绿色化学论文范文

时间:2023-03-07 02:33:02

绿色化学论文

绿色化学论文范文第1篇

关键词绿色化学环境保护生物技术

人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。

绿色化学又称绿色技术、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及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。

化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。

1采用无毒、无害并可循环使用的新物料

1.1原料选择

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。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,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。

以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。

我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。

1.2溶剂的选择

大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。

1.2.1固相反应

固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应,有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。

1.2.2以水为溶剂的反应

由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,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。

水相有机合成在有机金属类反应,水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中,开发利用以水作溶剂是大有可为的。

1.2.3超临界流体作为有机溶剂

超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点(31.10℃,7477.79KPa)以上的CO2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、价廉等。

1.3催化剂的选择

许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、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。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过99.6%,而且催化剂寿命长。

2化学反应的绿色化

为了节约资源和减少污染,合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面,一是选择性(化学、区域、非对映体和对映体选择性),另一个就是原子经济性,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物,不产生副产物或废弃物,实现废物的“零排放”。为此,化学化工工作者在设计合成路线时,要减少“中转”、增加“直快”、“特快”,更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子,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。实现原子经济反应的有效手段很多,在些不作赘述。

3生物技术的应用

生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、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得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且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。

绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。

参考文献

1朱清时.绿色化学和新的产业革命[J].现代化工,1998(6)

2闵思泽.环境友好石油炼制技术的发展[J].化学进展,1998(1)

3黄培强.绿色合成:一个逐步形成的学科前沿[J].化学进展,1998(4)

绿色化学论文范文第2篇

关键词 小论文 多民族 绿色化学 公选课

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.02.048

Application of Writing Small Paper for the "Green

Chemistry" Public Elective Course

WANG Feng

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinjiang University, Urumqi, Xinjian830046)

Abstract The reality about "green chemistry" of public course at the condition of multi-ethnic students learning environment in Xinjiang university was analyzed. The role of writing small paper in the teaching was illustrated, some practices and experiences raising interest and improve the level of writing were summarized.

Key words small paper; multi-ethnic; green chemistry; public course

公选课是高校教育的重要组成部分,其目的是培养专业面广、综合素质高、具备文理工等多学科知识的复合型人才。在高等教育向宽口径、厚基础、综合化、素质化方向发展中享有重要意义。①绿色化学(Green Chemistry)是当今国际化学科学研究的热点和前沿,是利用化学原理从源头上减少或消除化学品在生产和使用过程中对环境污染的化学。是减少资源消耗、开发新能源、消除环境污染、实现循环经济和可持续发展的重要科学基础。国内外许多大学比如澳大利亚Monash大学,美国Scranton大学,美国Illinois大学,美国波士顿Massachusetts大学,我国科技大学、四川大学、天津大学、山东大学等等均开设了“绿色化学”课程。新疆大学于2005年面向全校学生开设了“绿色化学”公选课。课程将学生领进了丰富多彩的化学世界,介绍了用化学原理研究工业、农业、医药卫生、日常生活等等领域中的绿色化知识,以其新颖的知识体系,多样化的内容满足了学生渴求知识的需求,在提高学学生科学素养,培养学生综合能力等方面起到了积极的作用。

新疆是多民族共同生活的地方,有维吾尔、汉、哈萨克、回、蒙古、柯尔克孜等47个民族。多民族学生共同学习是新疆大学的特色。作为综合性大学,新疆大学现有哲学、经济学、法学、文学、历史学、理学、工学、管理学、艺术学九个学科门类的89个本科专业。因此,“绿色化学”的课堂上有众多少数民族学生参与,此外,由于各专业学生选课积极性高涨,课堂人数较多,每个班多达120人。在这种母语不同,专业不一,学生众多的情况下。如何保证教学质量是“绿色化学”教学中最具挑战性的工作。我们认为:在公选课教学中,学生的参与程度尤为重要。积极的参与能够提高学生的学习兴趣,有利于形成自主学习的氛围,有利于培养正确的思考方式和创新意识。而撰写小论文在调动学生积极性,开拓学生思维能力,拓宽学生视野,提高学生参与能力等方面显示出了独特的作用。将其应用于绿色化学教学,是提高教学质量的有效途径。教师在撰写小论文教学过程中的作用至关重要。为了把握好这一重要的教学环节,通过思想和技术上的细致工作,总结出一些做法与体会。

1 小论文的组织与实施

绿色化学公选课的教学重点向学生介绍绿色化学思想、原理和技术。提高的学生知识水平,科学素养和社会责任感。小论文的完成过程是对学生综合能力的严格的训练。课程内容丰富,具有实际应用性强的特点。而选修课的教学目的不同于专业课,我们在指导小论文写作时做了以下几方面工作:

