解塑料项目成功打开新空间。

(二)添加溶剂的选择

我们知道经过化学反应合成物质时,污染问题不仅来源于原料和产品,而且也可能来自化学反应中添加的溶剂,为此在以后的化学合成中尽量不再使用添加到溶剂进行二次污染。一是在利用新技术在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,避免出现使用挥发性溶剂污染的一个研究动向。二是开发以水为溶剂的反应。我们知道70%以上的有机化合物都很难溶解于水,并且有许多试剂在水中会分解变质,因此在化学实验中尽量避免用水作反应介质。但是随着科学的发展,水作为溶剂成为可能,并有其独特的优越性,因为水容易找、价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性,更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。三是运用超临界流体(一种介于气态与液态之间的流体)。它通常具有流体的密度,因而有常规常态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且,由于具有很大的可压缩性,流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉、溶解性强 、扩散性能好、易于控制的特点。在临界点附近,压力和温度的微小变化,都可以引起流体密度很大的变化,从而使溶解度发生较大的改变。目前,研究最多在超临界水中进行的一类反应是以空气为氧化剂,通入有机废物进行氧化反应,即超临界水氧化法(supercritical water oxidation,SCWO)。其结果是有机废物被完全氧化成二氧化碳、氮气、水及可以从水中分离的无机盐等无毒的小分子化合物,达到净水的目的。

(三)选择新型的催化剂

在传统的化学有机反应中用到酸、碱液体催化剂,这些液体酸、碱催化剂的都会对设备有所腐蚀,对人身形成危害和并且在反应中产生废渣污染环境。近些年来为了保护环境和人类的可持续发展,科学家们已经注意到这个问题,并探索从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂研究。2011年3月由中科院福建物质结构研究所卢灿忠研究员主持完成的新能源用纳米催化材料研究通过院基础局组织的专家验收。

二、“绿色化学”需要绿色反应

为了节约资源和减少污染,在化学反应中把所有的原材料按照“质量转换定律”百分之百的转变为新生产物,且不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”,也就是不再污染环境。为此化学化工工作者在设计合成实验时,要尽量减少“中间环节”,实现“快”、“省”、“ 全”的绿色反应,更加经济合理地利用原原材物料,减少中间产物的形成,少用或不用保护基或离去基,避免副产物或废弃物的产生。

三、“绿色化学”需要生物技术

我们知道生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。这就足以说明21世纪的生物化工也是潜力巨大的产业之一。目前在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面已有成熟的生物技术。从实现“绿色化学”的角度出发,生物技术最大的特点和魅力一是节约能源,二是易于实现无污染生产,三是可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。

总之,绿色化学是人类可持续发展的研究方向,是科技工作者的一项重要战略任务。其最终目的是节约资源、防止污染。绿色化学的发展不仅将对环境保护和人类的发展产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。

参考文献

第2篇

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。

第3篇

[关键词]“绿色生态”;化学情境;网络资源;实验探究;角色转变

[中图分类号]G633.8

[文献标识码]A

[文章编号]2095-3712(2015)18-0003-02[ZW(N]

[作者简介]黄丽芳,山东博兴人,本科,山东省滨州市博兴县实验中学教师,高级教师。[ZW)]

课程改革是一项牵动全局的综合工程,它直接引起教师的教学方式、学生的学习方式以及教育教学评价方式的变革。在新课程实践中,我们应该怎样转变传统教学理念,构建“绿色生态”的化学课堂呢?我们必须认真学习化学新课标理念,运用新的教学方式和方法,优化课堂教学,积极构建“师生互动”的创新教学模式,完成教师角色、学生地位、教学过程的转变,将化学课程改革引向深入。笔者根据自己在教学实践过程中的一些做法,谈几点粗浅的体会。

一、积极创设生活情境,开展丰富多彩的活动,使学生乐学[SS]

