绿色化学论文【通用】
在学习、工作中,大家都不可避免地会接触到论文吧,论文是一种综合性的文体,通过论文可直接看出一个人的综合能力和专业基础。那要怎么写好论文呢?以下是小编精心整理的绿色化学论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

绿色化学论文1
“绿色化学”是顺应“美丽中国”主题的学科发展方向,也是促进化学学科得以可持续发展的重要抓手.当下化学界对“绿色化学理念”的研究方兴未艾,笔者作为一名奋斗在教学一线的髙中化学教师,也在思索着如何将绿色理念融人到高中化学实验教学中来,培养学生的健康、绿色的化学意识和实验能力,引领着化学教学朝着更为绿色、环保、节能的方向发展,本文就该话题谈几点笔者的看法,望能有助于课堂教学实践。
一、严格规范实验操作
化学实验通常都具有一定的危险性,因此,实验的过程中操作应该非常严谨、科学,操作务必规范,那么,不规范的操作与“绿色理念”有怎样的冲突呢?实践经验表明,任何一个实验过程中的微小差错,都有可能造成不良的后果,轻则造成实验污染程度的加大,重则会导致安全事故.所以,严格规范实验操作是有序开展绿色化学实验的前提。
严格规范实验操作如何落到实处呢?
笔者认为我们教师应该注重学生最基础的实验操作技能的培养,这不仅仅是口头上的强调与疏导,必须落实到实验每一个环节的操作中去,只有严格规范实验操作才能尽可能地减少安全事故的发生,有效减少污染物的排放,同时还能节约不必要的实验耗费。
例如,我们在学生开始实验之前,应该要求学生认真地检查制备气体装置的密闭性是否符合要求,只有在确保合格的情况下才能进行实验,如此做法可以有效避免在实验操作的过程中,气体由泄漏造成的环境污染,也保证了实验的安全性,有效避免化学实验对学生人体的危害;在实验的过程中,有时需要闻气体,这个时候,应该提醒学生正确的操作方式,同时要求学生切忌太用力去吸气;实验选择容器的时候,引导学生观察教材中的装置图,思考为什么不能选择敞口容器的原因,继而帮助学生树立绿色实验的意识。
二、基于绿色理念优选反应物
高中化学实验,几乎所有的化学反应发生的过程中都会有一些污染环境的物质生成,为了有效突破教学重点、难点,有时不可避免造成污染时怎么办?笔者认为,这个时候,我们教师应该对化学反应进行分析,思考有没有对环境污染更小的反应替代物,采取“两害取其轻”的方式降低污染,当然如果能够找到绿色无污染的反应物更好。
例如,高中阶段,“氣气的制取实验”,如果按照传统的实验方式,会有大量的氯气生成,就算教师有收集装置对氯气进行收集起来,但这些收集起来的氣气最终还是会排放到空气之中,造成污染的根本性问题没有得到有效解决.怎么才能让污染的排放减少呢?当下有很多教师在实验试剂上进行改进,以医用高锰酸钾片(通常说的PP片)作为反应物与浓盐酸发生反应制取氯气,这样考虑的出发点是什么呢?由于PP片有很高的密度,即使将其浸泡几个小时,也无法做到完全溶解,如此一来,PP片是固体与浓盐酸发生反应的接触面比起液体与液体的接触而言,效果要差太远了,大大减弱了化学反应的剧烈程度,借此减少氯气的生成量,让整个实验过程变得相对而言环保一些。
由此可见,选择恰当的'反应物,是实现绿色实验的有效手段。
三、积极推广微型实验
与传统实验相比微型实验”能够明显减少药品的消耗,自然也就减少了污染的排放,是一种基于低耗减排的绿色实验理念而开发和设计出来的实验方式。
对于微型实验由于我们国内,尤其是高中老师研究并不深人,很多老师讲微型实验片面地理解为“简单的减少试剂、药品的用量”,其实不然,微型实验不仅仅包括微量药品,还包括实验仪器等其他实验条件的的微型化,蕞终达到大幅降低实验成本和污染排放的绿色实验目的。
微型实验有个问题,那就是实验条件的微型化带来反应现象可观察度不够,怎么办?笔者认为为了提高实验的可视化,应该借助于投影仪等工具对微型实验的实验现象进行放大处理。
四、努力在实验中做到废物利用
在当前建设节约型经济社会的大背景下,“循环利用”是重要的是环保理念和减少污染的方法.那么,在化学实验教学中,我们的绿色实验在想办法减少污染物排放的同时,有没有其他途径呢?笔者在实践中常常将“废物的循环利用”作为绿色实验思考的一个方面,并以此来实现绿色课堂的有效实现。
例如,在“银镜反应”中生成的银,我们可以将其与稀HN03进行加热反应生成AgN03,如此一来生成物又可以用于下一次实验,实现物品的循环利用。
除此以外,废物利用也是节约消耗的一个重要方面,环顾我们的身边,废旧物品随处可见,这些物品有没有价值了呢?是否可以用于化学实验探究呢?笔者认为有一些还是有价值的,经过简单的加工改造,也可以变成不错的化学实验器具。
例如,“一次性针筒”经过消毒处理后,我们化学实验中可以用来替代量筒,塑料吸管更是随处可见,我们化学实验中可以将其用来代替移液管等,在化学实验教学中,借助于这些废旧物品来自制实验仪器能够给学生带来耳目一新的感觉,不仅渗透了环保的思维与理念,同时,将这些随处可见、随处可用废旧物品拿来自制仪器还是一种意识上的渗透,能够大大增加学生的实验机会和提髙实验的便利性和可重复性,如果引导学生自制仪器,学生参与到制作过程之中,能有效培养学生的动手实践能力,学生的在选材和设计的过程中,是知识创新和应用的过程,这是一个一举多得的有效之举。
五、妥善处理实验废弃物
从当前高中阶段的化学实验本身来看,有一些实验本身就是一定有污染的,这与实验手段和方法无关的,这时候怎么办?笔者认为“妥善地处理这些实验废弃物”也是充分体现绿色实验理念的一个重要的方面,因此我们在实验教学的过程中,一定要正确地疏导学生,确保其能够养成科学处理实验废弃物的习惯与能力。
例如,在处理“实验废液”时,要求学生按照要求将实验倒入专门的、对应的废酸槽或者废碱槽,如果有些实验生成的废液不能倒弃排放怎么办?必须引导学生从其化学性质出发,思考如何处理?是搁置一段时间,还是再添加其他化学药品通过化学反应生成污染小的生成物然后再进行排放等等。
总之,笔者认为作为教师,我们要努力把绿色化学理念自始至终地贯彻于化学实验教学的各个环节,让学生在化学课堂上养成环保意识,形成环保能力。
绿色化学论文2
在化学教学中所倡导的绿色化学,其核心就是利用化学原理从源头上减少和消除生产对环境的污染,从而解决人类社会发展过程中面临的有关问题、提高人类的生活质量、促使人与自然和谐相处,达到保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展。进一步培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。
一、绿色化学的概念
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,是通过化学方法合成对环境无害或友好的物质的一门新兴学科。其内涵就是研究和寻找并能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。是从源头阻止污染或预防污染的化学,其过程为零排放和零污染。简要概括,绿色化学的基本内涵体现在“5R”原则上。
(1)减量,即节省资源,减少“三废”的排放,避免实验过程中造成对环境的污染。
(2)重复使用,既是降低成本的需要,又是减废的需要,如化学反应过程中催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。
(3)回收,可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求,如回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂,达到循环使用的目的。
(4)再生,即变废为宝,节省资源、能源,减少污染,如离子交换树脂、磺化煤等。
(5)拒用,指对一些无法代替,又无法回收、再生和重复使用、有毒副作用、污染作用的原料,拒绝在化学过程中使用。如全国查禁毒鼠强,停止使用含磷洗衣粉。
二、绿色化学思想的教育意义
1.绿色化学思想的教育有助于培养学生的创新精神和社会责任感,是实施素质教育的重要途径。绿色化学思想是一种战略、方针、指导思想、研究策略。不久的将来,重大的绿色化学研究成果将会走进我们的生活。而且它所倡导的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。
2.把绿色化学思想贯穿在化学教学的全过程中,能够培养学生强烈的环保意识。在中学化学教学中应该加强绿色化学思想的宣传,使学生清除从社会上带来的对化学的种种误解和偏见,尤其要突出环保意识。
3.在化学教学中,渗透绿色化学思想,应用绿色化学的理念进行化学教学设计,并且还要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,明确化学学习的目的。
化学新课程教材中融入了绿色化学内容,举例如下: (1)实验室制氯气的实验中,多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收,防止了尾气对环境污染。
(2)在镁的提取及应用中,强调氯气循环利用生产盐酸,节约资源,并减少污染。
(3)在二氧化硫的性质和作用中,介绍了硫酸型酸雨的危害。在浓硫酸与铜的'反应中,多余的SO2用氢氧化钠溶液吸收,防止了尾气对环境污染。
三、绿色化学思想在中学化学教育中的实施
中学化学教材中涉及绿色化学知识的内容不多,这就要求教师在化学教学中注重对教材的二次开发和利用,挖掘教材中的隐含因素,在教学中不断地渗透绿色化学教育理念。
1.在教学设计中渗透绿色化学思想。在教学设计中通过创设有效情境,渗透绿色化学思想。例如,在学习氮氧化物时,我们先讲NO、NO2的毒性、性质、致毒原理、形成的危害:NO直接结合血红蛋白引起中毒,NO2则刺激呼吸道引起中毒,NO、NO2相互作用并形成光化学烟雾等。再根据NO、NO2的性质,让学生思考如何除去实验室产生的NO、NO2尾气。接着讲述大气中NO、NO2的主要来源,如汽车尾气。然后介绍汽车尾气中的NO、NO2的除去方法。通过在化学课堂上渗透绿色化学思想,既培养了学生的思维能力、创新意识,又加强了学生的环保意识。
2.在化学实验教学中渗透绿色化学思想。在实验教学中要尽量体现绿色化学实验的新要求:省资源、无污染、无废物、多循环、多利用。
(1)实验操作规范化,妥善处理实验废弃物,减少对环境的污染。教师在演示实验时,通过言传身教,渗透绿色化学思想。教育学生实验后的废液、废渣尽可能回收利用,不能回收利用的废液、废渣,则应倒在规定的地方,以便清理,减少环境污染。
(2)剂量最小化,最大限度减少污染。即改进实验装置,将常规实验改成微型实验。这样既能降低实验费用;又能降低排废量,减少污染;更能缩短实验时间且安全可靠。
(3)改进化学实验,减少环境污染。即将有毒实验改成封闭实验。如氯气的制备与性质实验、二氧化硫的制备与性质实验。
3.在习题教学中渗透绿色化学思想。习题教学是课堂教学的重要环节,它是帮助学生掌握和巩固所学知识、技能的重要手段。习题教学不仅可以开发学生的智力,还能使学生在习题中了解科技动态,学以致用,培养良好的科学态度。
总而言之,培养学生树立牢固的绿色化学理念和环保意识,使他们成为自觉的“绿色化学家”,为绿色化学事业做出应有的贡献。
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在高中化学实验教学中渗透绿色化学理念非常重要.这不仅是化学教学中一个基本的教学目标,也是对于学生生态意识的一种培养,并且能够保障学生的实验过程更加规范合理地展开.在实验教学中,教师如果没有给学生传递绿色化学的思想,不仅会造成很多不合理的实验过程,甚至会导致环境污染,这是需要杜绝的问题.因此,在高中化学实验教学中,教师要让绿色化学的基本理念得以传授,这是高质量的实验教学应当有的展开方式.
