无论是身处学校还是步入社会,大家都有写论文的经历,对论文很是熟悉吧,借助论文可以有效提高我们的写作水平。相信写论文是一个让许多人都头痛的问题,下面是小编帮大家整理的绿色化学论文,希望对大家有所帮助。
1引言
考虑到有机化学实验教学的特殊性,在有机化学实验教学中,教学模式的选择不但关系到有机化学教学的整体质量,同时也关系到有机化学在实际应用中的效果。基于这一认识,只有具备正确的环保理念,并积极选择绿色化教学模式,才能提高有机化学实验教学质量,保证有机化学实验教学能够在教学实效性上有所提高,进而满足有机化学实验教学需要。为此,我们不但要明确有机化学实验选择绿色化教学模式的必要性,还要在实验教学中做好绿色化教学模式的应用,同时正确分析有机化学实验绿色化教学模式的应用效果,推动有机化学实验教学发展。
2有机化学实验选择绿色化教学模式的必要性
(1)有机化学实验选择绿色化教学模式,是提高实验教学效果的必要选择。结合有机化学实验教学实际,绿色化教学模式的选择,是关系到实验教学效果的重要因素,对实验教学效果有着显著影响。只有选择绿色化教学模式,才能保证实验教学的效果得到全面提高。
(2)有机化学实验选择绿色化教学模式,是满足实验教学需要的必要措施。教学模式的选择,关系到有机化学实验教学的整体效果,只有做好教学模式选择,并在教学模式选择中积极倡导绿色化理念,才能有效满足实验教学需要,进而提高有机化学实验教学的整体效果。
(3)有机化学实验选择绿色化教学模式,是提高实验环保属性的必要手段。从目前有机化学实验教学的开展来看,绿色化教学模式的选择,是体现实验环保属性的重要手段,只有积极选择绿色化教学模式,才能为实验教学提供有力保障,使绿色环保理念能够发挥积极作用。
3有机化学实验绿色化教学模式的`具体应用
(1)在绿色化教学模式选用过程中,有机化学实验应减少试剂用量。在正溴丁烷制备实验中,对原料正丁醇的用量进行了摸索,最后得出正丁醇用量为4mL,产物可得2.4~3.5mL,学生的实验基本上都能得到产物。正丁醇用量减少,实验中需要的其他酸碱等试剂都相应减少,节约了试剂,减少了污染。基于有机化学实验的特性,在有机化学实验过程中,选择了绿色化教学模式之后,有机化学实验在试剂的使用量方面应有所降低,并根据实验的实际需求,合理选择试剂用量,保证试剂用量满足实验需求,达到提高有机化学实验效果的目的。因此,减少试剂用量,是绿色化教学模式应用后的重要选择,对绿色化教学模式的发展和有机化学实验教学的开展具有重要的促进作用。
(2)在绿色化教学模式选用过程中,有机化学实验应选择绿色催化剂。酯类化合物的制备是必开实验,但现有教材基本上都是用浓硫酸作催化剂。浓硫酸具有强氧化性,使反应副产物多,酸性废液多,参照目前关于酯化反应的种种研究成果,选用固体超强酸作为合成乙酸乙酯的催化剂。在有机化学实验教学中,酯类化合物的制备是重要的示范性实验,具有较强的教学代表性。但是基于有机化学实验的特点,正确选用催化剂是满足有机化学实验教学需要的重要措施。为了体现绿色环保特性,应用了绿色化教学模式之后,在催化剂的选择上也应体现绿色概念,确保绿色化教学模式能够发挥积极作用。由此可见,在绿色化教学模式选用过程中,有机化学实验应选择绿色催化剂。
(3)在绿色化教学模式选用过程中,有机化学实验应选择绿色溶剂。在柱色谱分离操作中,教材中是采用无水苯和乙醚来分离邻硝基苯胺和对硝基苯胺,为避免苯的毒性,摸索出1∶3的乙酸乙酯和石油醚作洗脱剂,分离效果也很好。在具体的绿色化教学模式选用中,对于溶剂的选择也应体现绿色环保的属性,其中溶剂的选择应尽量选用1∶3的乙酸乙酯和石油醚作洗脱剂,避免其他溶剂中的苯对人体造成危害,最终影响实验的有效性。因此,在绿色化教学模式选用中,绿色溶剂的选择是关键。只有做好绿色溶剂选择,才能保证绿色化教学模式选用取得实效,进而满足绿色化教学需要。
(4)在绿色化教学模式选用过程中,有机化学实验应选择绿色氧化剂。己二酸的制备在有机化学实验中是一个基础实验,己二酸是生产尼龙-6的单体,常利用硝酸作为氧化剂,但会释放出大量氮氧化物有毒气体,设计己二酸的绿色合成方法时,用过氧化氢代替硝酸作为氧化剂,副产物是水。在绿色化教学模式选用过程中,除了要减少试剂用量、选择绿色催化剂之外,正确选择绿色氧化剂也是提高有机化学实验效果的关键措施。基于这一认识,在有机化学实验过程中,只有把握绿色化教学模式选用原则,并根据有机化学实验要求合理选择实验试剂及催化剂等,才能起到提高有机化学实验效果的目的。因此,合理选用绿色氧化剂,对有机化学实验而言具有重要意义。
4有机化学实验绿色化教学模式的积极作用和效果
首先,绿色化教学模式推动了有机化学实验教学的发展,保证了有机化学实验教学的质量。其次,绿色化教学模式改变了有机化学实验教学的发展轨迹,使有机化学实验教学实效性更强。再次,绿色化教学模式的选用,使有机化学实验教学具备了绿色环保属性,有利于有机化学实验教学的开展。
5结论
通过本文的分析可知,在有机化学实验教学中,教学模式的选择不但关系到有机化学教学的整体质量,同时也关系到有机化学在实际应用中的效果。基于这一认识,只有具备正确的环保理念,并积极选择绿色化教学模式,才能提高有机化学实验教学质量,保证有机化学实验教学能够在教学实效性上有所提高,进而满足有机化学实验教学需要。为此,我们不但要明确有机化学实验选择绿色化教学模式的必要性,还要在实验教学中做好绿色化教学模式的应用,同时正确分析有机化学实验绿色化教学模式的应用效果,推动有机化学实验教学发展。
1绿色化学的概念及重要性
绿色化学,又叫清洁化学、环境友好化学,其实质是让反应过程保持原子经济性,使整个反应过程无污染,反应物充分利用,达到提高反应转化率和经济效益的目的。这对于预防污染,治理污染,保护环境,节约能源有着极其重要的作用。我国提出建设环境友好型社会,走可持续发展的道路,这与绿色化学的本质不谋而合。大学生作为未来社会的接班人,就应该具有建设环境友好型社会,实现我国可持续发展道路的意识。因此,他们应该深刻理解绿色化学的理念,丰富绿色化学的知识,满足社会发展的需求,为服务于社会做准备。总而言之,在高职教育中普及绿色化学,融入绿色化学十分重要。
2在高职化学教育中融入绿色化学的方法探讨
随着绿色化学概念的深入人心,各大高校纷纷对推行绿色化学教育做出举措。但是由于绿色化学概念较为新颖,教学方式提出较晚,还有很多不足之处,下面就如何加强高职化学教育中绿色化学部分提出几点建议。
2.1提高教师重视程度
2.2编写绿色化学专用教材