现代教育家斯宾塞说:“教育要使人愉快,要让一切教育带有乐趣。”兴趣带来快乐,快乐产生热爱之情,有了兴趣,就会产生学习的源动力。为此,在传授知识的过程中,教师要联系生活实际,尽量找到能让学生轻松接受知识的切入点,采用丰富多彩的教学手段,让学生感受到化学就在他们身边。在教学中,我们还应充分认识并呵护学生与生俱来的好奇心和求知欲,通过讲述生活故事或者提出生活问题,不断激发学生的兴趣,让学生好学并乐学。如在进行《金属的化学性质》一课的教学时,笔者讲了这样一个故事:葛洪是我国晋代著名的炼丹家,曾在葛山等地修道炼丹多年。一次,葛洪之妻鲍姑用铁勺盛曾青(硫酸铜溶液),几天后,葛洪拿起铁勺便用,奇妙的现象出现了,铁勺变成了“铜勺”,金光闪闪。葛洪的徒弟高兴得跳了起来:“点石成金了!”葛洪把铜勺放在火上烤,铜勺逐渐变黑。这些现象葛洪在《黄白篇》一书中做了记载。至此,全班学生的思维都活跃了起来,兴致勃勃地投入到了金属与盐溶液反应的学习中。这样的教学方式既能使学生顺利掌握知识,又能使学生体会到知识是源于生活、用于生活的。

在教学中,我们一定要善于调整教学过程,恰当地更换“节目”,充分调动学生的积极性。如在教学《元素与人体健康》一课时,笔者动员学生把自己平时吃的一些零食包装袋带来,并与其共同分析包装袋上的说明,从中了解食品中的主要元素,找出哪些成分对人体是有益的,然后组织讨论:“培养良好的饮食习惯应该注意哪些问题?”“健康的身体需要什么?”……这项活动无疑调动了学生的积极性,他们在热火朝天的讨论中完成了这节课的学习。

二、充分利用网络资源,丰富教学手段,提高课堂教学效率[SS]

多媒体以图文并茂、超越时空的优势,被广泛应用在教学中,给人耳目一新的视听感受。如在教学《离子》一课时,笔者首先创设情境,在大屏幕上展现几幅图片:晶莹剔透的氯化钠、氯化镁晶体;奇异的苍白色火焰……学生根据图片提出自己想要知道的问题。接着,在教师的引导下,学生确定本节课研究的主题:钠原子和氯原子是如何变成氯化钠的?笔者将事先做好的钠原子和氯原子的结构示意图在大屏幕上展示出来,学生上台移动鼠标“转移”电子,然后各抒己见,得出正确的氯化钠的形成过程。这样,师生、生生之间的互动过程在多媒体的支持下得以实现。

再者,现行教材介绍了大量的现代科技,特别是拓展视野栏目中的知识探究部分,对教师来说是前所未有的挑战。很多知识有待我们进一步探讨,此时,网络无疑成了我们有力的助手,教师要敢于面对自己知识上的盲区,充分挖掘多方面的教学资源,尤其是网络资源,使网络成为师生共同成长的广阔平台。

三、广泛开展实验探究,通过交流与合作培养团队精神[SS]

鲁教版初中化学教材特别重视对学生实验探究能力的培养。教材中的多数实验都没有直接给出结论,而是让学生自己进行实验探究,让学生通过实验获取相关信息,然后对实验结果进行评价、交流,得出结论。实验除了重视得出理性的结论外,更加关注学生的情感体验,让学生真正感受到成功的喜悦和失败的痛楚,不断反思、调整,为探索真理而坚持不懈。

例如,学生在探究碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液的反应时,为了更大程度地发挥实验的价值,实验前笔者故意把各组药品的浓度配制得不一样,结果学生通过实验得出以下三种结论:

(1)溶液中存在的溶质是氢氧化钠和碳酸钠。

(2)溶液中存在的溶质是氢氧化钠和氢氧化钙。

(3)溶液中存在的溶质是氢氧化钠。

然后笔者引导学生思考:为什么会得出三种不同的结论?在实验中我们应该注意什么问题?学生马上意识到实验结论的偶然性,应该进行多次实验,反复验证结论的可靠性。最后,学生通过多次实验、讨论交流,得出结论:反应物恰好完全反应和其中一种反应物有剩余,这两种情况我们都应考虑。至此,学生懂得了实验结论的偶然性,我们要通过反复的实验,在不断发现问题、解决问题中找到实验结论的必然性。因此,教师在教学中要鼓励学生科学地掌握实验探究的方法,不断发现规律、总结经验,为今后的学习和发展奠定坚实的基础。

四、加强情感教育,注重知识、能力与情感、态度、价值观教育的有机结合[SS]

