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綠色化學(xué)論文:綠色節(jié)能化學(xué)工程的論文
1.綠色化學(xué)工程工藝的開發(fā)
傳統(tǒng)化學(xué)工程使用處理工藝對有毒污染物的處理滯后性較強(qiáng),通常是在污染物產(chǎn)生之后再另外做針對性處理,不僅增加了處理成本,且治標(biāo)不治本。比如傳統(tǒng)工藝煙氣除塵,雖然凈化了氣體,但是污染物直接轉(zhuǎn)化為廢渣廢水,還需要另一道工序做清潔處理,無疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。綠色化學(xué)工藝的介入,可以直接在生產(chǎn)或排放階段就完成清潔使命,通過化學(xué)反應(yīng)達(dá)到預(yù)防、控制和消毒污染的目的。
化學(xué)原料是化學(xué)工程的源頭,原料決定了生產(chǎn)流程和工藝的選擇,綠色工藝的介入可以從源頭上改變原料生產(chǎn)帶來的各類化學(xué)污染,同時(shí)綠色工藝與化學(xué)工程的結(jié)合還可高效利用各類自然資源,實(shí)現(xiàn)深度開發(fā)利用,兼顧無污染、節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)方式必然會掀起一輪新的工業(yè)革命。綠色原料的典型開發(fā)應(yīng)用比如甘蔗渣、稻草、麥稈以及木屑、樹枝、蘆葦?shù)瓤杉庸こ蔀橥悺⑺犷惻c醇類化學(xué)品。
在化學(xué)反應(yīng)中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應(yīng)用的一個途徑。以石油化工為例,生產(chǎn)過程中烴類選擇性氧化反應(yīng)較為普遍,作為一種強(qiáng)方熱性反應(yīng),具有生成物不穩(wěn)定、易進(jìn)一步氧化等特征,所以,催化反應(yīng)中此反應(yīng)并非選擇,生成物的不穩(wěn)定也不利于提取最終產(chǎn)物,所以,為改善這種情況,使用選擇性高的試劑是途徑。如此一來,不僅可以降低成本,節(jié)約資源,還能夠降低分離產(chǎn)品的難度提升純度,無疑實(shí)現(xiàn)了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學(xué)工程在這方面的研究實(shí)踐也非常熱門。隨著越來越多的化學(xué)反應(yīng)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑對提升反應(yīng)速率效果顯著,所以目前化學(xué)工藝領(lǐng)域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發(fā)展方向不一,不僅有利于工業(yè)的發(fā)展,對于推動化學(xué)分子深入研究也有助益,分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。
2.綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用
分析綠色化學(xué)工藝是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發(fā)也彰顯了當(dāng)前世界范圍內(nèi)節(jié)能減排的重要性。長達(dá)兩百余年的工業(yè)化路程,使得人類活動對自然資源環(huán)境的危害越來越大,尤其中國作為當(dāng)前世界較大的工業(yè)國,“三廢”問題十分突出,PM2.5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍,將資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業(yè)作為與人們生存發(fā)展息息相關(guān)的企業(yè),石油化工與煤炭除去提供能源之外,還提供多種衍生化工產(chǎn)品為人們衣食住行服務(wù),生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當(dāng)前必須積極發(fā)展綠色化工工藝,以達(dá)到節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。就目前而言,節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)途徑主要以下幾種:研發(fā)新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進(jìn)清潔工藝從源頭控制污染;利用技術(shù)和工藝創(chuàng)新打造可循環(huán)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)等。綠色化學(xué)工程與工藝作為節(jié)能減排目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的重要保障,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,就目前來說,主要以三種表現(xiàn)為主,分別是清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)的應(yīng)用及生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。
綠色化學(xué)工程與工藝使用生物技術(shù)服務(wù)可再生能源的合成,像有機(jī)化合物原料的應(yīng)用經(jīng)歷了從動植物到石油煤炭的發(fā)展過程,現(xiàn)如今已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用各類再合成的有機(jī)化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業(yè)酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學(xué)催化劑相比,具有反應(yīng)條件溫和、生成物優(yōu)良、污染少等優(yōu)勢,對于當(dāng)前化工領(lǐng)域而言,生物酶的利用和研發(fā)就成為了綠色化工的重要發(fā)展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環(huán)城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應(yīng)無副產(chǎn)物,對工業(yè)生產(chǎn)而言有多重積極意義。
除此之外,綠色化工工藝還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,生活中有眾多具體應(yīng)用實(shí)例。比如空調(diào)制冷多使用氟利昂,會造成臭氧層空洞、紫外線增多、溫度升高,目前正積極尋求替代品且朝著低能耗方向發(fā)展,無磷洗衣粉減少對河流水域污染和人體健康的危害,可降解塑造制品對土地、水源危害都將進(jìn)一步減輕,清潔汽油的使用可對大氣污染降低,以上種種嘗試都說明了在生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,綠色化工工藝所發(fā)揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發(fā)與應(yīng)用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不僅經(jīng)濟(jì)環(huán)保,發(fā)展前景好,且制備生產(chǎn)對自然資源的消耗、對環(huán)境的危害都不斷降低,證實(shí)了綠色工程化工應(yīng)用的優(yōu)越性。
3.總結(jié)
綜上所述,綠色工程化工作為建設(shè)資源節(jié)約型社會、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵,對生產(chǎn)生活益處多多,應(yīng)當(dāng)積極鼓勵綠色化工介入工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以貫徹節(jié)能減排目標(biāo)。
綠色化學(xué)論文:綠色化學(xué)化工學(xué)的論文
1綠色化學(xué)化工的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)點(diǎn)
綠色化工行業(yè)早在上個世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)了,最開始綠色化工行業(yè)出現(xiàn)在工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家,主要集中在歐美地區(qū)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來環(huán)境污染的嚴(yán)重,這就使得人們開始重視綠色化工行業(yè)的發(fā)展,投入較多的人力物力和財(cái)力研究綠色化工行業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)全球趨勢的加強(qiáng),國與國之間的聯(lián)系日益密切,綠色化工行業(yè)開始受到國際社會的共同關(guān)注,由于我國是發(fā)展中國家,因此對于綠色化工行業(yè)的認(rèn)識較晚,導(dǎo)致了我國綠色化工行業(yè)的起步也較晚。但是,我國對于綠色化工行業(yè)的認(rèn)識較為透徹,這就導(dǎo)致我們在處理如何發(fā)展綠色化工行業(yè)中投入的力度,并且受到了國家科技部門的重視。綠色化工行業(yè)的突出優(yōu)點(diǎn)是:及時(shí),較大限度地利用環(huán)保能源。較以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法不同的是,綠色化學(xué)化工可以較大限度地利用所使用的生產(chǎn)能源,并且一般綠色化學(xué)化工所使用的能源都是綠色環(huán)保可回收利用的能源,在生產(chǎn)使用時(shí)都會較大限度地利用原材料,防止浪費(fèi),減少污染排放,從而節(jié)省能源,綠色環(huán)保。第二,反應(yīng)物無毒、無害,不會對環(huán)境產(chǎn)生污染,減少對外界的廢物排放。一般情況下,傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)都會產(chǎn)生一些有毒有害的排放物質(zhì),這些排放物會對環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害,但是綠色化學(xué)化工在生產(chǎn)之前都會將反應(yīng)物生成的有害物質(zhì)整體的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新排列,從而將有害成分運(yùn)用科學(xué)的方法去除,這樣既可以保留生產(chǎn)所需要的有效成分,又保障了在反應(yīng)的過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染和負(fù)擔(dān)。綠色化學(xué)化工從產(chǎn)品的根本上避免了化學(xué)化工生產(chǎn)可能會對環(huán)境產(chǎn)生的危害源頭,綠色化學(xué)化工是名副其實(shí)的環(huán)境友好型產(chǎn)品。第三,較大限度地利用了原子能源,有效節(jié)約能源。傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)一般只注重生產(chǎn)效率,在生產(chǎn)過程中原材料沒有能夠被充分利用,一些有效成分被浪費(fèi)了,但是綠色化學(xué)化工會運(yùn)用科學(xué)的方法重組材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),較大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同時(shí)就減少了其生產(chǎn)過程中對環(huán)境的排放。第四,確保了產(chǎn)品的綠色環(huán)保性。在過去那些傳統(tǒng)的化工生產(chǎn)中,生產(chǎn)方式比較粗放,也沒有能力將生產(chǎn)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組設(shè)計(jì),生產(chǎn)的過程當(dāng)中釋放出大量的有害物質(zhì)污染環(huán)境,但是如今的綠色化學(xué)化工注重科學(xué)環(huán)保,在生產(chǎn)之前會重新組合產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu),保障了生產(chǎn)出的所有產(chǎn)品都是綠色環(huán)保,無毒無害的。
2綠色化學(xué)化工產(chǎn)品的發(fā)展研究
即使人們都十分清楚綠色化工化學(xué)的優(yōu)點(diǎn)與好處,但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學(xué)化工在我國發(fā)展過程中有著諸多的問題,例如社會關(guān)注程度不夠、發(fā)展模式單一、人才匱乏等。現(xiàn)階段我們能做的就是利用一切可利用的方法,較大限度地將綠色化工化學(xué)進(jìn)行推廣與宣傳,從根本上減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2.1加大宣傳力度,轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式
雖然綠色化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)興起多年,但在全社會范圍內(nèi),它還未能被深刻的認(rèn)知與了解,這在很大程度上,阻礙了其良性發(fā)展。因此,我們要從全社會范圍內(nèi),通過各大平面媒體和網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播對綠色化學(xué)化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學(xué)化工有深刻的認(rèn)知與了解。
2.2在學(xué)科教育上加大投入與合作,力求創(chuàng)新
綠色化學(xué)化工的發(fā)展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學(xué),還要依賴宏觀的大規(guī)模的化工技術(shù),因此,要在一定層次上促進(jìn)兩者的結(jié)合與協(xié)作。國家應(yīng)加大對綠色化學(xué)化工的資金投入,建立與綠色化學(xué)化工有關(guān)的國家實(shí)驗(yàn)室以及教學(xué)基地,作為發(fā)展綠色化學(xué)化工的創(chuàng)新性平臺,設(shè)置激勵機(jī)制,鼓勵創(chuàng)新,并持續(xù)不斷地為實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)基地的發(fā)展提供資金保障。
2.3重視人才培養(yǎng)
在我國,綠色化學(xué)化工屬于新興產(chǎn)業(yè),因此,相關(guān)部門必須建立起完備的人才培養(yǎng)體系,為了長遠(yuǎn)發(fā)展儲備人才力量。具體來說,高校應(yīng)該開設(shè)有關(guān)綠色化
3結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境問題日益凸顯,為了保護(hù)環(huán)境,維護(hù)生態(tài)平衡,各國都在致力于開發(fā)和研究新型能源。綠色化學(xué)化工行業(yè)是未來化工行業(yè)發(fā)展的主體方向,因此我國要抓住機(jī)遇,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,加大對綠色化工行業(yè)的投入,力爭在未來的綠色化學(xué)化工行業(yè)中占有一席之地。
綠色化學(xué)論文:學(xué)生綠色化學(xué)與高中化學(xué)論文
一、培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)觀
1.避免使用有毒有害物質(zhì)
在傳統(tǒng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,普通存在使用有毒有害的物質(zhì),這些物質(zhì)會造成身體上的傷害,對環(huán)境影響也很大.教師應(yīng)該采用微型的化學(xué)實(shí)驗(yàn),在藥品用量上進(jìn)行控制,盡可能地減少污染物的排放,減少對環(huán)境的污染情況,這樣節(jié)約了成本,也增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力,使學(xué)生更愿意參與到實(shí)驗(yàn)中來,激發(fā)了他們對實(shí)驗(yàn)的興趣.
2.實(shí)驗(yàn)藥品使用后妥善處理,并替換有毒有害物
有些化學(xué)工作人員十分不負(fù)責(zé),把剩余的實(shí)驗(yàn)化學(xué)品直接沖洗后排放到了下水道,一些有毒有害物質(zhì)會隨著下水道影響到周圍的水源,所以必須要采用正確的方式妥善處理好過剩的化學(xué)品.教師可以尋找一些可以替代有毒有害物質(zhì)的化學(xué)品來做實(shí)驗(yàn).
3.改良實(shí)驗(yàn)室的儀器
隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展,高中化學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)規(guī)模也日益壯大,而這些實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢物和有毒物質(zhì),加速了污染環(huán)境.而很多的實(shí)驗(yàn)可選擇不同的儀器完成,做到以綠色為前提,所以在做實(shí)驗(yàn)前,要選擇合適儀器.
4.運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)
傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中消耗了大量的有毒有害物質(zhì),如苯、苯酚和其他重金屬等,在實(shí)驗(yàn)過程中排放了許多的有毒有害物質(zhì),給師生的身體健康造成了嚴(yán)重的危害,也嚴(yán)重污染了環(huán)境,這些都違背了綠色化學(xué)的原則和目標(biāo).為了避免實(shí)驗(yàn)對人體的危害和環(huán)境的污染,有些實(shí)驗(yàn)可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬完成.這種模擬實(shí)驗(yàn),節(jié)省了購買化學(xué)品的費(fèi)用,而且保障了實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和安全.
二、在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)綠色化學(xué)觀
在以綠色化學(xué)為背景的新課程下,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容中也體現(xiàn)了綠色化學(xué)觀.如,在實(shí)驗(yàn)中介紹特殊的試劑,要有特別的使用方法和保存方式等,強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)中要有應(yīng)急措施及應(yīng)急預(yù)案.遇到危害的化學(xué)實(shí)驗(yàn),必須在保障安全的情況下,在特定的實(shí)驗(yàn)室里完成,推行了化學(xué)微型的實(shí)驗(yàn)操作模式,加深了學(xué)生對化學(xué)知識的理解.
1.培養(yǎng)正確的環(huán)保意識
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,以綠色化學(xué)為指導(dǎo),加深學(xué)生對化學(xué)科學(xué)的認(rèn)識,規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作過程,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)的綠色化.教師應(yīng)該拋棄傳統(tǒng)教學(xué)觀念,以身作則,培養(yǎng)學(xué)生正確的環(huán)保意識和綠色化學(xué)觀.
2.規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作
在做實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要合理安排實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,要做到健康、安全、環(huán)保等,如尾氣的處理辦法則是安排氯氣、氯化氫等實(shí)驗(yàn).在操作前,要掌握好操作的先后順序,特別是要注意細(xì)節(jié)問題,教師要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和改正操作時(shí)的錯誤.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣等都需要排放,而綠色化學(xué)就是要收集和處理、回收這些物質(zhì),如用剩的鐵、銅等金屬片要進(jìn)行回收再利用,避免浪費(fèi)和污染的產(chǎn)生.
3.串聯(lián)及合并實(shí)驗(yàn)
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,許多實(shí)驗(yàn)操作是可以相關(guān)聯(lián)的,就是常說的串聯(lián)實(shí)驗(yàn).這樣節(jié)省了很多的化學(xué)原料,使它們能得到合理的利用,也在一定程度上縮短了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,減少重復(fù)實(shí)驗(yàn)的操作,也減少了污染物的排放,真正實(shí)現(xiàn)了綠色化實(shí)驗(yàn).
4.開展綠色化學(xué)的活動
為了使學(xué)生深刻了解綠色化學(xué),可以開展一些與綠色化學(xué)相關(guān)的活動.如,環(huán)境保護(hù)、硫酸工業(yè)等.也可以開展一些綠色化學(xué)的專題活動,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識,如知識講座和競賽活動等.化學(xué)是一門與社會活動息息相關(guān)的課程,讓學(xué)生走出課堂,從而深化知識,培養(yǎng)思維能力.利用活動和實(shí)踐來培養(yǎng)綠色化學(xué)觀.教師可以設(shè)計(jì)相關(guān)的學(xué)習(xí)課題,讓學(xué)生積極參與并投入到實(shí)踐中,親身調(diào)查,實(shí)地觀察,深刻體會,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識.