思想重视:写好小论文,首先要使学生从思想上重视这项工作并能主动乐意完成论文写作。调动学生的兴趣,提高他们的积极性非常重要。为此,采用了“角色互动”教学法:在教学过程中,将论文的重要性和在本课程的作用作为重要的教学内容介绍给学生。给学生提供相应的读物包括科普文献,专业研究和前沿报道,使他们认识到论文在记录和传播科学研究成果,表达科学思想和学习知识中的重要作用。在讲授重要概念,典型工艺和实际产品性能等内容过程中,穿插一些通俗易懂的科学论文,介绍当今社会中绿色化学的发展和研究进展,使学生对论文有足够的感性认识。 在此基础上与学生进行“角色互动”:即让学生将自己模拟成论文的作者,让他们思考一些问题,例如:“如果我是论文的作者,看到自己成果和学术观点得以发表,我有怎样的感受”,“如果我是论文的执行者,我该怎样做”,“如果我写小论文,有哪些收获,会得到怎样的锻炼”等等。这种“角色互动”能够引导学生理解和思考小论文的作用和重要性,提高了学生的参与意识,调动了学生的积极性,在组织动员学生撰写小论文的工作中起到了积极作用。

打好知识基础:课堂教学内容是小论文的主要来源。一篇高质量的小论文,一定是以坚实的科学知识为基础。为了使学生掌握好“绿色化学”的知识,在教学实践中,我们认真组织教学内容,以绿色化学原理,绿色化学技术和绿色化学产品为主线,使学生明确学习目的,系统掌握知识理论与实践。为了加强理解,在教学方法上,将传统课堂的讲授与课堂讨论、课外自学、互动等教学方法有机地联系在一起,提出了适合本课程的多维互动教学模式。利用现代化教学手段如多媒体,案例分析,专题讨论等提高教学效果。这些做法,为学生撰写小论文奠定良好的知识基础。

合理选题:写什么,是学生特别是少数民族学生撰写小论文遇到的首要问题。传统上有教师统一命题和学生自己命题选题方法。由于参加课程学习的学生民族成分多,专业不一,具有不同的文化背景和思维方式,对课程内容的理解程度存在差别。因此,论文的题目需要兼顾不同民族,不同专业的学生。在这种情况下,教师统一命题会在题目内容、难度和广度等方面不能很好地兼顾不同类型的学生。虽然学生自己命题在一定程度上可以发挥学生的自主能力并培养其总结提炼的能力。但也有不足,主要表现在题目内容分散和普遍简单两方面:有的题目与绿色化学知识相差甚远,不能反映学生对本课程的掌握程度;有的题目科学元素较少,不能反映出论文应有的学术内容。为了保障知识体系的完整性,兼顾学生的不同需求,我们采取教师命题和学生选题的兼容模式:教师先提出要完成的小论文的主题内容,学生自拟论文题目,即在选题过程中,教师把握方向,学生具体凝练与操作。教师提供的论文内容要体现公选课理论联系实际,贴切社会和生活的特点。不能太深而超越学生现有水平,也不能太浅而反映不了小论文的学术水平。此外,论文内容要全面,比如绿色化学原理,绿色化学技术,绿色化学产品,绿色化学与环境保护的关系,绿色化学前景等,给学生多一些选择,使他们按照各自感兴趣的内容选题,保证论文质量。

形式多样:对于多民族多专业的特点。采取“百花齐放”的论文形式更能发挥学生各自的优势。论文可以是一份调查报告,可以是对某一知识点的讨论与总结,可以是一个研究结果或工艺设计的介绍,也可以是一份新闻报道。这样做,符合了多民族,多专业的实际情况。从心理学角度讲,达到了“投其所好”的效果。给学生提供充分展示自己风采的平台,让他们发挥自己的专业和写作特长,将绿色化学的知识和成果表现出来。此外,形式多样也为课程教学提供了丰富的素材,促进了师生之间,生生之间的交流与和谐,调动了学生写论文的积极性。

严格要求:从科学意义上讲,撰写小论文具有严密的思维体系、表达方式和写作技巧。虽然学生撰写是课程相关知识的介绍、总结或综述。也必须严格训练,体现论文的学术性、科学性、规范性和创新性,建立扎实的基础知识体系,培养良好工作作风。根据课程特点,我们重点把握了文献查阅、论文格式和创新性等环节。文献是高质量论文的支撑材料。准确查找和合理分析文献,是提高学生写作能力,保证论文质量重要途径。因此,我们将文献检索知识融入课堂教学,介绍图书馆的数据库资源和查阅方法,同时也提供了与相关的网络资源和图书资料,引导学生利用资料平台获取有价值的信息。课堂上,针对每个学习专题,均提供2~3篇参考文献,指导学生分析文献内容,提炼重点和精华。要求学生在论文写作时必须运用一定数量的参考文献。论文格式的规范性是是体现论文内在质量的外在表现,是对学生基本功训练的重要内容。在指导学生撰写论文的实践中,要求学生写好中英文摘要、关键词、参考文献等论文要素,严格按的统一格式要求写作。为保证小论文的新颖性,要求学生明确论文内容和论点,摆出充足的数据和论据,合理分析并提出自己的见解和正确的结论。

自评互评:将论文的评价标准公布给学生,要求他们在提交之前认真自我评价评或互相评,这对学生能力的培养同样重要。通过评价,学生能够认真思考自己的观点,分析所出现的问题并加以纠正,能够总结经验提高写作水平。评价内容包括选题的合适度,内容的明确性,观点的新颖性,论证的逻辑性,论文结构的合理性,文字表达的规范性等。此外,评价标准要能体现学生对课程内容的掌握程度和运用水平,体现学生的综合素质。