新课程强调情感、态度、价值观三个要素。情感不仅指学习兴趣、学习热情、学习动机,更是指学生内心的体验和心灵世界;态度不仅指学习态度、学习责任,更是指乐观的生活态度、求实的探索精神、宽容的人生态度;价值观不仅强调个人价值,更强调个人价值与社会价值的统一。因此,必须将情感、态度、价值观有机地结合起来并渗透到课堂教学过程中,使其成为教学的血肉,成为教学过程的灵魂。

义务教育阶段的化学教育不是精英教育,它应面向全体学生,着眼于全体学生的发展,一切为了每个学生的发展是新课程的核心理念。不可否认,直至今天,我们部分教师仍然只盯着优秀生的发展、关注学生的分数,根本不关心学生的情感体验和心理发展,尤其不能善待后进生。要从根本上改变这种现状,笔者认为要从以下几个方面入手:(1)教学设计的起点要适当,不能过高,尤其要注重学生的个体差异,照顾不同层次的学生,努力使每一个学生都能参与到活动中来;(2)采用激励性的评价机制,对后进生要以鼓励为主,只有当他们的自信心受到关注和鼓舞时,他们才可能积极、主动地参与到教学活动中来;(3)为学生体验成功创造机会;(4)营造融洽和谐的学习氛围,真正关心每一个学生的进步和成长。

当然,以上做法不是简单地贴标签,而是在教与学的过程中把握有利时机,慢慢地渗透、形成。

总之,“绿色生态”化学课堂的构建是一项长期任务,需要教师立足于教材、学生,不断拓宽自己教育科研的思路和眼界,为素质教育的落实助力。

参考文献:

[1]查有梁.教育模式[M].北京:教育科学出版社,1990.

[2]杨鑫辉.西方心理学名著提要[M].南昌:江西人民出版社,2005.

[3]教育部基础教育司.走进新课程――与课程实施这对话[M].北京:北京师范大学出版社,2002.

第4篇

关键词:绿色化学 涵义 实验设计

一、前言

化学教学离不开科学实验,化学实验更是化学教学的组成部分。在化学实验中应用绿色实验能够有效控制污染。

二、绿色化学的涵义

1.绿色化学的定义

绿色化学或称环境友好化学,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保友好,是一门从源头上阻止污染的化学。

2.绿色化学的核心内容

绿色化学主要从原料安全性、工艺过程节能性、反应原子经济性和产物环境友好性等方面评价一个化学反应的优劣。原子利用率、环境因子和“5R”原则是绿色化学的核心内容。

(1)原子经济性。原子经济性是指充分利用反应物中的各个原子,从而既能充分利用资源又能防止污染。原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,环境因子也就小,对环境造成的污染也越少。环境因子则是衡量生产过程对环境的影响程度的参量,是指在一个化学反应过程中,所生成废物质量占目标产物质量的比值。

(2)“5R”原则。就是“减量”(Reduciton),即减少“三废”排放;“循环使用”(Reuse);“回收”(Recy-cling),实现“省资源、少污染、减成本”的要求;“再生”(Regeneration),即变废为宝;“拒用”(Rejection),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,拒绝在化学实验过程中使用。

三、绿色化学实验设计的策略和方法

绿色化学实验方案的构思、设计是一种开放的创造性思维活动,因此其策略和方法也没有固定的模式可以遵循,下面仅仅结合绿色化学实验设计与创新的类型进行探讨。

1.优选实验项目策略

根据实验大纲的要求,充分考虑试剂和产物的毒性以及整个实验过程产生的“三废”对环境的污染,尽量排除或减少对环境污染大、毒性大、危害大、三废处理困难的实验项目,如氰化物、砷化物的实验,溴的制备,苯的硝化还原制备苯胺等,以毒性小的实验代替来完成基本操作训练。尽量选择系列化实验,用前一实验的产物作为后一实验的反应物,在合成实验“苯甲酸和苯甲醇的制备”中,学生合成的产品苯甲酸粗品,可以为基本操作实验“重结晶”之用,精制以后的苯甲酸纯品又为基本操作实验“熔点的测定”之用,这不仅可以大大节省试剂和原料,而且可以通过熔点检查学生做的产品是不是合格,一举而多得。设计绿色化学,尽量选择与环境保护密切相关的实验,如大气中SO2含量的测定,废干电池的综合利用,由废铁屑制FeCl3,水中溶解氧的测定等,既锻炼了学生科学实验的能力,又让学生了解了污染物对环境的危害,培养了学生的环保意识。