一、在设计实验时,注重对于学生的引导
绿色化学思想应当渗透于实验教学的始终.在设计实验时,教师应当给予学生合适的教学引导,让学生在自主设计实验的过程中充分融入绿色化学思想.很多学生在设计实验时都缺乏一些必要的考虑,要么就是有毒有害的实验废弃物没有进行合理的回收利用,要么就是设计的实验方案存在不合理的地方,如对于实验药品的浪费等.这些都需要教师给予学生有效的教学引导,教师要将绿色化学思想传授给学生,让学生在设计实验时有合理的考虑.例如,在讲“硫和氮的氧化物”时,需要学生设计实验收集二氧化硫气体,很多学生之前做过制取和收集二氧化碳的实验,因此,在设计实验时也使用同样的原理,却忽视了二氧化硫作为酸性气体对大气的污染强于二氧化碳,需要进行尾气处理.二氧化硫对大气的危害也是这次堂课的重点内容,因此教师在指导学生设计实验时应当引导学生对于这一要点有所考虑,并且结合二氧化硫的这一特征设计更加合理的尾气收集方案.在教师的引导下,学生能够设计出更加合理的后续实验的尾气处理,以及二氧化硫净化等实验.在这个教学过程中,不仅有助于提高化学教学质量,同时能树立学生的绿色化学理念.这是实验教学应有的展开方式,有利于培养学生的生态意识.
二、有效地进行装置的合理连接
在设计实验中,实验装置的连接是重要的一个环节,这一环节对于实验的效果,乃至实验的成败都会产生直接影响.有的学生忽略了对于实验连接的良好设计,要么使整个装置漏气,要么产生一些有毒有害气体的外泄,这些都是不合理的实验设计.因此,在引导学生考虑实验装置的连接问题时,教师要渗透绿色化学理念,让学生对于一些可能存在的问题进行合理的考量,并且要将生态化学思想渗透到实验装置连接的设计中,这是学生实验能力的一种体现.例如,在做“制取SO2”实验时,装置的连接是设计实验时一个重要的考虑因素.教师可以让学生用硫酸和亚硫酸钙进行反应制取碳酸钙和二氧化硫,为了证明二氧化硫溶于水后的强氧化性,可以将其通入品红溶液中,品红褪色,再用酒精灯加热,品红溶液重新显色,这就证明制取的是二氧化硫.在连接整个实验设备时,一定要做好必要的密闭性处理,这不仅能够保障实验的有效进行,也能够防止SO2泄露对于环境造成的污染.这样设计实验,不仅实验现象明显,而且能够很好地处理实验废气,向学生传递了绿色化学理念,帮助学生树立绿色化学意识.
三、注重对于实验废品的有效处理
在化学实验教学中,对于实验废品的有效处理非常重要.这不仅是一个必备的过程,也是绿色化学思想的一种体现.不少化学实验后产生的废物都会对于环境造成直接污染,这是必须对于实验废物进行处理的一个原因.在实验教学中,教师要渗透实验废品处理的思想,并且要给学生传授一些常用的实验废品的处理方法与处理技术.这不仅是对于学生自身的实验能力的一种培养,也是实验教学的一种必要的延伸.只有这样,才能深化对于学生实验能力的.培养,并且让学生的实验技能得到提升.例如,在讲“氨,硝酸,硫酸”时,实验过后会残余各种强酸,如果随意处理可能会腐蚀实验室的排水系统,酸解后释放的气体也有可能污染环境.因此,教师应该选取合适的碱液对其进行中和,然后测定废液的pH,达标后才能进行排放.再者就是上述说的酸性气体废物,最好是能够在实验仪器的最后一个环节加入废气吸收液,将这些废气吸收,然后同样用碱液进行中和,以防酸性气体破坏大气.这些都是必要的实验环节,有效处理实验废弃物也是必须传授给学生的一个基本实验理念.这不仅是绿色化学思想的直观体现,也是学生在实验教学中必须养成的一种良好的实验习惯.总之,在高中化学教学中渗透绿色化学思想非常重要.在设计实验时,教师应当给予学生合适的教学引导,让学生在自主设计实验过程中融入绿色化学的思想.教师在引导学生考虑实验装置的连接问题时要渗透绿色化学理念,让学生对于一些可能存在的问题进行合理的考量.此外,教师要渗透实验废品处理的思想,并且要给学生传授一些常用的实验废品的处理方法与处理技术,这些都是渗透绿色化学思想的教学方法所在.
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1绿色化学化工的发展现状及优点
绿色化工行业早在上个世纪就已经出现了,最开始绿色化工行业出现在工业比较发达的国家,主要集中在欧美地区。经济的发展带来环境污染的严重,这就使得人们开始重视绿色化工行业的发展,投入较多的人力物力和财力研究绿色化工行业的发展。随着经济全球趋势的加强,国与国之间的联系日益密切,绿色化工行业开始受到国际社会的共同关注,由于我国是发展中国家,因此对于绿色化工行业的认识较晚,导致了我国绿色化工行业的起步也较晚。但是,我国对于绿色化工行业的认识较为透彻,这就导致我们在处理如何发展绿色化工行业中投入的力度,并且受到了国家科技部门的重视。绿色化工行业的突出优点是:第一,最大限度地利用环保能源。较以往传统的生产方法不同的是,绿色化学化工可以最大限度地利用所使用的生产能源,并且一般绿色化学化工所使用的能源都是绿色环保可回收利用的'能源,在生产使用时都会最大限度地利用原材料,防止浪费,减少污染排放,从而节省能源,绿色环保。第二,反应物无毒、无害,不会对环境产生污染,减少对外界的废物排放。一般情况下,传统的化工生产都会产生一些有毒有害的排放物质,这些排放物会对环境造成不可逆转的危害,但是绿色化学化工在生产之前都会将反应物生成的有害物质整体的化学结构进行重新排列,从而将有害成分运用科学的方法去除,这样既可以保留生产所需要的有效成分,又保证了在反应的过程中不会对环境产生污染和负担。绿色化学化工从产品的根本上避免了化学化工生产可能会对环境产生的危害源头,绿色化学化工是名副其实的环境友好型产品。第三,最大限度地利用了原子能源,有效节约能源。传统的化工生产一般只注重生产效率,在生产过程中原材料没有能够被完全充分利用,一些有效成分被浪费了,但是绿色化学化工会运用科学的方法重组材料内部结构,最大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同时就减少了其生产过程中对环境的排放。第四,确保了产品的绿色环保性。在过去那些传统的化工生产中,生产方式比较粗放,也没有能力将生产材料的内部结构进行重组设计,生产的过程当中释放出大量的有害物质污染环境,但是如今的绿色化学化工注重科学环保,在生产之前会重新组合产品内部结构,保证了生产出的所有产品都是绿色环保,无毒无害的。
2绿色化学化工产品的发展研究
即使人们都十分清楚绿色化工化学的优点与好处,但是在实际的生产过程中很少有人对其高度重视,所以绿色化学化工在我国发展过程中有着诸多的问题,例如社会关注程度不够、发展模式单一、人才匮乏等。现阶段我们能做的就是利用一切可利用的方法,最大限度地将绿色化工化学进行全面推广与宣传,从根本上减少环境污染,实现经济的可持续发展。
2.1加大宣传力度,转变生产方式
虽然绿色化学化工产业已经兴起多年,但在全社会范围内,它还未能被深刻的认知与了解,这在很大程度上,阻碍了其良性发展。因此,我们要从全社会范围内,通过各大平面媒体和网络、电视、广播对绿色化学化工加大宣传力度,使人们对绿色化学化工有深刻的认知与了解。
2.2在学科教育上加大投入与合作,力求创新
绿色化学化工的发展不仅仅是依靠微观的分子水平的化学,还要依赖宏观的大规模的化工技术,因此,要在一定层次上促进两者的结合与协作。国家应加大对绿色化学化工的资金投入,建立与绿色化学化工有关的国家实验室以及教学基地,作为发展绿色化学化工的创新性平台,设置激励机制,鼓励创新,并持续不断地为实验室和教学基地的发展提供资金保障。
2.3重视人才培养
在我国,绿色化学化工属于新兴产业,因此,相关部门必须建立起完备的人才培养体系,为了长远发展储备人才力量。具体来说,高校应该开设有关绿色化>文秘站:<学化工的相关学科课程,供感兴趣的学生进行学习。化学化工产业应该制定严格的培训体系,对相关从业人员进行培训,从而保障这一新兴产业的可持续发展。
3结语
随着经济的发展,环境问题日益凸显,为了保护环境,维护生态平衡,各国都在致力于开发和研究新型能源。绿色化学化工行业是未来化工行业发展的主体方向,因此我国要抓住机遇,培养创新型人才,加大对绿色化工行业的投入,力争在未来的绿色化学化工行业中占有一席之地。
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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。
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随着我国社会经济的发展,化学化工产业也得到了一定程度的发展。而作为环境污染的一个重要来源,化学化工产业逐渐开始意识到环境问题的严重性,开始逐步发展绿色化学化工生产。本文就绿色化学化工的一些基本问题展开分析,就其特点与原则及其发展展开研究。
环境问题日益严重,随着人们环境保护意识逐渐提高,作为环境污染的来源,化学化工企业开始意识到问题的严重性,逐步开始开展绿色化学化工生产。包括产品的生产过程、绿色化学化工产品的包装设计、开发及其其他内容,下文就绿色化学化工的特点和原则展开分析,就其发展研究进行探讨。