加强交流:交流是互相学习,共同进步很好的渠道。在绿色化学的课堂上,鼓励学生将自己的小论文作品以报告或专题讲座的形式在课堂上介绍给老师和同学。合理安排报告者的民族、专业和报告内容。要求报告人在认真准备的基础上,运用先进的技术制作多媒体课件,以生动的语言和表演来宣讲自己小论文。宣讲结束后,组织听讲学生提问,讨论和点评。最后,教师对每一位报告者的表现进行点评,主要评价其论文写作质量,课件制作水平,讲解艺术效果等。通过交流,锻炼了学生的理解能力,提高了他们的自信心,训练了口才,提高了表达能力。

2 指导小论文的体会

撰写小论文调动了学生的学习积极性,是绿色化学教学的有效手段。由于公选课的教学内容,教学对象及教学目的与专业课有不同程度的区别,教师指导小论文的过程中,要全面了解学生的实际情况,比如学生族别,专业,年级等。在此基础上,要认真设计小论文的内容,使其符合不同层次,不同知识水平的学生的要求,做到精心组织,周密安排,全力以赴。对学生的论文进行客观的评价,肯定学生的成绩,及时反馈论文的不足之处,与学生多沟通,多给学生发表自己学术观点的机会。与此同时,教师更要不断学习,提高学术研究水平,提高论文写作水平和科学素养,进而提高指导学生撰写小论文的能力。

基金项目:新疆大学21世纪高等教育教学改革工程三期项目:XJU2013JGY08

注释

绿色化学论文范文第3篇

实现化学实验绿色化的一些方法探索

1.绿色化学方法一:废物回收。我们知道,废物回收可以再生利用,在化学实验中,我们更需要发挥这一优良传统。无论是教师给学生进行教学演示,还是学生分组自行实验,都必须做好实验废弃物的回收工作。在学生对化学药品不了解的时候,教师在实验中的引导起着至关重要的作用。废弃物一般可分为液体、固体、重金属盐、有机物等几类,教师要积极引导,在言传身教的同时,也要加以督促并检查,让同学们早日养成废弃物回收的好习惯。

2.绿色化学方法二:具体实践。我们需要通过实际的环境对比观察实验来验证这一方法。对实验后的废弃物先进行观察,如颜色、气味、PH值等;其次,与正常的水体做比对;再次,将活的生物放入其中,完成存活实验———金鱼在实验后的酸、碱、盐回收液中只能存活十分钟左右。通过这样一步步逐渐深入的认识与了解,来达到了解废弃物危害的目的。在高中的化学实验中,所使用的如重铬酸及重铬酸盐、氰类物质、苯、芳香烃、醛类物质等都是剧毒的。有实验显示:学生实验中所使用的Hg(NO3)2就是对水体环境污染严重的物质,300克该物质就可以使1吨清水成为死水。

3.绿色化学方法三:控制使用量。治理环境的最佳方法便是从源头控制。首先,从药品的用量着手。比如,AgNO3溶液与HCl溶液反应的实验中,用1mol/L的药品与用0.1mol/L的药品其实验现象无任何差异,药品的用量却减少了90%。做有剧毒苯酚与溴反应时,用1mol/L的苯酚与溴水反应其实验效果同用0.01mol/L的苯酚进行实验无多大差别,而苯酚的用量却减少了近千倍。其次,使用小型号的化学实验仪器也是源头治理很重要的一个方案。学生实验中尽量用小型号的实验仪器或者人手一个微型化学实验仪器不仅有利于节约药品,降低药品的使用量,同时还大大增强了学生的动手机会与能力,还可纠正部分学生在刚开始做实验时贪图取用大剂量药品的不良习惯,一举多得。

变废为宝,付诸于实

(1)回收利用。一次,我们做完KClO3与MnO2经加热制取O2的化学实验后,让学生同教师一起对实验后的废弃物进行分离处理,不仅又得到了MnO2,同时还得到了KCl;不仅减少了废弃物的排放,也让学生们体会到了废弃物其实也是一种资源。用类似的方法,我们还回收过金属和有机物,尽管量不多,但是学校的环境教学的目的却功在千秋。

(2)自身反应。某些化学药品之间在经过一段时间的放置之后,药品的性质能相互反应,进行初步处理,如酸液与碱液之间能发生中和,药品自身的沉降、稀释、暴光、氧化还原。利用这些简单易行的方法进行简单处理,可以减少麻烦。

(3)废物做“好事”。我们可以用这些废弃物的特有性质与作用进行处理。如实验中回收的废酸用于冲洗厕所,以减少厕所清洗剂的使用;废酸可以用学校食堂所产生的鸡蛋壳加以处理;锅炉燃烧完产生的炭渣可以吸附有色、有毒物质。这些措施虽然很简单,却能产生很好的效果和影响。虽然如今我们掌握的知识与技术限制了我们处理实验废弃物,但是环境保护教育却任重道远。