2.优选反应物质的策略

化学反应原理是实验设计中的核心要素。化学实验中反应物的优选、操作过程的优化、实验装置的改进都与反应原理密切相关,因此研究反应原理,依据反应原理对实验进行绿色化改进和创新,就是抓住了实验的本质和成败的关键,是化学实验改进和创新的重要策略。例如在乙酸乙酯制备实验中,目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反应多、过程复杂、产品损失多、环境污染严重等不足。对此实验的改进与创新可以从酯化反应的实验原理入手:

由反应原理可知,酯化反应的实质是在路易斯酸催化下,酸和醇反应成酯,温度过高或催化剂氧化性过强时易发生副反应。作为优良的酯化催化剂必须满足在非水介质中酸性要足够强,氧化性要弱,以减少副反应。因此,对这个实验的改进就可依据上述实验原理,选用绿色催化剂,以取代浓硫酸。可分别利用H2SO4、FeCl3、PW12、PW12/SiO2催化合成乙酸乙酯。结果表明,用自制的新型催化剂PW12/SiO2代替硫酸催化酯化,不仅产率高,反应温度低,操作简单,无污染,而且催化剂能重复使用,适应绿色化学发展趋势,取得了良好的实验效果。

3.实验装置改进策略

实验装置是实验的载体,是影响实验的又一个重要因素。一套好的实验装置,不仅能减少实验可能产生的污染又能给人以美的享受,因此对化学实验绿色化改进与创新自然离不开实验装置。实验装置的改进一般有如下策略:

3.1简约化策略(微型实验)。在不影响实验效果的前提下,尽量采用用药少、装置简单或微型的实验装置。微型化学实验具有污染小、节约经费(其试剂用量为常规实验的1/10或1/100)、缩短实验时间(大约为常规实验的40%)的优点,同时降低了水、电资源的消耗。微型化学实验的开设对毒性大、药品贵、耗量大、污染严重、操作复杂的化学实验尤为必要。微型实验除了可以用已经研制成功的井穴板等微型仪器外,还可以把容量瓶、烧瓶、冷凝管等微型化。在微型化带来实验现象不明显时,可以借助现代化教学手段把结果放大。微型化学实验还要努力减少实验对玻璃仪器的依赖性,例如,对有些颜色变化明显的定性实验可以放在点滴板中进行,如指示剂与酸碱作用实验和Fe3+的显色实验等,而有些定性实验可以放在定性滤纸上完成,如检验醛基、MnO4-离子存在等。

3.2设计封闭实验装置策略。封闭的实验装置应包括气体发生、收集装置,气体性质实验装置,尾气的收集、处理装置和导气装置等。对于气体发生装置可以从密闭和控制反应两方面着手。

四、创新实验方式

1.微型处理

即在保证实验现象明显的前提下,对实验进行重新设计与探索,实验药品微量化或实验装置微型化。例如:在研究氯化钡和硫酸钠反应时,应在试管中加硫酸钠,然后用胶头滴管逐滴加入氯化钡溶液(可溶性的钡盐是有毒的),边加边观察实验现象。这样可以减少氯化钡的使用量,防止过量的氯化钡对环境造成的污染。

2.多媒体演示

有些实验成本昂贵、容易造成浪费;有的实验必须采用有毒、有害的试剂,实验时会排放出有毒气体和有毒废液,或容易引起爆炸,对于中学生来说,存在很大的安全隐患,不便于在普通学生实验室中进行。为了让学生对实验原理、过程、现象和结果有直观的感受,又能规避实验风险,可以利用多媒体技术进行模拟演示。事实上,在国内外已有不少学校采用这种方法进行实验教学,效果很好。

