(优)绿色化学论文
在个人成长的多个环节中,大家总免不了要接触或使用论文吧,通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是小编帮大家整理的绿色化学论文,仅供参考,欢迎大家阅读。
绿色化学论文1
如何控制化学污染源,保护生态平衡,让化学科学和化学品在促进生产发展的同时,又减少对环境的污染呢?于是,绿色化学应运而生。
长期以来,学校化学实验侧重较单一的教材知识和验证性实验,缺乏综合性实验,学生长期处于一种“实验—污染—再实验—再污染”的模式中,这容易使学生形成“环境保护就是治理污染”的错误思维方式。这就需要对化学课程进行改革,改进实验内容,引导学生树立正确的化学理念,开展化学实验绿色化就能很好的体现当前素质教育的要求。
一、新课程的理念与创新
教育改革的核心是课程改革,创新是教育制度改革的灵魂,教育制度创新的重点是课程创新。新课程与以往相比有着重大变化,它全面推进素质教育,努力培养学生健全的个性和完整的人格,重视学生的实践能力、创新精神、健康的审美情趣的形成以及科学和人文素养的培养等。化学科学尤其是化学实验需要在实践过程中融入新课程改革的思想和理念,注重培养学生的实践能力和创新能力。
二、绿色化学概述
绿色化学又称环境无害化学、清洁化学、环境友好化学,是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用,并在技术上和经济上都有利的化学品和化学过程。
绿色化学的提出是可持续发展对环境的挑战。它是一门从源头上防止污染的化学,其核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有毒物质,减少化学污染的生成。
1.绿色化学的特点
绿色化学研究的中心问题是化学反应。化学工艺及其产物具有四方面特点:①化学反应的原料是无毒无害的;②反应条件如溶剂、催化剂是无毒无害的;③反应产物是对环境是友好的;④化学反应具有原子经济性,废物无污染。
2.绿色化学研究的内容
一般来说,一个化学反应受四方面影响:①反应原料的性质;②反应条件;③反应产物的性质;④反应合成的路线。这四方面也是绿色化学研究的内容。
当前绿色化学研究的重点是:①改进实验,研究变换反应原料,设计对人类健康和环境保护的物质,这是绿色化学的关键部分;②改善反应条件,提高产率,减少废物的生产和排放,降低危害;③选择更安全、对环境更友好的合成路线。绿色化学着眼于安全、环保这两个概念,不仅针对人类的健康,还包括整个生态环境的保护。
三、化学实验绿色化研究
1.化学实验绿色化
化学实验绿色化是以绿色化学的理论和方法为核心和基本原则,对化学实验进行改进,尽可能减少环境污染或无污染,使化学实验过程达到绿色化的方法。
化学实验绿色化是新世纪化学实验改革的重点方向和崭新课题,是用预防化学污染的新思想和新技术对常规实验进行改革而形成的`化学实验新方法。它的目标是选择对环境无毒无害的反应原料来进行化学实验,合理的设计实验装置,严格要求实验过程,并妥善做好实验后的处理工作,使整个化学实验实现零污染。通过上述来实现绿色化学的要求和目的。
2. 实现化学实验绿色化的方法和途径
(1)树立绿色化学思想观念,增强环境保护意识
在化学课堂教学和实验过程中注重向学生灌输“绿色化学”的理念,具体体现绿色化学的新概念、新方法和新技术。这不仅能够使绿色化学的概念植入学生的头脑中,还能使学生在实验过程中培养预防化学污染的新思想。
(2)开展微型化学实验
在微型化的实验装置中进行的化学实验称为“微型化学实验”。微型化学实验着眼于环境安全和污染预防的需要,其试剂用量是常规实验的十分之一,反应时间节约三分之一。由于反应的原材料大大减少,实验设计时更安全,且污染小、效率高,更贴近绿色化学的要求。
(3)改进对环境危害较大的实验
许多有机化学反应如溴苯的制备;具有放射性元素参与或生成的反应等,应该废除或改进。这些化学实验对人体健康和自然环境造成了严重的危害和污染,应选择无毒害的实验或毒性很小的实验来代替。
(4)利用计算机辅助多媒体仿真实验
对于一些易燃、易爆、产生有毒或污染较大的物质或必须使用有毒试剂的化学实验,如金属钠遇到水会发生燃烧和爆炸等,对于这些实验就有必要利用计算机辅助多媒体进行模拟化学仿真实验。计算机辅助多媒体仿真技术在化学试验中的具体应用,不仅是实验方法、实验手段、实验技巧的更新,还对降低化学实验对环境的污染,保护自然生态都有深远意义。
总之,绿色化学是一种指导思想,一种研究政策,一种新的教学理念。我们应该在化学实验中进行绿色化设计,从节约资源和防止污染的角度来对传统化学实验作重新审视和改革。通过开展微型实验、利用计算机辅助多媒体技术进行模拟化学仿真实验等现代手段来更新传统的化学思维方式,建立化学实验绿色化的教学理念。化学实验绿色化新体系的建立和完善,有利于学生树立绿色化学的观念和环境保护的意识,为将来运用这方面知识而打下基础。
绿色化学论文2
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:
[1]李建国.绿色化学理念的高中化学教学中的意义[J].生物技术世界,20xx,12(12):231-232.
[2]李桂花.绿色化学思想在高中化学课堂中的体现[J].中国教育技术装备,20xx,17(9):51-52.