三、結(jié)語
總之,隨著社會的污染越來越多,環(huán)境問題已經(jīng)是人類面臨的嚴(yán)重問題,發(fā)展綠色化學(xué)教學(xué),是實(shí)現(xiàn)人類與自然環(huán)境相互和諧的基礎(chǔ),是整個化學(xué)教育必須探究的課題.在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)觀有著重大的社會意義,學(xué)生要充分認(rèn)識到綠色化學(xué)對環(huán)境的影響能力,從而引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)發(fā)展觀,為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn).
作者:周麗娟 單位:江蘇阜寧縣東溝中學(xué)
綠色化學(xué)論文:高職化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)教育論文
一、綠色化學(xué)教育與高職院校化學(xué)教學(xué)
(一)高職院校進(jìn)行綠色化學(xué)教育的必要性
高職院校是為企業(yè)培養(yǎng)技術(shù)人才的重要陣地。化學(xué)工業(yè)綠色化是現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的必然方向,如果企業(yè)員工大多數(shù)都接受過綠色化學(xué)教育,那么便能夠通過回收廢物、節(jié)能預(yù)防和控制污染擴(kuò)散等方法增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,因此現(xiàn)代企業(yè)尤為注重員工的綠色化學(xué)意識。高職院校的畢業(yè)生是化學(xué)工業(yè)將來的重要力量,需要充分理解并廣泛推廣綠色化學(xué)這一新生事物,同時(shí)在以后的崗位上通過自己形成的綠色化學(xué)理念和專業(yè)技術(shù),引導(dǎo)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)樹立綠色化學(xué)意識。另外,高職院校畢業(yè)的學(xué)生能夠在較短時(shí)間內(nèi)滿足市場需求,不僅拓展了學(xué)生的就業(yè)面,而且也拓寬了學(xué)校的辦學(xué)領(lǐng)域,從而有利于學(xué)校的可持續(xù)發(fā)展。所以,在高職院校化學(xué)教學(xué)過程中,開展綠色化學(xué)教育,讓化學(xué)充滿“綠色”尤為必要。
(二)高職院校綠色化學(xué)教育的現(xiàn)狀
現(xiàn)如今,高職院校的化學(xué)教育依然是傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容,綠色化學(xué)沒有涉及。很多高職院校還未充分認(rèn)識到進(jìn)行綠色化學(xué)教育的重要意義,大多數(shù)教師對綠色化學(xué)知識毫不知情。在傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)發(fā)展的今天,對于化學(xué)學(xué)科這一重大變革,化學(xué)教師需要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展觀和綠色化學(xué)教育觀,把綠色化學(xué)滲透到整個化學(xué)教學(xué)過程中,從而培養(yǎng)一批有一批的綠色化學(xué)工作者。
二、在高職院校化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育的途徑
(一)把綠色化學(xué)教育滲透到理論教學(xué)中
在教學(xué)過程中,教師滲透綠色化學(xué)教育便是在化學(xué)基本知識的時(shí)候,將與之有關(guān)的綠色化學(xué)知識一并講解給學(xué)生。例如在組織學(xué)生觀看合成氨、硫酸的工業(yè)制造方法等工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)視頻時(shí),引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)生產(chǎn)流程、化學(xué)反應(yīng)知識的同時(shí),重點(diǎn)觀察工業(yè)“三廢”是如何產(chǎn)生的和正確的處理措施,同時(shí)告訴學(xué)生,因?yàn)槿藗儹h(huán)境意識淡薄“,三廢”治理工作需要投入大筆費(fèi)用,從而降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,使得企業(yè)不堪重負(fù)。所以,應(yīng)該將資料污染的資金用在研發(fā)綠色新產(chǎn)品、新工藝上,從源頭上切斷污染,對企業(yè)、對社會大眾而言都是一種“雙贏”策略。
(二)把綠色化學(xué)教育滲透到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1.教師進(jìn)行正確的示范,確保綠色化學(xué)的實(shí)施基礎(chǔ)
在化學(xué)教學(xué)過程中,化學(xué)演示是教師講解知識的主要方法,也是教師環(huán)境教學(xué)的有效方式。在演示實(shí)驗(yàn)過程中,教師的操作必須規(guī)范,把綠色化學(xué)教育滲透到演示實(shí)驗(yàn)的各個環(huán)節(jié)、步驟中。
2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方式和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
高職化學(xué)教材中的一些實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性較高,這便要求教師在教學(xué)過程中進(jìn)行創(chuàng)新與修改。另外,還需要降低實(shí)驗(yàn)對玻璃儀器的依賴性,有些能夠明確辨別出顏色的定性實(shí)驗(yàn)盡量在點(diǎn)滴板上開展,比如Fe的顯色試驗(yàn)等。這種定性實(shí)驗(yàn)也能夠在濾紙上進(jìn)行,比如檢驗(yàn)醛基的存在、電解飽和食鹽水等等。同時(shí),還能夠利用多媒體計(jì)算機(jī)軟件等來開展仿真實(shí)驗(yàn),然而必須以學(xué)生能夠真正掌握相關(guān)知識為基礎(chǔ)。
3.把綠色化學(xué)理念貫穿于整個實(shí)驗(yàn)過程
高職學(xué)生在初中時(shí)期已經(jīng)掌握了一些實(shí)驗(yàn)知識與技能,了解了一些規(guī)范操作知識,在這樣的前提下教師在實(shí)驗(yàn)過程中滲透綠色化學(xué)理念,引導(dǎo)學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)前制定好預(yù)備實(shí)驗(yàn)方案,使得學(xué)生重點(diǎn)思考在實(shí)驗(yàn)過程別過中可能出現(xiàn)的各種污染問題。其中需要在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)精神更加重要。
(三)把綠色化學(xué)教育滲透到社會實(shí)踐活動實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)。
學(xué)生只有在社會實(shí)踐中自主進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn),從而總結(jié)出成功的經(jīng)驗(yàn),只有這樣才能切身感受到精神上的成就感。教師還可以采取化學(xué)課外興趣小組的方式進(jìn)行綠色化學(xué)教育。例如,組織學(xué)生到造紙廠、農(nóng)藥廠、制革廠和化肥廠等工廠去參觀,對工廠在處理“三廢”方面所實(shí)施的有效措施和采用怎樣的設(shè)施來轉(zhuǎn)化“三廢”等工作進(jìn)行觀察與思考,要求學(xué)生找出這些措施與設(shè)備存在的問題,并開動腦筋解決廢液轉(zhuǎn)化利用和處理意見,怎樣變廢為寶。另外,高職化學(xué)教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行社會調(diào)查,統(tǒng)計(jì)分析出周邊環(huán)境污染的原因,并結(jié)合綠色化學(xué)知識制定出科學(xué)合理的解決對策,這樣不僅在社會實(shí)踐活動中滲透了綠色教育,而且提高和增強(qiáng)了學(xué)生社會實(shí)踐水平和分析、解決實(shí)際問題的能力。目前,綠色化學(xué)教育雖然迅速發(fā)展,然而還是處于初級發(fā)展階段,需要高職化學(xué)教師在教學(xué)過程中深入探究綠色化學(xué)教育方式,只有這樣才能將綠色化學(xué)教育真正滲透到化學(xué)教學(xué)過程中、引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成綠色理念、樹立綠色化學(xué)觀、促使學(xué)生養(yǎng)成正確的科學(xué)素養(yǎng),以同自然和諧相處、回歸自然為根本任務(wù),使得學(xué)生成為滿足社會需求的綠色公民。高職化學(xué)教師希望通過綠色化學(xué)教育所播下的綠色文明種子生根、發(fā)芽、成長,為我們生存的環(huán)境披上綠裝。
作者:馬淑娟 單位:遼寧林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
綠色化學(xué)論文:綠色化學(xué)思想高中化學(xué)論文
一、在課堂教學(xué)中滲透綠色思想
在講述教材的過程中要與綠色化工原理結(jié)合起來,以化工生產(chǎn)中某種物質(zhì)的作用為切入點(diǎn),在此基礎(chǔ)上尋找可替代的更加環(huán)保的藥品進(jìn)行同樣的操作,達(dá)到同樣的目的.通過對比兩種不同藥品產(chǎn)生相同作用的過程中對環(huán)境的破壞程度,凸顯綠色工藝優(yōu)勢,讓學(xué)生選擇比較環(huán)保的方式.例如,在講述氯氣的用途及化學(xué)性質(zhì)時(shí),可與雙氧水在漂白紙漿過程中進(jìn)行對比,雙氧水在漂白的時(shí)候不會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),而氯氣則產(chǎn)生對環(huán)境不利的物質(zhì),在此基礎(chǔ)上,學(xué)生自然會明白實(shí)際生活中造紙工業(yè)中使用雙氧水而不用氯氣的原因.在講述金屬的時(shí)候,可講述不同金屬對人體的危害、粗放型的礦產(chǎn)資源開采方式給我們的國家經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)境造成的危害,并向?qū)W生講述正確的開采利用方式,使學(xué)生在以后的生活中貫徹綠色理念.
二、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中踐行綠色理念
1.大力推行微型實(shí)驗(yàn)
微型實(shí)驗(yàn)是在滿足獲取化學(xué)信息的前提下,對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì),旨在利用較少的化學(xué)藥品和較小的裝置就能得到相同的實(shí)驗(yàn)效果.微型實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)藥品用量為常規(guī)用量的百分之一甚至千分之一,這樣可大幅減少實(shí)驗(yàn)排放物對環(huán)境的污染程度,改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,而且操作比較簡便、節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本、保護(hù)學(xué)生身體健康和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),同時(shí)可以達(dá)到教學(xué)目標(biāo),代表綠色化學(xué)思想的發(fā)展方向.例如,微型實(shí)驗(yàn)中的儀器可利用身邊的廢舊物品自制而成,可用塑料吸管替代移液管、用小玻璃瓶制作酒精燈、用片劑鋁塑包裝板制作點(diǎn)滴板,用一次性針管針頭聯(lián)合內(nèi)加小玻璃珠的乳膠管制成酸堿滴定管.還可將啟普發(fā)生器、容量瓶等微型化.在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí),可將實(shí)驗(yàn)過程經(jīng)過重新設(shè)計(jì),將實(shí)驗(yàn)技術(shù)、儀器和方法相似或相近的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)同時(shí)進(jìn)行,將某些實(shí)驗(yàn)的廢棄物可作為另一個實(shí)驗(yàn)原料的兩個實(shí)驗(yàn)串聯(lián)進(jìn)行,從而節(jié)約藥品和時(shí)間.
2.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,對于裝置的連接、試劑的選擇、藥品的稱量、實(shí)驗(yàn)生成物的傾倒等都要嚴(yán)格規(guī)范操作規(guī)則,從而達(dá)到減少實(shí)驗(yàn)事故和環(huán)境污染、節(jié)約能源和藥品的目的.例如,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前要認(rèn)真檢查裝置的氣密性,防止有毒氣體泄漏;在處理“三廢”時(shí),要嚴(yán)格按照無害化處理后再排放,防止污染環(huán)境;在聞氣體時(shí)不要敞開容器口,防止氣體浪費(fèi);為避免人體受傷害,一定要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行揮發(fā)性較強(qiáng)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn);在點(diǎn)燃易燃?xì)怏w前一定要驗(yàn)純;在制乙烯時(shí)一定要將碎瓷片放入反應(yīng)混合液中,稀釋濃硫酸時(shí)要防止暴沸;配制銀氨溶液時(shí),要隨配隨用等;而且對于氫氣和氧氣的爆鳴實(shí)驗(yàn)要加以改進(jìn),防止對學(xué)生造成傷害;通過規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)和安全意識.
3.正確處理剩余藥品和廢液
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要正確處理剩余的藥品和廢棄液體.根據(jù)國家排放標(biāo)準(zhǔn)可采取的處理廢棄物方法有燃燒、分解、回收循環(huán)利用、吸收和中和等.做完實(shí)驗(yàn)后,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把酸堿鹽等給累廢渣廢液分別倒入相應(yīng)回收容器,將銅、鋅、鐵、鋁等金屬片放到指定的地點(diǎn)進(jìn)行回收利用,除此之外,減少環(huán)境污染也可通過增加尾氣吸收裝置實(shí)現(xiàn).例如,在做濃硫酸脫水實(shí)驗(yàn)中,可用水槽液封濃硫酸和蔗糖產(chǎn)生的刺激性氣體,減少其排向空氣中的量,減少污染;在制取氯氣時(shí),可用氫氧化鈉溶液吸收向上排氣法剩下的多余氯氣.而對重金屬廢液進(jìn)行處理,一般通過回收的方法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)┒颂幚淼木G色化.在處理生成的廢棄物時(shí)統(tǒng)一處理,減少對環(huán)境的二次危害.
三、在課外活動中延伸綠色理念
1.開展綠色化學(xué)專題活動
除了課堂進(jìn)行教材知識講解和做化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念,還應(yīng)該開展各種綠色化學(xué)專題活動,激發(fā)學(xué)生探索綠色化學(xué)的興趣.例如,可通過邀請化學(xué)方面的專家來學(xué)校舉辦綠色化學(xué)知識講座、向?qū)W生宣傳綠色化學(xué)的科普知識.同時(shí),在平常的板報(bào)活動中,鼓勵學(xué)生將化學(xué)中與環(huán)保有關(guān)的知識設(shè)計(jì)在板報(bào)中進(jìn)行宣傳教育.化學(xué)組教師可合作舉辦化學(xué)文化節(jié),設(shè)置關(guān)于綠色化學(xué)方面的問題舉辦競賽活動、讓學(xué)生設(shè)計(jì)與化學(xué)有關(guān)的綠色環(huán)保產(chǎn)品等,在全校形成宣傳效果.也可組織學(xué)生對周邊生活的區(qū)域進(jìn)行參觀調(diào)查,對周圍的鋼鐵廠、造紙廠、污水河進(jìn)行參觀,使學(xué)生了解其生活環(huán)境的實(shí)際情況并了解化工生產(chǎn)過程,鼓勵其利用自己學(xué)過的知識解決生活中遇到的實(shí)際問題,提升其綠色化學(xué)意識.也可鼓勵其參與環(huán)境問題,揀拾白色垃圾、拒絕一次性東西的使用、告別塑料袋、回收廢舊電池等.
2.設(shè)計(jì)實(shí)踐性調(diào)研課題
教師利用假期等時(shí)間安排具有實(shí)踐性的調(diào)研課題,讓學(xué)生走向生活,發(fā)現(xiàn)生活中運(yùn)用綠色化學(xué)的方法.通過對本地區(qū)生活垃圾的處理、分類及回收等問題進(jìn)行調(diào)研,提出解決的方法.首先要設(shè)計(jì)調(diào)查問卷,然后對班級學(xué)生進(jìn)行分組,安排組長帶領(lǐng)本組人員進(jìn)行調(diào)查.包括家用洗衣粉品牌及主要化學(xué)成分、廢舊電池的處理方法、買菜時(shí)采用的包裝物材質(zhì)、生活污水的排放和處理等,根據(jù)對所調(diào)查與化學(xué)有關(guān)的生活數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,利用所學(xué)的化學(xué)知識分析其采用的物質(zhì)及對其的處理方法對環(huán)境的作用,調(diào)動其學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,樹立綠色化學(xué)理念.
四、結(jié)語
總之,綠色化學(xué)是人類與自然和諧相處的前提,是未來發(fā)展的趨勢.高中教育肩負(fù)著提高全民素質(zhì)的重任,將綠色化學(xué)思想融入高中教學(xué)中,可使學(xué)生樹立保護(hù)環(huán)境的綠色化學(xué)觀,這可促進(jìn)我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.