五、结束语

综上所述,绿色化学实验设计具有很大的环保性,但是我国基础化学实验绿色化的道路还很漫长,需要我们持之以恒的探索,才能推动我国绿色化学事业的快速发展。

参考文献

第5篇

[关键词]高中化学 绿色化学 教学策略

[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2015)260086

随着素质教育理念的深入人心,高中化学教学的目标不仅仅体现在学生对化学知识的机械学习上,还要求学生具备相应的化学科学精神和绿色生态意识,懂得所学化学知识在现实生活中的“学以致用”。因此,“绿色化学”理念在高中化学教学课堂上的引入,可以将绿色意识根植于学生的内心深处,并用“绿色化学”的相关理论来指导学生的言行,这在培养学生科学文化素养的同时,也有效提高了学生的德育素质。

一、“绿色化学”的主要内涵

“绿色化学”也被称为“环境友好化学”“清洁化学”“环境无害化学”。其最大的特征就是自始至终都会采取污染预防措施和防治措施,以污染物的零排放为主要目标,对化学反应材料的选择也多是使用无毒无害的材料,从而使对环境、人类健康的威胁降至最低,最大限度地实现资源的节约和生态环境的保护。因此,“绿色化学”是对传统化学科学的创新与发展。“绿色化学”理念在高中化学教学实践中的应用,需要教师和学生从一个全新的视角审视化学科学的应用价值,在激发学生学习兴趣、提高学生学习热情的同时,更好地培养学生的环境保护意识,实现化学科学教育与绿色教育的有机结合,促进学生综合素质的协调发展。

二、“绿色化学”理念在非实验教学中的应用

高中学生在进行化学课程的学习时,大部分容易受到高考功利思想的影响,所以对“绿色化学”的关注度不是很高,并没有形成一个科学、稳定的学习指导思想。对此,高中化学教师在化学教学的实践中,要有意识地引入“绿色化学”教育理念,将其贯彻和落实到化学课堂教学的各个环节,在平时多针对学生开展“绿色化学”理念的讲解与渗透,让学生转变对化学学科的传统认识,更加重视对化学知识的学习以及环保责任意识的养成。例如,在《化学与自然资源的开发利用》一课的教学中,根据“绿色化学”的教学需要,教师可以对教材内容进行有效延伸,不仅要讲一些煤、石油、天然气等传统化学能源的开发利用问题,还要更多地涉及地热、乙醇、核能等清洁能源的开发利用问题,这样可以帮助学生更好地了解化学学科与自然资源开发利用之间的关系,加快学生绿色意识的树立,增强环境保护和资源节约的主动性。

三、“绿色化学”理念在实验教学中的应用

高中化学课程不仅含有丰富的化学知识,而且与现实生活的联系比较紧密,很多化学问题的解决和化学现象的解释对化学实验的依赖性比较大。而化学实验教学的过程,也是实施“绿色化学”教学的有效途径。“绿色化学”理念在高中化学实验教学中的应用,将会使化学实验的教学流程更加科学,减少化学实验过程中废水、废气、废渣等污染物的排放,有助于学生实践能力和绿色环保意识的有效培养。

首先,高中化学教师要多设计一些微格实验,即在满足实验教学目标的前提下,对化学实验的内容和方法进行简化,尽量选择使用小型的化学仪器,减少化学试剂的使用量和废弃物的排放量,进而培养学生的资源节约意识。例如,在进行“氯气的性质”实验时,可以本着资源节约、操作方便、低污染的微格的原则,利用少量的漂白液和稀硫酸在小号的培养皿中制取氯气,氯气直接被器皿中的溶液所吸收,避免了有害气体的直接排放,可谓一举多得。

其次,高中化学教师要进一步规范化学实验流程,这是因为很多学生在实验过程中,常常因为安全意识不强、绿色化学意识缺失或不遵守实验流程而产生资源浪费、“三废”处理不及时等方面的问题,严重时还会发生实验事故。因此,在高中化学实践教学中,化学教师要引导学生尽可能采用无毒无害的实验材料,并且要及时对实验“三废”进行分解、中和、回收、深埋等无害化处理。

第6篇

关键词:化学教学;绿色化学;减少污染

中图分类号:G633.8文献标识码:B文章编号:1672-1578(2012)03-0213-01

预防化学污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。要预防化学污染,最关键的问题应该是从小培养具有环境保护意识的人。学生最早系统地学习化学知识是在中学阶段,这就需要将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程中,尤其在化学实验中贯穿绿色化学思想。