(4)装瓶深埋处理实验废弃物。对于我们无法处理或者是实验失效的药品,我们都可以组织课外活动小组对其进行填埋处理。

(5)焚烧处理废弃物。对于燃烧不会对大气造成重大污染的大多数有机物药品都可以采用这一方法处理。在学校,就可以直接进锅炉,不仅使废弃物得到了处理,也再一次体现了它的价值。

结语

绿色化学论文范文第4篇

一、绿色化学的现代内涵

绿色化学(GreenChemistry)概念从一提出来,就明确了它的目标,是研究和寻找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。它的过程为零排放和零污染,具体内涵体现在五“R”上。

1、减量一Raduction“减量”是从省资源、少污染角度提出的,包括二层意思:(1)减少资源用量,在保证产量的情况下如何减少用量,有效途径之一是提高转化率,减少损失率;(2)减少“三废”排放量,主要是减少废气、废水及废渣(副产物)排放量,特别是排放废水量必须降低到一定标准以下。在我国的台湾,连实验室废水排放都制定有严格的标准。

2、重复使用一Reuse重复使用不仅是降低成本的需要,也是减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。

3、回收一Recycling回收可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求,回收包括:回收未反应的原料,回收副产物(含“三废”),回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。化学工业产生中的循环操作程序就是一种常见的回收方式。

4、再生一Regeneration再生是变废为宝、节省资源能源、减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在它设计的开始,就应考虑到有关原材料的再生利用,特别高分子材料的再生显得尤为重要。

5、拒用一Rejection拒绝使用是杜绝污染的最根本办法,它是指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的药品原料,拒绝在化学反应过程中使用。在学术界日益重视的绿色化学现代内涵已得到理解,绿色化学概念在工业上也已日渐得到认可,但它的概念与内涵在教学中也应得到贯彻,它的应用在实验中也应得到推广。特别是中学化学教育教学,面对的是接受启蒙化学教育的中学生,贯彻绿色化学内涵,推广绿色化学成果显得尤为重要。

二、现行中学化学教材的绿色化学观绿色化学,对我国广大化学工作者、化学教育工作者来说,或许还是一个新概念,但他们所从事的环境保护、环境教育工作,微型化学实验研究和用品开发工作,都做到了与绿色化学要求的高度一致,甚至在现行中学化学教材中也充分体现了绿色化学观。

1.建立了与绿色化学相一致的概念现行初高中化学教材从不同角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环境保护角度介绍了环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应(选学)等概念,在介绍概念的同时还分析了有关污染的成因和污染物的主要来源及危害。从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。

2.工业化学渗透了绿色化学观点中学化学教材中的工业化学内容虽然较为分散也不系统,但都不例外地合理渗透了绿色化学观点,这些观点主要体现在:(1)为了省资源、提高转化率和原料利用率,在工业合成氨、氨氧化制硝酸、接触法制硫酸、侯氏制碱法等工艺流程中都采取了循环操作(氧化);(2)为了防止或减少环境污染的发生,氨氧化制硝酸、接触法制硫酸工艺中都设立了尾气处理装置,并介绍了尾气回收的方法及回收物的利用;(3)为了防止催化剂中毒,使催化剂重复使用,合成氨、氨氧化制硝酸、接触法制硫酸都要求对原料气、炉气进行净化。另外,教材还介绍了电镀工业中采取无氰电镀,乙炔制乙醛中使用非汞催化剂的原因。

3.实验内容充分体现了绿色化学原理在中学化学课本的编制和修订过程中,有关实验内容安排也充分体现了绿色化学原理:(1)对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求;(2)在教材修订时删除了有一定危险或危害的硫化氢和苯磺酸制备实验;(3)介绍了闻气体的方法;(4)强调了实验中常见的事故避免、应急处理等;(4)介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法;(6)在新编初中化学课本中引入了减量、减废的微型化学实验;(7)NO、NO2等有危害的制备实验只安排在实验室中进行;(8)在氯化氢、氯气等制备实验中强调了尾气的处理办法。

4.有关物质的内容编排中,考虑到了绿色化学因素课本在有关元素化合物、有机化合物的内容编排中从绿色化学角度有重点地介绍了有毒物质的性质、使用、保存等:(1)介绍了氯气、硫化氢、氟气、氟化氢、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、剧毒物质的毒性及使用方法,甚至用黑体字写出加以强调;(2)在选学内容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗涤剂的功与过介绍等。三、绿色化学与中学化学教育教学现代社会生活、经济发展呼唤绿色化学,绿色化学的新观点、新思想也需要及时向社会传播,中学化学教育工作者理当承担起这个义务与责任。

如何在中学化学教育教学的过程中体现绿色化学思想,在潜移默化中对学生进行绿色化学观点的教育呢?