作者:徐義海 單位:江蘇省興化市戴南高級中學(xué)
綠色化學(xué)論文:有機(jī)化學(xué)綠色化學(xué)教育論文
一、我國高中教育中有機(jī)化學(xué)開展綠色化學(xué)現(xiàn)狀
1.我國的綠色化學(xué)教育行動相對遲緩。
大多數(shù)學(xué)校尚未涉足,若想使全社會公眾形成綠色化學(xué)意識,單靠幾所高校開課、幾個研究所進(jìn)行研究是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。若想改變公眾缺乏綠色化學(xué)意識的狀況,只有通過高師畢業(yè)生在基礎(chǔ)教育當(dāng)中去開展綠色化學(xué)教育,這樣才能逐步影響到大眾。真正的綠色化學(xué)教育的精髓是在綠色化學(xué)原則的指導(dǎo)下把綠色化學(xué)融合于化學(xué)教材改革、化學(xué)教學(xué)改革、化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革等系列化學(xué)教育綠色化的創(chuàng)新過程。
2.各項(xiàng)政策不到位。
建議政府、化學(xué)界、環(huán)保界,尤其是教育界應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)立綠色化學(xué)及綠色化學(xué)教育獎項(xiàng),提出各種綠色化學(xué)教育的政策法規(guī),建立合理的綠色化學(xué)化工教育考核制度。相信有各種政策的保障,各種獎項(xiàng)的頒發(fā),必將會加速全社會綠色化學(xué)意識的形成,實(shí)現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
3.教育體系不完善。
教師在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)始終貫徹綠色化學(xué)思想,要讓學(xué)生了解綠色化學(xué),樹立起綠色化學(xué)意識,培養(yǎng)其從事綠色化學(xué)研究與開發(fā)的能力。然而,我國目前的高等教育機(jī)構(gòu)還沒有形成完備的綠色化學(xué)教育體系,更不用說基礎(chǔ)教育了。因此應(yīng)該建立起一系列合理的綠色化學(xué)教育體系,以促進(jìn)綠色化學(xué)教育的順利發(fā)展。綠色化學(xué)的發(fā)展將對環(huán)境保護(hù)起重大作用,它為人類的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)保障。綠色化學(xué)進(jìn)入教育領(lǐng)域,從而進(jìn)入化學(xué)教育,符合時(shí)代的呼喚。
二、有機(jī)化學(xué)教學(xué)中開展綠色化學(xué)教育的策略
1.在有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育。
面對化學(xué)學(xué)術(shù)界悄然進(jìn)行的綠色革命,廣大的化學(xué)教育工作者不能無動于衷,尤其是將來作為社會的科技革命主動力的大學(xué)生更應(yīng)該受到綠色化學(xué)教育,這就要求我們講究策略,指行動或行動計(jì)劃,以及為解決某問題或達(dá)到某目標(biāo)而有意識做出的各種活動。可喜的是,目前已有部分重點(diǎn)大學(xué)如中國科技大學(xué)開始開設(shè)“綠色化學(xué)”課程。但是,仍然有不少高校的教師未能意識到將此重要的新信息傳遞給學(xué)生的重要性。另外,雖然有部分高校已開始著手為研究生或高年級本科生開設(shè)“綠色化學(xué)”課程,但在當(dāng)前相當(dāng)多的高校存在教學(xué)課時(shí)緊張的狀況下,又帶來了專門的教學(xué)時(shí)間難以安排的新矛盾。因此,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)教育的滲透,不失為解決問題的好辦法。在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)教育的滲透。具體來說,就是在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)教學(xué)時(shí),對教學(xué)內(nèi)容涉及有關(guān)綠色化學(xué)知識的方面,給予適時(shí)地、適量地介紹,通過這種畫龍點(diǎn)睛的教學(xué)改革,可使學(xué)生在潛移默化中受到綠色化學(xué)教育。同時(shí)又不對原本非常緊張的教學(xué)安排造成新的沖擊。
2.在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)綠色化學(xué)教育。
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)科學(xué)賴以形成和發(fā)展的基礎(chǔ),是檢驗(yàn)化學(xué)知識真理性的標(biāo)準(zhǔn),是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)容和手段。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是化學(xué)教育的最有效的教學(xué)形式。除此之外,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)還具有重要的教育教學(xué)功能。從認(rèn)識角度看,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是為學(xué)生提供化學(xué)教學(xué)認(rèn)識問題的主要途徑,它為學(xué)生檢驗(yàn)有機(jī)化學(xué)理論、認(rèn)識有機(jī)化學(xué)科學(xué)知識、驗(yàn)證有機(jī)化學(xué)假說提供了科學(xué)依據(jù)。從方法論角度看,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)方法的重要手段。從教學(xué)論的角度看,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軇?chuàng)設(shè)一定教學(xué)情景,轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生可以從有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中去認(rèn)識有機(jī)物,并通過自己的操作來培養(yǎng)各種能力,進(jìn)而促進(jìn)思維的發(fā)展和綜合能力的提高。教師將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)置于一定的化學(xué)教學(xué)情景下,為實(shí)現(xiàn)一定的化學(xué)教學(xué)目的,而展開的一系列教學(xué)活動,就是所謂的“化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,其對學(xué)生的科學(xué)思維、動手能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)起著重要的作用。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)的聯(lián)系最緊密、最直接,是培養(yǎng)學(xué)生“從我做起”的好陣地,也是培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)意識的重要途徑。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生在知、情、意、行等方面統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是有機(jī)化學(xué)學(xué)科的基石和學(xué)生可以直接感知的事實(shí),通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識是一個好的切入點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展綠色化學(xué)教育是歷史的必然。當(dāng)然,綠色化學(xué)與有機(jī)化學(xué)有著天然的血肉聯(lián)系。因此,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)是最為合適的。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的過程中,通過自己親身體驗(yàn)來理解綠色化實(shí)驗(yàn)確實(shí)能減少或根本不產(chǎn)生污染,從而形成綠色化學(xué)意識。將一些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法與經(jīng)過綠色化改進(jìn)的綠色化實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行比較,以此來說明通過用改進(jìn)的綠色化實(shí)驗(yàn)向?qū)W生滲透綠色化學(xué)教育是有效的途徑。
3.立足課外,實(shí)踐綠色化學(xué)觀念提高綠色素質(zhì)。
課堂教學(xué)是對學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)教育的主陣地,課外活動形式多種多樣,內(nèi)容豐富多彩,是課堂教育的很好補(bǔ)充。我們利用學(xué)校組織、舉行的許多大型環(huán)保活動,如“廢舊電池的回收”、“拒絕一次性筷子”、“告別賀卡”、“不使用修正液”等等;鼓勵學(xué)生利用假期,到一些工廠進(jìn)行參觀考察和調(diào)查,了解這些工廠處理工業(yè)“三廢”過程中,尚有哪些不足?怎樣改進(jìn)?然后總結(jié),撰寫論文并且評出論文給予獎勵。從而使學(xué)生意識到環(huán)境保護(hù)是我國的一項(xiàng)基本國策,認(rèn)識到保護(hù)環(huán)境的意識是一個大學(xué)生、一個公民的基本素質(zhì),破壞環(huán)境是一種不道德、違法的行為。科學(xué)技術(shù)是靠人才來推動的,作為一名化學(xué)工作者,讓年輕一代了解綠色化學(xué),接受綠色化學(xué),為綠色化學(xué)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),將是我們義不容辭的責(zé)任。當(dāng)前,我國的綠色化學(xué)研究和開發(fā)剛剛起步,化學(xué)教育要承擔(dān)起普及、宣傳的作用,這是21世紀(jì)化學(xué)教育所面臨的時(shí)代挑戰(zhàn),也是有機(jī)化學(xué)教育發(fā)展的一大機(jī)遇。綠色化學(xué)作為一種全新的概念,是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來重新審視和改革傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué),對人類與環(huán)境友好的化學(xué),與單純的環(huán)境保護(hù)不同。高等教育的培養(yǎng)目標(biāo)已不再是單純的專業(yè)技術(shù)素質(zhì),較高的環(huán)保意識,而是能把工程問題置于社會環(huán)境中綜合考慮的高素質(zhì)人才。綠色化學(xué)教育正是從這點(diǎn)出發(fā),在培養(yǎng)和提高人才的素質(zhì)和綜合能力上起著積極作用。
作者:曾艷俠 單位:遼寧錦州北鎮(zhèn)高級中學(xué)化學(xué)組
綠色化學(xué)論文:綠色化學(xué)理念下初中化學(xué)論文
一、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容滲透綠色化學(xué)
自然環(huán)境的變壞與人們的行為有著千絲萬縷的關(guān)系.空氣質(zhì)量的下降、酸雨的形成等教學(xué)內(nèi)容中無不顯示著人們對環(huán)境的破壞,教師可以結(jié)合這些學(xué)生關(guān)心的問題進(jìn)行綠色化學(xué)的滲透,引導(dǎo)人們認(rèn)識到對環(huán)境破壞所造成的危害,從而樹立“從小做起,從我做起”來保護(hù)環(huán)境的思想.例如在學(xué)習(xí)“空氣構(gòu)成”時(shí),教師就可以結(jié)合當(dāng)前人們最關(guān)心的“霧霾”天氣,展開對現(xiàn)在空氣中粉塵和有毒氣體的討論,隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,人們高質(zhì)量的生活來源于大自然的饋贈,然而我們回報(bào)給自然的是什么?通過圖片或視頻讓學(xué)生觀看工業(yè)廢氣和汽車尾氣的排放,大量的粉塵和毒氣在空氣中形成,使我們周圍的PM2.5逐漸增加,導(dǎo)致著人們呼吸困難、喘不過起來,這樣的情境時(shí)學(xué)生意識到人們所犯下的錯誤.教師看就可以進(jìn)一步導(dǎo)入相關(guān)的化學(xué)知識,工業(yè)的廢氣、廢水、廢渣的任意排放,還形成了酸雨,腐蝕掉了人們偉大的建筑、污染了人們賴以生存的水源、酸化了生長禾苗的土壤,如果我們不及時(shí)的治理,在短暫的幸福生活背后必然是走向滅亡,這是我們破壞大自然的惡果.這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)激起了學(xué)生強(qiáng)烈的環(huán)保意識,主動提出解決空氣污染的方法.通過這樣的課堂滲透,讓學(xué)生深入地了解了相關(guān)環(huán)境的知識,建立了學(xué)生對環(huán)境的關(guān)注和急切想要治理的意識,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生“從我做起,保護(hù)環(huán)境”的思想,認(rèn)識到保護(hù)環(huán)境的必要性和緊迫性.
二、選擇化學(xué)試劑遵守綠色化學(xué)
化學(xué)試劑是化學(xué)課堂的基本元素,是學(xué)生認(rèn)識自然的小縮影.有些化學(xué)藥品或試劑會帶了一定的污染,教師可以組織學(xué)生展開討論,利用化學(xué)知識分析藥品的性質(zhì),結(jié)合“綠色實(shí)驗(yàn)”的原則,來選擇污染小、可循環(huán)使用的化學(xué)試劑,使學(xué)生處處見了綠色.例如在學(xué)習(xí)“氧氣的制備”時(shí),教師就可以組織學(xué)生對“氧氣的制法”進(jìn)行討論,讓學(xué)生認(rèn)真的分析高錳酸鉀、氯酸鉀和二氧化錳、雙氧水和二氧化錳這三種制取氧氣的方法,從中選擇簡單合理的方法來,這個問題有效的激發(fā)了學(xué)生的主動性.學(xué)生很快的進(jìn)入了討論的環(huán)節(jié),紛紛的說出自己方法的優(yōu)點(diǎn),教師鼓勵學(xué)生之間的相互比較、自評和互評,使得學(xué)生在相互的討論中,認(rèn)識到自己思考上的不足,借用其他學(xué)生的優(yōu)勢來突破自己的思維,討論進(jìn)行的非常激烈.最終,學(xué)生利用列表的方式,將這三種方法的有缺點(diǎn)進(jìn)行對比,得到這樣的結(jié)論:使用高錳酸鉀和氯酸鉀這樣兩種方法制取氧氣,都都得到了混合物,且較難做分離處理;而使用雙氧水來制取氧氣,不僅操作簡單,而且二氧化錳很容易的就可以回收.通過學(xué)生的積極討論對比,學(xué)生深入的理解了制取氧氣的三種方法,在選擇的基礎(chǔ)上滲透了;綠色化學(xué)的理念,從小小的試劑選擇上建立了學(xué)生的節(jié)儉意識,同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生有沒有更好的制取氧氣方法的探索,誘導(dǎo)了學(xué)生向更好、更科學(xué)的高峰邁進(jìn).
三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)新綠色化學(xué)
演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)用到的試劑量都比較少,有時(shí)會忽略污染物質(zhì)對空氣的排放和污染.教師就要抓住實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的這一點(diǎn),和學(xué)生一起探索更好的實(shí)驗(yàn)器具、步驟,來改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的裝置,從而使學(xué)生的綠色化學(xué)落在實(shí)處、落在具體的實(shí)驗(yàn)中,感覺綠色環(huán)保就在我們身邊.例如在學(xué)習(xí)“一氧化碳還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于一氧化碳的排放有毒,而且操作時(shí)間也比較長、現(xiàn)象不是很明顯,教師就可以組織學(xué)生積極思考,設(shè)置環(huán)保、快捷的實(shí)驗(yàn),在教師的引導(dǎo)和提示下,學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):在一個底部有少量澄清石灰水的燒瓶中,充滿一氧化碳,并用橡皮塞蓋住,橡皮塞的上面插入一根較粗的呈螺旋狀的銅絲.首先將銅絲拿出在酒精燈上將紅色的銅絲表面灼燒成黑色的氧化銅,然后迅速的將生成黑色氧化銅的一端順著橡皮塞插入燒瓶中,大家會很明顯的看到黑色的氧化銅變?yōu)榱思t色的單質(zhì)銅.輕輕的振動燒瓶,底部澄清的石灰水變渾濁.實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的非常順利,現(xiàn)象明顯、所用的時(shí)間短,學(xué)生興奮的鼓起掌來.通過實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),激發(fā)了學(xué)生的興趣,避免了有毒氣體對環(huán)境的危害,也給學(xué)生上了一堂生動的綠色環(huán)保的課,使學(xué)生充分的意識到只要我們肯思考、勤動腦,就一定能夠找出更好、更高效的方法來保護(hù)我們的環(huán)境,提高了學(xué)生的動腦意識,整個課堂取得了非常滿意的效果.
四、結(jié)合實(shí)際問題應(yīng)用綠色化學(xué)
化學(xué)來源于生活,最終還要應(yīng)用于生活,幫助我們和大自然和諧相處、互助互利.在教學(xué)中,教師可以充分的利用化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,利用第二課堂讓學(xué)生多接觸生活中的化學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)的意識,用自己化學(xué)知識來解決生活中的問題,領(lǐng)悟綠色化學(xué)的魅力.例如在“世界環(huán)境保護(hù)日”之前,讓學(xué)生收集相綠色化學(xué)的資料,組織一次“環(huán)境保護(hù)、從我做起”的宣傳活動,學(xué)生的積極性很好,分別從網(wǎng)絡(luò)、書籍、報(bào)刊上查找相關(guān)的知識和新聞,了解到了二氧化碳對環(huán)境造成的“溫室效應(yīng)”;有毒氣體的泄露給人們來到的危害,震驚的“博帕爾事件”造成了幾千人的喪生;廢氣的排放造成危害健康的霧霾天氣;著名的“日本水俁病事件”,激發(fā)了學(xué)生對水資源的保護(hù).等等許多相關(guān)環(huán)境的資料和鮮活的事實(shí)面前,學(xué)生被深深的觸動了,學(xué)生自發(fā)的準(zhǔn)備了環(huán)保的宣傳手冊,指導(dǎo)和建議人們?nèi)绾伪Wo(hù)我們的環(huán)境:拒絕使用塑料袋,拒絕使用一次性的筷子,少開24小時(shí)車少排一點(diǎn)廢氣,倡導(dǎo)人們使用無公害的、節(jié)能的產(chǎn)品,倡導(dǎo)人們保護(hù)自己的環(huán)境,愛護(hù)樹木,做種一棵樹、多留一片綠.通過學(xué)生的這次活動,使學(xué)生感受到保護(hù)環(huán)境需要從我做起、從小事做起,保護(hù)環(huán)境是每個人的事情,學(xué)生充分的意識到了這一點(diǎn),使得綠色信念滲透到了學(xué)生的行為中去,整個活動學(xué)生的積極性很高,環(huán)保意識也大為增強(qiáng).