1.正确把握绿色化学的概念

绿色化学又叫环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。顾名思义,绿色化学就是应用化学的技术和工艺去减少或消灭那些对人类健康、社区安全和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。绿色化学的理想和目标在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。"绿色"是环境意识的革命,"绿色化学"则是化学学科的又一次飞跃。绿色化学的应用覆盖范围很广,有食品、化工、农业等。绿色食品特指无污染的、安全、优质、营养类食品。而绿色农业则是以促进农产品安全、生态安全、资源安全和提高农业综合经济效益的协调统一为目标。

化学教育工作者要树立可持续发展的观念。绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展。化学教育必须体现绿色化学的新内容,要在课程教材中体现绿色化学的理念,教师在课堂教学、实验等方面,要始终贯穿绿色化学的思想;要让学生了解绿色化学,树立起绿色意识,培养学生从事绿色化学研究与开发的能力。化学教育工作者只有树立起这种可持续发展、绿色化学教育的观念,才能在教学、生活中自觉的实施绿色教育。

2.降低药品浓度,提高实验效果,减少环境污染

在现行化学教材中,有些实验指明了药品浓度,有些实验没有指明药品浓度。笔者对许多涉及药品浓度的实验加以探索和改进,既节约了药品,保证了实验效果,又减少了环境污染。(1)指示剂浓度的减少,指示剂酚酞、石蕊等原浓度为0.5%~1.0%,经改进可减少到0.1%~0.25%,也可以相应减少酒精的用量。(2)对苯酚性质,苯酚溶液浓度由2%降至0.5%~1.0%,溴水浓度也可降低为橙红(稍浓)。这些改动实验药品的浓度都增强了实验效果。降低实验药品浓度的例子还很多,作为化学实验工作者,应具有绿色化学的思想,并指导日常工作,尽可能地降低实验药品浓度,减少药品的损耗,预防环境污染。

3.将常规实验改成微型实验

卤素是高中学习的一个重点,是学生第一次系统学习的非金属元素。但是学习卤素的代表元素氯形成的单质--氯气,是有毒的气体,在研究氯气的性质时,往往将氯水代替氯气来做演示实验和学生实验,以避免氯气的散逸。在实验中,空气中也弥漫着刺激性气味。我们可以实验微型化。取一个CD盒,在盒盖的中心用粗铜丝烫出一个51Tim的圆洞,在CD盒底部中心放入一粒米粒大小的氯酸钾固体,在其四周放入KI和淀粉溶液、NaBr溶液、湿润的红色布条、湿润的pH试纸、FeSO4和KSCN混合溶液、滴有酚酞的NaOH溶液,将盒盖盖好后,在盖中心的小洞中滴加1~2滴浓盐酸,观察实验现象。该实验操作简单,实验药品的用量很少,实验中又有尾气的吸收设计,整个实验室几乎闻不到有刺激性气味,本实验体现了化学品使用原则中的减量原则:本实验可以作为学生的分组实验,也可以作为探究氯气的性质实验,学生自己亲自动手,实验现象鲜明,比教师的演示效果要好上百倍

4.循环使用的溶剂和充分利用反应产物

绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,所以,教师应该应用化学的处理方法,充分利用现有资源及反应产物。这不仅从源头上防止了污染,而且增加了经济效益。在化学实验中,萃取实验用的有机溶剂有CCl4、煤油等,如果废弃了,不仅污染了环境,而且会产生新的隐患。如果进行回收、集中、化学处理,它们又可重新使用。对于萃取碘的CCl4、煤油可以用稍浓的NaOH溶液洗液、分液,又可重新得到CCl4、煤油,进行萃取。在高一化学的实验,铁和硫反应生成硫化亚铁,收集演示实验生成的硫化亚铁,进行制取硫化氢的实验。对一些收集了又不用的有毒气体,可对学生做怎样吸收该气体的实验。在实验工作中,用绿色化学的思想来指导,更能有效地防止污染。