1.在素质教育中体现绿色化学思想素质教育是全面的教育,中学化学教育也应是围绕全民族素质的提高进行的教育。在素质教育中体现绿色化学思想,既是传播绿色化学观点的需要,也是培养学生对社会、对将来的责任感的需要,更是培养创新精神的需要。(1)绿色化学与环境教育化工产品生产和化学实验产生的废水、废气和废渣都会对环境造成不容忽视的污染,这就需要在中学化学教育教学过程中进行环境教育,而绿色化学要求与环境教育宗旨是高度一致的。在实施环境教育过程中,一方面要向学生阐明绿色化学的观点、要求,使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感;另一方面,结合绿色化学要求,教给学生防治污染的重要方法——减量、减废、回收、再生和拒用等。(2)绿色化学与创造性教育培养学生创新精神是素质教育的灵魂,绿色化学对化工生产,化学实验提出的新要求,无疑对学生进行创造性教育将起到积极的作用:首先,“减量、减废”的实验要求,可激发学生传统化学实验进行改革,培养学生创造能力;其次,“省资源、零污染”的化工生产要求,可鼓励学生对化学课本中的化工生产工艺流程进行质疑,培养学生创造性思维。

2.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。因此,为了适应绿色化学新要求,中学化学实验必须进行改革。笔者认为:

(1)要大力推行微型实验,即要对常见实验仪器进行微缩,对常用试剂要给出限量,实验中除了可使用已研制成功的井穴板等微型仪器,还可以把容量瓶、烧瓶、启普发生器等微型化。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。

(2)要努力改革实验方式,即要努力减少实验对玻璃仪器的依赖性。有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行,如指示剂与酸或碱作用实验、Fe3+的显色实验等,有些定性实验可放在滤纸上完成,如电解饱和食盐水,检验醛基存在等。

绿色化学论文范文第5篇

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:

3结语

绿色化学论文范文第6篇

1.素质教育需要绿色化学教育理念当前社会推崇一种化学教育模式即绿色化学教育.通过绿色化学教育理念,引导学生关心社会热点问题,了解社会对化学的某些误解,相信化学有着美好的未来,增强学生学习化学知识的兴趣.绿色化学教育可以引导学生尊重大自然、热爱大自然,使学生成为未来社会中的绿色人才.

2.化学新课程中渗透绿色化学教育模式人类与大自然想要得到和谐,需要通过绿色化学理念去完成.绿色化学教育是一种全新的教育模式,虽然绿色化学对大部分从事化学工作的人来说是一种全新的概念,但是化学工作者在工作中的诸多方面已经做到了将绿色化学融入到实际操作中.在化学教学中,由于多方面的原因,绿色化学教育理念的渗透还不到位.

二、化学教学中渗透绿色化学教育理念

1.利用课堂教育渗透绿色化学理念化学教师需要心怀绿色化学理念是一种持续发展的理念,将绿色化学的内容贯穿到化学教育整个过程中,让学生认识到绿色化学对化学发展的重要意义以及绿色化学在未来发展中对社会的影响与作用.化学教师需要结合课本知识将绿色化学理念融入到整个教学过程中.例如,在讲“硫酸的工业制法”时,教师可以设计以下问题:工业生产过程中有哪几个主要的生产阶段?为什么要将硫铁矿粉碎?为什么要在沸腾炉旁安装“废热”锅炉?为什么要在接触室中央安装热交换器?为什么要用98.3%的硫酸吸收SO3?为什么要将SO2和O2循环使用?通过让学生解决问题的方式,渗透绿色化学倡导的“最大限度地利用原料、能源,尽可能减少污染物的排放”的理念.又如,在讲“烯烃的加成反应”时,教师应让学生明白“原子经济性”的重要性;在讲“烯烃的聚合反应”时,教师应让学生了解聚乙烯、聚氯乙烯等塑料引起的“白色污染”和给环境造成的压力,提倡使用纸包装或可降解塑料包装.

2.通过化学习题渗透绿色化学理念社会的绿色可持续发展建立在化学教学的过程中,教师要引导学生加强绿色化学意识.选择绿色化学习题,让学生通过解题,逐渐产生绿色意识.例如,这样一个题目:甲、乙、丙三个学生设计制备Cu(NO3)2的实验方案.甲:Cu与稀HNO3反应;乙:Cu与浓HNO3反应;丙:Cu先在空气中灼烧生成CuO,再跟HNO3反应.试评价三个实验方案的优劣.该题就是需要学生从原子利用率高、副产品对环境污染小、试剂用量少的角度评价实验方案的优劣.

3.将绿色化学理念渗透到生活中化学是一门应用性和实践性较强的科学,化学知识已经大面积渗透到社会生活以及个人生活当中,化学变化、化学物质以及化学现象相当贴近生活.因此,绿色化学理念的重要思想需要完全融入到生活和社会中.在教学中,化学教师应该从日常生活着手,通过身边的事例引导学生学习并运用绿色化学理念.

4.宣传绿色化学理念组织学生在校外开展绿色化学理念的宣传活动,在市区环保局或小区内义务做宣传,尽量将宣传材料分发给市民,创办知识咨询处.在宣传活动中主要针对可持续发展、清洁生产、人与大自然、环境、绿色标志等进行宣传.在咨询过程中,通过案例分析,采用绿色化学理念与技术,将社会与大自然联系起来,在人文与化学科学之间搭建桥梁,让学生和居民认识到社会与化学、经济与化学、环境与化学之间的关系,改变传统思维方式,以科学为基础分析社会中的问题.通过学生和教师对绿色化学理念的掌握,让居民改变对化学工业的误解,对化学工业产生新的认知,对化学产生浓厚的兴趣.在日常生活中用绿色化学的手段可以间接地帮助解决化学与大自然产生的污染.