五、結(jié)語
綠色化學(xué)的倡導(dǎo)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了一股清新的空氣,體現(xiàn)了人與自然關(guān)系的轉(zhuǎn)變.廣大的教師只要秉著綠色化學(xué)的理念,在教學(xué)、器材和實(shí)驗(yàn)中滲透綠色化學(xué),就可以幫助學(xué)生從小樹立環(huán)保意識,在改造自然的同時(shí)尊重自然、保護(hù)自然,從而為自己、為大家、為整個自然創(chuàng)造一個和諧健康的大環(huán)境,還世界一片綠色的天空。
作者:陳淼 單位:江蘇省無錫市陽山中學(xué)
綠色化學(xué)論文:綠色化學(xué)理念下大學(xué)化學(xué)論文
1實(shí)行綠色化學(xué)教學(xué)的必要性
大學(xué)化學(xué)是工科院校非化學(xué)化工專業(yè)所設(shè)置的一門基礎(chǔ)課,對絕大多數(shù)的大學(xué)生來說也是的一門化學(xué)類課程。現(xiàn)在的大學(xué)生將是建設(shè)國家未來的工程師,由于沒有其他化學(xué)類后續(xù)課程,因此可以說大學(xué)化學(xué)教學(xué)效果的好壞直接關(guān)系到國家未來的工程師們的整體素質(zhì)。由于大學(xué)化學(xué)直接面向非化學(xué)化工專業(yè)學(xué)生,因此,大學(xué)化學(xué)課程對學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)教育有著得天獨(dú)厚的條件,其影響面之大、教學(xué)效果之明顯遠(yuǎn)非其它課程所能比。如何把綠色化學(xué)融合于大學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中,使綠色化學(xué)成為21世紀(jì)化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,促進(jìn)大學(xué)化學(xué)教學(xué)綠色化,對化學(xué)工作者來說是一個嶄新的課題。但是,當(dāng)前絕大多數(shù)的綠色化學(xué)教育都局限于化學(xué)化工專業(yè)。對非化學(xué)化工類學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)理念普及教育還遠(yuǎn)未引起教育界的重視。鑒于綠色化學(xué)對人類可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等重要領(lǐng)域都有重要的深刻意義,本文分別從理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個方面進(jìn)行綠色化學(xué)理念的構(gòu)建。
2綠色化學(xué)理念在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的構(gòu)建
2.1綠色化學(xué)理念在理論教學(xué)中的構(gòu)建
要在理論教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)意識的構(gòu)建,必須十分關(guān)注國內(nèi)外有關(guān)綠色化學(xué)進(jìn)展的各項(xiàng)報(bào)道,注重對國內(nèi)外相關(guān)資料的收集和整理,并對已有的資料加以消化和吸收。在此基礎(chǔ)上,將綠色化學(xué)的重要內(nèi)容較為系統(tǒng)地整合到教學(xué)內(nèi)容中,并積極跟蹤科研成果的新進(jìn)展、新動向及其相關(guān)的新信息,不斷豐富、深化和改進(jìn)綠色化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。例如,在及時(shí)節(jié)緒論課里,在給同學(xué)們講述化學(xué)前沿技術(shù)時(shí),特別提到了2005年諾貝爾化學(xué)獎的綠色化學(xué)內(nèi)涵。該年度的諾貝爾化學(xué)獎授予三位有機(jī)化學(xué)家———法國學(xué)者YvesChauvin和美國學(xué)者RichardR.Schroch、RobertH.Grubbs,以表彰他們在烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究方面做出的貢獻(xiàn)。烯烴復(fù)分解反應(yīng),被諾貝爾獎委員會主席佩爾.阿爾伯格幽默地比喻為“交換舞伴的舞蹈”,對化學(xué)工業(yè)、制藥工業(yè)、合成先進(jìn)塑料材料以及未來“綠色醫(yī)學(xué)”的發(fā)展都起著革命性的推動作用,其較大的優(yōu)點(diǎn)就是“綠色、高效”。該項(xiàng)研究使得人們向綠色化學(xué)又向前邁進(jìn)了一大步,它大大地減少了有害廢物對人們的危害。在電化學(xué)一節(jié),講述了原電池的原理和應(yīng)用。為了迎合信息化時(shí)代的到來,鋰電池等以高速的形式發(fā)展。那么電池在給人們生活帶來方便之時(shí),同時(shí)也給環(huán)境帶來了污染,連生產(chǎn)電池的一線員工也未能幸免于難。如無錫的某個外資電池廠所發(fā)生的員工“鎘”中毒事件,以及廣東一些電池廠的員工所發(fā)生的“鎘”中毒事件等。電池的使用涉及到千家萬戶,廢電池的回收處理,需要每一個人的努力。通過理論教學(xué),讓同學(xué)們了解重金屬對人體的嚴(yán)重危害。如,鎘被人體吸收后,將在體內(nèi)形成鎘硫蛋白,它首先使肝臟受損,繼而引起骨軟化癥。該病以疼痛為特點(diǎn),疼痛性質(zhì)為刺痛,始于腰、背,繼而波及肩、膝、髖關(guān)節(jié),并逐漸擴(kuò)至全身。活動時(shí),這種疼痛會加劇,輕癥患者,咳嗽或輕微外傷即可引發(fā)病理性骨折;重癥患者,其四肢可屈曲變型,身高比健康時(shí)縮短10-30厘米。通過詳細(xì)地講解,讓同學(xué)們更加深刻地認(rèn)識到電池的利與弊,為科學(xué)合理地使用電池打下了理論基礎(chǔ)。在水體現(xiàn)狀和水體保護(hù)一節(jié)時(shí),給大家介紹了近幾年發(fā)生在我國國內(nèi)重大的水體污染事件,如2005年的松花江水體污染事件,還有太湖的藍(lán)藻的爆發(fā)等,讓更多人意識到環(huán)境對人類可怕的報(bào)復(fù)。在講到水體保護(hù)時(shí),不是泛泛講述工業(yè)廢水和生活污水的一般處理方法,而是結(jié)合現(xiàn)代污水處理技術(shù),以某個污水處理廠為例,通過實(shí)地拍攝圖片,講述了活性淤泥法處理污水的工藝流程。通過污水處理的講解,不僅讓同學(xué)們學(xué)到了很多有用的知識,而且也提高了同學(xué)們的科技人文素質(zhì)。
2.2綠色化學(xué)理念在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的構(gòu)建
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),化學(xué)實(shí)驗(yàn)是訓(xùn)練學(xué)生動手能力的重要手段。但學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí),一般會給環(huán)境帶來不同程度的污染,因此,每個化學(xué)實(shí)驗(yàn)室就像一個小型污染源。雖然每次實(shí)驗(yàn)排放污染物的量較小,但是其積聚起來的污染效應(yīng)不能忽視。因此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化是一個非常迫切和亟待解決的問題。很多高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室通過微型化實(shí)驗(yàn)、減少使用有毒試劑和仿真模擬等一系列措施,進(jìn)行綠色化實(shí)驗(yàn)的改革,并取得了很好的效果。近幾年來,化學(xué)實(shí)驗(yàn)室按照綠色化學(xué)的理念和要求,改變和重新設(shè)計(jì)了部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程和方法,改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)儀器和裝置,進(jìn)行了微型實(shí)驗(yàn)的研究、重要反應(yīng)過程的“綠色化”。具體做法是:①盡量避免使用或盡可能少用有毒試劑和溶劑(如鹽酸羥胺等);②對污染嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行徹底改造,使之盡量少的產(chǎn)生或不產(chǎn)生污染物,或用綠色化學(xué)新實(shí)驗(yàn)取代之;③采用微型實(shí)驗(yàn),注重對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物或殘留物的處理、回收、再生與利用。實(shí)驗(yàn)中綠色化學(xué)教學(xué)的開展,不但減少了環(huán)境污染,保護(hù)了師生健康,而且增強(qiáng)了師生的環(huán)境意識和學(xué)生的社會責(zé)任感。另外,微型實(shí)驗(yàn)的開展,在減少環(huán)境污染、節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)、時(shí)間的同時(shí),也為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的充實(shí)與改革提供了條件。
3結(jié)語
在大學(xué)化學(xué)教學(xué)中滲入綠色化學(xué)教育是切實(shí)可行的:一方面可以擴(kuò)大學(xué)生的知識面,提高學(xué)習(xí)興趣,加深對化學(xué)的認(rèn)識,同時(shí)使他們能夠觸摸到最前沿的綠色化學(xué)知識,增強(qiáng)他們的時(shí)代感和使命感;另一方面,通過對綠色化學(xué)發(fā)展過程的進(jìn)一步認(rèn)識,使學(xué)生能更深刻地理解“化學(xué)和所有其它科學(xué)一樣是一把雙刃劍,本身無對錯,功過全在人”,引導(dǎo)學(xué)生能用辨證的觀點(diǎn)看待科學(xué)技術(shù)與人類社會發(fā)展的關(guān)系,達(dá)到對學(xué)生進(jìn)行思想與觀點(diǎn)的教育,使學(xué)生牢固地樹立起綠色化學(xué)和環(huán)境保護(hù)的意識,而這正是素質(zhì)教育的任務(wù)所在。
作者:姚雪霞 李小林 戴存禮 趙艷艷 單位:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院
綠色化學(xué)論文:高等學(xué)校綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)論文
1完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,樹立綠色化學(xué)理念
對于污染較大并且對于學(xué)生的啟發(fā)作用較小的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行刪除,這部分實(shí)驗(yàn)可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)給學(xué)生進(jìn)行演示性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或是實(shí)驗(yàn)的具體操作就可以,減少實(shí)驗(yàn)過程中有毒有害物質(zhì)的使用,盡量選擇一些在實(shí)驗(yàn)中所用的藥品對環(huán)境污染較小的實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上我們盡量選擇“綠色化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,如將原有性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中易產(chǎn)生有毒有害氣體的實(shí)驗(yàn)刪除,根據(jù)理論教學(xué)的特點(diǎn)加入了與理論教學(xué)密切相關(guān)的配位平衡實(shí)驗(yàn),在性質(zhì)實(shí)驗(yàn)上做到了綠色、環(huán)保。在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,將萘的燃燒熱測定實(shí)驗(yàn)改為葡萄糖的燃燒熱測定實(shí)驗(yàn),在原料上降低了對環(huán)境的污染,而同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)依然能夠掌握物質(zhì)燃燒熱的測定方法。在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,我們也盡量采取實(shí)用性強(qiáng)、綠色化和與生活密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn),如我們選擇了《橘皮中果膠的提取》以及《雞蛋殼中氧化鈣含量的測定》等實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)的過程中均能做到對環(huán)境不產(chǎn)生污染。我們通過對內(nèi)容的刪選基本實(shí)現(xiàn)了從源頭起實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的“綠色化”,為實(shí)現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化”打下了基礎(chǔ)。
2加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段是促進(jìn)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綠色化的重要途徑。教師和實(shí)驗(yàn)員定期開展教研活動,對實(shí)驗(yàn)中心所開設(shè)的全部實(shí)驗(yàn)進(jìn)行細(xì)致的了解,認(rèn)真研究各個實(shí)驗(yàn),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。通過對各個實(shí)驗(yàn)的合理設(shè)計(jì),充分利用在實(shí)驗(yàn)中所得到的產(chǎn)物或是實(shí)驗(yàn)過程中大量生成的廢棄物,將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物或廢棄物進(jìn)行提純后用在其它實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目上,不僅可以節(jié)約大量實(shí)驗(yàn)藥品還能促進(jìn)學(xué)生綠色化學(xué)理念的形成。
如在《橘皮中果膠的提取》實(shí)驗(yàn)中,由于使用了大量的乙醇,我們將乙醇廢棄物進(jìn)行回收,在進(jìn)行蒸餾,將蒸餾后的乙醇用于酒精燈的使用,這樣不僅可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)的開銷,而且也避免了大量的乙醇廢液倒入下水對環(huán)境造成污染。在實(shí)驗(yàn)的過程中,多注意每個實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系,也就是實(shí)驗(yàn)藥品的循環(huán)使用。我們不僅僅只關(guān)注對學(xué)生所開設(shè)的實(shí)驗(yàn),還要認(rèn)真了解學(xué)校老師所進(jìn)行的科研工作,與教師科研相聯(lián)系,將部分實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)真提純后用于教師的科研工作,如在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中我們設(shè)計(jì)了《三氮唑的制備及檢測》,該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品可以為一些老師科研提供輔助配體,做到了藥品試劑的優(yōu)化處理。在實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練中盡量用水或無毒、價(jià)廉的藥品代替實(shí)驗(yàn)藥品,采用微型實(shí)驗(yàn),藥品用量微量、半微量化實(shí)驗(yàn)代替原有實(shí)驗(yàn),減少在實(shí)驗(yàn)中藥品的使用量。
3加強(qiáng)現(xiàn)代化建設(shè),構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺
重視實(shí)驗(yàn)資源的網(wǎng)絡(luò)化與信息化建設(shè),構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,為學(xué)生提供廣闊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)上信息。網(wǎng)絡(luò)課堂是現(xiàn)階段教學(xué)改革非常重視的一個手段,我們將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通過制作模擬實(shí)驗(yàn)動畫及實(shí)驗(yàn)演示錄像等數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料,講一些基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)儀器的使用等部分通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行展示,這樣不僅可以節(jié)省大量的教學(xué)時(shí)間,而且由于可以加入一些動畫效果,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也可以獲得很好的教學(xué)效果,為培養(yǎng)學(xué)生自主獲取新知識的能力、終身學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)新的能力提供了輔助的環(huán)境和條件。在網(wǎng)絡(luò)上建起模擬實(shí)驗(yàn)室和模擬實(shí)習(xí)基地,形成功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)課堂。使學(xué)生無需下廠,在模擬實(shí)習(xí)基地既可以進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),了解在化工廠中的一些具體操作。部分實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以不用進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn),觀看老師在網(wǎng)絡(luò)上提供的實(shí)驗(yàn)視頻,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。網(wǎng)絡(luò)信息的提供既滿足了學(xué)生對知識的需求,也減少了進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所帶來的環(huán)境污染,對實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“綠色化”具有巨大貢獻(xiàn)。
4結(jié)語
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)會帶來大量的污染廢棄物,學(xué)校要通過對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的完善、實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的更新、實(shí)驗(yàn)廢棄物妥善處理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)防止對環(huán)境造成嚴(yán)重污染和危害。因此,加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)室化學(xué)廢棄物安全管理,提高高校所有人員的環(huán)保意識,構(gòu)建綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,促進(jìn)學(xué)校成為環(huán)境友好的研究型大學(xué),具有十分重要的意義。