教材是教学的基础,在教材中贯彻绿色化学理念,才能真正使其深入学生之心。教材的'编写,首先应对传统化学的反应式进行优化,使其达到绿色化学的标准。例如接触法制硫酸一节中,硫铁矿燃烧后的残渣富含铁元素,可回收用于炼铁工业,废气中含有一定量的SO2,若直接排放会污染空气,此时将其通过石灰乳或氨水,便可得到生石膏或亚硫酸铵,成功消除了污染并生产了副产品。再比如,CuCl2制备中,涉及到消除溶液中铁和亚铁离子的问题,若是使用教材所述的NaClO去除,则会产生新的杂质,增加了CuCl2制备的难度。若是从绿色化学角度思考,可采用H2O2做氧化剂,还原产物为H2O,不会造成污染,而且其分解产物为O2和H2O,亦没有造成污染,因此是良好的氧化剂。再者,教材应对绿色化学有一个系统的讲解,以帮助学生了解该行业的作用,重要性及发展前景等。讲解除了基础的概念性质外,还应包括研究成果,作用原理,应用方面等。尤其是其保护环境,实现可持续发展道路的作用。
2.3优化实验教学方式
化学实验是化学教学中的重要组成部分,在试验中贯穿绿色化学理念,也是化学教育中融入绿色的有效途径。
2.3.1微型实验的开展
2.3.2利用多媒体开展实验
对于一些危险性强,安全性要求高,原料消耗巨大,对环境影响恶劣的实验,在实验室内进行污染大,浪费大,操作难,并且效果可能并不理想。这时,可以采用多媒体的方式来教学。使用教学软件可以准确模拟出实验现象,学生观察多媒体设备也更直观,更清晰,可以准确快速的得出结论,有效避免了浪费和污染,满足绿色化学的教学理念。
3结语
总而言之,通过改变教学观念,编写专用教材,优化实验教学等措施,就能给学生们灌输绿色化学的含义,在潜移默化中使他们理解、记忆并重视绿色化学的应用。我相信,通过以上措施,绿色化学便能在学生中有效的推广开来,在今后的国家建设事业中发挥举足轻重的作用。
随着环境问题日益突出,将绿色化学理念渗透到中学化学实验教学之中,实现化学实验的绿色化显得尤为重要。本文就中学化学实验绿色化途径进行探讨。
实验是体现化学学科特色的关键活动,是沟通理论知识和实践应用的桥梁,能够帮助学生更好地获取知识、发展技能。但是,化学实验在帮助学生构建知识的同时,给环境带来了沉重的负担。因此,我们迫切需要以绿色化学理念为指导,结合中学化学实验教学目标和内容,研究中学化学实验绿色化途径。下面笔者从教学实践出发,就中学化学实验绿色化途径阐述几点建议。
一、实验试剂的绿色化
1.减少试剂用量和试剂浓度。通常情况下,学生都误认为,实验药品越多现象越明显,且对用量没有清晰的概念,因此往往超量使用药品,不仅造成资源浪费,还会增加废弃物,造成环境污染。因此实验时,老师一定要强调药品用量,如试管取用溶液时,一般一个手指到两个手指高的用量就可以了。减少试剂用量的一个有效办法就是用小规格的实验仪器,如用小试管代替大使管,用点滴板代替试管。这样试剂用量自然会大量减少。另外,教师需要对药品浓度尝试摸索,在保证实验效果的前提下,尽量降低药品浓度。如在离子检验时,离子浓度0.1%就已经足够了。
2.化学试剂回收和重复使用。化学试剂的回收和重复使用,是绿色化学理念下使用药品的基本准则,是实现实验绿色化的重要途径。如碘萃取实验后的萃取剂四氯化碳,有毒,不可以直接倒入下水道,应该经过浓氢氧化钠溶液洗涤,分液处理后再循环使用;H2O2分解制取氧气的实验,会产生大量的二氧化锰固体废弃物。有老师建议将半干的二氧化锰粉末沾在水泥球上,晾干后进行实验,不仅实验效果非常好,而且回收利用十分方便;钠与水的反应产生的氢氧化钠溶液、粗盐提纯后得到的盐都应该回收起来再利用。通过重复利用化学试剂,增强学生的节约意识,避免浪费。
二、实验装置的绿色化
2.实验装置微型化。微型化学实验,是指实验仪器和试剂微型化,是一种新的实验模式,是实现实验绿色化的重要途径。普通的中学化学实验都是在试管、烧杯中进行的,实验药品消耗量大,微型实验可以在滤纸上进行卤素元素的置换实验、可以在点滴板上进行离子反应和离子检验的实验、可以在W形管中进行氯气的制备和性质实验。相比于传统实验,微型实验不仅可以取得比传统实验更好的实验效果,而且操作简便快捷、节约资源,减少了废弃物排放,有效弥补了很多学校课程资源不足的情况,使每个学生都能自主开展实验、提高实验技能。
3.用生活用品替代部分实验仪器。实验室的仪器和设备是实验课堂重要的资源,如果善于发现和利用,学生身边的物品同样是重要的实验器具。用日常废弃物制作的小型化学实验仪器,具有简便、直观、药品用量少等优点,更有利于培养学生动手技能和创新意识。如用一次性注射器代替量筒、装药片的塑料穴膜板代替点滴板、用筷子或者吸管代替玻璃棒、用矿泉水瓶代替烧杯进行各种实验。每学期可以举办“废弃物在化学实验中的再利用”活动,提高学生的实验操作水平、创新能力和环保意识。
三、实验废弃物处理的绿色化
四、运用现代化手段,拓展化学实验绿色化的研究空间
现代信息技术快速发展,给学校教学提出了更高的要求。作为一门以培养学生科学素养、以实验为基础的学科,促进信息技术在化学实验教学中的`广泛应用,已经是时代发展的必然。仿真实验平台是一种化学试剂零投入、废弃物零排放的实验方式,为危险性大、重污染的实验找到了更好的出路。如锂钠钾铷铯的结构与性质关系实验、氯气和氢气混合爆炸实验等,出于学生安全的考虑,教师一般不可能让学生做这些实验,在仿真实验室,学生只需要一台电脑,就可以自主操作这些实验,而不需要死记硬背实验现象和结论。以锂钠钾铷铯的结构与性质关系实验为例,我们可以同时看到这五种金属和水反应的现象,方便对比,这是演示实验和教师播放视频的时候不可能做到的事情。当点击同时演示的时候,我们可以看到铯与水反应非常剧烈,发生了爆炸并能听到爆炸声,铷反应也非常剧烈,瞬间完成,其他几种金属反应剧烈程度相对较小。整个过程非常逼真,使学生有身临其境之感,学生对实验现象和碱金属元素性质规律会留下非常深刻的印象,弥补教师嘴上讲实验、学生背实验的不足。
在化学实验教学中,教师应该首先树立绿色化学观念,积极探索新课改下化学实验绿色化的有效途径,通过对传统化学实验的绿色化改进,实现环境保护和实验效果的双赢,实现环境保护和学生实验技能提高的双赢,为国家可持续发展战略输送高素质人才。
前言
进入21世纪,人类正面临着越来越严重的环境危机,最突出的是人口剧增、能源日渐减少、资源濒临枯竭、生活废弃物和工农业污染物正迅速恶化生态环境,使得人与自然的矛盾不断激化。