绿色化学论文3
【摘要】绿色化学也称之为环境友好型化学,随着科学技术的快速发展,人们在造成经济以及自然方面获得较大的发展成就,然而,在经济以及科技快速发展的同时,大量的化学污染物质也产生了,在化学实验之中产生了大量的废物、污染物,这些污染对于对于生态环境造成一定的负面影响,同时,这些污染物也严重危害人们的身心健康,因此,需要在高中的化学教育之中渗透绿色化学教育。
【关键词】高职化学;教学;渗透;绿色
化学绿色化学也称之为清洁化学、无害化学,在物质产生化学反应之初就对其实施有效的控制和预防,采取有效的措施控制化学反应过程之中产生污染物质,从而保障化学反应污染物质零排放。总的来讲,绿色化学就是把化学知识、化学方式以及技术积极应用在化学的反应过程之中,从而有效降低化学污染物质对于环境的严重污染,将化学实验之中的污染、不良影响等降低到最小,以及充分利用各种资源,提升化学反应效益。
一、在化学理论教学中贯彻绿色教学理念
在实际的化学教学过程中,教师可以将绿色教育的理念渗透到化学基础知识的讲解中,比如,教师组织学生参观焦化厂的化验车间、回收车间、精制车间生产流程,同时引导学生观察工厂对工业三废的处理措施。另外,教师还应让学生了解到三废治理工作难以落实的原因。治理工作难以落实的原因主要体现在两个方面:一是人们环保意识淡薄,二是治理费用高,企业难以负担。教师可以引导学生思考解决问题的方法,比如研制开发绿色新产品或新工艺等,从根源上切断污染,这对企业和社会来说都是有益的行为。
二、在化学实验教学中贯彻绿色教学理念
第一,化学教师讲授知识可以采取化学演示方式,这是一种有效的化学教学方式。教师在化学实验的教学过程中,应当进行正确的教学示范,以确保绿色化学教育理念的贯彻实施。在整个化学实验的演示过程中,教师必须规范自己的操作,同时将绿色化学的教育理念渗透到实验的每一个环节中。第二,针对高职院校化学教材中存在的一危险系数高的化学实验,教师应当对其进行修改和创新。另外,教师还应当降低化学实验对玻璃实验仪器的依赖性,对于那些能够明确辨认出颜色的实验,应当尽量使用点滴板操作。某些定性实验还可以在滤纸上进行,比如说,醛基的检测、电解饱和食盐水等。与此同时,教师还可以运用计算机软件等进行仿真实验,但是这种教学方式必须建立在学生真正了解和掌握相关化学知识基础之上。第三,将绿色化学的教育理念贯彻到整个化学实验过程中。高职院校的学生在中学阶段就已经掌握了部分化学实验的知识和技能,同时也了解了有关的规范操作知识。以此为前提,化学教师在绿色化学实验的教学过程中,应当引导学生对实验过程中所可能出现的污染问题进行思考,加强对学生绿色化学精神的培养。
三、在社会实践活动中贯彻绿色教学理念
学习的最终目的是为了在社会实践中运用。只有将自身所学知识运用到社会实践中进行自主设计和实验,学生才能够切实地体会到化学的价值。教师在绿色化学教育的.过程中。可以采用课外兴趣小组方式进行教学。比如,组织学生参观焦化厂、洗煤厂、污水处理厂等,观察和思考工厂在三废处理方面所采取的措施以及存在的问题等。在参观结束之后,教师可以让学生一起思考和讨论关于工厂三废处理的课题,启发学生对工厂生产废液的转化利用进行思考。另外,教师还可以组织学生开展社会调查,对学校附近环境污染的原因进行统计和分析,然后结合所学的绿色化学知识来进行解决对策的制定。通过这样的教学活动,教师不仅做到了绿色化学教育理念的贯彻,同时也提高了学生的社会实践水平以及分析和解决问题的能力。虽然目前的绿色化学教育发展速度很快,但是其尚处于初级阶段,因此,需要化学教师继续在教学过程中渗透绿色教育理念。只有将绿色化学教育理念真正地渗透到化学教育的各个层面,引导学生树立绿色化学的观念,提高学生的科学素养,才能培养出满足社会发展需要的公民。
结语
综上所述,绿色化学降低污染物排放,对于促进环境保护发展具有十分重要的作用,为了促使化学充满绿色,需要在化学教育之中渗透绿色化学教育,应在化学理论教学、化学实验教学以及社会实践活动之中积极贯彻绿色教学理念,促使学生树立正确的化学观念,提升学生化学素养。
参考文献:
[1]曲永红.浅谈大学化学教学中绿色化学教育的渗透[J].中国校外教育,20xx,(23):121.
[2]曾琦斐.高职化学教学中渗透绿色化学理念的研究与实践[J].科教文汇(下旬刊),20xx,(08):97-98.
[3]吴绍艳,祝媛媛,李琴,刘先达,张丛兰.绿色化学理念在应化专业无机化学实验教学中的渗透[J].广东化工,20xx,43(11):293-294.
[4]马淑娟.让化学充满“绿色”——高职化学教学中渗透绿色化学教育[J].职业技术,20xx,(04):71-72.
绿色化学论文4
前言
近年来我国经济高速发展的同时,严重的环境问题已经受到社会各界的重点关注。环境污染问题已经影响到人们的日产生活,其中化学行业带来的污染非常普遍,因此,需要发展化学工业中的可持续发展战略,强化绿色化工技术的运用。绿色化工技术的运用能够从根本上抵制化学行业能源消耗带来的污染问题,因此,对其探讨是非常必要的。
1绿色化工技术
绿色化工技术指的是在化学工业发展中运用化学工艺或者原理对化学方法进行改造,以此来减少化学技术中化学原料、化学废弃物或者有害化工产品对环境的危害和污染,尽量将化学过程中的废弃物进行二次利用,提升废弃物利用率的同时也减少排放量,促进化学工业的绿色和生态发展[1]。
2绿色化工技术在化学工程工艺中的开发
2.1化学原料的选用
绿色化工技术的开发过程中,化学原料的选用就非常重要,这能够从根本上解决污染问题。绿色、无害的化工原料在生产、排放的过程中也能产生较少的污染物。当前高科技发展下,已经生产处很多无毒无害或者较少毒害的原料、催化剂、各种溶剂供化学工业的发展使用,在化学工业生产中尽量选择这样的化学原料,比如是很多天然的植物,包括各种农作物或者野外农作物,还有很多生物,都是无害化学原料的最佳选择。在化学工业发展中,尽量使用这些物品代替,而且这些物品的成本通常比较低,来源广泛。
2.2化学催化剂的选用
化学工业发展中常常使用各种催化剂加速化学反应的速度,但是很多化学催化剂容易加重化学反应废弃物的排放量。现在绿色化工技术开发过程中重点关注的就是对无害化学催化剂的开发。同时,在化学催化剂的选用上,尽量用毒害较小的催化剂代替毒害大的催化剂,促进化学反应过程的绿色发展[2]。很多化学行业的研究人员正在大力开发烷基化固相催化剂,其没有毒害,期望这种催化剂能够早日被广泛运用。在无毒害化学催化剂开发过程中,注重其废弃物的排放量和循环使用率,最好能够提升其循环使用的过程。