作者:羅亞楠 于麗穎 于曉洋 單位:吉林化工學(xué)院
綠色化學(xué)論文:綠色化學(xué)教育論文
1在理論教學(xué)過程中開展綠色化學(xué)的教育
首先,在理論教學(xué)中老師應(yīng)以身作則,通過查閱文獻(xiàn)、書籍,觀看視頻、紀(jì)錄片等方式,培養(yǎng)自己的環(huán)保意識,加強(qiáng)綠色化學(xué)的教育,豐富自己的知識儲備。在教學(xué)過程中結(jié)合專業(yè)的特點(diǎn)逐漸滲入綠色化學(xué)的知識,面對新知識學(xué)生們積極性會比較高,但缺乏耐心。所以需要老師認(rèn)真、耐心的進(jìn)行講解,同時(shí)可以才有一些輔助教學(xué)方法,例如觀看環(huán)保視頻、舉辦環(huán)保講座等,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。其次,在條件允許的情況下,可以對教材進(jìn)行改革,結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)在新的教材中添加國內(nèi)外在綠色化學(xué)方面的理論知識、研究進(jìn)展和研究成果,以及先進(jìn)案例。但是教材內(nèi)容在一定時(shí)期內(nèi)具有局限性,并不能及時(shí)展現(xiàn)當(dāng)今的發(fā)展現(xiàn)狀,這就需要老師們在授課過程中將的、完整的、及時(shí)的綠色化學(xué)發(fā)展情況補(bǔ)充完。
2改革實(shí)訓(xùn)教學(xué),開展綠色化學(xué)的教育
2.1原料和試劑的綠色化
在實(shí)驗(yàn)過程中盡量使用綠色環(huán)保的試劑和原料。要求學(xué)生節(jié)約耗材,進(jìn)行三廢的環(huán)保的處理,杜絕有機(jī)溶劑和廢液不經(jīng)處理直接排入下水道。酸堿溶液應(yīng)該中和后在丟棄,有機(jī)溶劑要做好回收,循環(huán)利用可以減少有機(jī)溶劑的消耗,廢液的產(chǎn)生也會相應(yīng)減少。盡量使用無毒、低毒的試劑,例如水,水是自然界中最豐富的溶劑,安全、經(jīng)濟(jì)、無毒、無污染,但是使用過程中應(yīng)節(jié)約使用,例如冷凝水可以串聯(lián)使用,循環(huán)使用。既可以降低成本,又增加實(shí)驗(yàn)的安全性,都充分體現(xiàn)綠色思想教育。
2.2實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的綠色化
在不影響正常教學(xué)的前提下,可以對實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行改革。例如蘆丁的提取方法有堿提酸沉法和水提法兩種。堿提酸沉法利用蘆丁具有酸堿兩性的特點(diǎn),水提法利用蘆丁在熱水和冷水中的溶解度差異。實(shí)驗(yàn)過程中,可以對學(xué)生進(jìn)行分組,一組采取堿提酸沉,一組采用水提法。一方面能夠減少酸堿溶液的使用,減少環(huán)境污染;另一方面能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增加對實(shí)驗(yàn)原理的理解。
2.3實(shí)驗(yàn)儀器先進(jìn)化
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,先進(jìn)儀器的出現(xiàn),為綠色化學(xué)提供了技術(shù)支持。在天然藥物化學(xué)實(shí)訓(xùn)中,微波、超聲等先進(jìn)儀器陸續(xù)被使用。超聲利用超聲波的空化作用,提高提取效率,減少有機(jī)溶劑的使用,具有耗能低、污染小、輻射少等優(yōu)點(diǎn)。
2.4多媒體仿真教學(xué)
多媒體仿真實(shí)驗(yàn)可以減少藥物、試劑的使用,特別是一些毒性大、消耗大、污染大的實(shí)驗(yàn),仿真實(shí)驗(yàn)可以很好地避免這些問題,安全環(huán)保。多媒體仿真實(shí)驗(yàn)是綠色化學(xué)教育中重要的手段,同時(shí)采用多媒體仿真實(shí)驗(yàn)可以引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
3結(jié)論
綠色化學(xué)是人類可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,在高校教育中開展綠色化學(xué)的教育是非常必要的。作為高校教師,應(yīng)該從自身做起,提高自身素質(zhì),培養(yǎng)自己的綠色化學(xué)觀念,養(yǎng)成良好的環(huán)保意識。同時(shí)教書育人,在理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,采取合適的教學(xué)方法,融入綠色化學(xué)的教育,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保理念。
作者:楊宇婷 單位:漯河醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校藥學(xué)系
綠色化學(xué)論文:高職綠色化學(xué)教育論文
1綠色化學(xué)的概念及重要性
綠色化學(xué),又叫清潔化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué),其實(shí)質(zhì)是讓反應(yīng)過程保持原子經(jīng)濟(jì)性,使整個反應(yīng)過程無污染,反應(yīng)物充分利用,達(dá)到提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和經(jīng)濟(jì)效益的目的。這對于預(yù)防污染,治理污染,保護(hù)環(huán)境,節(jié)約能源有著極其重要的作用。我國提出建設(shè)環(huán)境友好型社會,走可持續(xù)發(fā)展的道路,這與綠色化學(xué)的本質(zhì)不謀而合。大學(xué)生作為未來社會的接班人,就應(yīng)該具有建設(shè)環(huán)境友好型社會,實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展道路的意識。因此,他們應(yīng)該深刻理解綠色化學(xué)的理念,豐富綠色化學(xué)的知識,滿足社會發(fā)展的需求,為服務(wù)于社會做準(zhǔn)備。總而言之,在高職教育中普及綠色化學(xué),融入綠色化學(xué)十分重要。
2在高職化學(xué)教育中融入綠色化學(xué)的方法探討
隨著綠色化學(xué)概念的深入人心,各大高校紛紛對推行綠色化學(xué)教育做出舉措。但是由于綠色化學(xué)概念較為新穎,教學(xué)方式提出較晚,還有很多不足之處,下面就如何加強(qiáng)高職化學(xué)教育中綠色化學(xué)部分提出幾點(diǎn)建議。
2.1提高教師重視程度
由于教師質(zhì)量參差不齊,部分教師還未意識到綠色化學(xué)理念在化學(xué)教育中的重要性,更未關(guān)注綠色化學(xué)所獨(dú)有的教學(xué)方式的變化。作為高校教師,面對化學(xué)教育上的重大改革,首先應(yīng)端正態(tài)度,充分認(rèn)識綠色化學(xué)對社會和環(huán)境的重要作用,積極的學(xué)習(xí)和了解有關(guān)綠色化學(xué)的相關(guān)知識,做到讀書破萬卷,講課如有神的境界;其次,應(yīng)宣傳和推廣綠色化學(xué)理念,提高自身專業(yè)技能,更新知識體系,將講課內(nèi)容向綠色化學(xué)方面過渡,及時(shí)向?qū)W生傳達(dá)先進(jìn)知識;第三,要培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識,在此基礎(chǔ)上才能強(qiáng)化授課效果,并使學(xué)生對綠色化學(xué)有了清晰的認(rèn)識,從而再日后的學(xué)習(xí)中發(fā)揮主動性,積極拓展知識范圍。
2.2編寫綠色化學(xué)專用教材
教材是教學(xué)的基礎(chǔ),在教材中貫徹綠色化學(xué)理念,才能真正使其深入學(xué)生之心。教材的編寫,首先應(yīng)對傳統(tǒng)化學(xué)的反應(yīng)式進(jìn)行優(yōu)化,使其達(dá)到綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。例如接觸法制硫酸一節(jié)中,硫鐵礦燃燒后的殘?jiān)缓F元素,可回收用于煉鐵工業(yè),廢氣中含有一定量的SO2,若直接排放會污染空氣,此時(shí)將其通過石灰乳或氨水,便可得到生石膏或亞硫酸銨,成功消除了污染并生產(chǎn)了副產(chǎn)品。再比如,CuCl2制備中,涉及到消除溶液中鐵和亞鐵離子的問題,若是使用教材所述的NaClO去除,則會產(chǎn)生新的雜質(zhì),增加了CuCl2制備的難度。若是從綠色化學(xué)角度思考,可采用H2O2做氧化劑,還原產(chǎn)物為H2O,不會造成污染,而且其分解產(chǎn)物為O2和H2O,亦沒有造成污染,因此是良好的氧化劑。再者,教材應(yīng)對綠色化學(xué)有一個系統(tǒng)的講解,以幫助學(xué)生了解該行業(yè)的作用,重要性及發(fā)展前景等。講解除了基礎(chǔ)的概念性質(zhì)外,還應(yīng)包括研究成果,作用原理,應(yīng)用方面等。尤其是其保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路的作用。
2.3優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分,在試驗(yàn)中貫穿綠色化學(xué)理念,也是化學(xué)教育中融入綠色的有效途徑。
2.3.1微型實(shí)驗(yàn)的開展
綠色化學(xué)倡導(dǎo)下,一種新的實(shí)驗(yàn)方式應(yīng)運(yùn)而生,這就是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)可以通過改良實(shí)驗(yàn)方式,用更少反應(yīng)原料、更小實(shí)驗(yàn)儀器、更短實(shí)驗(yàn)時(shí)間得到同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這樣便能有效降低污染,減少能耗,節(jié)約資源。高職化學(xué)實(shí)驗(yàn)中不乏操作具有一定危險(xiǎn)性,試劑具有一定污染性,藥品具有一定毒性的實(shí)驗(yàn),這時(shí)采用微型實(shí)驗(yàn)便是綠色化學(xué)的集中體現(xiàn)。例如2,4-二硝基苯肼與醛,酮進(jìn)行反應(yīng)時(shí),可在井穴板上,用滴管取一至二滴進(jìn)行反應(yīng),即可觀察到明顯現(xiàn)象;再比如做氯氣取用實(shí)驗(yàn)時(shí),用針管取用可有效防止氯氣外泄,并很好地控制了用量,避免了對人體的損害和對環(huán)境的污染。
2.3.2利用多媒體開展實(shí)驗(yàn)
對于一些危險(xiǎn)性強(qiáng),安全性要求高,原料消耗巨大,對環(huán)境影響惡劣的實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行污染大,浪費(fèi)大,操作難,并且效果可能并不理想。這時(shí),可以采用多媒體的方式來教學(xué)。使用教學(xué)軟件可以模擬出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生觀察多媒體設(shè)備也更直觀,更清晰,可以快速的得出結(jié)論,有效避免了浪費(fèi)和污染,滿足綠色化學(xué)的教學(xué)理念。
3結(jié)語
總而言之,通過改變教學(xué)觀念,編寫專用教材,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)等措施,就能給學(xué)生們灌輸綠色化學(xué)的含義,在潛移默化中使他們理解、記憶并重視綠色化學(xué)的應(yīng)用。我相信,通過以上措施,綠色化學(xué)便能在學(xué)生中有效的推廣開來,在今后的國家建設(shè)事業(yè)中發(fā)揮舉足輕重的作用。
作者:劉靜 單位:襄陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院
綠色化學(xué)論文:綠色化學(xué)理念化學(xué)教學(xué)論文
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用綠色化學(xué)理念
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要嚴(yán)格落實(shí)綠色理念,嚴(yán)格遵守規(guī)范要求.在實(shí)驗(yàn)課前,學(xué)生要認(rèn)真學(xué)習(xí)操作規(guī)范,嚴(yán)格按照步驟要求進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)操作,控制廢物的產(chǎn)生量,并對廢水、廢渣、廢氣做好回收和利用工作,避免污染周圍環(huán)境.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要引導(dǎo)學(xué)生將廢棄液和剩余的固體藥品倒入指定的容器內(nèi),提高學(xué)生的環(huán)保意識,對回收的廢液進(jìn)行處理之后再排放.還要做好儀器的清洗工作,并將儀器擺放到原來的位置,培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生習(xí)慣,落實(shí)綠色化學(xué)理念.例如,在做“硫在氧氣中燃燒”實(shí)驗(yàn)時(shí),燃燒所生成的二氧化硫會帶來污染,為避免污染問題發(fā)生,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格控制硫的使用量,在瓶中事先放入少量堿溶液,實(shí)現(xiàn)吸收二氧化硫的目的,從而避免燃燒產(chǎn)生的二氧化硫?qū)諝鈳砦廴荆硗猓梢栽O(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn),盡量選用無毒無害的綠色實(shí)驗(yàn)材料,實(shí)驗(yàn)后利用中和、分解、深埋、回收等方式,對生成物進(jìn)行嚴(yán)格處理,以保護(hù)好周圍環(huán)境,避免帶來環(huán)境污染問題.
二、課外活動中應(yīng)用綠色化學(xué)理念
在初中化學(xué)教學(xué)中除了要培養(yǎng)學(xué)生的綠色理念,還要注重對綠色理念的應(yīng)用,將其合理應(yīng)用到課外活動中,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的習(xí)慣,更好地開展各種活動.合理組織課外活動,也能提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力.這是落實(shí)綠色化學(xué)理念的重要平臺.教師可以組織興趣學(xué)習(xí)小組,開展化學(xué)知識競賽等活動,以所學(xué)的初中化學(xué)知識為基礎(chǔ),介紹生物系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動等,學(xué)習(xí)人類活動與大氣、水體、森林、植物之間的關(guān)系,學(xué)生通過學(xué)習(xí)之后更加明白環(huán)境保護(hù)的重要性.同時(shí),學(xué)習(xí)環(huán)境保護(hù)、新能源利用、食品衛(wèi)生保健等,提高學(xué)生的環(huán)保意識,讓學(xué)生利用所學(xué)化學(xué)知識指導(dǎo)自己的實(shí)際行動.還可以采用課外宣傳、講座等形式,介紹人們所關(guān)注的環(huán)境問題,豐富學(xué)生這方面的知識,進(jìn)一步提高學(xué)生的環(huán)保意識,將所學(xué)知識有效應(yīng)用到日常生活之中,從而提高學(xué)習(xí)效率,同時(shí)提高初中學(xué)生的化學(xué)知識應(yīng)用能力.
三、考試練習(xí)中應(yīng)用綠色化學(xué)理念
在考試和練習(xí)過程中,適當(dāng)增加綠色化學(xué)理念方面的內(nèi)容,有意識地加強(qiáng)訓(xùn)練,指導(dǎo)學(xué)生的日常行動.在布置習(xí)題和練習(xí)時(shí),要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和課要求,精心設(shè)計(jì)習(xí)題,合理設(shè)置環(huán)境保護(hù)方面的練習(xí),提高學(xué)生的環(huán)保意識.例如,在講“水的組成”后,教師可以設(shè)置習(xí)題:水資源保護(hù),節(jié)約用水的主要對策有哪些?在做“硫在氧氣中的燃燒”實(shí)驗(yàn)時(shí),為降低對周圍環(huán)境的污染,可以采取哪些有效的環(huán)境保護(hù)對策?這些習(xí)題和練習(xí)與環(huán)境保護(hù)息息相關(guān),也是培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識的重要策略.通過這些習(xí)題和練習(xí),能夠培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識,使學(xué)生將綠色化學(xué)理念的相關(guān)理論熟記在自己腦海中,并落實(shí)到自己的實(shí)際行動中,在日常生活中積極采取相應(yīng)對策,加強(qiáng)對周圍環(huán)境的保護(hù)工作.
四、調(diào)查研究中應(yīng)用綠色化學(xué)理念
通過調(diào)查研究,讓學(xué)生關(guān)注身邊的環(huán)境保護(hù)問題,提高知識應(yīng)用能力,提高環(huán)保水平.因此,教師要組織學(xué)生開展調(diào)查研究活動.可以以農(nóng)村飲水安全問題、沼氣池建設(shè)、造紙廠排污等為題,讓學(xué)生結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,撰寫調(diào)研報(bào)告,分析存在的環(huán)境污染問題,并提出相應(yīng)的改進(jìn)和完善對策.例如,在進(jìn)行農(nóng)村飲水安全調(diào)查前,教師可以先列出以下問題:家鄉(xiāng)水井坐落在什么地方?是否受到污染?應(yīng)該采取哪些改進(jìn)和完善對策?學(xué)生帶著這些問題進(jìn)行調(diào)查研究,分析飲水安全存在的問題,并提出改進(jìn)對策.如,有些水井坐落在池塘邊,農(nóng)田旁,受到農(nóng)藥和化肥的污染.有些地方幾百人共用一口井,沒有井蓋,垃圾、雜物等容易落入井中.通過這樣的調(diào)查活動,讓學(xué)生對農(nóng)村飲水安全有更為的了解,培養(yǎng)學(xué)生觀察社會、分析問題,解決問題的能力,有利于學(xué)生增強(qiáng)環(huán)保意識.
作者:趙曉茂單位:江蘇如東縣新光初級中學(xué)
綠色化學(xué)論文:綠色化學(xué)教學(xué)論文
一、綠色化學(xué)教育理念的意義
1.素質(zhì)教育需要綠色化學(xué)教育理念當(dāng)前社會推崇一種化學(xué)教育模式即綠色化學(xué)教育.通過綠色化學(xué)教育理念,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心社會熱點(diǎn)問題,了解社會對化學(xué)的某些誤解,相信化學(xué)有著美好的未來,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣.綠色化學(xué)教育可以引導(dǎo)學(xué)生尊重大自然、熱愛大自然,使學(xué)生成為未來社會中的綠色人才.
2.化學(xué)新課程中滲透綠色化學(xué)教育模式人類與大自然想要得到和諧,需要通過綠色化學(xué)理念去完成.綠色化學(xué)教育是一種全新的教育模式,雖然綠色化學(xué)對大部分從事化學(xué)工作的人來說是一種全新的概念,但是化學(xué)工作者在工作中的諸多方面已經(jīng)做到了將綠色化學(xué)融入到實(shí)際操作中.在化學(xué)教學(xué)中,由于多方面的原因,綠色化學(xué)教育理念的滲透還不到位.