绿色化学论文范文第7篇

(一)提高化学反应的选择性在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。

(二)使用无毒无害催化原料随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。

二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用

目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。

(一)清洁生产技术的应用清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显著提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显著提高。

(二)与生物技术相互结合的应用在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显著的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。

(三)生产环境友好型产品绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。

三、结束语

在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。

绿色化学论文范文第8篇

1化学所面临的挑战

1.1化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没

化学是一门中心科学,化学与生命、材料等朝阳科学有非常密切的联系,产生了许多重要的交叉学科,但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学(centralscience)反而被社会看作是伴娘科学(bridesmaidscience)而不受重视。

1.2化学正被各种各样的环境污染问题所困扰

化学的发展在不断促进人类进步的同时,在客观上使环境污染成为可能,但是起决定性的是人的因素,最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等;另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因,显然是不公平的,比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系,在最早的化学工艺流程里面,根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围,因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在,有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学,进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理,结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎,有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上,这些是对化学的偏见,监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。

2绿色化学是应对挑战的必然

科学不但要认识世界和改造世界,还要保护世界。化学也如此,为了应对化学所面临的挑战,提倡绿色化学是刻不容缓。

2.1绿色化学的概念

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。

2.2绿色化学的产生及其背景

当今,可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展,既要发展经济,又要保护自然资源和环境,使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年,美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,这是绿色化学的最初思想。1989年,美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年,美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年,美国环保局又了“污染预防战略”。1995年,美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿,在1995年,中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。

2.3绿色化学的核心内容

原子经济性是绿色化学的核心内容,这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost(为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖)提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:

原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%

如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法,即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成,2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%,体现了原子经济性,减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。

2.4绿色化学的12项原则和5R原则

为了简述了绿色化学的主要观点,P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则,这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。

Ⅰ.防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。

Ⅱ.讲原子经济——应该设计这样的合成程序,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。

Ⅲ.较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法,使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。

Ⅳ.设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。

Ⅴ.溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料(如溶剂或析出剂)当不得已使用时,尽可能应是无害的。

Ⅵ.设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。

Ⅶ.用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的,原料应能回收而不是使之变坏。

Ⅷ.尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程),因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。

Ⅸ.催化作用——催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。

Ⅹ.要设计降解——按设计生产的生成物,当其有效作用完成后,可以分解为无害的降解产物,在环境中不继续存在。

Ⅺ.防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法,在实时分析、进程中监测,特别是对形成危害物质的控制上。

Ⅻ.特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中,反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。

为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求,人们又提出了5R理论:

Ⅰ.减量——Reduction减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量,有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物(副产物)排放量,必须排放标准以下。

Ⅱ.重复使用——Reuse重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。

Ⅲ.回收——Recycling回收主要包括: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。

Ⅵ.再生——Regeneration再生是变废为宝,节省资源、能源,减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。

Ⅴ.拒用——Rejection拒绝使用是杜绝污染的最根本办法,它是指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用。

3绿色化学的发展前景

3.1反应原料的绿色化即反应原料符合5R原则。

3.2原子经济性反应在基本有机原料的生产中,已有一些原子经济性反应的典范,如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。

3.3高效合成法不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。

3.4.提高反应的选择性———定向合成如不对称合成。

3.5.环境友好催化剂例如在正己烷的裂解反应中,固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性,更小的腐蚀性。

3.6.物理方法促进化学反应如微波引发和促进DielsAlder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。

3.7.酶促有机化学反应酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。

3.8溶剂化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。

3.9.计算机辅助绿色化学设计和模拟在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。

3.10环境友好产品如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。

绿色化学为化学的发展注入了新的活力,在21世纪化学必将大有可为。</P><P>参考文献

[1]王恩举.漫谈绿色化学.大学化学,2002,(4)

[2]徐光宪.今日化学何去何从?.大学化学,2003,(1)

绿色化学论文范文第9篇

关键词:创新教育绿色化学实验

1999年6月13日颁布的《****中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中明确指出:实施素质教育是“以培养学生的创新精神和实践能力为重点”。化学创新教育是对学生实施素质教育的重要组成部分之一。

1化学教学中创新教育模式的研究

化学是一门以实验为基础的学科,在化学教学中,要把培养学生的创新精神和实践能力作为素质教育的重点,就要改革“填鸭式”的化学教学模式,积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新的意识,切实提高教学质量。要让学生感受、理解化学知识产生和发展的过程,培养学生的科学精神和创新思维习惯,重视培养学生收集信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。

培养学生的创新精神,必须遵循思维科学的规律。人的大脑两半球基本上是以不同的方式进行思维的[1],左脑倾向于对抽象材料(概念、数字、理论)形成概念、作出判断、用推理的方式进行抽象思维;右脑则通过对形象材料、表象的加工改造进行形象思维。一个人的思维分为三种:抽象(逻辑)思维、形象(直觉)思维和灵感(顿悟)思维。创造思维是思维的最高形式,创造活动是通过抽象思维和形象思维协同进行的。通过对创造过程四个阶段的研究结果说明,形象思维在创新过程中,起着关键的作用[2]。所以,我国著名科学家钱学森说[3]:“我建议把形象思维作为思维科学的突破口。”