2.3强化化学反应的选择性
在化学反应过程中,尽量提升化学反应的选择性,让化学生成物的提取和净化更加便捷,也能够有效地控制化学生产成本,减少能源消耗和废弃物的排放。比如在石油化学工业中经常进行的烃类选择性氧化,其反应的生成物极易发生氧化现象破坏生成物,因此,在化学反应中,会尽量避免使用这种反应。强化化学反应的选择性,能够提升化学生产过程的健康发展水平。
3绿色化工技术在化学工程工艺中的运用
3.1清洁生产技术的运用
清洁生产技术在包括冶金、印刷、垃圾处理、海水淡化、煤气化技术、发电技术等行业中已经被广泛运用,在其过程中没有毒害,而且没有污染物。多种行业中运用清洁生产技术已经有效地控制了废弃物和有毒物品的发生。比如在海水淡化过程中,运用清洁的化学方法对海水进行处理,其原料是海水,这是一种比较丰富的天然资源,产生的主要成分是淡水,整个过程中的生产技术对环境的污染非常小。
3.2生物技术的运用
生物技术在化学仿生学与生物化工中的运用集中在细胞、微生物、酶的范围内,其中酶、膜化学技术运用地非常广泛。生物技术可以讲很多可再生的资源在生产过程中转化成有用的化学品,比如自然界中存在的酶是非常普遍的.一种催化剂,其在生产过程中没有污染物的生成和排放,而且反应的条件比较温和,受到化学行业的广泛利用。
3.3环境友好型产品生产过程的运用
当今社会环境污染问题非常严重,各行各业对环境友好型产品的生产与利用非常急切。从人们的实际生活来讲,运用绿色化工技术的目的就是能够生产处大量的环境友好型产品,这能够给人们的实际生活带来优势。环境污染问题严重影响到人们的生活质量,环境友好型产品的开发和利用能够避免产生环境污染问题。比如在生活中传统的汽油燃烧给大气带来污染,也影响人类的健康;各种产品中氟利昂破坏了大气中臭氧层,给人们的生活埋下安全隐患;很多塑料产品在人们生活中广泛利用,带来很多便捷之处,但是使用后形成垃圾不容易被分解。这些严重的污染问题急需被解决,这些带来污染的产品急需被取代。所以,随着技术的发展,可分解的塑料制品、清洁型汽油、新型燃料逐渐地被开发使用,人们的环保意识也在增强,现在已经有很多的研究用在环境友好型产品的开发上,比如在酒精的生产上,其原料已经变成了天然的甘蔗;利用较易提取的乙醇汽油取代原来的汽油,在汽车行业中被广泛运用。环境友好型产品受到大众喜爱的同时,应该提升开发技术,加大对其的开发利用,这是与人们的实际生活紧密联系的问题,需要社会各界齐心协力的支持[3]。
结论
化学工业为各行各业的生产和发展提供了宝贵的物质资料、能源要素,但是也为环境和人们的生活带来了严重的污染问题,因此,在其发展过程中,应该采用积极的措施有效地避免污染问题。化学工程工艺中绿色化工技术的运用和开发能够从根源上避免污染问题的发生,在今后的化学工业发展中应该大力地提倡和推广。
绿色化学论文5
1绿色化学化工的基本原则
国际上对绿色化学化工有比较统一的原则,主要包括以下几方面:其一,在生产源头上防止废弃物的产生,而不是产生废弃物后再进行净化处理。其二,进行生产原料最大化利用的产品设计。其三,进行产品设计时,考虑生产效率,并减少生产原料和产品的毒性。其四,对于析出剂和溶剂等辅助产品,要尽量少用或不用,或尽量使用无害产品[2]。其五,尽量降低能量在生产过程中的损耗和其对环境的影响。其六,在考虑经济和技术的前提下,尽量选择可回收的加工材料作生产原料。其七,尽量避免在生产过程中产生不需要的化学衍生物。其八,选择更符合化学计量的催化剂。其九,化学产品在使用结束后可以进一步分解成为无毒无害的.降解产物。其十,研究并发展化学化工的生产过程,做到在危险物形成前对其进行检测和控制。
2绿色化学化工的发展趋势
2.1绿色化工产品设计提高绿色化工设计的积极性,在绿色化工产品设计过程中,应遵循以下设计原则,即:全生命周期设计、降低原料和能量消耗设计、再循环和再使用设计、利用计算机技术设计等。
2.2绿色化原料及新型原料平台基于本研究所述原材料选择的原则,一些新型的原料平台在化工生产中越来越受到瞩目,如以石油化学工业中的低碳烷烃、甲醇和合成气、废旧塑料以及生物质等作为原料平台。此外,对于传统原料合成中有毒、有害、有刺激的原料的绿色化工艺也得到了广泛的研究。
2.3新型反应技术开发传统有机合成反应中有毒试剂和溶剂的绿色替代物成为新型技术的发展方向。另外,反应与相关技术(如生物技术、分离技术、纳米技术等)的结合为开发新型反应路径提供了发展空间。
2.4催化剂制备的绿色化和新型催化技术目前的研究大多关注使用新型的催化剂改变原有的化学反应过程,而对催化剂制备时的绿化问题很少关注。因此,对可回收并能反复使用的固体催化剂的研究,即如何在分子水平上构筑活性和选择性均能达到高水平的固体催化剂的研究成为今后发展的重要课题。此外,酶催化剂和仿生催化剂等的研究也成为未来的发展方向。
2.5溶剂的绿色化及绿色溶剂利用无毒无害的溶剂来代替挥发性的有机化合物溶剂是目前绿色化学的重要研究方向。此外,目前的研究还关注溶剂的闭环循环、以水做溶剂或无溶剂系统的开发等方面。
2.6新型分离技术对于新型的分离技术普遍关注超临界流体萃取、分子蒸馏、生物分子和大分子的分离等方面,如何采用新型的分离技术同时又降低成本也将是未来的发展方向。
2.7计算化学与绿色化学化工相结合为了减少实验次数及原料消耗,同时又能精准地选择底物分子、催化剂、溶剂和反应途径等,可以借助量子化学计算来实现,从而达到绿色化工工艺和技术的目标。此外,还可借助计算机技术,模拟研究原料、反应器设计、经济和商业模型等,以降低生产成本。本文来自于《黑龙江科学》杂志。黑龙江科学杂志简介详见
3结语
在全球经济飞速发展的今天,生态环境的恶化也越来越严重,为了保护人类赖以生存的家园,世界各国都将开发新能源和可持续发展作为发展的重点。绿色化学化工的出现缓解了化工对环境污染的问题,但是由于绿色化学化工的发展历史还很短,发展的速度又非常快,所涉及的范围也很广泛,因此,本研究论述的并不全面,绿色化学化工工作者应积极投入到这一学科中,促进学科的发展,为保护生态环境做出应有的贡献。
绿色化学论文6
一、绿色化学工程与工艺的开发
(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。
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1 概述