二、化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)教育理念
1.利用課堂教育滲透綠色化學(xué)理念化學(xué)教師需要心懷綠色化學(xué)理念是一種持續(xù)發(fā)展的理念,將綠色化學(xué)的內(nèi)容貫穿到化學(xué)教育整個過程中,讓學(xué)生認(rèn)識到綠色化學(xué)對化學(xué)發(fā)展的重要意義以及綠色化學(xué)在未來發(fā)展中對社會的影響與作用.化學(xué)教師需要結(jié)合課本知識將綠色化學(xué)理念融入到整個教學(xué)過程中.例如,在講“硫酸的工業(yè)制法”時(shí),教師可以設(shè)計(jì)以下問題:工業(yè)生產(chǎn)過程中有哪幾個主要的生產(chǎn)階段?為什么要將硫鐵礦粉碎?為什么要在沸騰爐旁安裝“廢熱”鍋爐?為什么要在接觸室中央安裝熱交換器?為什么要用98.3%的硫酸吸收SO3?為什么要將SO2和O2循環(huán)使用?通過讓學(xué)生解決問題的方式,滲透綠色化學(xué)倡導(dǎo)的“較大限度地利用原料、能源,盡可能減少污染物的排放”的理念.又如,在講“烯烴的加成反應(yīng)”時(shí),教師應(yīng)讓學(xué)生明白“原子經(jīng)濟(jì)性”的重要性;在講“烯烴的聚合反應(yīng)”時(shí),教師應(yīng)讓學(xué)生了解聚乙烯、聚氯乙烯等塑料引起的“白色污染”和給環(huán)境造成的壓力,提倡使用紙包裝或可降解塑料包裝.
2.通過化學(xué)習(xí)題滲透綠色化學(xué)理念社會的綠色可持續(xù)發(fā)展建立在化學(xué)教學(xué)的過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)綠色化學(xué)意識.選擇綠色化學(xué)習(xí)題,讓學(xué)生通過解題,逐漸產(chǎn)生綠色意識.例如,這樣一個題目:甲、乙、丙三個學(xué)生設(shè)計(jì)制備Cu(NO3)2的實(shí)驗(yàn)方案.甲:Cu與稀HNO3反應(yīng);乙:Cu與濃HNO3反應(yīng);丙:Cu先在空氣中灼燒生成CuO,再跟HNO3反應(yīng).試評價(jià)三個實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣.該題就是需要學(xué)生從原子利用率高、副產(chǎn)品對環(huán)境污染小、試劑用量少的角度評價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣.
3.將綠色化學(xué)理念滲透到生活中化學(xué)是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性較強(qiáng)的科學(xué),化學(xué)知識已經(jīng)大面積滲透到社會生活以及個人生活當(dāng)中,化學(xué)變化、化學(xué)物質(zhì)以及化學(xué)現(xiàn)象相當(dāng)貼近生活.因此,綠色化學(xué)理念的重要思想需要融入到生活和社會中.在教學(xué)中,化學(xué)教師應(yīng)該從日常生活著手,通過身邊的事例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并運(yùn)用綠色化學(xué)理念.
4.宣傳綠色化學(xué)理念組織學(xué)生在校外開展綠色化學(xué)理念的宣傳活動,在市區(qū)環(huán)保局或小區(qū)內(nèi)義務(wù)做宣傳,盡量將宣傳材料分發(fā)給市民,創(chuàng)辦知識咨詢處.在宣傳活動中主要針對可持續(xù)發(fā)展、清潔生產(chǎn)、人與大自然、環(huán)境、綠色標(biāo)志等進(jìn)行宣傳.在咨詢過程中,通過案例分析,采用綠色化學(xué)理念與技術(shù),將社會與大自然聯(lián)系起來,在人文與化學(xué)科學(xué)之間搭建橋梁,讓學(xué)生和居民認(rèn)識到社會與化學(xué)、經(jīng)濟(jì)與化學(xué)、環(huán)境與化學(xué)之間的關(guān)系,改變傳統(tǒng)思維方式,以科學(xué)為基礎(chǔ)分析社會中的問題.通過學(xué)生和教師對綠色化學(xué)理念的掌握,讓居民改變對化學(xué)工業(yè)的誤解,對化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生新的認(rèn)知,對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣.在日常生活中用綠色化學(xué)的手段可以間接地幫助解決化學(xué)與大自然產(chǎn)生的污染.
作者:洪丹玉單位:江蘇金壇市金沙高級中學(xué)
綠色化學(xué)論文:實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)有機(jī)化學(xué)論文
1.綠色化學(xué)概念的提出與有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的污染現(xiàn)狀
伴隨著工業(yè)科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,環(huán)境污染已成為人類生活中不可忽視的重要問題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前傳統(tǒng)化學(xué)產(chǎn)業(yè)每年制造的有害廢物已達(dá)3—4億噸,一些重金屬及其化合物酚類和氰類污染造成的魚貝類中毒,一氧化二氮和甲烷等溫室氣體造成的全球氣溫升高等現(xiàn)象層出不窮,嚴(yán)重威脅著人類生存環(huán)境的清潔健康,于是“綠色化學(xué)”的概念應(yīng)運(yùn)而生并伴隨著環(huán)保觀念的流行而漸入人心。“綠色化學(xué)”,其核心內(nèi)容為提高對原料的有效利用,盡量消除和避免使用有毒和危險(xiǎn)試劑,并爭取將反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。在高校化學(xué)教學(xué)過程中,有機(jī)實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)課程中不能忽略的重要一環(huán),但是因開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的高校多、項(xiàng)目繁雜,且存在藥品浪費(fèi)嚴(yán)重,甚至隨意處理廢氣廢液等現(xiàn)象,難免聚沙成塔累積效應(yīng),無形中給實(shí)驗(yàn)室及外部環(huán)境帶來負(fù)面影響。因此,我們應(yīng)該采取有效手段加以預(yù)防和解決,將有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化作為一個嶄新的課題加以探討研究。
2.實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色化“教學(xué)目標(biāo)的若干措施
2.1綠色化學(xué)意識的樹立與培養(yǎng)若想樹立學(xué)生的綠色化學(xué)意識要求教師能夠率先把握環(huán)保低碳理念,并積極實(shí)施環(huán)境無害化學(xué)實(shí)驗(yàn)管理模式。為此,應(yīng)首先將綠色化學(xué)的相關(guān)概念及原則融入到課堂管理中,并進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)。例如,在課前預(yù)習(xí)階段積極引導(dǎo)學(xué)生以查找資料的方式初步了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)試劑的毒性及其對環(huán)境產(chǎn)生的損害和影響,并鼓勵學(xué)生不拘泥于教材,通過改良步驟或運(yùn)用技術(shù)手段減少對生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑的使用,并有針對性地降低有害副產(chǎn)物的產(chǎn)生和排放。再如,應(yīng)密切關(guān)注實(shí)驗(yàn)整體的進(jìn)行情況,及時(shí)糾正一些因意識疏忽而造成的裝置安裝問題,阻止因其導(dǎo)致的儀器損害或有毒物質(zhì)泄漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過教學(xué)過程,潛移默化地影響學(xué)生,使之在觀念上重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化,在學(xué)習(xí)中掌握更新實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)目標(biāo)的方法途徑。另外,可在教學(xué)過程中將能否貫徹綠色化學(xué)意識、積極實(shí)施對環(huán)境友好舉措作為考核項(xiàng)目之一,杜絕學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不慎造成的藥品浪費(fèi)、隨意丟棄廢物等現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2實(shí)驗(yàn)試劑的選用與教學(xué)內(nèi)容的革新完善在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,難免使用一些易燃易爆、有毒或有腐蝕性的原料,這些試劑不但用量大,而且存在危險(xiǎn)和污染,如果能勇于突破定性思維和教材,在保障實(shí)現(xiàn)原有教學(xué)目標(biāo)的同時(shí),有針對性地選取低碳無害試劑,也能起到推廣“綠色化學(xué)”的目的。比如在原料與催化劑的革新方向上,可用無毒高效原料代替有毒原料,用新型催化劑取代腐蝕性嚴(yán)重的催化劑。在此試舉兩例:在利用硝酸氧化環(huán)己醇和環(huán)己酮制備1.6—己二酸的實(shí)驗(yàn)中,傳統(tǒng)教科書一般選用高錳酸鉀作為氧化劑。高錳酸鉀具有放熱強(qiáng)烈、有毒等不良特性,并不符合低碳環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),但若改用過氧化氫做氧化劑,則副產(chǎn)物是水,其污染程度不會隨反應(yīng)的進(jìn)行而增加,部分實(shí)現(xiàn)了綠色化學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。又如,在乙酸正丁酯制備過程中,將具有腐蝕性、易產(chǎn)生碳化異構(gòu)化等副反應(yīng)的催化劑濃硫酸,改為固體催化劑一水合硫酸氫鈉,不但能夠降低實(shí)驗(yàn)過程中“三廢”的生成量,還能將產(chǎn)品率由70%提高到90%,起到了事半功倍的效果。另外,可選用學(xué)生熟悉的天然食品代替有機(jī)藥物完成教學(xué)任務(wù),如在利用茶葉提取咖啡因的過程中使學(xué)生掌握索氏提取器的用法;采用橘皮改良過去使用的苯甲醛完成水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn),而蒸餾得到的檸檬烯又具有光學(xué)活性,可將其進(jìn)一步用作測定旋光度的原料。在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),應(yīng)使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)施方式趨向低碳環(huán)保。內(nèi)容低碳化主要反映在合成路線的設(shè)計(jì)上,可用綜合性較強(qiáng)、合成路線較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)代替目的過于單一的項(xiàng)目。如僅選取溴乙烷的制備這一個實(shí)驗(yàn),就能夠?qū)W習(xí)吸收有害氣體、蒸餾、分液、萃取、干燥等重要方法,可大大降低實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無意義的重復(fù)性。另外,可適時(shí)設(shè)計(jì)一些具有連續(xù)性的實(shí)驗(yàn),使回收到的產(chǎn)物作為反應(yīng)物而被重新利用。如在甲基橙的制備實(shí)驗(yàn)中得到的產(chǎn)物可作為重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)的主要試劑而被循環(huán)使用,將制備好的乙酰水楊酸用于阿司匹林原料藥的檢驗(yàn)等。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)勢還在于,因前一產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣將影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,可提高學(xué)生對結(jié)果真實(shí)性與性的感悟,通過連續(xù)的實(shí)驗(yàn)過程,培養(yǎng)其環(huán)保節(jié)約意識。實(shí)施方式的低碳化主要在劑量的半微量或微量化過程中得以體現(xiàn)。將一些污染較嚴(yán)重實(shí)驗(yàn)的規(guī)模進(jìn)行相應(yīng)的縮小處理,是運(yùn)用預(yù)防化學(xué)污染的新方法新技術(shù)對常量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革的必經(jīng)之路。例如在茶葉提取咖啡因的實(shí)驗(yàn)中,將乙醇用量從150ml降低至70ml即能提取到產(chǎn)物咖啡因,再如環(huán)己酮的制備及苯乙酮的制備實(shí)驗(yàn)中,可將有害原料環(huán)己醇和乙酸酐用量減少到原量的1/5,除提高實(shí)驗(yàn)綠色化外又能有效地提高產(chǎn)率。由此可見,微量實(shí)驗(yàn)值得推廣的原因在于節(jié)約能源減少污染,降低有機(jī)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性,同時(shí)減少了因處理“三廢”帶來的壓力。除此而外,微量及半微量實(shí)驗(yàn)的規(guī)模更接近于科研現(xiàn)狀,它的安全性和低成本大大促進(jìn)了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的開出率,提升了學(xué)生的動手能力和膽大心細(xì)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,因此,在教學(xué)過程中采取常量和微量實(shí)驗(yàn)交替配合的模式,將更有利于化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
2.3合理進(jìn)行三廢處理在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,若不將“三廢”進(jìn)行合理有效的處理而直接排放,將會對環(huán)境和人體產(chǎn)生一定的污染和傷害。因此在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)結(jié)合以下幾點(diǎn)有效提高實(shí)驗(yàn)室中對“三廢”的處理效率:
(1)廢氣的處理:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)合理使用通風(fēng)櫥,并在尾氣排出裝置處安裝氣體凈化裝置。對于在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中產(chǎn)生的有害氣體應(yīng)用專門的吸收裝置進(jìn)行吸收。
(2)廢液的處理:可將廢液分類為酸堿及有機(jī)試劑進(jìn)行分別處理。酸堿可混溶中和并調(diào)節(jié)pH值在6.5—8.5之間,并用水將其稀釋后排放;對于乙醇、乙酸乙酯等有機(jī)試劑,可在積攢到一定體積后進(jìn)行重蒸提純,并作為反應(yīng)物應(yīng)用于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中。對于一些在學(xué)校條件內(nèi)無能力進(jìn)行處理的廢產(chǎn)品,切不可直接將其倒入下水道或排放到大氣中,應(yīng)定期送到專門地點(diǎn)進(jìn)行生化處理。
(3)廢渣的處理:有機(jī)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的廢渣一般為有毒易燃易爆的固體,應(yīng)統(tǒng)一回收并將其埋于地下固定地點(diǎn)。尤其需要注意的是特殊但常用試劑的處理方式,如在破損溫度計(jì)灑落的微小汞珠上撒上硫粉,使其合成毒性較小的硫化汞,減少環(huán)境損害等。
2.4將節(jié)約意識與綠色化學(xué)觀念相結(jié)合建設(shè)節(jié)約型社會是贏得國際競爭優(yōu)勢的重要戰(zhàn)略之一,作為未來化工行業(yè)的主流人才,我們有必要在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程中重視資源意識和節(jié)約意識的養(yǎng)成。除去精簡實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,控制原料使用量外,也要注意水電的使用,從小處做起,才能將此觀念深植于學(xué)生的頭腦之中。比如在蒸餾回流等步驟中,冷凝裝置一組組相連的搭建方法即可大大降低自來水的用量。
2.5科學(xué)技術(shù)的引入與完善科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展為實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)綠色低碳目標(biāo)提供了技術(shù)支持和保障,在教學(xué)過程中適當(dāng)引用微波技術(shù)、多媒體技術(shù)已成為實(shí)踐教學(xué)的大勢所趨。
(1)微波技術(shù)。微波作為一種新能源,可用于多種化學(xué)實(shí)驗(yàn)之中,已成為一種加速有機(jī)反應(yīng)的經(jīng)典技術(shù)。它具有極大提高有機(jī)反應(yīng)時(shí)間,使受熱體系升溫均勻、控制方便、產(chǎn)率高和產(chǎn)品易于純化等特點(diǎn)。如在合成肉桂酸的實(shí)驗(yàn)中,將苯甲醛等反應(yīng)物的加熱時(shí)間由回流1.5小時(shí)縮短為微波輻射條件下的20分鐘,在此條件下可降低副產(chǎn)物產(chǎn)量,隨之而來的分離提純步驟減少,基本實(shí)現(xiàn)了“零排放”目的。據(jù)目前研究表明,利用微波技術(shù)的化學(xué)反應(yīng),可減少甚至不用溶劑,對環(huán)境污染極低。酯化反應(yīng)、重排反應(yīng)、偶聯(lián)反應(yīng)、酯交換反應(yīng)及有機(jī)金屬反應(yīng)均可利用微波技術(shù)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速度的較大化。
(2)多媒體技術(shù)。采用多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)程是“綠色化學(xué)”理念下值得重視和使用的科學(xué)技術(shù)之一。在有機(jī)教學(xué)中,存在一些污染嚴(yán)重卻又不得不要求學(xué)生掌握的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,此時(shí)借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)真實(shí)完整的反應(yīng)過程,可以彌補(bǔ)因?qū)嶒?yàn)條件不足帶來的負(fù)面影響。學(xué)生也可學(xué)會在接受傳統(tǒng)課堂教學(xué)的方式外,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,展開多方位學(xué)習(xí),有利于其自主性及創(chuàng)新意識的提高。
3.結(jié)語
綠色化學(xué)因其符合對環(huán)境友好的目標(biāo),將會被越來越多的人們所重視,可以說,它是工業(yè)及實(shí)驗(yàn)室化學(xué)發(fā)展的必由之路。面對新世紀(jì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境惡化現(xiàn)狀,高校教學(xué)部門不但要提高教師素質(zhì)與環(huán)保意識,調(diào)整課程設(shè)置,優(yōu)化課程體系,設(shè)計(jì)安排更多污染小、廢棄物低排放的低碳化學(xué)實(shí)驗(yàn),還要從思想意識上讓學(xué)生接受綠色化學(xué)觀念,理解并掌握綠色化學(xué)的精髓,更要培養(yǎng)其對科學(xué)方法及前沿技術(shù)的操作及創(chuàng)新能力。