1绿色化学化工的特点分析
1.1最大限度的利用无污染能源
就传统的化学化工生产来说,主要采取的方式是粗放型,而绿色的化学化工生产突破了自己的生产方式,在进行化学化工生产时,能够尽可能的选择利用无污染的能源,并进行最大限度的使用。只有这样,才符合绿色化学化工生产,使得生产所需的材料价值得到充分的发挥,更实现了绿色化学化工,从而实现了保护环境与提高效益的目标。
1.2明确保证化学产品的环保性
绿色化学化工生产已经淘汰了以往粗放型的生产方式,不断的对自己的生产材料结构进行重组改造。一方面,化学化工行业对一些含有毒性、有害物质的材料进行修复,充分利用无害、绿色的清洁能源来生产产品,以保证产品的环保型。另一方面,对自身的生产技术进行改善,减少生产过程中对于资源的浪费,也实现了材料的有效利用,并保障绿色化学化工产品的无毒无害。
1.3减轻对外界环境的破坏和废弃物的.排放
前面说到,传统的化学化工生产之所以不环保是因为生产过程中会排放大量的有害物质到外界环境中,给周围生态和生存环境带来了极坏的影响。而绿色化学化工的提出,首先就是要实现对材料结构的重组改造,修复其中的有害成分,使其再重新组合后能够减少有害物质甚至消除有害物质的排放,从而达到减轻对外界环境的破坏和废弃物的排放。
2绿色化学化工生产的发展原则
随着人们环境意识不断提升,绿色化学化工生产逐渐成为人们推崇和应用的技术。绿色化学化工发展的主要有五点。第一,对于化学化工产品的设计应尽量、充分的使用生产资源,以提高产品的生产率,保证资源的利用率。第二,绿色化学化工生产要尽量避免使用溶剂或者析出剂等辅助性的试剂,如果一定要使用要尽量选择无毒无害的产品。第三,要对化学化工生产废弃物和排放物进行进一步的分解,保证排放物无毒无害,减轻对环境的污染。
3发展绿色化学化工的有效措施
3.1不断创新绿色化学化工产品生产技术
尽管我国一些化学化工产品的生产量较高,但就生产的深加工来说还不成熟,产品的附加值较低,这也是造成我国化学化工产品效益不高的直接因素。相较于国外成熟的化学化工生产技术来说差距较大,所以要进一步实现绿色化学化工的发展,还应不断进行产品生产的技术创新。一方面,在实践生产中不断创新以积累实践经验,并不断进行总结和分析,以为绿色化学化工生产创新提供依据和经验支撑。另一方面,政府还应制定其一系列的政策来支持更多的企业投入到绿色化学化工生产创新中来,以共同推动我国绿色化学化工创新发展。
3.2建立完善的绿色化学化工生产制度
要实现绿色化学化工生产创新的进一步发展,关键就是要有一个完善的绿色化学化工生产制度。首先,要建立完善的绿色化学化工生产制度体系,为其创新发展提供理论依据。其次,通过制定绿色化学化工知识产权机制,刺激相关领域内人才的积极性,营造出创新发展的氛围,并提供公平的竞争环境,为进一步提高我国整体水平打下基础。最后,我们还必须不断完善绿色化学化工生产的监督机制,以确保绿色化学化工制度的落实和执行。
3.3加强人才培养、交流及合作
人才因素是发展绿色化学化工技术创新的关键,因此,我们要逐步建立起完善的人才机制,加强对创新人才的培养、交流以及合作。在实际的绿色化学化工创新发展中,不断整合资源,加强对外的交流与合作,并结合自身的情况进行引进技术。同时,要加强对人才的培养,提高团队的整体素质,推动绿色化学化工的发展。
4结束语
总的来说,绿色化学化工创新发展是一个周期长的过程,我们应不断创新绿色化学化工产品生产技术,建立完善的绿色化学化工生产制度,加强人才培养、交流及合作,全面促进绿色化学化工的创新发展。
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绿色化学理念是以科学发展观为基础,在初中教学过程中重点强调化学与人类社会以及与自然、社会的关系,强调科学、健康、可持续地发展。绿色化学理念也主要是在化学教学中培养学生的化学环保意识,让学生在以后的化学实验和化学学习中形成环保习惯,学会绿色化学的真正理念及内涵。接下来就来研究绿色化学理念在初中化学教学中的渗透。
一、在初中化学教学中渗透绿色化学理念的必要性
我们能够在课本中常见到关于绿色的`词语,比如“可循环利用”“可持续利用”“废物再循环”等。这都是在渗透绿色化学的关键所在。在新的化学课本中,这类词语更是能够显而易见。在初中化学教学中渗透绿色化学理念的必要性有二:(1)为了增强学生的绿色化学理念,通过在教学中渗透这一理念来促使学生能够在平时的学习和实验中遵循这一理念,以及在以后的生活实际中能够贯彻好这一理念。(2)现在的初中化学教学中,关于绿色化学理念的渗透还不够明显,其作用也没有真正地显露出来,因此需要进一步加强对这一理念的贯彻。
二、加强绿色化学理念渗透的措施
1.教师要更新教育观念,培养好自身绿色意识
教师是教育的主体,教师必须及时更新观念,培养好自身的绿色化学意识,这样才能够在实际教学中起到积极的作用。在现实教学中,一部分教育工作者还保持传统的教学理念,不能真正在教学中为学生树立榜样。因此,教育工作者必须把握好传统与绿色理念之间的转化,培养好自身的绿色化学意识。
2.结合实际贯彻绿色化学理念
在实际教学中,教师可以根据本地的相关具体案例进行分析。比如环境污染、大气污染等等。通过对案例进行分析,引申到化学与实际生活,最后用案例来培养学生的绿色化学理念,增强学生的环境保护意识。绿色化学理念是现代化学教学中的新课题,在初中化学教学中可以更好地培养学生这一理念。本文研究了在初中化学教学中渗透绿色化学理念,旨在促使更好地进行化学教学。
绿色化学论文8
[摘要]近几年东北大学在物理化学实验教学改革中引入绿色化学思想,在满足物理化学实验教学大纲基本要求、保证实验教学效果的前提下,合理选择和设计实验内容,采取环境友好的化学实验新技术、新方法,尽量减少或消除对环境或人体有毒、有害的化学物质的使用。在实验教学方式上,注意培养学生实验操作规范性,提高学生的绿色化意识。在教学实践过程中,提出了物理化学实验绿色化教学的一些具体措施。例如,更新实验设备、优化实验内容、实验微型化小型化设计、综合经典实验等。经过长期的努力和探索,增强了学生的绿色实验意识和环保意识,同时也改善了实验教学环境,基本实现物理化学实验教学的绿色化。
[关键词]物理化学实验;绿色化学;教学改革
随着科学技术的发展和社会的进步,人们越来越清醒地认识到经济发展所带来的环境污染问题已经对人类生存和社会发展构成了巨大威胁。引起生态环境破坏的污染物中很大一部分都是在人类自身的生产、生活过程中产生的。因此建设绿色生态环境已成为人与自然和谐发展的基本前提。绿色化学(GreenChemistry)就是近些年发展起来的与防治污染、保护生态环境密切相关的一门学科,目前已经成为国际化学学科领域研究的热点。绿色化学又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”等。绿色化学倡导利用化学的技术和方法减少或避免在工业生产及日常生活过程中使用、生产对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质。[1][2][3][4]高等院校中物理化学实验的绿色化改革正是契合了绿色化学的研究发展方向,向化学实验的无毒、无害化迈出了积极的一步。其目的是将绿色化学的研究思想传递给学生,使学生在今后的科学研究、生产、生活中也能积极主动地践行绿色化学观念;其方法是将绿色化学的实验设计理念融入基础物理化学实验教学进程之中;其核心内容是最大限度地减少或避免使用有毒、有害的化学物质,最大限度地减少或避免产生化学废物,也无需再处理废物,从源头处减少或消除环境污染。
一、物理化学实验教学绿色化的总体设想
物理化学是东北大学应用化学、生物工程、材料科学、冶金工程、环境科学、资源与矿物等专业的基础课程之一。而物理化学实验是物理化学教学的重要组成部分,是培养学生实践能力和科研能力的重要教学环节。[5]学校的化学实验中心每年为全校12个专业的近1200名学生开设数十个不同的物理化学实验项目。其中的“液体饱和蒸气压的测定”、“酸碱中和反应热效应的测定”、“铋-锡二元相图的绘制”等这些我们耳熟能详的、经典的物理化学实验项目曾经见证过几代学子的成长。毋庸置疑,这些实验设计得简单易行。通过实际的操作,实验者很容易理解其中蕴含的物理化学原理。然而,这些实验过程中都不可避免地会使用或产生某些有毒、有害的物质。如果不对这些物质进行无害化处理而直接排放,日积月累,不仅会影响师生的'身体健康,还会污染周围环境。因此,物理化学实验绿色化是化学实验教学改革发展的必然趋势。在长期的物理化学实验教学改革过程中,我校化学实验中心高度重视贯彻绿色化学的教学理念,将绿色化学作为实验教学改革的重要组成部分。在对物理化学实验教学进行绿色化改革的进程中,我们从实验内容、实验设计、实验设备、经典实验项目整合、教学方法和教学理念等方面进行了积极的研究和探索,并取得了一定的效果。
二、物理化学实验教学绿色化的实践
(一)实验内容的绿色化