绿色化学的设想是在化学生产过程中,不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。相应的,绿色化学工程与工艺是通过改进化学的技术和方法,减少甚至完全消除对人类健康、生态环境有危害作用的化工产物,同时促进化学工业节能目标的实现。
一、绿色化学工程与工艺的开发
我国传统的化学工程与工艺对有害污染物是滞后的被动治理,即不能根除污,并且成本很高,治标不治本。如利用烟气除尘、脱硫,虽然达到了净化气体的目的,但是污染物却转移为废渣、废水。绿色化学工程与工艺的开发,则本着零排放、清洁生产的原则,从化学反应的始端着手,进而有效防止和控制污染的产生。
1.选择、采用无毒害化学原料
原料的选择生产化学品的源头,同时,还决定着不同的化学生产流程和工艺。绿色化学工程与工艺的开发首要目标是不使用有毒有害的原料。为了从源头上防止化学污染,绿色化学工程与工艺开发的原则是尽量选用可再生的自然物质作原料,如野生植物、农作物等生物质。将诸如芦苇、木屑、树枝等野生纤维植物以及诸如蔗渣、麦秸、稻草等农副产品的废弃物作为原料加工为糠醛以及醇、酮、酸类化学品,用生物质气化产生氢气等,都是绿色原料应用的典型例子。
2.提高化学反应的选择性
烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工中经常会有这种反应,其目的产物不稳定,容易进一步氧化成H2O和CO2。在各类的催化反应中,此反应的选择性最低,有时有些产品还具有异构体形式,为了得到更多的终产物,需要使用那些选择性高的试剂。为了降低分离产品和纯化产品的难度,需要提高反应的选择性,这样可以降低成本,节约资源,减少环境污染。在这一方面已经有不少的科研成果,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,来应对不同的烃类氧化反应。
3.采用无毒无害的化学催化剂
目前,约90%以上的化学反应要实现工业化生产必须采用,催化剂提高其反应速率。开发新型高效、无毒无害的催化剂是绿色化学工艺的方向之一。国内外都在研发新的烷基化固相催化剂。另外,分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。
二、绿色化学工程与工艺在化学工业节能中的应用
绿色化学工程与工艺开始与使用,很大程度上促进了化学工业节能的实现。具体来讲,目前在国内主要有以下几方面的应用。
1.清洁生产技术的应用
清洁生产技术也被称为无害、无毒、无废的绿色化技术,比如先进的脱硝和脱硫技术;城市垃圾的无害化处理技术;生活垃圾制沼气技术;高效清洁的`煤气化技术;利用风能、太阳能等自然能发电技术等等,这些都利用了清洁生产的技术。清洁生产技术包括的范围很广,主要有以下几种技术:生物工程技术,这其中有细胞工程、酶工程、基因工程等等;辐射加工技术,如离子束、射线和中子束等在常温常压下就可以引起一些需要在高温高压下才能进行的反应;绿色催化技术,这里有多种催化剂,比如分子筛催化剂、相转移催化剂等;超临界流体技术,这里有超临界H2O和超临界CO2,都能阻燃并且无毒。清洁生产技术具有许多优点,其产品清洁无毒,不管是对环境还是对人体都是安全的。
2.结合生物技术的应用
生物技术领域包括有细胞、基因、微生物和酶等的技术范畴。它在化工领域的应用主要包括两个方面,化学仿生学和生物化工。生物酶在生物体内作为一种催化剂具有高效性和专一性,广泛参与到生物合成的各个过程。而在化学仿生学中主要是膜化学这一领域使用到生物技术。
3.生产环境友好型产品
发展绿色化学工程与工艺,其目的是生产出环境友好型产品。在生活中有许多实例,比如寻找替代品来替代氟利昂,这样可以保护大气的臭氧层;使用可降解的塑料制品;无磷洗衣粉、清洁汽油等等。因为传统汽油柴油给大气带来了严重污染,近年来国内外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他无污染燃料,大大减少汽车尾气造成的污染。又如在山东推行的用二甲醚来做汽车用的燃料,二甲醚既经济又环保,这具有很好的发展前景。巴西在生物能源的开发上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗产酒精,酒精燃料已经取代了接近一半的汽油消费。另外还有H2和CO2在太阳能和电解质存在的条件下合成乙醇这一新工艺,生产过程和产品均对环境友好。
三、结束语
总之,绿色化学工程与工艺采用无毒害的溶剂、原料、催化剂等,选择无污染、低耗、节能的化学工艺过程,应用清洁的生产技术,实现生产与环境相容,产品和生态友好。开发和应用绿色化学工艺,已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术,是建设环境友好型社会,实现可持续发展的关键
如何控制化学污染源,保护生态平衡,让化学科学和化学品在促进生产发展的同时,又减少对环境的污染呢?于是,绿色化学应运而生。
长期以来,学校化学实验侧重较单一的教材知识和验证性实验,缺乏综合性实验,学生长期处于一种“实验—污染—再实验—再污染”的模式中,这容易使学生形成“环境保护就是治理污染”的错误思维方式。这就需要对化学课程进行改革,改进实验内容,引导学生树立正确的化学理念,开展化学实验绿色化就能很好的体现当前素质教育的要求。
一、新课程的理念与创新
教育改革的核心是课程改革,创新是教育制度改革的灵魂,教育制度创新的重点是课程创新。新课程与以往相比有着重大变化,它全面推进素质教育,努力培养学生健全的个性和完整的人格,重视学生的实践能力、创新精神、健康的审美情趣的形成以及科学和人文素养的培养等。化学科学尤其是化学实验需要在实践过程中融入新课程改革的思想和理念,注重培养学生的实践能力和创新能力。
二、绿色化学概述
绿色化学又称环境无害化学、清洁化学、环境友好化学,是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用,并在技术上和经济上都有利的化学品和化学过程。
绿色化学的提出是可持续发展对环境的挑战。它是一门从源头上防止污染的化学,其核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有毒物质,减少化学污染的生成。
1.绿色化学的特点
绿色化学研究的中心问题是化学反应。化学工艺及其产物具有四方面特点:①化学反应的原料是无毒无害的;②反应条件如溶剂、催化剂是无毒无害的;③反应产物是对环境是友好的;④化学反应具有原子经济性,废物无污染。