环境保护问题是当今各国发展过程中所面临的一个重要问题,也关系着人类社会的可持续发展。由于化学污染导致了一些如酸雨、温室效应、霾等的环境问题,使得人们越来越关注化学污染的问题,并期望找出有效手段减少、避免其造成更大的危害。而随着人们的环保意识的不断增强,对经济的发展的要求也越来越朝着绿色化的方向前进。针对此问题,科学家们提出了绿色化学的概念。绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,旨在从根本上、源头上阻止污染物以降低或消除环境污染。而分析化学绿色化作为绿色化学中的一个重要领域,它的发展对解决化学环境污染有着较大、较重要的要用,对分析化学绿色化方法的探索与发展也意义重大。
2 分析化学绿色化的原则和主题
绿色化学涉及有机合成、生物化学、分析化学等学科,所蕴含的内容十分广泛,它最大的特点就是在开始时就采用预防污染的科学手段,因而能最大程度地实现零排放或零污染。而分析化学绿色化是绿色化学的一个重要组成部分,在进行分析化学实验中也要遵循绿色化学中化学品使用的五个基本原则,即减量使用原则、循环利用原则、回收利用原则、再生利用原则和拒绝使用危害品原则。分析化学实验中若能做到遵循以上五项原则就能够很好地做到分析化学绿色化。
而实现分析化学实验绿色化则要围绕以下四大主题进行:一是保证实验原料的绿色化,因为分析化学实验中要运用到大量的化学试剂,这些化学试剂相互反应之后可能对环境造成污染,若在实验中选用的绿色化的原料能够很好地保证最大限度地降低或消除生成物对环境的污染;二是保证反应条件的绿色化,即对化学实验中要用到的溶剂和催化剂进行选择时,尽量避免使用有机溶剂、选择使用无毒、无害的催化剂;三是做到实验排放的绿色化,在实验的创建上尽可能地设计、使用副产物较少的实验,同时在化学实验结束后,要对实验中产生的实验废料、副产物进行分类处理之后再排放;四是保证生成物的绿色化,即在化学实验中尽量让化学反应中、反应后的生成物不具有毒性或是毒性较低,且要尽量让生成物易于控制。
3 分析化学绿色化的策略
绿色化学对保证可持续发展战略的顺利实施有着重要意义,而分析化学绿色化在绿色化学中占据相当重要的比重,对解决环境污染与资源短缺等问题有着重要作用。因此,探索分析化学绿色化的有效发展策略十分必要。对此,可以从以下两个方面着手。
3.1 加强分析化学绿色化的教育、加深认识
对于绿色化学的重要性与必要性,有许多人未能正确认识和了解,更不要说分析化学绿色化了。因此,要推行分析化学绿色化并使其行之有效,就要通过一定的手段如加大宣传教育力度以加深人们对其的认识和了解,要重视教育的作用。而对于学校来说,这也是责无旁贷的义务,因为只有学校做好了分析化学绿色化教学的'工作,才能培养出合格的化学人才并为分析化学绿色化的事业添砖加瓦。对此,学校要将绿色化学教育融入到分析化学实验教学中,以改进学校分析化学实验教学中存在的只重视实验的有效性而忽视实验对环境造成的污染的不足。在分析化学实验教学过程中,在首次进行化学实验时,教师就要向学生们强调实验的环保性,在此之后教师更要有意识地把一些由化学污染而造成的环境污染的典型案例融入到实验教学内容中,让学生充分而深刻地认识到化学污染的危害性及严重性,增强学生的环保意识与责任感,促进分析化学的绿色化进程。同时,教师在教学中要注重穿插一些绿色化的分析化学实验,鼓励、引导学生进行绿色分析化学实验、使其培养良好的化学实验习惯,以达到较好的教学效果。
3.2 结合绿色化学理念,优化分析化学实验
结合绿色化学理念、优化分析化学实验要从调整实验内容、更新实验形式、消除实验生成物的危害三个方面着手。
首先,要做到分析化学绿色化可以调整化学实验内容,即科学地安排绿色分析化学实验。在教学中要做到这点,一方面要在实验选材上下功夫,即在实验时要尽量选能反映绿色化学的实验内容;另一方面则要根据实际情况对化学实验内容进行优化,即在不影响学生实验操作能力的培养的前提下,删除一些重复且所用药品毒性较大的化学实验、改进一些实验方案以减少或消除化学污染,让分析化学实验教学朝着分析化学实验绿色化的方向靠拢。同时,在实验中还要合理安排实验项目及次序,进行串联实验,从而实现废物利用、减少废物的产生。通过调整实验教学计划,尽可能地使上一个实验中的产生的化学反应物能为下一个实验所用,实现废物利用,在一定程度上减少对环境的污染。这样做不仅有利于实现分析化学绿色化、有利于环境保护,而且对培养并提高学生的科学创新能力和环保意识也有着重大意义。
其次,也可以通过更新实验形式的方式来实现分析化学绿色化。根据实验本身性质,分析化学实验课程内容可分基本分为验证性实验、设计型实验、综合性实验等,这其中有些实验不能满足分析化学绿色化的要求。因此,在分析化学实验中,可以引入一些先进的化学实验方式来实现分析化学的绿色化。在此,推荐在分析化学实验中推行微型化学实验和采用仿真实验。微型分析化学实验是以较少的化学试剂剂量达成实验目的的一种实验方式,因而在减少污染、节省实验开支、节省学时方面具有较大的优势。同时,通过推行微型化学实验也能在无形中提升学生的实验滴水平,因为它对实验操作规范和水平要求更高。由此,推行微型分析化学实验有益于其绿色化的发展。此外,对于那些反应时间长、危险性较大的实验,可以通过一些仿真实验,即计算机多媒体辅助教学,来达成实验目的。在分析化学实验教学中运用计算机多媒体进行模拟仿真实验,最大的优点就是能真正实现零排放、零污染,做到了使分析化学实验绿色化。但需要注意的是,在使用计算机多媒体进行实验教学时,教师不仅要做好讲解工作,也要能激发学生学习的兴趣及学习的主观能动性。
最后,消除化学实验生成物的危害也是分析化学实验绿色化的一个重要任务。对此,在分析化学实验中,对于实验中不可避免地生成的废气、废液、废渣要进行妥善的处理,要做到及时、合理地处理化学废物以达到绿色排放。
在分析化学实验中从以上所述三个方面入手,只有从源头上阻止污染,才能做到使分析化学在绿色化的道路上越走越好。
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随着环境保护意识的加强,绿色化学的观点被越来越多的人所接受,在化学相关行业中,其指导作用是非常重要的。本文探讨了在康维矿山实验室的设计过程中,根据绿色化学的思想来对实验室的设施选用、传统矿山分析方法改变、资源的节约和废酸的排放等问题,以期达到使矿山实验室远离传统破坏型的目的。
1、实验室的选址