可是在教学理论上,由于“左脑优势”理论的长期影响,多年来化学教学一直偏重于运用左脑的功能,而忽视了右脑的开发。长期以来在化学教学中对操作性知识,主要是由老师“代劳”(演示实验),理论知识是由课本和老师先入为主地描述给学生,这对右脑的开发和真正学好化学是无太大价值的,从而使化学教学失去了在对学生实施素质教育系统中别的学科不可替代的特殊作用。

在化学教学中实施素质教育,就要根据化学的学科特点,有意识的开发学生右脑智力,把两种思维有机地结合起来,这样才会使教育思想、教育方法、和教学过程发生深刻的变化。

化学教学的创新教育模式[4]中,关键的一环是必须尽可能让学生在课堂上边学边做实验。在教师引导下,学生自己做未知的实验(而不是由老师进行演示实验),强烈的好奇心和丰富多彩的实验现象,能激发学生认真地进行实验操作,仔细地观察实验现象,深入地分析和探索实验现象的本质。在这种生动活泼的启发式和讨论式教学中,大量的实验表象在学生的右脑里积累,能促进学生形象思维能力的发展;积极主动地对化学实验现象本质进行探索,能促使学生左脑抽象思维能力的提高。这种左右脑协调发展,创新思维能力得到提高[5],实践能力得到增强的化学课堂教学,是我们在实施素质教育过程中要探索的化学教学创新教育模式的重要组成部分。

2绿色化学实验是实施化学教学创新教育模式的重要保证

绿色化学(Greenchemistry)是一门从源头上阻止污染的化学[6],是可持续发展战略在化学领域里的体现。它是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质的使用和产生。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创新教育的重要内容和必要保证。

让学生在课堂上边学边做实验,应该具备以下基本条件:

(1)有适合于学生在课堂上操作的小型、便携、易掌握、能快捷装配的实验仪器;

(2)取药品方便,实验安全,试剂用量少,产生的废液少,几乎没有毒气污染。

我们研制的“大学中学通用化成套微型化学实验仪器”为学生在课堂上边学边做实验提供了硬件实验设备。学生手提实验箱进入课堂,在没有通风设备并且坐得满满的课堂里边学边做实验,重要的问题之一,就是学习过程几乎得在没有毒气污染的环境中进行。所以,对绿色化学实验的研究,就成为我们在实施化学创新教育过程中必须认真研究的问题。

2.1绿色化学实验的研究

化学教学中绿色化学实验的研究,涉及到实验指导思想、实验内容选择、实验仪器研制、化学反应过程、实验装置和步骤的设计等实验各方面绿色化的研究。目前我们主要在以下方面进行了初步的研究与教学实践:

(1)研究新的绿色的化学实验:根据化学教学需要,发现、设计或选择没有污染和安全的实验取代那些污染严重或危险性大的实验。

(2)深入对微型化学实验的研究:在能获取所需化学实验信息的前提下,采用“尽可能少剂量实验”,以减少或消除实验废物。

其中,加强对无毒气污染实验的研究是绿色化学实验研究的一个重点,因为,消除了有毒气体的污染就是消除了基础化学实验中最大的污染源。我们在采用微型化学实验进行“化学教育中的创新教育模式”实验班的教学实践中,对绿色化学实验问题进行了初步的研究与实践,营造了较为良好的课堂实验教学环境。

2.2绿色化学实验研究实例

不同浓度的HNO3与Cu的反应,是证实不同浓度的HNO3氧化性不同的典型实验,在高中和大学的化学实验里都有。实验中,浓烈的有刺激气味的NO2毒气,弥漫在实验场所,严重地影响着师生的身体健康。为了能保留这一典型实验,又不污染环境,我们进行了无毒气污染的Cu与HNO3反应实验研究,并在贵阳清华中学高一年级57人的实验班中进行了教学实践检验。

2.2.1实验过程

铜与硝酸反应

我们使用的是由教育部中国教学仪器设备上海公司推广的大中学校通用化成套微型化学实验仪器。

仪器:微型化学实验操作台120mm×200mm、10mL的双颈烧瓶、小胖肚滴管(每毫升约20滴)、连接管、U形管反应器。

试剂:浓HNO3(0.5mL)、细铜屑(芝麻大小的约6粒)。

材料:PH试纸(0.5cm2)。

学生在1分钟内安装好了实验装置(如图1所示)。向双颈烧瓶内放入4粒左右的铜屑;将吸入了浓HNO3的小胖肚滴管紧塞在双颈烧瓶的左颈上;把2粒铜屑放入U形管反应器的弯管处,并向弯管处滴入约6滴蒸馏水(水刚好封住弯管);把润湿的PH试纸放在U形管反应器的右管口(只留约0.2mm的缝)。

向双颈烧瓶内先滴入约4滴浓HNO3,Cu与浓HNO3反应,双颈烧瓶内立即充满了红棕色的NO2气体:

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O

NO2气体经连接管进入U形管弯管处的水里,并与水反应,生成HNO3和HNO2:

2NO2+H2O=HNO3+HNO2

在室温下HNO2迅速歧化,因而总反应是:

3NO2+H2O=2HNO3+NO

当双颈烧瓶内的反应减缓时,可以再逐滴滴入4滴浓HNO3,使不断产生的少量NO2气体,能缓缓通入U形管中的水里,充分与水反应,生成稀HNO3。

在这过程中,我们可以明显地观察到:起初放入U型管内水中的铜屑,没有与水反应,但当NO2通人水中后,慢慢地发现铜的表面产生了气泡,生成的气体是无色的NO气体:

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O

NO气体升到U形管管口,被空气中的氧气氧化:

2NO+O2=2NO2

生成的NO2气体与U形管管口上润湿的PH试纸里的水反应,生成HNO3,使PH试纸变红。当PH试纸变红后,可以把用水或碱液润湿的小棉花球放在U形管管口上,把产生的剩余NO2吸收掉。

为了验证是NO2与水生成HNO3使PH试纸变红,而不是NO与水反应使PH试纸变红(NO几乎不溶于水)。

把稀硝酸与铜反应生成的无色NO,直接通人水中,结果,经过较长时间不能使水中的PH试纸变红,而洗气头出口处的NO气体与空气中O2反应生成NO2后,与管口润湿的PH试纸里的水反应生成HNO3使PH试纸变红。

2.2.2实验的优点

(1)前一步反应的有毒产物是下一步反应的反应物,使前一步的有毒产物能得到很好的利用,在实验过程中几乎没有毒气散发在实验场所的空气里:

Cu与浓HNO3反应的产物NO2,是U形管内NO2与H2O生成稀HNO3的反应物;

N

O与O2在U形管口反应的产物NO2,是润湿试纸上的水与NO2反应的反应物。

(2)与常规实验相比较,这个实验能较好地显示出浓硝酸与稀硝酸、NO与NO2的区别与联系。

(3)该实验的试剂用量少,仅为常规量的十分之一左右,使实验的废弃物大大减少,而实验现象明显。

(4)该套仪器装置小巧,使用方便,全用标准10号磨口进行连接,可以快捷地安装实验装置。

(5)有利于进行启发式和讨论式教学:带着“不同浓度硝酸的氧化性相同吗?”的问题,在课堂上由教师指导,每个学生边学边做图1的实验(也可以分组边学边做实验)。在认真观察的基础上,深入对实验现象的本质进行深入研究,并对讨论结果进行验证,有利于对学生的创新精神和实践能力得到培养。

3绿色化学实验研究的展望

绿色化学实验是绿色化学新理念在化学教学中的具体体现,是化学教学中实施创新教育的重要内容和必要保证。在化学教学过程中,绿色化学实验不仅能使实验者在良好的实验环境中工作和学习,而且能使学生在实验过程中培养预防化学污染的思想和学习消除或尽可能减少毒气污染的实验技术。对绿色化学实验的研究,将为我们在化学教学中实施创新教育作出应有的贡献。

4参考文献

[1]T.R.布莱克斯利.右脑的奥妙与人的创造力,国际文化出版公司,1988:102.

[2]温寒江.开发右脑,浙江教育出版社,1997:44-50.

[3]钱学森.关于思维科学,上海人民出版社,1986:129-141.

[4]钱贵晴.微型化学实验与创新教育,化学通报,1999,(5):2-6.

[5]戚昌滋.创造性方法学,中国建筑工业出版社,1987:538-581.

[6]闵恩泽,傅军.绿色化学的进展,化学通报.1999,(1):10-15

绿色化学论文范文第10篇

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

由于教师质量参差不齐,部分教师还未意识到绿色化学理念在化学教育中的重要性,更未关注绿色化学所独有的教学方式的变化。作为高校教师,面对化学教育上的重大改革,首先应端正态度,充分认识绿色化学对社会和环境的重要作用,积极的学习和了解有关绿色化学的相关知识,做到读书破万卷,讲课如有神的境界;其次,应宣传和推广绿色化学理念,提高自身专业技能,更新知识体系,将讲课内容向绿色化学方面过渡,及时向学生传达先进知识;第三,要培养学生的绿色化学意识,在此基础上才能强化授课效果,并使学生对绿色化学有了清晰的认识,从而再日后的学习中发挥主动性,积极拓展知识范围。

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

绿色化学倡导下,一种新的实验方式应运而生,这就是微型化学实验。这种实验可以通过改良实验方式,用更少反应原料、更小实验仪器、更短实验时间得到同样的实验结果,这样便能有效降低污染,减少能耗,节约资源。高职化学实验中不乏操作具有一定危险性,试剂具有一定污染性,药品具有一定毒性的实验,这时采用微型实验便是绿色化学的集中体现。例如2,4-二硝基苯肼与醛,酮进行反应时,可在井穴板上,用滴管取一至二滴进行反应,即可观察到明显现象;再比如做氯气取用实验时,用针管取用可有效防止氯气外泄,并很好地控制了用量,避免了对人体的损害和对环境的污染。

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。

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