5.挖掘绿色实验素材

利用课本的绿色化学实验素材,使用学生乐于接受的形式和方法,通过渗透培养学生绿色化学意识,是化学教师一项义不容辞的责任。教材中有许多实验内容都体现了绿色化学思想。如:对固体、液体试剂的取用给出限量要求;强调实验中常见的事故避免、应急处理措施;介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法;对会造成污染的废弃物集中处理再利用或转化为非污染物;引入了减量、减废的微型化学实验;增加家庭小实验,力求使实验生活化。有毒气体的制取及性质实验中采用防止和减少环境污染的装置(如:实验室制氯气,采用全封闭式的收集装置及用NaOH溶液吸收尾气,防止污染空气;实验室制氨气,在试管口放一团用水或稀盐酸湿润的棉花球吸收多余的氨气;铜与硝酸反应,用透明塑料袋将试管口罩上并系紧,减少氮的氧化物对室内的污染)。

6.宣传和使用环境友好产品

第7篇

一、绿色化学概念分析

所谓绿色化学,就是指对于环境没有破坏性的化学,与我国环境友好型社会目标相一致的化学,也可以说是清洁化学。绿色化学的原则是在化学反应的过程中,要坚持原子的经济性。换言之,绿色化学就是指在为了获得新兴物质的化学反应当中,要对参与到化学反应当中的每一个原料的原子进行充分有价值的利用,在化学反应开始时,从根本上杜绝化学污染的产生。最终目的是实现化学反应的零污染与零排放目标。化学反应当中所用到的催化剂与助剂等,都要达到无毒无害的环保要求。绿色化学的目的就是杜绝化学反应为环境带来的污染,将化学污染问题发现与解决在化学反应发生之前。综合来讲,绿色化学就是从源头上杜绝污染现象产生的化学方法与理念。

二、在高职化学教学中融入绿色化学的重要性分析

在传统的化学教学中,许多教育者只注重化学活动在社会经济活动中的经济效益,而忽视了环境污染问题,使得我国的化学教育一直背离我国资源友好型社会建立的理论,造成了严重的环境污染后果。而绿色化学则不同,作为我国化学专家与化学教育者关注的课题,将绿色化学融入日常的教育行为当中,不仅可以帮助学生树立起正确的化学理念,还助力于我国,甚至世界的环境保护工作,更是提高未来国家化学人才综合素质的重要手段。

三、在高职化学教学中融入绿色化学理念的对策分析

1.优化高职化学教材。绿色化学是一个全新的研究课题,所以,传统的教材已经不能满足高职化学教育的需要。而教育的质量对于绿色化学教育的成效有着重要的影响。各高职院校应当以本校的教学能力与教学实际情况为依据,进行教材的重新选择,使绿色化学教材得到优化与升级。化学教育者更应当定期对自己的绿色教学现状进行分析与总结,对教材的教学内容进行合理的调整,使其更适合学生的能力水准。在我国高职院校现有的化学教材当中,绿色化学理念的体现点十分少见。所以为了建构学生正确的绿色化学知识体系,使学生的头脑知识含量跟上时代的步伐,各高职院校应当加大资金投入,对教材进行创新与改革。只有这样,才能方便教师将绿色化学的理念综合性地融入日常教学与化学应用当中去。

2.提高教育者素质。在高职院校的化学教学当中,教育者的个人素质与价值观对于学生价值观的形成有着直接的影响。因此,学校要注重教育者个人素质的提高,培养教育者的绿色化学理念与可持续发展观,使其能够将绿色化学理念灵活地运用到日常教学活动当中去。只有这样,学生才能在日常的化学学习过程当中认识到环境对于人类生存与发展的重要性,认识到化学对于人类生存环境的直接影响。另外,教师应改变实验方式,放弃粗放型的化学实验,进行绿色化学集约型实验。总而言之,教师是学生的引路人,只有教师的素质提高了,学生绿色化学理念的建立才能有希望。

3.规范教师实验行为。化学实验是化学教学中的重要内容。化学实验演示的操作者是化学教育者,因此,其在进行化学实验演示时的行为规范对于学生未来的化学实验规范度有着很大的影响。教师在进行化学实验演示之时,要严格要求自己实验的每一个细节,将绿色化学理念融入其中。只有教师的实验行为规范了,才能使学生在潜移默化中受到正确的指引。