传统矿山实验室为了便于指导生产和节约建筑成本,多建于居住区域或办公区域,且无明显的隔离区,由于岩矿测试类实验室均有破矿、溶样、检测等工作,其中噪声、酸雾、易燃易爆危化品因素较多。此次康维矿山实验室选址经实地考察,矿山居住及办公区域为小四合院,所处位置常吹西风。故建议将实验室建于居住及办公区域东侧五百米外,另外建两个地下室作为危化品库房,并安装监控设施进行重点监控,驳回为节省成本将实验室置于四合院空房的提议。
2、绿色处理实验室酸雾废气
在无机实验室特别是矿产类主要检测有色金属、贵金属的实验室,样品处理过程中不可避免要使用到酸(硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸等等),产生的废气主要是NaOH、H2SO4、SO2、H2S、HCl、NO2、HNO3等气体,按照清洁生产的要求,在处理工艺上,首先考虑将这类物质尽可能地净化处理,要求做到达标排放。而传统矿山实验室采取直排的方法将酸气排入大气,对环境造成了较大的污染。近年新发展了一种液体喷淋吸收方法消除酸气的负面影响。液体吸收法是目前无机气体净化的常用处理工艺,工艺技术相对成熟,且稳定可靠。该工艺以液体为吸收剂,通过洗涤收集装置使废气中的有害成分被液体吸收,从而达到净化的目的。吸收过程中会发生某些气体在溶液中溶解的物理作用,这是物理吸收,适用于在水中溶解度比较大的有害气体和蒸气,一般吸收效率较低。同时有气液中化学物质之间发生的明显的化学反应,这是化学吸收,吸收效率较高,主要的吸收剂选用碱性溶液(NaOH)。应用碱液吸收有害气体时,碱液浓度的高低对化学吸收的传质速度有很大的影响。当碱液的浓度较低时,化学传质的速度较低;当提高碱液浓度时,传质速度也随之增大;当碱液浓度提高到某一值时,传质速度达到最大值,此时碱液的浓度称为临界浓度;当碱液浓度高于临界浓度时传质速度并不增大。该工艺特点是既能吸收有害气体,又能除掉排气中的.粉尘。
整个吸收系统属于气膜控制吸收过程,采用液相分散型装置,即喷淋填料塔。其工作时吸收液通过填料塔顶部的喷淋装置被均匀的喷洒在填料层顶部,并沿着填料层自上而下呈膜状流动,而废气则自塔下部进入,穿过填料层从塔顶排出。在此过程中,废气被迫多次改变方向、速度与吸收液不断碰撞、接触,使废气与吸收液在填料层中有充分接触反应时间,令废气中有害成分能够被吸收液充分吸收净化。净化后的气体经塔内除雾后可达标排放,喷淋水可循环利用,清渣后继续使用。这种工艺在原理上来讲较为简单,运行、维护的费用不大,且无二次污染,用于样品处理量较小的矿山实验室较为合适,其工艺流程方框图如下:
3、简单处理废液
除了酸雾废气,实验测试不可避免地伴随了液体废物的产生,在康维矿山的检测项目中,主要是含酸的废液,此类废液直接排放也会对地下水造成污染,可用较为简易的方法进行处理:准备带盖的废液桶,将废液与NaOH溶液进行中和,调节其PH值为6-8即可排放。
4、以实验室绿色化为指导思想对实验室测试方法进行统筹设计
4.1将绿色化学理念贯穿于实验测试方法的选用
要将绿色化学理念应用到岩矿类实验测试中,必须要让方法的选用就和绿色化学联系起来,必须让管理者和操作人员都明白,化学元素在环境中的分布及其环境化学行为,认识到环境保护是未来化学人才的另一个必备素质。在实验室内必须进行环保、安全教育和废弃物处理技术教育。在方法选用时必须考虑节约试剂减少环境污染并寻求治理污染的途径,认识到化学在行业发展中的地位,认识到化学品的危险性及给环境带来的危害,从而培养绿色环保意识。
4.2改进传统样品处理方法,尽量采用“微型化学实验”
康维矿山样品量并不十分大,但传统的样品处理办法将使用大量的无机酸,在酸类的运输、存储等方面都会面临着重大的考验,且不符合绿色建设的理念。这种状况下,可以采用“微型化学实验”的测试,微型化学实验即是尽量少的使用化学试剂来获取所需化学信息的方法。它的特点是减少污染、节约经费和减少有毒有害试剂使用量,也能达到缩短测试时间、节约能耗、减少“三废”排放的目的,同时虽然化学试剂用量少,但同样能够达到测试结果准确、安全生产等目的。在康维矿山的实际情况中,以微波消解方法来代替传统四酸溶矿更为环保,且经济、快速,能更好达到矿山实验室测试工作指导生产的目的。微波密封消解技术,是利用微波辐射引起的内加热和吸收极化作用及其所达到的高温、高压使消解速度大大加快,不仅可以减少样品的污染和易挥发元素的损失,而且样品分解彻底,操作过程简便容易。而矿山样品传统处理方法样品预处理所耗时间及费用约占实验室分析过程投资的60%,采用微波消解可将样品处理时间缩短一半以上,所耗费的酸类试剂节约70%以上,在测试工作效率大大提高的同时减少了有毒有害物质的使用。
5、规范规章制度
绿色化学中有5R原则,减量(reduce),重复使用(reuse),拒绝使用(rejection),回收(recycling),再生(regeneration),绿色化学追求的不是被动治理污染,而是主动减少和消除实验测试带来的化学污染,建立绿色实验室,光靠道德和说教是不够的,必须规范规章制度,约束实验室对测试工作产生的有毒有害废弃物进行规范处理。
6、结束语
简言之,将绿色化学的理念贯穿到实验室的建设,渗透到实验测试的整个过程中,其意义不仅是能够收到良好的环境效益,同时单位会收到一定的经济效益,长远来讲还能更新我们的化学实验测试观念,同时对增强全民环保意识也有着极重要的现实意义和深远的历史影响。绿色化学的发展是化学发展史和实验测试发展史中不可阻挡的历史潮流,矿山实验室的建设与使用都必须以绿色化学实验室为发展方向。
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一、高职化学教学中培养绿色化学意识
化学教师要更新观念。化学教师已经习惯于传统的教学内容,对于“粗放型”化学研究的内容及其产生化学污染的负面影响问题认为是理所当然的。因此,首先要更新化学教师自身的观念,认识到化学污染是可避免而且应该避免的,树立可持续发展的观念,使传统“粗放型”化学向“集约型”绿色化学转变。第三,化学教育要普及、宣传绿色化学意识,使之成为广大学生正确的环境意识、科学意识。绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益,而且说明化学的负面作用是可以避免的,化学科学是有能力消除其自身的副作用的。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代,不但有责任了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学做出应有的贡献,而且要有能力去发展新的、对环境更友好的化学,以防止化学污染。第四,设计开放研究性课题,让学生自主探求解决环境问题的新方式。注意选择布置学生力所能及而又与其自身生活密切相关的课题,如让学生做有关加碘盐的调查报告、本地区降雨酸度的调查、白酒中甲醇含量的调查、水发食品中甲醛含量的调查等,使学生感受到化学污染就在每个人身边,每个人都有责任做推广绿色化学的工作。