2.绿色化学研究的内容
一般来说,一个化学反应受四方面影响:①反应原料的性质;②反应条件;③反应产物的性质;④反应合成的路线。这四方面也是绿色化学研究的内容。
当前绿色化学研究的重点是:①改进实验,研究变换反应原料,设计对人类健康和环境保护的物质,这是绿色化学的关键部分;②改善反应条件,提高产率,减少废物的生产和排放,降低危害;③选择更安全、对环境更友好的合成路线。绿色化学着眼于安全、环保这两个概念,不仅针对人类的'健康,还包括整个生态环境的保护。
三、化学实验绿色化研究
1.化学实验绿色化
化学实验绿色化是以绿色化学的理论和方法为核心和基本原则,对化学实验进行改进,尽可能减少环境污染或无污染,使化学实验过程达到绿色化的方法。
化学实验绿色化是新世纪化学实验改革的重点方向和崭新课题,是用预防化学污染的新思想和新技术对常规实验进行改革而形成的化学实验新方法。它的目标是选择对环境无毒无害的反应原料来进行化学实验,合理的设计实验装置,严格要求实验过程,并妥善做好实验后的处理工作,使整个化学实验实现零污染。通过上述来实现绿色化学的要求和目的。
2.实现化学实验绿色化的方法和途径
(1)树立绿色化学思想观念,增强环境保护意识
在化学课堂教学和实验过程中注重向学生灌输“绿色化学”的理念,具体体现绿色化学的新概念、新方法和新技术。这不仅能够使绿色化学的概念植入学生的头脑中,还能使学生在实验过程中培养预防化学污染的新思想。
(2)开展微型化学实验
(3)改进对环境危害较大的实验
许多有机化学反应如溴苯的制备;具有放射性元素参与或生成的反应等,应该废除或改进。这些化学实验对人体健康和自然环境造成了严重的危害和污染,应选择无毒害的实验或毒性很小的实验来代替。
(4)利用计算机辅助多媒体仿真实验
对于一些易燃、易爆、产生有毒或污染较大的物质或必须使用有毒试剂的化学实验,如金属钠遇到水会发生燃烧和爆炸等,对于这些实验就有必要利用计算机辅助多媒体进行模拟化学仿真实验。计算机辅助多媒体仿真技术在化学试验中的具体应用,不仅是实验方法、实验手段、实验技巧的更新,还对降低化学实验对环境的污染,保护自然生态都有深远意义。
总之,绿色化学是一种指导思想,一种研究政策,一种新的教学理念。我们应该在化学实验中进行绿色化设计,从节约资源和防止污染的角度来对传统化学实验作重新审视和改革。通过开展微型实验、利用计算机辅助多媒体技术进行模拟化学仿真实验等现代手段来更新传统的化学思维方式,建立化学实验绿色化的教学理念。化学实验绿色化新体系的建立和完善,有利于学生树立绿色化学的观念和环境保护的意识,为将来运用这方面知识而打下基础。
1绿色化工技术
绿色化工技术指的是在化学工业发展中运用化学工艺或者原理对化学方法进行改造,以此来减少化学技术中化学原料、化学废弃物或者有害化工产品对环境的危害和污染,尽量将化学过程中的废弃物进行二次利用,提升废弃物利用率的同时也减少排放量,促进化学工业的绿色和生态发展[1]。
2绿色化工技术在化学工程工艺中的开发
2.1化学原料的选用
2.2化学催化剂的选用
2.3强化化学反应的选择性
在化学反应过程中,尽量提升化学反应的选择性,让化学生成物的提取和净化更加便捷,也能够有效地控制化学生产成本,减少能源消耗和废弃物的排放。比如在石油化学工业中经常进行的烃类选择性氧化,其反应的生成物极易发生氧化现象破坏生成物,因此,在化学反应中,会尽量避免使用这种反应。强化化学反应的'选择性,能够提升化学生产过程的健康发展水平。
3绿色化工技术在化学工程工艺中的运用
3.1清洁生产技术的运用
清洁生产技术在包括冶金、印刷、垃圾处理、海水淡化、煤气化技术、发电技术等行业中已经被广泛运用,在其过程中没有毒害,而且没有污染物。多种行业中运用清洁生产技术已经有效地控制了废弃物和有毒物品的发生。比如在海水淡化过程中,运用清洁的化学方法对海水进行处理,其原料是海水,这是一种比较丰富的天然资源,产生的主要成分是淡水,整个过程中的生产技术对环境的污染非常小。
3.2生物技术的运用
生物技术在化学仿生学与生物化工中的运用集中在细胞、微生物、酶的范围内,其中酶、膜化学技术运用地非常广泛。生物技术可以讲很多可再生的资源在生产过程中转化成有用的化学品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的一种催化剂,其在生产过程中没有污染物的生成和排放,而且反应的条件比较温和,受到化学行业的广泛利用。
3.3环境友好型产品生产过程的运用
当今社会环境污染问题非常严重,各行各业对环境友好型产品的生产与利用非常急切。从人们的实际生活来讲,运用绿色化工技术的目的就是能够生产处大量的环境友好型产品,这能够给人们的实际生活带来优势。环境污染问题严重影响到人们的生活质量,环境友好型产品的开发和利用能够避免产生环境污染问题。比如在生活中传统的汽油燃烧给大气带来污染,也影响人类的健康;各种产品中氟利昂破坏了大气中臭氧层,给人们的生活埋下安全隐患;很多塑料产品在人们生活中广泛利用,带来很多便捷之处,但是使用后形成垃圾不容易被分解。这些严重的污染问题急需被解决,这些带来污染的产品急需被取代。所以,随着技术的发展,可分解的塑料制品、清洁型汽油、新型燃料逐渐地被开发使用,人们的环保意识也在增强,现在已经有很多的研究用在环境友好型产品的开发上,比如在酒精的生产上,其原料已经变成了天然的甘蔗;利用较易提取的乙醇汽油取代原来的汽油,在汽车行业中被广泛运用。环境友好型产品受到大众喜爱的同时,应该提升开发技术,加大对其的开发利用,这是与人们的实际生活紧密联系的问题,需要社会各界齐心协力的支持[3]。
结论
化学工业为各行各业的生产和发展提供了宝贵的物质资料、能源要素,但是也为环境和人们的生活带来了严重的污染问题,因此,在其发展过程中,应该采用积极的措施有效地避免污染问题。化学工程工艺中绿色化工技术的运用和开发能够从根源上避免污染问题的发生,在今后的化学工业发展中应该大力地提倡和推广。
随着人类社会的不断发展,化学的水平也在不断地提高,为了能够适应人类的可持续发展,高校在培养化学人才的时候也必须注意向学生灌输绿色化学的概念。所谓的绿色化学指的是对环境无害,或者是对环境友好的化学,绿色化学融入了生物、物理等多方面的专业知识和技能,是一种新兴的交叉学科。在高校化学教学中融入绿色化学,能够帮助学生树立绿色化学的概念,自觉地减少化学实验和研究给环境带来的污染,能更好地培养出适应新时代的化学人才。教师在进行教学的时候可以采取一系列的措施和策略将绿色化学的理念融入到教学中去。