作者:戴鳴輝單位:長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院
綠色化學(xué)論文:綠色節(jié)能化學(xué)工程論文
1.綠色化學(xué)工程工藝的開發(fā)
傳統(tǒng)化學(xué)工程使用處理工藝對有毒污染物的處理滯后性較強(qiáng),通常是在污染物產(chǎn)生之后再另外做針對性處理,不僅增加了處理成本,且治標(biāo)不治本。比如傳統(tǒng)工藝煙氣除塵,雖然凈化了氣體,但是污染物直接轉(zhuǎn)化為廢渣廢水,還需要另一道工序做清潔處理,無疑工序和成本的增加都使得效果不那么理想。綠色化學(xué)工藝的介入,可以直接在生產(chǎn)或排放階段就完成清潔使命,通過化學(xué)反應(yīng)達(dá)到預(yù)防、控制和消毒污染的目的。
化學(xué)原料是化學(xué)工程的源頭,原料決定了生產(chǎn)流程和工藝的選擇,綠色工藝的介入可以從源頭上改變原料生產(chǎn)帶來的各類化學(xué)污染,同時(shí)綠色工藝與化學(xué)工程的結(jié)合還可高效利用各類自然資源,實(shí)現(xiàn)深度開發(fā)利用,兼顧無污染、節(jié)能、環(huán)保的生產(chǎn)方式必然會掀起一輪新的工業(yè)革命。綠色原料的典型開發(fā)應(yīng)用比如甘蔗渣、稻草、麥稈以及木屑、樹枝、蘆葦?shù)瓤杉庸こ蔀橥悺⑺犷惻c醇類化學(xué)品。
在化學(xué)反應(yīng)中使用選擇性高的試劑也是綠色工藝應(yīng)用的一個途徑。以石油化工為例,生產(chǎn)過程中烴類選擇性氧化反應(yīng)較為普遍,作為一種強(qiáng)方熱性反應(yīng),具有生成物不穩(wěn)定、易進(jìn)一步氧化等特征,所以,催化反應(yīng)中此反應(yīng)并非選擇,生成物的不穩(wěn)定也不利于提取最終產(chǎn)物,所以,為改善這種情況,使用選擇性高的試劑是途徑。如此一來,不僅可以降低成本,節(jié)約資源,還能夠降低分離產(chǎn)品的難度提升純度,無疑實(shí)現(xiàn)了提升效益和減少污染的雙贏,所以,綠色化學(xué)工程在這方面的研究實(shí)踐也非常熱門。隨著越來越多的化學(xué)反應(yīng)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中,催化劑對提升反應(yīng)速率效果顯著,所以目前化學(xué)工藝領(lǐng)域積極研究無毒無害的高效催化劑成為主流發(fā)展方向不一,不僅有利于工業(yè)的發(fā)展,對于推動化學(xué)分子深入研究也有助益,分子篩催化劑和烷基化固相催化劑就是其中較為典型的代表。
2.綠色化學(xué)工程工藝應(yīng)用
分析綠色化學(xué)工藝是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑,對綠色工藝的重視與開發(fā)也彰顯了當(dāng)前世界范圍內(nèi)節(jié)能減排的重要性。長達(dá)兩百余年的工業(yè)化路程,使得人類活動對自然資源環(huán)境的危害越來越大,尤其中國作為當(dāng)前世界較大的工業(yè)國,“三廢”問題十分突出,PM2.5問題也成為了懸在人們頭上的一把利劍,將資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)失衡、人口問題等推到了臺前更加顯著的位置。大型化工企業(yè)作為與人們生存發(fā)展息息相關(guān)的企業(yè),石油化工與煤炭除去提供能源之外,還提供多種衍生化工產(chǎn)品為人們衣食住行服務(wù),生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水廢渣廢氣、消耗的大量原材料都警示著當(dāng)前必須積極發(fā)展綠色化工工藝,以達(dá)到節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。就目前而言,節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)途徑主要以下幾種:研發(fā)新科技、新工藝全過程控制污染;利用先進(jìn)清潔工藝從源頭控制污染;利用技術(shù)和工藝創(chuàng)新打造可循環(huán)綠色生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈;發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)等。綠色化學(xué)工程與工藝作為節(jié)能減排目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的重要保障,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,就目前來說,主要以三種表現(xiàn)為主,分別是清潔生產(chǎn)技術(shù)、生物技術(shù)的應(yīng)用及生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品。
綠色化學(xué)工程與工藝使用生物技術(shù)服務(wù)可再生能源的合成,像有機(jī)化合物原料的應(yīng)用經(jīng)歷了從動植物到石油煤炭的發(fā)展過程,現(xiàn)如今已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用各類再合成的有機(jī)化合物。在綠色化工中,所使用的催化劑多以工業(yè)酶和自然界中存在的酶,酶與其他化學(xué)催化劑相比,具有反應(yīng)條件溫和、生成物優(yōu)良、污染少等優(yōu)勢,對于當(dāng)前化工領(lǐng)域而言,生物酶的利用和研發(fā)就成為了綠色化工的重要發(fā)展方向。像丙烯酰胺的制備,最早使用丙烯晴,在環(huán)城生物酶催化后,不僅能耗與成本大幅度減低,且反應(yīng)無副產(chǎn)物,對工業(yè)生產(chǎn)而言有多重積極意義。
除此之外,綠色化工工藝還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,生活中有眾多具體應(yīng)用實(shí)例。比如空調(diào)制冷多使用氟利昂,會造成臭氧層空洞、紫外線增多、溫度升高,目前正積極尋求替代品且朝著低能耗方向發(fā)展,無磷洗衣粉減少對河流水域污染和人體健康的危害,可降解塑造制品對土地、水源危害都將進(jìn)一步減輕,清潔汽油的使用可對大氣污染降低,以上種種嘗試都說明了在生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品領(lǐng)域,綠色化工工藝所發(fā)揮的積極作用。尤其是近年來無污染汽油的研發(fā)與應(yīng)用,像低硫柴油、乙醇、二甲醚等,不僅經(jīng)濟(jì)環(huán)保,發(fā)展前景好,且制備生產(chǎn)對自然資源的消耗、對環(huán)境的危害都不斷降低,證實(shí)了綠色工程化工應(yīng)用的優(yōu)越性。
3.總結(jié)
綜上所述,綠色工程化工作為建設(shè)資源節(jié)約型社會、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵,對生產(chǎn)生活益處多多,應(yīng)當(dāng)積極鼓勵綠色化工介入工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以貫徹節(jié)能減排目標(biāo)。
作者:田勝龍單位:江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院
綠色化學(xué)論文:綠色化學(xué)工程論文
一、綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)
(一)提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性在化學(xué)工程的物質(zhì)反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學(xué)原料的轉(zhuǎn)化均是需要化學(xué)反應(yīng)才能得以實(shí)現(xiàn)。在化工生產(chǎn)過程中,合理選擇有效的化學(xué)反應(yīng)形式可有效促進(jìn)化學(xué)工程生產(chǎn)效率及質(zhì)量得到提高[2]。對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響的因素有很多種,反應(yīng)原料、環(huán)境、時(shí)間、特點(diǎn)等均會對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生不同程度的影響。在化學(xué)生產(chǎn)過程中應(yīng)用最為普遍的反應(yīng)形式為氧化反應(yīng)。在氧化反應(yīng)過程中會有大量的熱產(chǎn)生,所有化學(xué)原料均會在熱的催化作用下發(fā)生變質(zhì),因此會大大降低化學(xué)品的生產(chǎn)質(zhì)量。在綠色化學(xué)工程中,應(yīng)用新型的反應(yīng)形式,這種新型反應(yīng)形式為烴類氧化反應(yīng)。這種反應(yīng)形式的應(yīng)用不僅可促進(jìn)催化物反應(yīng)催化能力得到提高,同時(shí)還可有效促進(jìn)生產(chǎn)物同分異構(gòu)反應(yīng)時(shí)間增加。
(二)使用無毒無害催化原料隨著化學(xué)工業(yè)發(fā)展速度的不斷加快,將化學(xué)反應(yīng)合理的應(yīng)用于化工生產(chǎn)過程中已經(jīng)成為促進(jìn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提之一。在化學(xué)反應(yīng)過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)過程中,可有效加快反應(yīng)速度,縮短法寧時(shí)間。所以,在化工生產(chǎn)過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學(xué)工程與工藝不斷深入發(fā)展的重要前提條件之一。目前,我國相關(guān)部門已經(jīng)高度重視對催化原料的選擇及應(yīng)用進(jìn)行深入研究。越來越多的催化劑得到開發(fā)和研制,化學(xué)反應(yīng)過程中使用的催化原料不斷得到改善,分子篩除催化劑等優(yōu)良催化原料在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應(yīng)用可有效提高化學(xué)反應(yīng)效率,降低能源消耗量,同時(shí)也可減少環(huán)境污染。
二、綠色化學(xué)工程與工藝對化學(xué)工業(yè)節(jié)能產(chǎn)生的促進(jìn)作用
目前,在各工業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程中均已廣泛應(yīng)用到綠色化學(xué)工程與工藝。該工程中具有的應(yīng)用性能不僅可有效改善化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題,同時(shí)還可有效促進(jìn)化工生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)不斷得到優(yōu)化。綠色化學(xué)工程與工藝在化工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)。
(一)清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)是一種具有較高價(jià)值的綠色技術(shù),該種技術(shù)主要是通過對化工原料進(jìn)行無害、無毒、無廢處理,實(shí)現(xiàn)原料利用率得到提高,進(jìn)而促進(jìn)化學(xué)工程的生產(chǎn)質(zhì)量得到提高。在清潔技術(shù)中,應(yīng)用最為普遍的技術(shù)分別為脫硝和脫硫兩種技術(shù)。應(yīng)用該兩種技術(shù)對存在較為嚴(yán)重的污染的化學(xué)廢物、生活垃圾等進(jìn)行綠色處理,經(jīng)過相關(guān)技術(shù)的處理后,生活垃圾可有效轉(zhuǎn)化為沼氣。應(yīng)用自然發(fā)電技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)電技術(shù)。太陽能、風(fēng)能的開發(fā)和應(yīng)用是清潔生產(chǎn)技術(shù)飛速發(fā)展的重要標(biāo)志。在生物工程中合理應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù),可有效促進(jìn)細(xì)胞及基因工程的發(fā)展效果得到顯著提高。在輻射加工中應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù),可促進(jìn)催化劑的作用得到顯著提高。
(二)與生物技術(shù)相互結(jié)合的應(yīng)用在生物技術(shù)領(lǐng)域中,其技術(shù)范疇具體包含細(xì)胞、微生物、基因、酶等多種技術(shù)。其在各化工生產(chǎn)中的應(yīng)用主要包含有生物化工合化學(xué)仿生學(xué)兩個方面的內(nèi)容。在生物體內(nèi),生物酶作為催化劑存在,其具有顯著的專一性和高效性,在生物合成的每個過程中均無法脫離酶的作用。在綠色化學(xué)工程與工藝中對生物技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,通過相關(guān)技術(shù)處理,可使再生資源轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的化學(xué)品。早期所應(yīng)用的有機(jī)化合物原料大部分是直接源自動物和植物,后來才逐漸發(fā)展為將煤炭、石油作為原材料使用。在綠色化學(xué)工程與工藝中,通常情況下均是應(yīng)用工業(yè)酶或存在于自然界中的酶作為催化劑。將酶與通常應(yīng)用的化學(xué)催化劑進(jìn)行比較,酶在應(yīng)用過程中的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為無污染、產(chǎn)物性質(zhì)好、反應(yīng)條件溫和等。例如通常情況下均是應(yīng)用丙烯腈進(jìn)行丙烯酰胺制備,當(dāng)使用酶作為催化劑后,能耗消耗量大大降低,反應(yīng)具有徹底性,并且在反應(yīng)過程中無任何副產(chǎn)物產(chǎn)生。
(三)生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品綠色化學(xué)工程與工藝的主要發(fā)展目的之一即為為社會生產(chǎn)處環(huán)境友好型產(chǎn)品,如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產(chǎn)品。通過綠色化學(xué)工程可以生產(chǎn)出與社會、自然環(huán)境發(fā)展相符合的友好型產(chǎn)品。綠色化學(xué)工程生產(chǎn)的出現(xiàn)在很大程度上起到了保護(hù)環(huán)境的作用。在社會生產(chǎn)、生活中,人們的購買的產(chǎn)品均為綠色產(chǎn)品,不僅有效保障了人們身體健康,同時(shí)也可促進(jìn)社會健康、和諧發(fā)展。因此,在化工生產(chǎn)過程中,如能夠促進(jìn)綠色化學(xué)工程與工藝對的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮,可有效降低生態(tài)環(huán)境的染污,促進(jìn)國家自然環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)得到可持續(xù)發(fā)展,對國家的長遠(yuǎn)發(fā)展及社會的進(jìn)步具有重要意義。
三、結(jié)束語
在綠色化學(xué)工程與工藝中,應(yīng)用無毒、無害的物質(zhì)作為原材料,使用節(jié)能減排的生產(chǎn)工藝,應(yīng)用清潔生產(chǎn)的技術(shù),可有效降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中能源消耗,減輕生態(tài)環(huán)境污染,促進(jìn)人與社會和諧發(fā)展、產(chǎn)品與生態(tài)互補(bǔ)得以實(shí)現(xiàn)。因此,對綠色化學(xué)工程與工藝進(jìn)行開發(fā)和研究是對當(dāng)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重影響的主要因素之一,是促進(jìn)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要前提條件。
作者:李世英單位:內(nèi)蒙古蒙西建設(shè)集團(tuán)有限公司鋼結(jié)構(gòu)分公司
綠色化學(xué)論文:綠色化學(xué)教學(xué)下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)論文
一、轉(zhuǎn)變觀念,將綠色化學(xué)的理念引入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是化學(xué)教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生科學(xué)思維、動手能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)起著重要的作用。但絕大多數(shù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免地對環(huán)境造成了污染。[4]以大學(xué)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,使用到的化學(xué)藥品有100多種。其中不乏各種毒性較大的物質(zhì):如鋇鹽、鉛鹽、鎘鹽、鉻鹽等各種金屬鹽類;硫化氫、氯氣、二氧化氮、二氧化硫等有刺激性或有毒氣體;四氯化碳、乙醚、丙酮等各種有機(jī)溶劑。[5]因此,對傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化改革,推行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)舜髣菟叀>G色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以綠色化學(xué)為指導(dǎo)思想,用預(yù)防化學(xué)污染的新思想和新技術(shù),對常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革而形成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新方法。它的具體內(nèi)涵體現(xiàn)在使用化學(xué)品遵循的“5R”原則上:[6-9]1.Reduction—減量(減少試劑用量,提高轉(zhuǎn)化率,可減少“三廢”排放量);2.Reuse—重復(fù)使用(催化劑、載體等,應(yīng)有重復(fù)使用的設(shè)計(jì),可降低成本、減少廢棄物);3.Recycling—回收使用(回收未反應(yīng)的原料、副產(chǎn)物、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑);4.Regeneration—再生利用(變廢為寶,是節(jié)省資源,減少污染的有效途徑);5.Rejection一拒用(拒絕使用無法回收、無法替代的毒副作用、污染作用明顯的原料,是杜絕污染的最根本方法)。具體來說,就是化學(xué)試劑、化學(xué)反應(yīng)、途徑、產(chǎn)物、劑量等等的綠色化。
二、改革教學(xué)內(nèi)容和手段,將綠色化學(xué)的理念
滲透入實(shí)驗(yàn)過程作為高校化學(xué)教師,應(yīng)不斷地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教材和教學(xué)內(nèi)容,將綠色化學(xué)的理念融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,培養(yǎng)具有綠色化學(xué)意識的化學(xué)人才,實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。主要的改進(jìn)手段有以下幾點(diǎn)。
(一)反應(yīng)試劑綠色化