在实验项目的选择和实验内容的调整方面,尽量排除或减少对环境污染大、对人体毒性大的实验项目。在不影响实验效果的前提下,选用环境友好的试剂替代有毒或后处理困难的试剂,从而实现物理化学实验的绿色化。例如,“弛豫法测定铬酸根-重铬酸根离子反应速率常数”是以往我校应用化学专业学生必修的一个化学动力学实验项目。这个实验过程中需要使用的主要化学试剂是重铬酸钾。然而,通过对重铬酸钾性质的学习不难知道,它不仅有化学毒性和致癌性,而且还是一种强氧化剂,长期吸入,能破坏鼻粘膜,引起鼻膜炎和鼻中隔软骨穿孔,使呼吸器官受到损伤,甚至造成肺硬化。皮肤接触重铬酸钾溶液时易引起铬疮和皮炎。不仅如此,化学实验中心每年还需要投入高昂的实验经费用于处理由此产生的铬酸废液。因此,为保证实验教师和学生的身体免受危害,现已将其改为另一动力学实验“旋光光度法测定蔗糖水解反应的速率常数”,实验中用到的原料蔗糖无毒,而且使学生有机会学习旋光仪的使用方法。又如,在“气泡最大压力法测定溶液的表面张力”实验中,原来所使用正丁醇水溶液的最大浓度达到了0.35moldm-3。为了降低正丁醇使用浓度,我们曾对实验方案和实验装置进行了多次改进,使正丁醇的最大浓度降至0.1moldm-3。而且,实验操作也更加简便易行,实验中气泡的逸出平稳、连续。上述改进已经过多次教学实践检验,结果表明,正丁醇浓度的降低不仅节约了实验药品,而且低浓度正丁醇水溶液的表面吸附量随浓度的变化规律更符合吉布斯吸附等温式,有利于得出好的实验结果。
(二)实验微型化、小型化设计,减少药品用量
所谓微型化实验是指在微型的仪器设备中,用尽可能少的试剂获取所需的化学信息的实验方法。在保证可观测到与普通实验相同的实验现象的前提下,微型化实验还具有节约实验材料和时间、减少环境污染、操作安全等优点。所以,开展微型化实验是实现化学实验绿色化的好方法。在长期的物理化学实验教学过程中,在保证实验方案合理、实验结果稳定、实验效果显著的前提下,我们积极推行实验的微型化、小型化设计。例如,在“差热分析”实验中采用微型化实验样品管后,每份CaC2O4样品使用量减少到不超过0.05克,每学期仅CaC2O4试剂的使用量就减少到原来的十分之一。对于目前尚无法实现微型化的实验项目,我们采取了小型化设计或减少化学试剂使用量等方法,以期将物理化学实验对环境的污染降至最低。例如,在“金属二元相图的绘制”实验中,由于金属铋和锡具有熔点低、化学稳定性好、数据重现性好、原料易得、价格低廉等特点,所以,铋-锡二元系统一直以来都是我们进行此项实验教学的首选系统。若使用以往的实验设备,在实验过程中,以各种比例混合的金属铋和金属锡试样被放置在瓷坩埚中,上面覆盖一层硅油,以防止加热过程中金属样品被氧化。但是,通过查阅相关化学数据手册可知,金属铋的熔点为271℃,而硅油的燃点为320℃,仅仅比铋的熔点高约50℃。这意味着,在加热纯铋试样时,若操作者没有控制好升温速率而导致系统温度上升过快,那么样品温度很容易冲高至硅油燃点而引燃硅油。这不仅会造成大量硅油的损耗,容易引起教学事故,而且硅油高温挥发及不完全燃烧的产物还会污染空气。为此,我们放弃使用瓷坩埚而改用金属样品管盛装样品。这样不仅使单个样品的质量从过去的120克减少到几克,而且使用时很容易将金属样品管抽真空后密封,并循环使用。这种全封闭的手段有效避免了大量使用硅油作为样品保护层所带来的空气污染问题的发生。又如,在“酸碱中和反应热效应的测定”实验中,我们更换了体积更小的杜瓦瓶,使氢氧化钠和盐酸的用量减少到原来的四分之一。减少试剂用量后的中和反应系统由于溶液体积大幅减少,搅拌效率更高,系统各处的温度更趋一致,对温度变化的监测更容易,温度数据也更准确。除此之外,我们对“凝固点降低法测定分子量”、“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”等实验项目也进行了小型化改进,不同程度地减少了化学试剂使用量,显著降低了实验成本,改善了实验环境。实践证明,物理化学实验的微型化、小型化设计不但可以达到与常规实验相同的实验目的和效果,而且可以大幅减少试剂用量、不同程度地减少实验过程中产生的化学废弃物、节约后处理费用、减少污染、改善实验环境,因此,此举已经成为物理化学实验教学改革的一个重要发展趋势。
(三)实验仪器和设备的选择
与其他化学分支学科的基础实验相比,物理化学实验需要的中、小型实验仪器设备种类较多。其中多个实验需要测定温度和压力。传统的测温、测压装置都是含汞的,不但操作步骤繁琐复杂,而且易造成实验室汞污染,危及教师及学生的身体健康。例如,在“液体饱和蒸气压测定”实验中,过去常用U型水银压力计测定系统压力差。此种压力计中需要使用大量的金属汞,汞面用水液封。然而,由于此装有汞的U型玻璃管不宜经常清洗,所以管壁会吸附环境中的气体分子及尘埃等颗粒物。而在实验过程中U型管内汞液面会不断变化,会有少量汞由于与管壁上的吸附物作用而产生挂壁现象,从而使汞暴露于空气中并挥发为汞蒸气,这会对人体产生极大危害。目前,我们物理化学实验室中全部的测压装置均用数字式低真空测压仪替代水银压力计,从根本上消除了汞蒸气可能对教师和学生产生的危害。又如,在“凝固点降低法测定物质的摩尔质量”、“酸碱中和反应热效应的测定”及“燃烧热的测定”等热力学实验中,过去一直使用贝克曼温度计来监测实验体系温度的变化。贝克曼温度计虽然测量精密度高,但在实际使用时,存在操作繁琐且易碎等缺点。目前我们用数字式温度温差测量仪替代贝克曼温度计,不仅使实验操作难度降低,实验过程简化,而且也规避了由于操作不当造成温度计破裂而引起环境污染的风险。上述实验仪器设备的替换无疑使物理化学实验的测温测压手段更安全、更方便。
(四)综合经典实验内容
通过长期的教学实践和教学研究我们发现,传统的物理化学实验门类齐全、架构完整,大量的基础实验内容至今仍值得我们继承和发展。但囿于当时实验条件的限制,导致许多简单的实验耗时费力。因此,我们在保留经典实验内容的前提下,致力于整合实验方案,不仅大幅减少了试剂用量,有效降低了环境污染风险,而且还提升了学生综合分析实验结果的能力。例如,“原电池电动势的测定”、“电解质溶液电导率的测定”及“原电池温度系数的测定”这三个实验同属于电化学基础实验,内容相对简单。但是在过去,由于实验设备和实验手段的落后,完成这三个实验中的任何一个都需要很长时间,所以每一个都被设计为一个相对独立的实验项目,而这显然不利于学生将所学到的电化学基础知识融会贯通。通过认真分析、研究这三个实验的目的及内容,我们将它们融合并设计成了一个新的电化学综合实验。经过精心的实验方案设计和内容的整合,这个新的综合实验得到了学生和教师的广泛好评。由于实验试剂循环使用,避免了浪费和对环境造成的污染,为化学实验中心节省了实验经费。同时,学生对理论课中学到的电化学基础知识也有了比较全面且更为深刻的理解。
(五)合理分工协作
在实验教学过程中,我们不仅对经典内容重新进行综合设计,而且还会根据不同实验的特点,实时调整学生所做实验的部分内容。例如,学生在进行“双液系气液平衡相图”实验过程中需要测定的实验点较多,做出一个完整相图大约需要6个小时的时间,显然在规定的4学时内是无法完成的。为此,我们设计由两组学生分别测定相图的左半支和右半支,之后将两组数据合并,从而做出一个完整的相图。这就要求每组学生在实验过程中都必须认真仔细地完成操作并记录好数据,否则可能会因而某一环节的失误而导致合作双方的数据都出现偏差。实践结果表明,这种分工合作,在保证实验教学质量的前提下,既节省了药品,又有利于培养学生的协作精神和良好的操作技能。因此,对于复杂的实验项目,我们认为这不失为一个值得尝试和推广的好办法。
(六)规范操作方法,提升绿色化意识
长期的教学实践表明,在物理化学实验教学过程中,严格规范实验操作方法、督促学生养成良好的实验习惯是学生科研素质教育的重要内容。规范的实验操作方法和良好的实验习惯不仅是提升学生实验操作技能的重要基础,也是培养学生自觉进行绿色化实验的前提。在实验过程中,指导教师要认真监督学生不要随意丢弃药品,并纠正学生中普遍存在的“药品用量越多,实验现象就越明显”的错误观念,杜绝学生在做实验时随意加大试剂用量的现象,鼓励学生用最少的试剂做出成功的实验。同时也要求学生每次实验之前都要充分预习,提高实验成功率,减少重复实验引起的药品损耗现象。此外,教育学生从实验过程中的每件小事做起,逐步树立起绿色化科研意识和对社会的责任感。
三、改革后的成效
多年以来,经过对物理化学实验教学改革的绿色化探索与实践,在提升了教师自身的绿色化学教学理念的同时,在培养学生的协作精神、综合科研素质等方面也取得了良好效果。这些效果体现在学生在校学习期间养成了良好的实验操作习惯,明晰并理解了实验设计中绿色化改进之处,学会了用绿色化学知识设计实验等方面。而且,近几年来,我们对大量本科生就业后反馈的信息进行了分析并从中了解到,经过我们多年的绿色化实验教学训练,毕业生们在各自的工作岗位上都表现出较高的实验技能和良好的团队合作精神,综合素质高,受到用人单位的广泛欢迎。
[注释]
[1]平措,马橘红.物理化学实验室绿色化建设初探[J].实验技术与管理,20xx(12):132-133.