二、设计和进行绿色化学实验
除了在课堂教学中随时随地渗透绿色化学思想之外,更重要的绿色化学教育阵地是实验教学环节。在实验中学生可以及时直观地看到或感到化学污染的危害及绿色化学的效益,因此,实施绿色化学教育必须抓住化学实验这一环节。化学实验是化学学科的基石,是体现绿色化学内容、培养学生绿色意识的主要途径。尤其是高职教育,旨在培养技能型实用型人才,因此更需注重实验教学。高职课程中约有一半以上的知识是通过实验引入的,但是在设计实验的时候却很少关注到绿色化学教育问题。在实验设计中只重视操作方便、装置简单、现象明显,却很少顾及环境污染问题,更谈不上对实验进行绿色化设计。而现在,绿色化学观念的影响已越来越广泛,新一代化学工作者只有尽快跟上时代步伐,接受最先进的绿色化学观念,学习最先进的绿色化学方法,才能对自身的发展、行业的发展乃至整个人类和世界的可持续发展产生有利影响。因此,我们必须在高职化学实验教学中尽快改变这种做法,设计和进行绿色化学实验。具体应从以下几方面入手:
1、选择对环境影响尽可能小的反应物
寻找实验中有毒药品的.替代品在不影响实验效果的前提下,将某些易产生有害物质的实验换成无害物质的实验。如在“比较电解质导电能力”的实验中,使用的酸、碱、盐分别是盐酸、醋酸、氢氧化钠,替代了原来对环境有污染的反应物,既达到比较电解质导电能力强弱的目的,又避免氮气的污染。
2、提倡进行微型实验
学生实验微型化,有利于减少污染,增加安全系数。微型化学实验是20世纪80年代在西方掀起的一种试验方法,其优点是试剂用量少,是常量实验的十分之一至千分之一,药品用量小,微量排放,减少了污染。我国在微型化学实验方面取得了可喜研究成果,杭州师范学院的周宁怀教授开发研制成功一套适合微型实验的仪器,可进行一些高职化学实验。为推行微型实验,我们采用常量法和微型实验进行比较。一个班实验采用常量法,在试管中完成,实验用的试剂饱和氯水、溴水、四氯化碳都有毒害,实验时气味很浓,污染严重。另一个班采用微型实验,将试管改为塑料的点滴板,用配套塑料拉成的滴管进行实验,结果试剂用量远低于常量实验,且现象明显,实验室几乎无气味。所以,在保证实验成功的前提下,推广微型实验和少量化学实验,可最大限度减少污染。
3、对部分实验进行改革、整和和规范
例如:铜与浓、稀硝酸的反应实验,反应一旦开始,就不好控制,并会产生有毒气体二氧化氮和一氧化氮,而一氧化氮在试管中立即与氧气结合变成二氧化氮,其自身的颜色却很难观察到。为此,可以这样改进:在一个洁净的针管中加入少许铜片,排除空气;另在一小烧杯中注入稀硝酸并微热;用注射器吸取少量稀硝酸,迅速用小胶帽盖住注射器吸口。当观察到蓝色溶液、无色气体时(活塞会随着气体的产生缓慢外移),打开瓶帽,拉动活塞,吸入空气,会看到气体由无色变成红棕色,此时迅速将气体注入足量氢氧化钠溶液中。上述实验由于进行了少许改进而变得简单可行,效果明显,无污染。部分实验对实验技术、方法、仪器等进行重新设计,把分散的实验综合起来,这样,可防止有毒气体进入空气,而且,还可以节约药品和缩短实验时间。如:铜分别与稀硝酸、浓硝酸的反应,演示实验和学生分组实验都有,如果按课本上做,不仅浪费药品,而且产生释放出一氧化氮与二氧化氮等有毒气体。实践中可把演示实验和学生分组实验合并成边讲边做实验。
4、改进实验仪器
用密封的成品仪器代替有毒实验,避免了有害物质的产生。用密封的成品化仪器来完成有毒的化学实验,这种仪器和药品可循环使用,不存在污染毒害。如碘的升华实验,可用碘锤(密封的成品化仪器)来完成,具体方法是:碘锤一头滴冷水,另一头在酒精灯上加热,因冷水起到冷凝作用,碘升华后凝聚在碘锤上方内壁,反之也可。再如,温度对化学平衡影响实验,可采用密封有二氧化氮的U型胖肚管来进行。
5、注意药品和“三废”的回收处理和再利用
化学实验药物的回收利用是一项不容忽视的工作。将实验药物回收利用能提高药物使用次数,节约能源;保护公共设施,减轻对环境的污染。同时告诉学生大量废弃物长期倒入下水道后可能产生的隐患:制氢气的锌粒和废酸可能在下水道富集引起爆炸,重金属盐类对水质的污染。在学生中大力提倡“三废”的回收利用,如:废酸、废碱的中和处理和循环使用,重金属离子的沉淀转化法等。
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摘 要:随着人类环保意识的不断提高,在我国提出科学观以及可持续发展的大背景下,高校教育作为人才培养的基地,将科学发展观和可持续发展战略思想纳入高校人才培养机制中成为必然。绿色化学作为促进可持续发展的重要学科,应当积极应用于教学教育中,培养绿色化学人才,为可持续发展提供充足的绿色人才。文章主要叙述了绿色化学对高校教育的重要性及在高校中的应用。
关键词:理念;绿色化学;高校;化学教育
绿色化学,又称为环境无害化学、清洁化学,是利用化学的技术与方法降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与生产,使设计的化学产品或过程更加环保,是一门从源头上减少污染的化学。绿色化学不管是在工业化学、生态化学还是化学教育中都有着重要的意义。化学教育作为培养化学人才的首要途径,将绿色化学应用到高校日常教学中,是培养绿色化学人才、环保型人才、节约型人才的主要方式。
一、绿色化学在高校化学教育中的重要性
1、绿色化学教育是绿色科技发展的重要基础
绿色化学必将推进绿色能源工业、绿色农业的发展,因而可知,绿色化学在绿色科技的成长中扮演着重要的角色,绿色化学的应用,提高了高校培养人才的质量,成为绿色科技发展的主要根基,也是顺应我国可持续发展战略的重要表现。
2、绿色化学是高校化学教学的重要组成部分
高校化学教育课程不只是传授学生化学知识、指导实验,高校化学教育旨在培养综合性、创新性人才。随着国家可持续发展战略的实施,各高校加倍重视绿色人才的培养。将绿色化学融入高校化学课堂中,对完善、优化高校教育教学有着重要的意义,是当下高校改革的重要部分。例如,在化学实验中选用绿色材料,化学废物利用、尾气收集无害化处理等,大力提倡微实验,提高化学教育教学水平。
3、绿色化学能够有效提高大学生绿色意识