4.加强高职课外实践活动的“绿色性”。课外活动的实践性对于高职院校的化学专业学生实践能力的提高有着重要影响,因此,高职院校的化学教育者应该充分利用好课外实践活动的机会,将绿色化学理念融入实践活动中,以此来提高学生在化学实践中的环保意识。比如说,引导学生进行废旧电池的回收,鼓励学生杜绝一次性用具。还可以在假期组织学生到化工厂进行参观,了解未来的工作环境,重视绿色化学理念在未来化学道路上的作用。

第8篇

一、绿色化学实验和绿色化学观

绿色化学是实现人与自然和谐相处的化学观念,能够实现清洁化学,其在刚开始使用时就是本着防止污染的要求的.绿色化学在应用的时候能够对原子进行充分地运用,能够实现资源的合理利用,既能够实现环境友好,又能够节约材料使用的费用.在高中化学实验教学中,在进行化学反应时,应该尽量减少材料的使用.

(一)绿色化学的发展观

绿色化学主要指的是人与自然的协调发展,而且又不会阻碍经济的发展,为子孙后代留下良好的生存环境,在发展经济的过程中要注意环境保护,而且要减少资源的使用.其实现自然、社会和经济的均衡发展,实现三者的稳定性.绿色化学教育,要求在科学技术的指导下,能够促进人的全面发展,从而能够使人们对科学有着正确的认识.

(二)绿色化学的价值观

环境的价值观指的是人们对环境的正确理解,应该改变传统的自我意识,强调人与自然共生,实现人与自然的和谐,在高中化学实验教学中,要分析化学实验会对人体产生的危害,而且要认识到绿色化学不仅仅要在化工行业实现,而且要在整个化学领域实现.

(三)绿色化学的道德观

现在,工业文明在迅速地发展,所以,应该树立环境道德观,实现环境与人的和谐共生,环境的价值在于主观和客观的有机结合,所以,要实现人与环境的统一.

(四)绿色化学教育观

绿色化学的目的在于将环境污染控制在最低的限度,从而能够为人们的生存和发展提供良好的环境,确保自然环境的优美,而且要完善化学学科的发展.绿色化学这一概念在高中化学教育中落实,已经成为了高中化学教育的重要构成,是绿色化学理念作为一种基础教育,深入学生的内心.

二、在实验中进行绿色化学观教育

(一)要大力完善化学微型实验的操作

微型化学实验并不是将通常的实验进行压缩,而是创造微型化的条件,使实验能够在微型化条件下进行,从而能够节省试剂的使用.微型实验主要表现在使用装备的小型化,以及尽量少的使用试剂,这样能够使实验更加便捷,而且还可以节约试剂,减少实验用过的试剂对环境造成的污染,是绿色实验的代表.在化学实验中,也可以采取变废为宝的方式,将身边一些废弃的材料制作成实验用品,可以运用一次性针筒当作试管使用.在化学实验中,对实验的仪器进行小型化处理,对那些实验中经常使用的试剂要制定限量,在试验中不能超过限量.在实验仪器的小型化过程中,要将烧杯、容量瓶等微型化.在进行实验分析时,可以借助多媒体技术将微型化实验放大,达到良好的观看效果.

(二)规范、科学地进行化学实验的操作

在进行化学实验时,应该规范实验操作的流程,在对药品进行称量时,应该称量规定的计量,实验过后,应该将那些废弃的试剂放入回收站中,这样不仅仅能够对一些试剂进行处理,也可以防止试剂间相互反应发生的安全问题.在进行化学实验时,在闻气体的时候,不能用力,而且,要检查实验的密闭性,防止实验中发生泄露的问题.

(三)找寻实验替代的仪器和药品

在实验的过程中,可以通过改变实验的方式,尽量选择一些不会对环境产生污染的试剂,对实验步骤可以进行重新的设计.当遇到一些存在危险系数的实验时,尽量不去做实验.在运用一些有毒的试剂时,老师要格外强调,在各类元素发生反应时,要防止在反应过程中产生有毒的气体,从而对学生造成损伤.

(四)正确处理实验废弃品和剩余的药品

在高中化学实验教学的过程中,应该强化对实验室的管理,老师应该将试验中应用的废弃品统一回收,可以采取分解和燃烧的方式对这些废弃品进行处理.有些实验的材料是可以回收利用的,老师要回收起来,以便下一次实验可以重新利用.在实验室内,可以设计尾气的吸收装置,这样就能够将大量的气体吸收,从而能够防止污染.

三、结束语