[2]张康华,曹小华,谢宝华,等.化学实验教学与绿色化学教育[J].实验室研究与探索,20xx(5):123-125.
[3]徐英,王桂清,陈灵谦.物理化学实验教学改革的探索[J].高校实验室工作研究,20xx(4):5-6.
[4]魏泽英,李树全,谢小燕,等.物理化学实验教学绿色化改革实践[J].教育教学论坛,20xx(1):245-246.
[5]杨冬梅,王军.物理化学实验教学改革的总体设计及实践[J].高等理科教育,20xx(6):103-105.
绿色化学论文9
20xx年高中化学新课标指出,要培养能够适应新世纪科技和社会发展所需要的高层次、高素质人才,以此使学生在高中阶段就可以很好地理解科学、技术以及社会之间的联系,从而树立可持续发展的理念.绿色化学贯穿于整个人类活动与环境相互作用的全过程,化学家们在研究化学之前,应该先与环境交朋友,他们在研究环境和环保问题时,绿色化学应运而生.
绿色化学越来越受到社会的关注,尤其是在资源节约、污染防治、人类健康保障和安全方面.早在1996年,美国就设定了总统绿色化学挑战奖.日本也相继启动了新阳光计划,将绿色化学的环境无害制造技术上升为国家战略,从而大大减少了环境污染.从以上这些实例我们可以看出,绿色化学不但是企业家与学术专家的话题,而且政府部门也越来越关注它的研究与开发.推行绿色化学对我国的社会建设和经济发展来说,既带来了严峻的挑战,也获得了千载难逢的发展机遇.作为新世纪的高中化学教师,在实际的高中化学教学中,一定要将绿色化学的新概念、新思想以及新要求灌输给广大高中生,这是非常必要而且很有价值的
一、课堂渗透的强化
教师应将化学课本与现实生活紧密联系起来,在课堂中加强对学生绿色化学理念的渗透.在高中化学课本中,涉及环境保护有关的内容特别多,因此化学教师应合理有度地参照有关知识对学生进行渗透.从化学层面的角度入手,给学生认真讲解污染的形成及其潜在的后果,使学生对污染有一个清晰的认识,从而知道如何保护环境.化学知识来源于日常生活,又为现实生活服务,与社会生活有着十分密切的联系.因此,高中化学教师应从日常生活入手,对学生合理有效地进行绿色化学理念的渗透,从而让学生形成正确的认识.
现在的高中化学人教版教材,已经在原来的基础上加入了大量有关绿色化学方面的.知识,这就要求教师在教学过程中尽量多地涉及有关绿色化学的知识,给学生灌输绿色化学的思想.例如,教师在讲解“化学反应及其能量变化”这部分内容时,可以在讲解的过程中向学生提及一些关于新能量、能源开发利用方面的问题;在讲解“卤素”这一节时,教师可以向学生提及用氯气来进行自来水消毒的好处和坏处、氟利昂对臭氧层的影响等方面的知识.教师这种做法的目的就是为了使学生进一步认识如何应用化学来解决实际问题,用绿色化学方面的知识来保护环境.
二、多媒体的有效利用
随着经济社会的快速发展,科学技术水平也得到了飞速的提升,并且在不同的领域得到了广泛的应用.多媒体技术作为科学技术发展的产物,为广大教育教学工作者带来了新的希望和期待.因此,多媒体的有效利用在向学生渗透绿色化学理念中具有重要的作用.对于那些具有重污染、强毒性的化学实验,在实际操作的过程中,不仅会对实验者造成危害,同时还会对环境产生严重污染,因此通常不会进行手动实验.教师为了按时完成教学任务,可以利用多媒体向学生进行直观演示,并要求学生仔细观察,这种实验模式既不会产生污染,又能让学生清楚地观察实验现象,教师还可以借助现代技术来放大那些时间短暂不易观察的实验现象,让学生反复进行观察,从而提高实验教学的效果.例如,教师在讲解氯气的化学性质时,由于氯气极具毒性,因此可以利用多媒体给学生进行直观演示,并向学生强调,一般的居住环境中氯气不能超过的含量.早在第一次世界大战的时候,德国就曾用氯气来袭击对方,如今越来越多的国家开始呼吁停止使用化学武器.
三、基于教材与生活实际的绿色理念的渗透
教师在化学教学过程中,应该充分利用课本知识,将理论与生活实际相结合,对学生进行绿色化学教育.在高中化学教材中,与环境保护密切相关的知识有很多,教师应该充分利用这些课本知识,将绿色化学理念渗透到学生的大脑中,让他们树立环境保护意识.教師应从化学的角度,给学生讲解污染产生的原因及其危害的原理,让学生认识到污染的源头,从而制定出解决和防护的措施.众所周知,化学原理源于生活,而实际生活中所遇到的很多问题又需要利用相关的化学知识来解决.因此,在高中化学教学过程中,教师应该合理地引入一些基于实际生活的教学案例,培养学生将化学课本知识和实际生活相结合的能力,以此在生活中的每个角落,学生都能形成绿色化学的意识.
绿色化学已经融入到了现行的化学教材中,渗透在化学教学过程的各个环节.为了使祖国的天空更加湛蓝,使我们共同拥有的地球变得更加美好,作为一名高中化学教师,我们有着义不容辞的责任与义务去培养新一代,使他们更加具有绿色环保意识.