一、创新教材,融入绿色化学
在具体进行教学的过程中,为了弥补教材不足的问题,教师可以选择一些现实生活中生动形象的例子,将这些例子结合教材说给学生听。例如,在谈到大气污染治理的问题时,教师可以寻找一些具体的例子,说明城市汽车数量上升和尾气排放量的问题,并促使学生思考要采用怎样的方法来解决汽车尾气的问题。这样,既能够促进学生思考,又可以引入教学的内容,并将教学内容和现实生活相结合,鼓励学生研究有利于环境保护的绿色化学。
二、改良实验,渗透绿色化学
在化学教学中,除了讲课以外,实验也是必不可少的。在实验的过程中,会使用一些有毒有害的化学试剂,或者会在实验中排放一些有毒有害的物质,这本身就和绿色化学的理念不相符,所以教师还必须要努力改良化学实验,在其中渗透绿色化学的内容。
(一)科学选择绿色的实验
为了更好地在化学教学中融入绿色化学的理念,教师在选择实验的时候要尽量选择一些对环境友好的实验。在选择化学实验的时候,教师可以仔细分析一下该实验所需要用到的化学试剂,尽量避免使用有毒有害的试剂。在某个实验中需要用到有毒有害的试剂,教师可以考虑选择其他的化学试剂来进行替换。例如,在选择催化剂的时候,有一些液态强酸、强碱等类型的催化剂,对环境有一定的毒害,教师可以选择一些对环境友好的酶来充当催化剂。又如,在进行乙酰苯胺的重结晶等类型的实验时,为了避免实验中有毒溶剂对环境的破坏,教师可以选择使用水来代替有机溶剂,防止污染环境。
(二)改进仪器,多实验合并
如果教师发现在实验中必须要选择某些试剂进行实验的话,可以通过改进实验仪器的来进行改良,使实验能够符合绿色化学的要求。例如,在进行碘的升华实验时,如果使用密封的仪器就可以使碘能够被反复使用,可以减少碘挥发而引起的环境污染。这时候,教师可以选择使用碘锤这样的密封仪器来进行实验。
另外,教师还可以通过优化实验方案的方法来改良实验,可以利用串联实验的方法,将一个实验中的产物当成是下一个实验的原料,这样,就将若干个实验有机地结合在一起,不仅能够丰富实验的内容,更能够通过这样的方法有效地减少实验的次数,从而减少化学试剂对环境造成的损害。
(三)处理废弃物,回收利用
由于在化学实验中不可避免会产生一些废弃物,如废气、废水之类的,教师必须妥善处理好这些废弃物,避免它们对环境造成损害。对于一些可以被重新利用的废弃物,教师可以采用回收利用的方法,进行处理后再加以使用。例如,在进行有机物实验的时候,会用到乙醚、乙醇等萃取剂,这些萃取剂在使用完毕之后如果随意遗弃的话将会对环境造成危害,教师可以根据它们沸点不同的`性质来进行蒸馏等处理,将它们回收利用。对于一些实验中产生的废气,尽量不要将它们排入大气中,教师可以利用不同的方法加以处理,例如可以将废气导入水、碱液等,将它们吸收。对于无法再次被利用的废弃物,教师也要注意提醒学生不可随意丢弃,要将它们放入规定的回收瓶中,并统一进行处理,例如埋入规定的地点等。
(四)运用多媒体仿真实验
在化学实验中,有些实验虽然很重要,但是它们的危险性太大,而且还会伴随生成较多的有毒有害物质。在这种情况下,教师要妥善选择实验,必要的时候可以放弃继续实验,而选用多媒体课件的方法来展示实验内容,让学生能够通过课件展示来观看实验过程,这样,不仅节省了药品的消耗,也减少了化学实验对环境的损害。对于一些化学实验中的要点,教师还可以通过暂停、回放、慢放等方法来逐一展示,让学生能够对实验的整个过程更加了解。
三、课外活动,实践绿色化学
为了让化学教学不至于纸上谈兵,教师还可以用丰富多彩的课余活动,让学生将自己所学到的绿色化学的知识融入到实践中去,通过实践活动丰富学生的知识,并激发他们的学习热情,让他们能够主动地投入到绿色化学的学习和研究中去。
综上所述,为了更好地实现人类的可持续发展,必须不断普及绿色化学的理念。在高校中,化学教师要努力将绿色化学的理念贯穿到整个教学活动中去,采取一定的策略,在实例说明、化学实验、课外活动中融入绿色化学的内容,培养学生对绿色化学的感悟。
绿色化学又被人们称为环境友好化学等,绿色化学就是利用化学的各种反应以及各种新型的试验方法对生活中的各种污染进行消减,减少化学污染对人们身体健康以及心态平衡的负面影响。绿色化学反应的中心思想理念就是使我们生活的环境不再有有毒有害物质,并且减少产出的有毒有害物质。这种方法从污染的根源进行阻止污染物的产出,是一门非常有意义的科学。对我们的日常生活影响十分明显,所以应该大力发展这一行业。
1.绿色化学的基本含义
绿色化学也被称为环境友好化学,顾名思义,就是这门科学的发展与使用对我们的生活环境十分有利。我们生活中的污染大多为化学物质引起的,所以通过化学中的各种反应进行处理可以将排出物进行污染降低处理,对我们的生活环境十分有利。这种学科的主要目的就是节约资源,从污染的源头进行防治,将环境治理的手段用在最关键的地方。这种方法有个最大的优点就是将原材料最大限度的利用,减少了污染物的排出,为企业减少成本投入的同时也对环境保护做了很大的贡献。绿色化学的最核心的内容就是这样,通过化学转换,将工厂排出的有毒有害废弃物通过化学反应进行分解,变为无污染甚至有利成分。其主要一点就是实现零排放,零污染,这也是我们发展的方向。
2.绿色化学在我国化学教学研究的现状
2.1培养大学生们绿色化学的观念
人与自然的.和谐可持续化发展一定要将环境污染的问题进行解决,否则都是空喊口号。用化学方法进行环境污染治理是从源头解决问题,也是最合理的方法进行环境保护。环境污染中化学污染是最严重的一种,所以利用绿色化学进行污染治理也是大势所趋。举例,近几年随着学校不断地进行扩招各校化学系学生不断增长,所以进行化学实验的人越来越多,实验废弃物也随之增加,老师应该教育学生将废弃物进行合理处理或者进行化学方法进行分解,以免直接排放到水中空气中将环境污染。老师应该不断地向学生传输绿色化学对我们人类可持续发展的重要性,加强学生们对这一理念的认可并且在无形中养成一个好习惯。
2.2改进实验的方式方法
一、调整实验方案。尽量使各个实验连续化,比如前一个实验的产出物正好为下一个实验的原材料,这个实验的产出物可以作为下一个实验的鉴别使用材料等等。在使用最少实验原材料的前提下尽量可以多做几次试验。并且在实验的同时不断地给学生们传输应该可持续化发展这一理念。合理的對实验的过程进行安排,或者一次可以同时进行多个实验,将原材料和产出物进行合理利用,节省实验器械的重复使用率,尽量减少损耗与污染的次数。