不管是無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)還是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn),都多多少少要使用到有毒有害的反應(yīng)試劑。反應(yīng)試劑的調(diào)整對實(shí)驗(yàn)綠色化進(jìn)程意義重大。如無機(jī)元素化學(xué)實(shí)驗(yàn)中將鑒定Br-、I-時(shí)使用的氯水改為雙氧水,既可以省去制備氯氣的煩瑣操作,避免氯氣、氯水對環(huán)境及健康造成的不良影響,又可以讓學(xué)生靈活運(yùn)用學(xué)過的知識。[10]有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中“苯乙酮的制備”要用大量苯,此實(shí)驗(yàn)可用生理毒性比苯小得多的甲苯代替”;[11]傳統(tǒng)的“己二酸的制備”實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材是以環(huán)己醇為原料、用硝酸作為氧化劑的傳統(tǒng)工藝,硝酸是危險(xiǎn)、有強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì),副產(chǎn)的NO會破壞臭氧層,而且該反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng),極易飛速升溫而失控。“己二酸的制備”可以采用綠色合成工藝,即以環(huán)己烯為原料,以H2O2為氧化劑合成己二酸,該工藝以綠色氧化劑H2O2代替HNO3,反應(yīng)條件溫和,易于控制。[12]
(二)常量實(shí)驗(yàn)微量化、半微量化
盡管很多實(shí)驗(yàn)經(jīng)過改進(jìn)以后,所用原料毒性很小或基本無毒,但排放量大了仍會造成污染。應(yīng)此,實(shí)驗(yàn)的微量化和半微量化不僅是減少試劑用量的簡單問題,也是走綠色化學(xué)之路的必然選擇。自從20世紀(jì)80年代美國科學(xué)家在基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)的微型制備實(shí)驗(yàn)研究中取得成功后,微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究與應(yīng)用就成為一種趨勢。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以盡可能少的反應(yīng)物質(zhì)來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)。雖然其試劑用量一般只是常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的1/10乃至更少,但其效果卻可以達(dá)到、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),可以大大減少試劑用量、縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間、降低環(huán)境污染,也有利于強(qiáng)化學(xué)生的動手操作能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和環(huán)保意識。[5]如在無機(jī)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中,對不用加熱和不需要沉淀分離的實(shí)驗(yàn),改在點(diǎn)滴板上進(jìn)行,試劑用量可減低到原來的1/2~1/5。有機(jī)實(shí)驗(yàn)中的如乙酸乙酯的制備、從茶葉中提取咖啡因等實(shí)驗(yàn)改成半微量實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量仍能得到一定保障。[11]
(三)實(shí)驗(yàn)?zāi)J窖h(huán)化
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)是“原料—產(chǎn)物—廢棄物”的單向線性系統(tǒng),特征是原料的高消耗性以及產(chǎn)物對人和環(huán)境的高污染性,隨著資源的短缺甚至枯竭,人類生存環(huán)境的不斷惡化,這種傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)J秸谑艿角八从械奶魬?zhàn),人們越來越清楚地認(rèn)識到它的種種缺陷和不足。“循環(huán)實(shí)驗(yàn)”的根本在于“循環(huán)”兩字———充分利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物,綠色化處理實(shí)驗(yàn)廢物。循環(huán)實(shí)驗(yàn)?zāi)J揭话阌袃煞N:[13]1.原料—產(chǎn)物(原料)—產(chǎn)物(無毒、低毒廢物);例如:乙酰水楊酸的制備~提純—含量分析(酸堿滴定法)。本實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物為乙酸酐和水楊酸,常溫條件下生成乙酰水楊酸,在下一輪乙酰水楊酸的提純及含量測定實(shí)驗(yàn)中作為樣品使用。2.原料—產(chǎn)物(原料)—產(chǎn)物—原料。例如:以配位連續(xù)滴定法測定混合液中的Bi3+和Pb2+離子,是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個重要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。按照傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法,供學(xué)生測定的混合試液幾乎都是由分析純的硝酸鹽試劑配制而成。以前在學(xué)生完成分析實(shí)驗(yàn)之后,含有Bi3+和Pb2+廢液也就隨下水管排掉。這些廢液如不回收,既污染環(huán)境又浪費(fèi)資源。在該實(shí)驗(yàn)過程中,如以硫化鈉為沉淀劑處理含Bi3+和Pb2+的廢液,則Bi3+和Pb2+均以硫化物沉淀的形式回收,然后用稀硝酸加以溶解,并通過硝酸用量的控制,使再生后試液的酸度恰為滴定所需的pH值,這樣就可供學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中反復(fù)使用。[14]
(四)實(shí)驗(yàn)技術(shù)(儀器)更合理化
在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,U型管水銀壓力計(jì)和貝克曼溫度計(jì)使用頻率曾經(jīng)很高。但這兩種儀表都含有汞,容易造成實(shí)驗(yàn)室汞污染。可將U型管水銀壓力計(jì)改換為壓力傳感器,不僅能達(dá)到無汞的目的,而且還使壓力測量讀數(shù)更準(zhǔn)、更快;傳統(tǒng)的貝克曼溫度計(jì)也可換為“SWC-Ⅱ型數(shù)字貝克曼溫度計(jì)”,既省時(shí)又安全,效果也很好。[15]而在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,微波輻射法的運(yùn)用也為實(shí)驗(yàn)綠色化開辟了一條新的道路。與常規(guī)加熱法相比,微波輻射促進(jìn)合成方法可以顯著地節(jié)能,提高反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)時(shí)間,減少污染,且能實(shí)現(xiàn)一些常規(guī)方法難以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)。微型實(shí)驗(yàn)、小量一半微量實(shí)驗(yàn)可以據(jù)以有選擇地改造為微波化學(xué)實(shí)驗(yàn)。微波化學(xué)反應(yīng)直接或間接地減少了環(huán)境污染。作為一種新技術(shù),應(yīng)大力研究和推廣,使之形成新的實(shí)驗(yàn)體系。[5,16]
(五)計(jì)算機(jī)和多媒體技術(shù)幫助實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)綠色化[2,4,13,17]
利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行輔助教學(xué)是近年來新興起來的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。化學(xué)實(shí)驗(yàn)屬于消耗性實(shí)驗(yàn),常規(guī)的、傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免地會消耗許多藥品和大量的水資源。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)(仿真實(shí)驗(yàn))是一種化學(xué)試劑和儀器裝置“零投入”和“廢棄物零排放”的特殊實(shí)驗(yàn)方式,特別適合于演示實(shí)驗(yàn)。我們利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)對實(shí)驗(yàn)原理、裝置、流程、實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行仿真,用文字、聲音、圖像、動畫的效果,讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)屏幕上所做實(shí)驗(yàn)達(dá)到身臨其境的感受,如在直觀的情景中“實(shí)驗(yàn)”。如醚的過氧化物爆炸、有毒溶劑的燃燒、砷化物的相互轉(zhuǎn)化、膠體的電泳、硫化氫的性質(zhì)與制取等。學(xué)生可以反復(fù)地操作練習(xí),重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象變化。實(shí)驗(yàn)軟件本身就帶有較高的趣味性和游戲性,既可以大大提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣,充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,又可以減少環(huán)境污染和實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)。
三、培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識,妥善處理實(shí)驗(yàn)室“三廢”[18,19]
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師必須適時(shí)灌輸綠色化學(xué)思想,讓學(xué)生充分理解和接納綠色化學(xué)知識;教導(dǎo)學(xué)生依據(jù)“5R”原則來考慮和解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的污染問題,做到實(shí)驗(yàn)藥品的減量化、循環(huán)或回收再利用,選擇污染少、裝置簡單、產(chǎn)物易分離、安全性高的實(shí)驗(yàn)方法,在無法避免使用或產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)時(shí),必須采取有效的保護(hù)和消害處理措施;引導(dǎo)學(xué)生觀察和認(rèn)識生活、生產(chǎn)中的綠色化學(xué)現(xiàn)象,鞏固和加深綠色化學(xué)知識。同時(shí),實(shí)驗(yàn)室要積極創(chuàng)造條件,對實(shí)驗(yàn)后的“三廢”進(jìn)行無害化處理。如無機(jī)實(shí)驗(yàn)室首先要對廢液收集桶中的各種酸堿和金屬溶液進(jìn)行預(yù)處理,有針對性地加入一些中和劑和沉淀劑。預(yù)處理后的廢液可通過專用管道排到指定處作無害化處理。有機(jī)實(shí)驗(yàn)室更應(yīng)對各種廢液分類收集后處理。玻璃廢渣、廢瓶、或有毒廢渣集中存放后可由學(xué)校統(tǒng)一收集處理。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)裝有通風(fēng)櫥、排風(fēng)機(jī)等,有條件的還可安裝正壓送風(fēng)系統(tǒng)。正壓送風(fēng)系統(tǒng)采用從天花板送風(fēng)口壓入新鮮空氣,可以把實(shí)驗(yàn)室中的煙霧從門、窗或是實(shí)驗(yàn)室墻角專用的出風(fēng)口中壓出,能更有效的處理實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的煙霧。
作者:殷馨王海文工作單位:華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心
綠色化學(xué)論文:構(gòu)建綠色實(shí)驗(yàn)課堂的高中化學(xué)論文
一、嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門高度嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)活動,在實(shí)驗(yàn)過程中,任何一個微小的差錯,輕則造成污染加大,重則會發(fā)生安全事故。因此,說到綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展,首先要從最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作技能入手。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師要教給學(xué)生規(guī)范的操作方式,從實(shí)驗(yàn)前藥品、實(shí)驗(yàn)器具的檢查,到實(shí)驗(yàn)裝置的安裝、藥品的稱量、試劑的取用,再到的實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理,每一個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作守則的規(guī)定,這樣既可以節(jié)約不必要的藥品、試劑、能源的耗費(fèi),又能夠在實(shí)驗(yàn)過程中減少污染物的排放。例如,在開始前,要認(rèn)真檢查制備氣體裝置的密閉性是否合格,以避免在實(shí)驗(yàn)操作中由于氣體泄漏而造成的污染和對人體的危害;在實(shí)驗(yàn)過程中,需要聞氣體的時(shí)候,不能太用力去吸氣;選擇容器的時(shí)候,不能選擇敞開的容器口等等。這樣,在實(shí)驗(yàn)中的每個環(huán)節(jié)都按規(guī)操作,就可以較大限度的減少安全事故的發(fā)生,確保把污染可能降到低。
二、盡量選擇對環(huán)境污染小的反應(yīng)物
在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中,釋放一些污染環(huán)境的物質(zhì)有時(shí)不可避免,這個時(shí)候,我們只能采取“兩害取其輕”的方式,盡量選擇一些對環(huán)境污染比較小的反應(yīng)物。例如,氯氣的制取實(shí)驗(yàn),按照傳統(tǒng)的方式,氯氣產(chǎn)生的量很大,即使教師用裝置把氯氣收集起來,但最終還是會釋放出去,難以從根本上解決問題。有沒有什么方法能夠讓污染量盡量減少一些呢?如今,很多教師嘗試著用醫(yī)用高錳酸鉀片,也就是我們常說的PP片與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)來制取氯氣,由于PP片的密度很高,即使浸泡幾個小時(shí)以后,PP片也不會溶解,這樣作為固體的PP片與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)的接觸面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于液體與液體的接觸面,從而導(dǎo)致反應(yīng)的強(qiáng)度要明顯減弱,而產(chǎn)生的氯氣量也會大大減小,使得實(shí)驗(yàn)過程變得相對來說更加環(huán)保。由此可見,選擇恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)物,是實(shí)現(xiàn)綠色實(shí)驗(yàn)的有效手段。
三、積極推廣微型實(shí)驗(yàn)
微型實(shí)驗(yàn)在世界上一些發(fā)達(dá)國家的發(fā)展已經(jīng)比較成熟了,而在我國,微型實(shí)驗(yàn)還處于一個起步階段。所謂微型實(shí)驗(yàn),不僅是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中簡單的減少試劑、藥品的用量,而是包括微量藥品、微型實(shí)驗(yàn)儀器在內(nèi)的一系列微型化條件下開展的實(shí)驗(yàn)活動。在微型條件下,運(yùn)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)用量的藥品開展化學(xué)實(shí)驗(yàn),不僅可以降低實(shí)驗(yàn)成本,同時(shí),反應(yīng)生成物的量也會大大減小,這樣自然提升了實(shí)驗(yàn)的綠色性。當(dāng)然,與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比,微型實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)現(xiàn)象往往不夠明顯,這就給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察帶來了一定的難度。為了解決這個問題,教師可以利用投影儀等工具對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行放大處理,這樣就可以解決實(shí)驗(yàn)可觀性的問題了。
四、努力在實(shí)驗(yàn)中做到廢物利用
循環(huán)利用是環(huán)保理念中一個十分重要的方法和理念。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,除了想辦法減少污染物的排放,努力做到廢物的循環(huán)利用也是實(shí)現(xiàn)綠色課堂的一個重要途徑。例如,在銀鏡反應(yīng)中生成的銀,通過Ag和稀HNO3進(jìn)行加熱反應(yīng)可以得到AgNO3,這樣就可以用于下一次的實(shí)驗(yàn)。除此以外,在我們身邊,隨處可見的一些廢舊物品,經(jīng)過簡單的加工改造,也可以變成化學(xué)實(shí)驗(yàn)器具,例如,我們可以用一次性針筒來替代量筒,也可以用隨處可見的塑料吸管來代替移液管等,利用這些廢舊物品自制實(shí)驗(yàn)儀器,不僅體現(xiàn)了環(huán)保思維,同時(shí),這種隨處可見、隨處可用的自制儀器還可以增加實(shí)驗(yàn)的機(jī)會和實(shí)驗(yàn)的便利性,并且學(xué)生在自制儀器的過程中,還能培養(yǎng)一定的動手實(shí)踐能力,可以說,是一個一舉多得的有效之舉。
五、妥善處理實(shí)驗(yàn)廢棄物
化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身的性質(zhì)就決定了無論采用什么手段,一些實(shí)驗(yàn)都會不可避免的產(chǎn)生一定的污染,這時(shí)候,如何妥善地處理這些實(shí)驗(yàn)廢棄物就顯得格外重要了。教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候,一定要讓學(xué)生養(yǎng)成正確處理實(shí)驗(yàn)廢棄物的習(xí)慣和能力。在對實(shí)驗(yàn)廢液進(jìn)行處理的時(shí)候,一定要讓學(xué)生按照要求把廢液倒入專門的廢酸槽或者廢堿槽,對于一些不能直接排放的廢液,可以采取一定的手段進(jìn)行處理,如擱置一段時(shí)間,或者進(jìn)行一些化學(xué)反應(yīng)處理,然后再進(jìn)行排放。對于實(shí)驗(yàn)廢氣,在實(shí)驗(yàn)過程中要注意對尾氣的收集,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再對尾氣進(jìn)行吸收或者回收。綠色化學(xué)是人類與自然和諧相處的化學(xué)科學(xué),是未來化學(xué)學(xué)科乃至人類本身可持續(xù)發(fā)展的必然要求。因此,努力減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染,推進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化設(shè)計(jì)是我們每個化學(xué)教師都應(yīng)當(dāng)重視的問題。作為教師,我們要努力把綠色化學(xué)理念自始至終地貫徹于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個環(huán)節(jié),讓學(xué)生在化學(xué)課堂上養(yǎng)成環(huán)保意識,形成環(huán)保能力。
作者:郭德明單位:江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)瓜洲中學(xué)