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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。
绿色化学工程与工艺部分采用了生物技术,使可再生资源合成化学品。早期的有机化合物原料多数直接来源于动植物,之后才发展到利用石油和煤炭作为原料。在绿色化学工程与工艺中,催化剂一般用的都是自然界中存在的酶或者是工业酶。酶与一般的化学催化剂相比,具有无污染、反应条件温和产物性质优良等优点。比如制备丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,换用酶催化后,能耗大幅度降低,反应完全且无副产物。
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
绿色化学论文11
摘要:绿色化学理念是一种孕育在现阶段社会大背景下的教学理念。高职院校在开展化学教育的过程中理论与实验尤为重要,积极采用绿色化学理念,将其运用到实际工作中去,促进学生化学能力水平提升的同时,培养与增强绿色化学意识,为我国实现绿色发展、可持续发展输送更多高素质应用技术型人才。
关键词:高职教育;绿色化学;化学教育
高职教育的过程中,我们都知道理论教学的重要作用。如果要将绿色化学理念运用在理论教学工作之中,那么第一步就是对学生绿色化学意识的培养。想要培养学生的绿色化学意识则需教师先具备强烈的绿色意识。只有这样教师才能产生更为积极的教学效果,更好的对学生的专业知识进行指导,并能通过各种方式将绿色化学理念逐步渗入到学生心中。学会用绿色化学理念去思考所遇到的问题,促进其主观能动性的发挥。所以高职院校的教师们应充分了解有关绿色化学的各种知识,建立健全完善的知识系统,能将存储的知识运用到化学实验教学的过程中来,采用潜移默化的方式培养学生的绿色观念与意识,通过授课方式的选择与教师个人魅力的影响,让学生更容易接纳绿色化学知识,这也正符合绿色化学对于教学方法与教学手段的多样化、现代化需要。
1绿色化学理念在理论教学中的作用探讨
1.1通过微量化学实验达到资源节约、有效利用的目的
近些年,随着我国各行各业在资源利用效率等诸多方面所提出的更高要求,微型化学实验也孕育而出,成为近些年一种新兴的化学实验方法,这种实验方法主要讲求化学实验装置的微型化,由此尽可能的避免化学试剂的浪费,从而通过这种实验方法所产生的中间生产物的转移过程中也得到大幅降低。微型化学实验最大的优点就是有效降低实验材料的使用量,并且反应效果明显,其实验效果相比之下更为优异,就时间与空间而言也有则会节约实验时间与方便携带等诸多优势。通常情况下,微型实验的试剂用量一般只有普通实验的0.1%~10%,这与绿色化学的宗旨不谋而合,所以将其运用在高职院校的化学实践教学中有着非常重要的意义与作用。高职院校在运用微量化学实验方法之前,首先还是应在实验效果好、现象明显的前提下开展各项工作,在实验中虽然采用单常量试验仪器,但可以通过调整试剂用量以及降低试剂质量分数等方式达到节约效果,在实际操作的过程中我们不难看出微量化学实验不仅仅能够降低材料用量,把控经济成本,更能起到相应的环保价值[1]。
1.2充分发挥串联实验、系列化实验以及组合实验的效果
在化学实验的过程中,采用串联实验、系列化实验以及组合实验能够通过有序的实验组织安排,将实验中间物或产物进行有效利用与循环利用。我们可将前一个反应生产的产物当作后一项十余年的反应物,不仅能够起到减少试剂用量的效果,更能有效降低环境污染问题。例如在硅钨酸催化合成实验中,学生所合成的产品粗品能够当作基本操作实验中的重结晶,之后学生可将乙酰水杨酸精制后纯品用在熔点测定的基本操作实验之中,并且还能为薄层层析实验提供材料的.,在条件允许的前提下,还可通将符合条件的样品用于红外吸收光谱测定实验之中。
1.3重视三废处理,尽全力降低污染
绿色化学的宗旨就在于对污染的源头治理,在污染源头对其进行把控,从而起到环保效果,这就要求有关工作者利用化学方法处理三废问题,通过合理科学的回收利用措施达到降低污染的效果。一方面我们绿色化学理念真正运用到实践之中,发挥其实际效果,另一放卖弄还应尽量降低实验开支,从学校的长远发展角度来思考问题。在高职院校绿色化学教学的过程中,教师一定要重视三废处理问题,有关人员应将废物处理与污染最低当作绿色化学工作的重要前提,由于高职院校的学生大多在中学阶段学习成绩较差,当然不排除中学阶段偏科的问题,很可能导致学生的化学能力水平与素养上的差异,大部分高职院校学生在刚接触化学实验室时,因为缺乏经验,并且教师不对三废问题进行着重讲述,所以常常会出现直接将不经处理的三废进行排放,这样做所造成的危害性是不言而喻的,教师应不断培养学生绿色观念的同时,着重树立危害防范意识,指引学生养成良好的学习与实验习惯。如学生在对一些经常会用到的有机溶液进行回收利用、对校园内部雨水的酸碱程度进行确定并采用合理方式净化水质、废气的吸附以及对含重金属的实验废液进行分类处理等操作步骤等等。在试验选择的过程中,应考虑到高职院校学生的心理需要,选择他们喜闻乐见的元素加入到化学课程之中,一定要贴近学生生活,让学生在试验的过程中发现化学就在我们身边,激发学生学习化学的兴趣所在,提升学习主动性与积极性,进一步强化学生的绿色化学意识[2]。
1.4积极采用多媒体辅助教学,推进化学实验绿色化
随着现代信息技术的不断发展,现阶段多媒体教学已经不是什么新鲜词汇,诸多高职院校在多媒体硬件方面已经能够满足相应的授课要求,但是在采用多媒体教学的过程中,很多院校依旧不能摆脱传统授课观念的束缚与困扰,不能有效发挥多媒体教学的先进性与实用性,甚至一些教师非常机械的将书本内容防放置在投影仪上,依旧不顾学生感受,在讲台上自说自话,从而不利于学生主观能动性的发挥,也不利于学生学习兴趣的培养。多媒体技术所采用的设备有着一定的复杂性,但是在使用的过程中,多媒体技术不受实验条件的限制,可通过视频等方式进行呈现,不论反应速度的快慢或是操作条件的特殊性要求因素都不能阻止教师采用多媒体技术将实验内容与过程生动形象的呈现在学生面前,不仅仅提升了教学质量与教学效果,更增加学生学习化学知识的积极性。另外针对一些易燃易爆的实验或是实验物不易操作与控制的实验亦或是一些环境污染较为严重的实验,教师可不用让学生亲操作,而是通过多媒体的形式对实验进行模拟演示,这样不仅仅完成了既定的教学任务,也能将绿色化学的教学理论运用到实验课程中来,利用计算机模拟技术进行授课,实验现象明显、零污染、且有着良好的教学效果。
2结语
综上所述,高职院校化学教学工作中运用绿色化学理念有着非常重要的价值与作用,这是素质教育的选择,更是高职院校培养应用技术型人才的需要,还符合我国可持续发展的大趋势。高职教育不仅仅要进行专业技能培养,更要培养学生的社会责任感、职业自豪感与使命感等等,在授课过程中注重学生环保能力的提升,借助绿色化学理念与知识从污染源下手阻止污染问题的发生,让学生抱着积极向上的心态投入到社会主义社会的建设之中,在保护与改善生态环境的同时,为人类文明的长远发展奠定基础。
参考文献:
[1]刘静.绿色化学在高职化学教育中的教学探讨[J].读书文摘,20xx,14:55.
[2]祝昌翠.绿色化学在高职化学教育中的渗透[J].中学教学参考,20xx,32:71.
作者:符晓曼 单位:洛阳职业技术学院
绿色化学论文12
摘要:绿色化学是环保理念与化学学习有效结合的一种新型理念,其主张最大限度地提升化学实验原料利用率,同时又要避免对环境造成污染,是指导我们高中生学习化学知识的重要理念。本文以绿色化学理念为研究对象,探讨了其在高中化学实践学习中的应用,希望帮助更多的高中生在学习中形成环保化学的意识。
关键词:高中生;绿色化学;引入;策略
在高中化学实验学习的过程中,可能会因我们的不当操作而对环境造成污染,所以有必要加强绿色理念的强化。特别是在环保理念日益深入的今天,我们高中生需要从学习中的点点滴滴做起,全面推动化学学习向无污染和效率化方向发展。而绿色化学理念则是在此背景下诞生的一种环保教育理念,其可以逐步引导我们走上绿色化学学习之路,避免因化学学习而引发环境污染问题。
1更新学习理念,调整学习内容
在传统的高中化学学习过程中,我们学生只需要在课堂下面认真听教师所讲解的内容即可,无需思考其他的化学知识,这虽然也可以使我们高中生了解化学知识的一些具体用途,但是却没有意识到化学对于我们人类的重要性,所以我们许多高中生在学习化学知识的过程中只是抱着“考试考取高分”这种学习心态来学习,至于化学学习过程中所产生的一系列后果则置之不理。在这种学习理念下,我们高中生彻彻底底地沦为了应试教育体制下的学习“机器”,没有自己的主观意识,更无法形成良好的化学素养和环保意识。而绿色化学理念则讲究增加化学学习中的环保理念,以便使绿色化学思想可以渗透到我们每个高中生的学习中来,使我们可以自主参与化学学习过程中的环保活动,逐步提升自身的环保能力,同时也可以借此来帮助我们更好地规避某些高中化学危险实验,提高我们学习化学知识的安全性。比如在每节化学实验课结束之后,我们高中生需要将残留的化学实验物质进行合理处理,如对于酸性物质要进行中和处理,切实避免有毒或者污染环境的物质对人体和环境造成损害。在树立绿色化学学习理念之后,我们所接触的化学学习内容也应该进行适当地改进与调整。当前我们高中生学习化学知识的主要途径是教育部所指定的教材,具体的学习内容调整就是要在充分了解、学习和掌握教学大纲所分配的各项学习任务的基础上,再适当地学习一些绿色化学方面的知识,有效地结合传统化学知识和绿色化学元素,从而达到践行绿色化学理念学习与应用的目的。例如,在学习塑料等有机化学物质等方面化学知识的过程中,我们高中生可以积极思考我们现实生活中存在的相关知识和现象,比如废品收购站会回收利用生活中废弃的塑料制品等来避免其对环境造成污染,或者在开展燃烧实验的过程中,可以思考如何提升燃烧的效率等,以便借助这些绿化化学内容的学习来使我们高中生逐步形成正确的绿色化学理念。
2引入绿色思想,消除实验风险