二、对于产出物有有害有毒物质的实验尽量使用电子科技产品进行替代,可以将实验过程录制成视频进行播放这种方法。这样就是在保护学生们健康的同时还节省了实验原材料,并且保护了大气环境,一举三得。
3.对绿色化学在化学实验教学中的几点建议
近几年来越来越多人注意到这个问题,并且通过近几年的不断发展也小有成就。以下有几点建议可以进行参考:
二、不断的精进并且壮大本门学科的科研队伍,这就靠每个学校对本门学科的经费对少还有就是学校领导不够重视这门学科,可能还没有看到以后发展的广阔前景,所以还要靠我们进行宣传发展将这门学科进行发展扩大。
三、加大科研力度,拓宽实验研究领域。现在社会上进行使用的方法大多是有机还有无机化学这两个领域还是比较单一的,对其他领域进行研究的实验非常少,而且已经研究的课题还不能直接应用到生活中来,所以要加大研究力度继续努力。
4.结语
在课堂上讲解化学实验的时候就可以穿插着进行绿色化学实验的教育,有利于学生们将化学与生活联系在一起,并且可以提高学生们的综合素质。同时可以学习并且提高对绿色化学知识的理解能力还有实践的能力,我们应该在课堂知识的基础上更新课堂教学的方法,改进教学的方式,不断地提高实验室的器材教学环境,给同学们提供一个全新的学习环境,同时也要防止实验课程物品被污染。因为课堂为社会培养了大量的有绿色化学理念的化学人才,为社会的健康发展提供了有力的保障。
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一、在高职院校中实施绿色化学
传统的化学教学不能够与绿色化学相比较,他们完全不属于一个概念,而且传统的化学教育所追求的教育应该更适合传统化学工业所产生的人才,但是这些人才所重视的往往仅仅只是公司的效益,不能够重视环境问题,在某些程度上存在原料低价、资源无限的错误理念,从而造成了不同程度的环境污染和能源破坏问题,从而对人身体健康造成了严重的威胁。绿色化学是化学当中更深层次的一种化学,它不仅成为了科技工作者的一个重点的研究对象,而且还是培养人类环保意识和环境知识的一个不可或缺的重要内容,是培养高素质劳动者和敬业型人才的一个重要院校,更应该把绿色化学作为一门非常好的课程传授给学生。伴随着有关科学人员的大力支持下,我国科技的发展非常迅速,也将绿色化学课堂带入了高职院校当中,高职院校不仅仅是培养专业技师的人才,而且还是高职教育当中最为重要的组成部分,和其他院校相比较来说,高职院校中的绿色化学不仅传授着化学知识,而且还担负着培养着化学专业人才的作用,更为重要的是高职院校中绿色化学还担负着造就新一代化学教育工作者的历史重任,所以说在高职院校教育当中,绿色化学教育的发展是必然的。
二、高职院校实施绿色教育的有效途径
我们可以从四个方面说起:
第一、从高职化学教材中是否能够体现绿色化学观来说起,绿色化学是新兴起来的一门学科,在绿色化学教材当中其数量还有质量都需要进行提高。然而对于一些条件非常优越的学校,能够开始绿色化学课程的学校,应该根据其自身的情况进行教材的选择。应该通过教学,不断地进行知识和信息的积累,并且进行反馈,对于教材还有其内容应该进行相对的调整和改进,让教学内容得以充实,能够保持新鲜感还有前沿性。
第二、我们还应该在教学内容上做足功夫,应该把可持续发展的理念贯穿在整个教学内容上面,让学生认识到从传统的化学转变为绿色化学是质的飞跃,是科学发展的一大进步。在教学当中还应该充分的体现绿色化学的原则,应该不断地渗透绿色化学的知识。
第三、在进行教学实验的时候,我们应该把实验教学与绿色教学稳步的结合在一起,全面贯彻绿色化学。首先教师应该准确并规范的进行演示,操作是实施绿色教育的前提,化学演示实施不仅能够有效地传授知识,可以有效地控制学生对于科学操作是否规范,环境教育是否直观有很大的`作用。
其次应该减少对于实验仪器的依赖性,应该对于一些颜色变化比较明显的,可以选择在滴板上进行实验。在实验的过程中,把绿色化学的理念贯穿于整个实验当中。这就形成了一定的化学理念教育,要求学生在进行绿色化学实验之前必须写预备试验计划,最终保障避免实验过程中所能够出现的任何污染问题,充分考虑到怎样才能够使用少量试剂、减少避免有害物质的使用。在进行化学课的时候,强调学科设置和培养人才,要求学科之间相互交叉和渗透,摒弃能够淡化学科之间的界限,在进行教学的过程中,把拓宽学生知识面作为重点进行教学。
三、结语
言而总之,在进行高职化学教学当中,应该以绿色化学为主要目的,以可持续发展为基本理念,只有将绿色理念应用在高职教育教学当中,才能够给我国培养出更多优秀的人才,化学和化学工业才能够更好的为我国经济带来巨大的效益。
关键词:绿色化学;化学教育;思想教育
一、绿色化学的重要性
二、实现绿色化学教育的方法
由于是一种新型的理念,同学们在认知上存在困惑,再加上传统的教育模式,对这种教育的引入存在排斥,但是我们不能因为这些困难的存在,而放弃正确的教育方式,主要从思想教育、实例讲解、实际应用、扩大宣传范围、举办比赛方面来谈一谈如何渗透绿色化学教育。
1.思想教育
由于在过去同学们并未形成绿色化学的思想,对于什么是绿色化学,为什么要进行绿色化学教学以及绿色化学与我们传统的化学相比较有哪些不同,这些都是将要解释的问题。首先,应该让同学们意识到绿色化学离我们并不遥远,比如生活中常见的汽车尾气污染和全球温室效应等现象,让学生自发接受这种理念在生活中的`不可或缺性,其次相比较传统的化工生产,污水排入河流造成水体污染,经由食物链传递后在人体内富集,最终伤害的依旧是我们自身的利益,这也体现出传统的工业生产不可延续,否则威胁人类生命安全。
2.实例讲解
在授课时,可以列举出传统化工的污染实例,让同学们自己分析谈论,找出其缺点和造成的严重后果,怎样才能找出合理的解决办法,同时也是绿色化学思维形成的过程,这种方式不但让同学们更加明确绿色化学的重要性,而且也可以加深印象。例如,在实验室经常会遇到有毒气体的释放,为了试验人员的安全,这种操作经常要在通风橱内完成,消耗电力和物力资源,如果能够采用绿色化学的理念,在收集装置处用一个气球来收集气体,这样在减少环境污染的前提下,节约资源。
3.实际应用