人的意识是具有能动作用的`,具备良好的绿色意识能够更好地从行动上保护环境,维护环境的可持续发展。在学习绿色化学的过程中,不仅要在常识和技术上绿色化,更要在思想上意识到试验绿色化的重要性才能有效地在日常的行为中体现绿色化,才能通过绿色意识指导绿色行为。
4、绿色化学是当前高校化学教育发展的需要
随着环境污染的不断加剧,社会在保护环境、促进可持续发展方面的呼声日益激烈。在这样的大背景下,化学教育更应该适应当下市场需求,走绿色道路,因此绿色化学符合高校化学教学、培养新型人才的需求。
二、绿色化学在高校化学教育的应用
1、绿色化学在高校化学课堂中的应用
课堂是大学生学习成长的主要场所,教师所采取的教学方法、教学理念等都对学生的学习有着直接影响。在教学理念上,化学教师必须树立良好的绿色化学理念,将理念贯彻到实际的课堂教学中;在案例分析上,列举具备绿色化学的例子进行案例分析,使学生充分认识绿色化学的作用;在行为操作上,教师在进行试验演示过程中采用绿色化学材料,回收有害气体,实现废物循环利用等。
2、绿色化学在高校化学实验中的应用
化学实验是化学知识传递过程中必不可少的一个重要步骤。高校化学教育中,每一个学生都在进行不同的实验,因此会产生大量的化学垃圾,对环境造成严重的影响。微实验便是绿色化学应用在化学实验中的典型例子,微实验强调规模小、简单化、用料少、效果好,在实验中减少使用化学材料,回收利用化学反应物等都是绿色化学所提倡的,是应用绿色化学的重要表现。
3、绿色化学在高校课题中的应用
高校课题中,特别是化学课题,通过钻研学习课题能更好地发现问题、分析问题、解决问题,是众多化学成果诞生的地方。传统的课题不仅消耗资源,同时造成环境的污染,研究者为了得到成果并不在乎过程所消耗的人力、物力,也不在乎是否造成污染,属于粗放型课程。然而绿色化学促使化学课题转向环保、节约、可持续的集约型课题。绿色化学促使转变课题观念,注重绿色环保;在原料上,使用绿色原料,减少课题过程中产生的污染;在规模与次数上,逐渐实行微实验,提高效率,减少实验次数。将绿色化学应用到化学课题中,是从根源出发,从开始到结束均采用绿色技术,达到环保目的。
4、绿色化学在大学生练习实践中的应用
身为材料化学专业的学生,往往需要外出进行化学检测,如污水检测、水泥性能检测以及高分子材料检测等一系列的练习与实践,这一类的练习实践需要绿色化学技术作为支撑。将练习实践中出现的污染问题运用绿色化学进行分析,并提出有效的治理办法。例如有污水净化、高聚物降解、粉尘吸收等。
化学教育的目的主要是培养适合社会发展需求的化学人才,当前社会对于绿色人才、绿色技术的需求量非常大。绿色化学在高校化学教育中的应用是顺应社会发展的需求,是促进国家可持续发展的重要表现。
参考文献:
[2]朱时清.绿色化学[J].化学进展,20xx,12(4):411-414.
[3]袁爱群.高校化学实验的绿色话[J].广西民族大学学报(自然科学版),20xx(3):6-7.
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一、发展微型实验
化学实验的污染主要来自于化学反应的生成物和化学实验的药品残留,如果在进行化学实验的过程中,在不影响实验效果的情况下,对实验进行改进,减少实验药品的用量,使得实验微型化,这样自然有利于降低实验的污染。所谓微型实验,其核心内容就是实验药品微量化、实验器材微型化。一般来说,在微型实验中,其药品的用量仅仅相当一般常规实验的十分之一,最少甚至能达到千分之一,由于药品用量的明显减少,从而使得微型实验中所产生的污染也大大减少。不仅如此,由于药品用量减少,其相应的水电等能耗也会大大降低,并且也使得爆炸、燃烧等实验的.危险性降低了很多。关于微型实验,在国际上已经有了比较多的经验,然而,微型实验在我国来说还是一个比较新的课题。我们可以在日常的化学教学中,多花一些时间和精力去研究和改进化学实验,努力推进实验的微型化,降低实验教学的污染成本。
二、改进化学实验
在化学实验中,有些实验药品产生的污染物较少,或者产生的污染物便于处理,而有些药品在实验时产生的污染很大,并且处理的成本也非常高。因此,我们可以想办法改进实验以降低实验造成的污染。例如,对于一些污染较为严重的化学实验药品,我们可以想办法寻找一些更加环保的替代品。
三、注意实验药品的回收和利用
在过去的化学实验中,我们通常会把实验残留药品经过简单的处理,然后丢弃掉,但事实上,很多化学实验的残留药品,生成的废液废渣等是可以重复利用的,例如,在用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的实验中,很多人在得到氯气以后,就会把实验的废弃物直接丢掉,然而,事实上,二氧化锰是可以重复利用的,如果直接丢弃,不但会造成环境的污染,同时也造成了一定的浪费。因此,在实验结束以后,我们要注意对实验药品的回收和利用,这样,在减少污染的同时,还可以降低实验成本。
四、适当开展多媒体模拟实验
随着计算机信息技术的普及,以该技术为核心的多媒体工具开始越来越频繁地走进化学课堂。通过多媒体工具,可以改变传统的化学课堂教学模式,其中就包括实验教学。在化学实验中,有了多媒体工具以后,一些不具备实验条件的化学实验就可以通过计算机进行模拟实验。教师可以从网络上下载一些视频,把他们同Flash动画结合起来,这样,通过计算机技术,就可以给学生模拟出整个实验过程,使得学生通过多媒体工具来观察实验现象、总结实验规律、了解实验原理。这样一种依赖多媒体工具的模拟实验不但是一种零污染的绿色实验,同时,这种模拟实验相较于传统实验还有很多自身的优势。虽然模拟实验有很多的优点,但是,我们也不能用模拟实验完全取代传统的实验,毕竟,很多的知识和能力的培养还需要在亲自动手的传统实验中才能够获得。
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摘要:为了实现化学实验的绿色化, 需要从不同方向入手, 例如师生绿色化学意识的培养、实验室的管理方式、实验内容以及实验废弃物的处理等。本文中笔者就针对当前高校无机化学实验的绿色化问题展开了一系列探讨, 以备参考。
关键词:无机化学实验; 绿色化; 研究;
随着环境问题的日益严重, 人们的环保意识逐渐提高, 在高校化学教学工作当中, 无机化学实验的绿色化已经发展为一项重要的课题。
1、关于绿色化学的简要介绍
在教育工作中的绿色化学意思就是在制造与应用实验室化学品的过程中以环保意识保证相关原料的有效利用, 尽可能地减少危险及有害化学品的应用, 同时防止有害废弃物的产生。本着绿色化学的观念进行高校化学实验的创新和改革目前已经成为高校化学教育工作者所遵循的共同目标之一。