实验是我们高中生化学学习过程中重要的一个组成部分,也是提升我们动手实践操作技能的重要条件。但是在我们高中生开展化学实验学习的过程中,常常会因不当的操作而引发环境污染问题。比如,在实验完毕之后,部分学生如果没有做好实验废弃物的处理,那么就可能造成环境污染问题,甚至安全隐患。而在绿色化学理念的指导下,我们高中生需要着重做好以下几个方面的实验操作,以全面消除实验过程中可能引发的各种污染风险:(1)规范高中生实验操作。在化学实验学习的过程中,我们高中生不可避免地需要接触一些有毒、有害的化学物质,或者在经过化学之后所产生的'化学产物带有毒性。因此,在实际的实验操作中,我们高中生需要严格按照规定的实验操作步骤来严格执行,并要做好实验用品和用具的摆放和归置工作;实验室要保持良好的通风性,避免因有毒气体危害我们的健康;要及时采用合理的方法来处理实验之后的废弃、废液,同时需要将已经用过的实验仪器和设备进行彻底清洗。(2)在实验室中可以进行一些微型实验,这样可以在一定程度上降低化学药剂的使用量,减少对环境的污染。而与传统实验相比,微型实验同样可以满足实验的现象观察和原理验证过程,所以其更加符合绿色化学理念,同时也可以借此来增强我们高中生的环保意识。(3)适当降低实验药品的浓度,这可以在一定程度上增强实验的整体效果,降低对环境的污染程度,所以在平时开展化学实验的过程中,我们学生需要尽量降低实验所用药品的浓度,至少不要放多,以便可以通过减少药剂用量来节约药品以及对环境的污染。例如,在我们学到“自燃现象”这部分化学实验知识的时候,所采用的白磷和二硫化碳试剂均具有很强的毒性,并且产物五氧化二磷也会对大气造成污染,此时可以采用镁粉和石英粉末来进行替代,并将生成的硅化镁至于水中,其所生成的气体也同样可以在空气中产生自然现象,但是却不会对环境造成污染。
3走出课堂学习,践行环保实践
正所谓:“实践出真知”。单纯地接受课堂学习,我们高中生增长的只是化学方面的理论知识,但是却无法培养我们的社会实践能力,所以我们高中生需要走出课堂学习,在社会生活中去践行环保实践活动,具体可以通过开展专题讲座、主题班会或者社会调查等来逐步培养我们高中生的环保意识。例如,在平时的生活和学习中,我们高中生可以组团到学校或者家庭周边的一些化工企业、水泥厂或者污水处理厂去考察这些企业或者工厂是如何处理“三废”的,以便使我们真实地感受到环境污染的危害,从而促使我们高中生自主践行绿色化学实践。总之,迅猛发展的社会经济在提升社会大众生活水平的同时,也引发了比较严重的环境污染和能源短缺问题。为了可以确保经济持续健康发展,就必须要发挥社会大众的共同作用,从现在做起,从身边的小事做起。我们高中生作为未来社会的接班人,必须要具备严谨的环保意识和绿色化学思想,以便在平时的化学学习中自觉落实绿色环保实践,避免因不当的化学实验操作而引发环境污染问题。
参考文献:
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摘 要: 随着时代的发展,化学已成为日常生活中不可缺少的一部分,同时日益严重的环境问题不断冲击我们的思想。在初中阶段进行绿色化学理念的教育,是培养具有绿色意识和环保能力的高素质人才的根本途径,也是解决环境问题的根本途径。绿色化学教育已经成为初中化学教育的趋势,有一定的必要性和紧迫性。
关键词: 初中化学教育绿色化学化学实验
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是:反应物的原子全部转化为期望的最终产物。它的主要特点是:
1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;
3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品消纳,实现“零排放”;
4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
初中化学是化学教育的基础教育,在初中阶段进行绿色化学教育,把绿色化学基础知识融入化学教育中,使其成为素质教育结构的一个重要因素,充实教学内容,这对于培养学生的绿色意识及环保意识有现实而深远的意义。
一、增强教师的绿色意识
化学教师在教学活动中起主导作用,因此教师观念更新,具备绿色意识才会产生积极的行为效果。因而教师应该努力做到:收集环境信息,增强自身环境意识;注意收集有关保护和改善环境的信息,以及与日常生活密切相关的化学污染问题。
二、渗透绿色化学思想
教师在全面把握教材的基础上,扩充绿色化学内容,如原子经济论、绿色反应、绿色能源等,引导学生建立绿色化学思想,用减量化、再利用、再循环的思维方式考虑和解决实际问题。化学教材中有许多涉及化工生产和实际生活的问题,是进行绿色意识渗透的好素材。采取实例讲解、对比实验和工业流程模拟的方法进行渗透行之有效。例如在讲“氮气的用途”时,介绍三种途径:(1)人工化学固氮;(2)雷雨闪电固氮;(3)豆科植物根瘤菌的固氮。人工化学固氮能耗高且工艺复杂,生产过程中易产生大量“三废”而严重污染环境;雷雨闪电固氮在实践上不便于控制和掌握,对环境也很不友善,固氮量有限且易流失;而植物根瘤菌,既不消耗能源,又不需要大量厂房和机械设备,对环境无污染的生物固氮是化学家不懈追求的目标。再如:在做CO还原Fe■O■的实验时,引导学生改进对尾气的处理,增强学生环保意识,由此激发学生在实验过程中对尾气、废液等的处理问题的探究;倡导回收旧电池,减少污染,等等。要求学生在课外多关心生活中的化学,鼓励他们多运用绿色化学知识思考,关心环保问题。
三、实施绿色化学实验
化学是一门实践性很强的学科,化学实验是化学教学中的重要环节。绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下,用预防化学污染的新思想、新方法和新技术,对常规实验进行改革而形成的化学实验的新方法。实践证明,绿色化学实验在激发学习兴趣、增强动手能力、培养创新思维、树立环保观念方面有其独特地位与功效。
1.推广微型实验是实现绿色化的重要途径。微型化学实验是指以微小量的试剂,在微型化的仪器装置中进行的化学实验。微型实验所用试剂量一般为常规量的十分之一至千分之一,它具有现象明显、操作简单快捷、节省经费、减少污染、安全、便于携带等优点。在微型化带来实验现象不明显时,可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。比如,做硫在氧气中燃烧的实验时,把硫粉从常规用量的0.5克减少为0.02克,生成二氧化硫的量从1克减少为0.04克,排污量大大降低。微型实验仪器可以利用废弃物代替。像注射器既能充当滴管、做反应容器,又能制取和收集气体;青霉素药瓶可做试剂瓶、集气瓶,一次性输液器可做导气管、多用滴管等。
2.改进实验是实验绿色化的有效手段。很多化学实验是沿用多年的设计方案,污染环境且成本高,长期以来一直危害师生的身心健康,因此需要加以改进,以达到安全可靠、快捷方便、现象明显、可控制排污量的效果。比如测量空气中氧气含量实验,在注射器A中吸入一定体积空气,C的活塞推至底部,在一段细玻璃管中放入适量铜粉,用乳胶管和注射器连接起来。实验时,用酒精灯加热处铜粉慢慢地推入A的活塞,空气通过热的铜粉发生反应后进入C中使C的活塞外移。再推入C的活塞使气体经过热铜粉进入A内,如此反复2―3次,空气中的氧气全部被消耗掉。再冷却至室温,把剩余气体全部推入A内,观察减小的体积,约合五分之一,准确度很高。该实验与在钟罩内点燃红磷测定含氧量的`实验相比,没有毒性物质生成,安全可靠,且新颖别致,能激发学生的学习兴趣。
3.实验废物处理回收是实验绿色化的有力措施。保护环境应从教室、学实验室做起,从我们身边做起。在化学实验中产生大量“三废”,如何处理废物是培养学生良好的环保习惯的难得机会。如把用过的酸碱盐等各种废物分别放入回收容器内,采用中和、吸收、回收循环利用等方法处理;对产生有毒有害气体的实验,在通风橱内完成,并将尾气集中收集处理;对重金属离子一般采用沉淀回收方法进行处理;有机溶剂经处理后再循环利用。这样对实验废弃物进行无害化处理的方式既培养了学生良好的实验习惯,又使学生学到了实际应用技术,同时节约资源、变废为宝、化害为利。
教师作为教育实体,不仅担负着普及宣传化学知识的使命,而且应该进行教学科研,对传统的教学内容、方法提出思考,进行改革,使化学教育能够得到发展。
绿色化学不是一门独立的学科,它是一种战略、一种方针、一种指导思想、一种研究策。21世纪是绿色化学时代,学生应该从教材中学到绿色化学的知识和实验技能。传统知识体系(包括实验系统)的教材应当而且完全可能发生革命性的变化。著名的“耗散结构理论”使我们坚信,化学实验作为一个开放体系,一定能在与外界不断交换物质和能量过程中,从混乱无序走向有序。我们的教育教学,就是要使学生树立牢固的绿色化学理念和环保意识,使他们成为未来自觉的“绿色化学家”,为绿色化学事业作出应有贡献。
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1试剂取用减量化
有些有机化学实验因为仪器本身和实验操作的限制,不能设计成微型实验,必须选择做常规性实验。但是有机化学实验所用的试剂大多毒性比较大,而现有的实验教材中试剂的用量都比较大,为了实现有机化学实验教学的绿色化,教师可以提前预做实验,减少相关试剂的用量,如果实验效果较好,而且又不影响培养学生基本的实验技能等实验要求时,就可以适当减少试剂的用量。特别对于性质实验,在不影响观察实验现象和实验教学效果的前提下,试剂的用量也可以采取微量化。
2开设微波实验
近年来,微波促进有机化学反应研究已取得很大的进展。微波辐射加热试剂用量少,生成物更纯净,回收率高,废弃物较少,不污染环境。因此可以将某些有机实验选择地改造为微波化学实验,直接或间接地减少了环境污染。微波反应中的干反应避免了大量有机溶剂的使用,对防止环境污染具有现实意义。因此,干反应成为微波化学反应研究的热点。尽管微波反应中的干反应需要载体,但有些干反应不需要载体却可以得到较好的效果,如微波辐射合成阿司匹林[5]。计算机模拟有机化学实验教学有些有机化学实验尽管污染比较严重,毒性比较大,但不能通过改进而减少污染,可以充分利用先进的教学资源,采用录像、计算机多媒体系统进行仿真实验,将实验讲解、规范操作等一系列的实验过程呈现出来。这样做既减少了以往性质实验带来的环境污染,也激发了学生的学习兴趣。