知识永远在大脑中,不拿来运用,那就失去了本身的价值。不只是在教学中渗透这样的理念,更重要的是做到将其在实际生活中体现出来。例如,现在市面上很火的一种环保型装修材料,甲醛含量较低,这样的优势使其在装修领域占很大的市场份额,这也说明这种理念是可以创造财富的,虽然打击了传统工业的一些做法,但实质上是对其的深度改造。此外,教学中在做实验的时候,对于实验废液的处理及使用试剂的量等问题都与绿色化学有关,在学校实验中心开设绿色化学实验模拟基地,制定符合绿色化学的实验设计原则,在生活中,做到电池的回收利用等,在实际操练中形成绿色化学理念,这才是绿色化学教育成功的体现。
4.扩大宣传范围
绿色化学以高中化学教育作为载体,让学生们感受到绿色化学和我们生活的密切程度,但这仅仅是开始,应该让更多人群了解这一理念才是要达到的效果,学生可以作为传播者,这种使命使学生在一定程度上产生荣誉感,比如在学校组织绿色化学小组,进行明确分工,宣传组负责宣传绿色化学理念,技术组负责宣传材料的制作,策划小组负责定期举办活动,人事组负责招收新成员,这样的组织可以督促学生在实际生活中实施绿色化学,普及这种理念。
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摘要:无机化学对于实验的要求很高,每次进行实验用到的化学药剂或者说实验产物都是由一定的污染性的物质,如果不及时进行处理就会对环境造成一定的污染,而绿色化学则要求在实验过程中主动的减少或者是消除有污染的物质的产生,这样能够极大程度的满足绿色化学所
关键词:无机化学论文
无机化学对于实验的要求很高,每次进行实验用到的化学药剂或者说实验产物都是由一定的污染性的物质,如果不及时进行处理就会对环境造成一定的污染,而绿色化学则要求在实验过程中主动的减少或者是消除有污染的物质的产生,这样能够极大程度的满足绿色化学所倡导的理念,同样也符合人与自然和谐相处的理念。
1绿色化学理念对于无机化学实验的重要性
绿色化学理念是绿色理念在化学中的具体体现,能够极大程度的消除化学对于环境的污染,要知道现代社会对于自然的重视程度不断提升,保护环境就是保护人类自己,所以说绿色化学是很重要的。要知道化学这门学科的特殊性就在于实验,实验是化学最基础的,所以说要想学好化学,就必须不断的做实验,通过实验现象和实验结果的分析进行研究。无机化学实验是化学试验中一个比较基础的化学实验,但是其化学药剂和化学产物对环境的污染却不容小觑,一个简单的化学实验的产物(氯气、二氧化碳等)都会对空气造成污染,一旦处理不好就会对污染环境,而直接危及实验者健康,绿色化学理念不仅仅是对污染进行治理,最主要的是通过一定的手段使降低或者消除污染物,避免对环境造成污染,这种主动的方式更能体现出对于环境的重视,所以说绿色化学的理念对于无机化学实验是很重要的.。
2正确把握绿色化学理念的渗透
2.2加强对实验的要求
无机化学实验是学习化学的基础,所以说绿色理念的渗透还是很必要的,在实际中从学生的理念着手,让学生重视绿色化学的应用,在实验过程中对学生进行严格要求,提升学生的实验操作能力,在废气废物处理时同样也要注重对环境的污染,只有这样才能使绿色化学的理念逐渐在无机化学实验中得到渗透。
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。
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摘要:化学实验是进行新产品开发和化学教学的重要手段,它对于素质教育、培养学生创新精神和动手能力具有不可替代的作用,是提高教学质量的关键。在实验教学中贯彻绿色化学观点,实验教学与绿色化学联系最为紧密、最为直接,在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。化学实验可以使学生领悟和感受到科学给人类创造文明的同时,也伴随着对环境的污染和对人类的危害。因此,为了适应绿色化学新要求,化学实验必须进行改革。
论文关键词:绿色化学,环境保护,化学实验教学
一、绿色化学12条原则
Anastas和Warner提出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家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指导方针和标准:
(1)最好是防止废物的产生而不是产生后再来处理;
(2)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)只要可能,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)设计的化学产品应在保持原有功效的同时,尽量使其无毒或毒性很小;
(5)应尽量不使用辅助性物质(如溶剂、分离试剂等),如果一定要用,也应使用无毒物质;
(6)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)只要技术上和经济上可行,使用的原材料应是能再生的;
(8)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)分析方法也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)一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。
综观以上12条,可以看出:绿色化学提出的目标和任务不是被动地治理环境污染,而是主动地防止化学污染。这也是绿色化学与环境保护二个概念不同的地方。绿色化学是“防”,环境保护是“治”,只有从根本上切断污染源,才能真正做到保护环境。同时,我们也看到,绿色化学是一举多得的事情。
二、开展绿色化学实验教学的尝试
(2)串联实验以及试剂的回收利用串联实验是指通过调整实验次序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如把萃取和蒸馏实验安排在一起,利用四氯化碳萃取碘的水溶液,得到碘的四氯化碳溶液,然后在碘的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液至紫色刚好消失,利用反萃取把四氯化碳分离出来,最后进行蒸馏,使四氯化碳回收再利用串联实验以及试剂的回收利用在一定程度上减轻了常规实验对环境的污染,有利于环境保护。
(3)寻找替代性试剂、溶剂、催化剂实现同一变换可能存在几种可供选择的试剂、溶剂、催化剂,只要可能,实验过程中应尽量寻找实现同一变换最无害的试剂替代有毒有害的试剂;通过改变反应的溶剂,用不易挥发、无害的溶剂(H2O)代替挥发、有毒的溶剂;用高效、无毒、无害的催化剂代替腐蚀性严重的催化剂。如无机实验中,可用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氢进行阳离子沉淀实验;有机实验中,甲苯可用来代替苯作为更安全的有机溶剂;酯类合成实验中,可用无机盐、离子交换树脂、高效固体酸Fe2O3—SO4代替浓H2SO4作催化剂,不仅具有较高的选择性、转化率,还可避免浓H2SO4腐蚀性,而且反应速度快,催化剂易于分离回收重复使用等特点是一类理想的环保催化剂。
(4)妥善处理实验产生的“三废”化学实验室的环境保护应规范化、制度化,应对每次产生的“三废”进行处理。把用过的酸类、碱类、盐类等各种废液、废渣,分别倒入各自的回收容器内,按照国家要求的排放标准进行处理,可采取中和、吸收、燃烧、回收循环利用等方法来处理废弃物,对于实验过程中产生大量有毒有害及腐蚀性的气体,在通风橱内完成实验,并将尾气进行集中收集,采用吸收、中和等方法集中处理,对于重金属废液一般采用回收的方法进行处理。在开放实验中,鼓励学生设计一些废液的处理或回收实验,如银废液回收银、含碘废液回收碘、含铬废水的处理等,这有利于提高学生的环保意识。
三、实现绿色化学实验教学的其他途径
(3)要改进教学方法,提高教学手段的现代化水平。传统的教学方法是伴随着应试教育产生的,不利于培养学生的创新精神和实践能力。要积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新意识。电化教学手段(包括投影、录像、光盘等)和信息网络手段(如上网、使用多媒体等)能更直观、形象的体现绿色化学内容,更迅速地获取有关绿色化学知识及技术的最新成果,便于教师教和学生学。还要开发能辅助设计的计算机软件,以帮助设计和实施绿色化学,这对绿色化学的发展进步大有裨益。
环境保护是我们的立国之策,强国之本,必须予以高度重视。作为一名化学教师,在教给学生知识和技能的同时,还要教给学生保护环境防止污染的思想和方法,最大限度地消除或减轻实验对环境所造成的危害,使化学实验绿色化。总之,全面实现化学实验绿色化的道路还很漫长,这期间,不但需要对化学实验教学进行绿色化改革,更需要高校化学教育工作者对化学实验绿色化的方法进行深入的研究与探索。
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1化学工程中发展绿色科技的必然性
1.1是对我国可持续发展战略的响应
从理论上而言,经济可以无限量的增长,然而,自然资源存在限度,尤其是不可再生的化石能源。当我国不断以自然资源的大量消耗来推进经济发展,就会造成资源的过度消耗,这类生产资料的价格也会不断上涨,加大生产成本,反过来对原有的经济效益产生负面影响。据此,我国在经济发展战略制定时,必须对从长远的发展境况出发,把握关键所在,转变以往的经济发展观念,提升资源利用效率。主要是通过完善绿色科技来实现资源的高效利用和再次利用,以此缓解经济高速增长所带来的负面影响,通过低排放和高治理相结合的方式,实现经济发展的稳固性和持续性。
1.2是实现生态平衡和环境优化的重要途径
现阶段,我国已经逐步提高了对于绿色科技的重视程度,因为这不仅是改善生态环境的重要途径,也是对国科学发展观的契合。持续发展最重要的便是资源的持续化供给,这需要人类减缓对于不可再生资源的消耗,加快对于再生资源的研发速度,保障两者之间相互配合,以此达到持续利用性的目的。一旦出现资源过度开发而导致的资源断层,不仅会造成经济和科技的倒退,更会影响整个地球生态圈的和谐关系,直接威胁到人类未来的发展和生存。因此,人们需要对可持续发展战略提高认识层次,强化对于绿色科技的理解和应用水平,提高不可再生资源的利用率,加快再生资源的研发进度,对污染问题进行有效的控制,通过三者之间的结合来实现经济、社会和环境的和谐发展。
2化学工程中的绿色科技
2.1运用绿色科技降低温室气体的排放,改善生活环境
温室效应是威胁地球生态平衡的一个严重问题,引发包括海平面上升、虫害加剧在内多个连锁反应,加重了对人类社会的威胁程度。这种问题的出现主要是由于传统化工产业在生产过程所产生的大量二氧化碳气体,而对该现象究其根本就是因为当时国家并没有对温室效应形成完善的法律规范,化工企业排放没有得到有效的遏制,将人类社会的发展置于了严重的危机之下。直到南极臭氧层空洞的出现甚至扩大,包括中国在内的各个国家才真正认识到温室效应。就现阶段我国的情况而言,不少涉及化工产业的企业已经形成了良好的社会责任感,尤其是在维护生态平衡和绿色生产的问题上,通过对绿色科技的开发和利用来改进化工生产,对二氧化碳的排放问题进行一定的控制。比较常见的一个绿色科技应用过程就是CO2与碱性氧化物反应,并将生产的碳酸盐运用到随后的化学生产当中去,或是供给学校做相应的实验课程,其涉及的反应公式是:CO2+CaO=CaCO3。不但实现对于二氧化碳的排放进行了控制,更对二氧化碳资源进行了有效的利用,实现资源节约的目标。
2.2运用绿色科技进行海水淡化处理,丰富生活资源
水资源作为人类生产的三大要素之一,对于人类生活和社会生产都发挥着非常重要的作用。然而,人类所能运用的`水资源并不丰富,而且淡水危机所引发的问题也已经十分严重了。以海水淡化为主的绿色化工技术是现阶段解决这个危机的主要方式,然而,海水淡化技术在推行之初所需的成本较高,难以投入当民用之中去。但随着海水淡化技术研发的推进,实施成本逐渐降低,在一些大规模的运用当中逐渐起到了一些作用,而这种技术也不断被各国所引入,包括不少发展中国家也已经有了很好的应用,并在不断创新之中发挥了日益重要的作用。现阶段,该项技术主要目标便是在利用海水获取淡水资源的同时又不造成环境危害,比较常用的做法就是利用氢氧化镁实现。而这项物质不仅环保可靠,而且成本低廉,而且操简单。更重要的是,这个过程不会产生二次污染,实验的实践效果让大多数人都十分满意,也显示出了相当的的应用前景。
2.3绿色科技对香料香精生产的改进作用
3结论
绿色科技是一个庞大的整体,主要是利用绿色环保节约的理念为主导,对化工的生产过程进行改良,在化工企业发展的同时又不会对生态环境造成负面影响,还对我国的可持续发展战略进行了响应。据此,积极创新和发展绿色科技,尽量减少化学工程对环境的负面影响,促进化工企业对生产过程的改良,提高资源利用效率。然而,绿色化工技术的开发仍旧是一项充满挑战的事情,需要我国社会各界的通力协作,,将理论知识和实践经验进行有效的结合,不断促进绿色化工技术的革新。