3合理回收处理“三废”
在实验过程中,要求学生不能乱倒废液、废渣,将有害气体尽可能作化学处理。对于某些溶剂如乙醇、乙醚等要回收处理后循环利用。对实验中产生的废酸、废碱及其他污染物进行分类回收、处理。另外,实现有机化学实验环境的绿色化还可以通过改进催化剂,不排放或少排放有害物质[6],这样可以对“三废”进行最大限度地控制。
4展望
绿色化学不仅是化学发展的必然趋势,具有可持续发展的重要性,而且绿色化学实验技术将成为化学实验研究的通行证。走绿色化之路不仅仅是减少和杜绝实验本身对环境的污染和有害物质对学生身体的.伤害,还有利于调动学生的学习积极性和主动性,有利于提高学生的实验技能技巧和培养学生严谨的治学态度[7]。有机化学实验教学实行绿色化不仅在大学化学教育中是可行的,而且是非常必要的。作为一名高校化学教师,应该从化学学科的发展趋势角度来审视和改革传统的有机化学实验,更新传统的有机化学实验思维方式,从而建立起一个有机化学实验绿色化教学的新模式,为保护环境贡献最大的力量。
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摘要:通过阐述初中生树立绿色化学观的重要性,从创设多媒体绿色化学教学情境、教学环节适时融入绿色化学观、化学实验导入绿色化学观理念、教学活动以绿色化学观为主旨四个方面,分析在初中化学教学中利用多媒体开展培养学生树立绿色化学观的渗透途径。
关键词:多媒体教学;绿色化学观;教学情境;化学实验
1引言
初中生的人生观与价值观正在处于形成阶段,此时此刻接受的教育是影响终身的。在化学教学中适时、适量地渗透绿色化学观,一方面有助于学生树立正确地、受益终身的思想观念,提高对社会的环境责任感;另一方面为国家的环境健康发展起着积极的推动作用。现代化的初中化学教学中的绿色化学学习,主要是借以多媒体的辅助,培养学生树立绿色化学观,并以绿色化学的观念审视生活,从而最大限度降低环境的污染与恶化速度。因此,在初中化学教学过程中渗透绿色化学观的教育有着极其重要的意义。
2绿色化学观的重要性
绿色化学观指的是设计、研究没有或尽可能少的环境负面作用的化学品或化学过程,以达到防治、阻止环境污染的化学观念,因此又被称为环境无害化学观、环境友好化学观、清洁化学观等。绿色化学观是站在手段、战略、理念的角度的一种思想观念,对于人类的可持续发展中起着一定的指导作用。促进环境生态协调21世纪的环境由于受到人口急剧增加、资源消耗日益扩大、工业化生产大范围普及等因素的影响,呈现出严重环境危机的局面,环境生态的协调发展刻不容缓。化学工业生产作为国民经济的主要内容之一,在为国家建设做出重大贡献的同时,生产过程中有毒物质的排出,也为人类的环境与健康带来一定的危害。随着人们绿色化学观的形成,绿色化学的绿色技术可以从污染源头抓起,绿色化的化学反应将对环境的污染标本兼治,有效促进环境生态的协调、平衡发展。推动国家科学发展绿色化学观理念下的基本科学问题体现在三个方面:
1)绿色的起始原料与试剂;
2)绿色的溶剂、反应条件和催化剂;
3)绿色的产品、目标分子和安全化学品。绿色化学观推动绿色科学的发展,减少了对人和环境有害的原始材料的使用,避免了有毒挥发性有机溶剂对空气与水造成的污染,降低反应能耗,提高反应转化率,有效推动国家可持续、科学化发展。提高学生综合素质初中生处于人生观与价值观形成的关键时期,在初中化学教学中培养学生树立绿色化学观,引导学生养成勤于观察与思考的良好习惯,通过绿色化学教育增强学生的绿色化学意识,可以使他们在未来的学习与生活中遇到相关化学问题时,能够运用学到的知识解释并加以解决。从绿色化学的角度考虑、分析问题,势必将提高学生的各项综合素质,以适应迅速发展的社会并受益终身。
3多媒体教学中的绿色化学观渗透途径
在多媒体教学中渗透绿色化学观,教师应利用多媒体的优势,实时关注绿色化学的相关科研成果以及进展,在将化学教材融会贯通的基础上,基于绿色化学观念的教案设计与实施应采取多种教学方式,将绿色化学观结合与化学知识形成知识的系统化、体系化,逐渐融入、渗透到教学过程中。创设多媒体绿色化学教学情境课堂教学是学生学习的主战场,教师要设计出触及学生的情感和潜意识的教学方案,只有创设各种教学情境,使学生由情入境、情理交融,才能提高教学质量。心理学研究表明,学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。在课堂教学过程中,教师通过创设绿色化学问题式教学情境,可以揭示出学习任务与学生原有认识水平之间的矛盾,并使学生认识到解决这个矛盾的必要性,从而激发他们的求知欲。绿色化学观的'教学情境,通过多媒体的声光电效果,将学生的思绪带入绿色化学观念下的特定学习情境中,学生通过体验与化学知识相关的教学情境,对于知识的学习更易于认识、理解。例如:在燃料与热量的教学中,可以制作一个关于酸雨是怎样形成的、过程是怎样的、对人类有哪些危害的视频课件,在课堂中播放给学生观看与体验;在教学酸碱电解质溶液的化学知识时,结合学生日常运用频繁的手机、平板电脑、遥控器等电子器具使用后的废电池,制作一个微型纪录片在课堂上播放,让学生了解废电池中所含有的汞、铅、镉、镍等重金属对生态环境产生地极大危害性,同时说明绿色化学应用的重要性,可以促进学生养成自觉保护环境的好习惯。教学环节适时融入绿色化学观目前的初中化学教材在各章节的教学内容中融入了绿色化学观,因此,教学环节中运用多媒体,可以根据教材将绿色化学部分贯穿到每个教学环节中,理论结合实例,帮助学生提高对化学概念的理解,使学生的绿色化学意识得到强化。生活离不开化学,化学就运用在生活中的方方面面。结合生活中的身边事解释绿色化学,让学生更易于理解、易于接受。如在讲解环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应的概念时,可以通过多媒体制作以“白色污染”与“绿色食品”为主题的两部动画片,讲解“白色污染”是由聚乙烯等白色塑料垃圾而形成,对人类的生存环境会产生长久的污染,是对人体有害的;“绿色食品”正好相反,是无污染无公害食品,可以维护人类的健康水平,提高生活质量。因此,可以从减量、减废的角度指导学生掌握循环操作、再生、催化剂中毒等概念,让学生从化学知识的学习中了解绿色化学的必要性。化学实验导入绿色化学观理念绿色化学提倡的是减量、减废,多媒体实验教学课件本身就有一定的绿色化学性,屏幕上的化学实验真实再现,可以任意出现爆炸、火星等现象,指导学生认识哪一类化学实验带有一定的危险性,可以促进学生提高绿色化学安全意识。对一些难度较大、危险系数高、易产生污染的实验,采用多媒体进行模拟实验,可以从根本上解决教学过程中的存在危险隐患问题。如在教学硫在氧气中燃烧的反应实验时,实验过程会释放有毒气体而污染空气,并对师生的身体健康带来直接影响。在采用多媒体播放模拟实验时,一方面可以将实验演示过程放大,让学生直观、清晰、明了地了解整个实验过程;另一方面可以指导学生将实验改进成可操作的实验:将反应过程中产生的有毒气体,通过导管再经一个倒挂漏斗,用碱液吸收,将有害气体尽可能作化学处理,以消除或减少有害气体的排放,如汞可通过洒硫粉来吸收,转化为HgS沉淀等。这样使学生掌握消除或减轻环境污染的简单原理,明白既要消除污染,又要使废物得到充分利用。实验教学中还应让学生懂得正确处理废液和用剩药品。例如:废液要倒入废液缸并经处理后方可排放或埋掉,有毒物必须经过分解,废酸要用石灰乳中和等。通过指导学生改进实验,可以增强他们的环保观念,进而达到培养学生树立绿色化学观的效果。教学活动以绿色化学观为主旨为了提高学生的绿色化学观,教师应多组织以绿色化学观为主题的教学活动,指导学生从实践中体会绿色化学观的重要性。以学生为本,将班里的学生进行分组,每一个小组都要对教学活动所分配的任务,积极学习、分析与探讨。
1)开展绿色化学主题班会。班会活动前,教师可先带学生一起到学校附近的化工厂、水泥厂、造纸厂进行参观与摄像,然后将拍摄到的排污、过滤等画面制作成课件,在课堂上进行播放,然后根据家乡的环境污染状况,分组分派任务进行原因分析、寻找相应对策。学生经过亲眼所见与屏幕再现,加深了印象,在接受绿色化学教育的同时,提高了社会实践能力、分析能力与解决问题的能力。
2)组织绿色化学知识竞赛。教师运用多媒体播放一段绿色化学视频,播放三次后,屏幕上依次出现关于绿色化学的问题,每个小组的组长代表全体组员举手抢答,答对最多的小组为胜利方。
3)开展绿色化学课内外阅读。对于初中化学课本上关于绿色化学的知识,教师在课堂上应组织阅读,课后或者业余时间也应鼓励学生多阅读绿色化学课外读物。
4)绿色化学板报设计比赛。以绿色化学为主题,看谁设计的绿色化学板报科学性与趣味性更强,以全班学生投票作为评审依据,票数最多者便是冠军获得者。通过一系列的绿色化学教学活动的组织,让学生在参与中学习绿色化学知识,从对绿色化学的理想认识发展到感性认识,了解绿色化学观与环保的宗旨有着高度的一致性,学生的绿色化学观会得到有效增强。
4结论
课堂教学实践证明,在多媒体初中绿色化学课堂教学中,只有教与学同步发展,情与感产生共鸣,才能使学生的学习过程从认知需要上得到情感需要,学生的学习积极性得到充分调动,对提高课堂教学的整体效益具有很大作用。在初中化学教学中,利用多媒体创设出生动的教学情境,采取多元化的教学途径,促进学生对于绿色化学的认识与理解,有助于培养学生的绿色化学观,对于学生的情感、态度、价值观的培养有一定的辅助作用。在学习、了解、接受、树立绿色化学观地过程中,以绿色化学观的角度看待化学问题、增强环境保护意识,可以达到提高学生全方位的科学素质的教学目的
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