在实施绿色化学的过程中需要将很多问题予以有效解决, 例如如何进一步控制实验污染物的产生、如何进行化学实验设计以促进资源的节约和降低对环境造成的影响、如何将绿色化实验教学理念更好的融入到高校化学实验教学当中等。
2、实现高校无机化学实验绿色化的有效途径
2.1、培养绿色化学意识
教师在组织学生参与化学实验的过程中, 应将绿色化学理念贯穿于整个教学活动当中, 传授绿色化学知识, 渗透绿色化学理念。
在着手实验操作之前, 教师应引导学生本着绿色化原则进行实验方案设计、实验准备、实验仪器的清洗以及废物的绿色化处理等。积极鼓励学生发挥自身对于绿色化学的主观能动性, 结合项目教学法开展综合性和设计性实验, 使每一名学生都能够参与到各环节的实验操作中, 培养和加深绿色化学意识。
2.2、本着绿色化学理念完成实验准备工作
为了提高课堂实验的时效性, 需要做好实验的准备工作。尤其是物质性质鉴别试管实验需要用到的化学药品, 若是准备工作中缺乏绿色化学意识, 没有做好试剂等的少量化、精细化准备, 必将会导致相关材料的浪费, 同时也会加重对环境的污染。所以一定要将绿色化学理念融入到实验准备工作中, 从源头方面控制污染程度。
2.3、本着绿色理念进行实验室的管理工作
以进一步加强对高校实验室的管理工作为目的, 各高校应制定专项管理制度, 并将绿色实验室的理念融入其中, 分别对实验仪器、实验药品及实验试剂等的管理制定相应的管理标准, 同时以管理制度的形式促进教师对于绿色化学实验的基本思想和基本知识技能的掌握, 并自觉地运用这些知识技能实现化学实验的'绿色化。
2.4、本着绿色理念进行实验教学内容的革新
应针对实验教学内容进行整合, 在保证学生实验技巧的基础上适当的删减和削弱污染及毒性较大的实验内容, 或者是将其利用其它同等作用的元素代替。
为了促进药品及实际的循环使用还可以合理安排具有一定关联性的联合实验, 通过这种方式实现化学试剂及药品的优化配置, 降低污染物及有毒产物的形成, 逐步实现无机化学实验的绿色化改革。
2.5、发展微型化实验
该实验方法主张环保理念, 实验中只需要少量的试剂及药品, 并将其置于微型化容器中发生反应, 因此比较适合实验操作复杂、污染及毒性较大的化学实验当中。高校无机化学实验当中多数内容都涉及到元素的反应性质, 化学试剂用量较大, 种类较多, 因此实验产生的废弃物质也比较多。
应用微型实验不但利于实验成本的控制, 还可以通过试剂及药品用量的控制而减少实验废弃物, 降低污染, 同时还促进了学生绿色化学实验意识的形成。
2.6、实验废弃物的绿色处理
高校无机化学实验的废弃物中只有少数固体废物及废气, 多数都是具有强腐蚀性以及毒性的液体物质, 若是将其随意处理会对排放管道及自然环境造成很大的损害, 因此应实施废弃物的绿色处理。
首先, 应做好分类回收, 虽然高校无机物理化学实验所形成的废弃物具有一定的复杂性, 可实际上这些废弃物都属于我们所熟知的种类, 我们可以将其进行归类搜集并将其放置于各自的回收容器当中, 贴好标记进行集中处理。这里一定要注意将废液容器放置于通风且不易刮碰的位置, 实施阶段性检查, 防止遗漏处理。
其次, 应注意区别处理。废液在回收处理之前需要判断其具体性质, 掌握化学废液的简单处理办法。可以将碱性废液与酸性废液进行中和, 保证中和后废液的p H值在7左右, 排放后进行反复冲洗。如果是具有毒性的金属盐类废液, 应根据废液成分选择相对应的沉淀法, 将所得沉淀物质予以安全保管, 集中送到对应的危险品处置点进行处理。针对实验产生的有机废弃物, 如果可以进行循环利用则应进行简单处理, 若没有再利用价值则进行集中统一焚烧。针对一些具有挥发性的废液, 例如四氯化碳及氯仿等, 为了防止挥发作用, 应在容器口的部分覆盖一层水。如果废弃物没有循环利用价值, 同时又不可进行焚烧处理, 例如戊醇等则应通过吸附法降低戊醇浓度, 达到相应标准后再将其排放。
再次, 循环利用。高校无机化学实验所产生的废弃物中, 一部分经过处理即可成为其他实验的材料, 例如在实验中产生的乙醇废液, 可以通过蒸馏处理而提高乙醇净度, 用于酒精灯的燃料。再例如, 高校化学实验中应用较多的铬酸洗液, 如果该材料失去效用后可以将其浓缩冷却处理, 然后加入高锰酸钾反应形成二氧化锰, 沉淀后即可进行循环利用。
2.7、化学实验教学与多媒体技术教学相结合
随着科学技术的不断发展, 多媒体技术被广泛应用于各行业领域的发展过程当中, 并取得了显着的效果, 高校的无机化学实验教学也可以与多媒体教学技术相结合。以往的无机化学实验中需要学生对一些比较稀有珍贵的药品及毒性较大的试剂等进行实际操作, 由于学生实验技术不成熟, 难免会造成资源浪费的问题, 甚至会受到药品毒性作用的影响而对其身体健康造成威胁。将实验教学与多媒体技术相结合即可完成实验教学的“零排放”、“零污染”。
例如, 在进行主族金属和非金属元素的性质实验活动过程中, 需要应用多种试剂, 操作程序复杂, 而且要接触汞盐、砷化合物等剧毒药品, 实验操作的危险性较大, 实验所需时间较长, 实验产生废弃物的处理难度较大。在这种情况下, 应用多媒体的辅助教学功能就可以将这一实验的过程制成教学课件播放给学生, 将实验操作中的每一个环节都详细的展现出来, 具体包括操作步骤、所用药品及反应原理等, 以此避免学生受到有毒药品的影响, 降低污染问题, 实现实验绿色化, 同时还可以通过直观、生动的表现形式加强学生对相关知识的掌握程度, 熟悉元素及化合物的化学性质, 除此之外还可以进一步激发学生对于化学实验教学的兴趣, 促进教学效果的提高。所以, 将多媒体技术应用于高校无机化学实验的绿色发展模式中具有很大的可取性。
除了多媒体技术之外, 还可以应用超声波技术、微波技术等现代科学技术, 如微波消化、微波灼烧、超声催化等运用这些技术不但能减少环境污染、节约能源, 同时也可以帮助学生拓展知识获取范围, 摄取更多的化学知识。这些技术的引入对增强化学实验的绿色化有十分重要的作用, 因而是实现无机化学实验绿色化的一个重要途径, 具有广阔的发展前景。
3、结语
综上所述, 随着我国社会生产与人们生活水平的提高, 对环境造成的压力也随之逐步增大。高校无机化学实验的绿色化发展对环境污染的问题的缓解具有很大的意义。因此, 高校教师与学生应共同努力, 全面发展绿色化学实验模式, 在保证教学质量的同时降低对环境造成的污染, 为健康生活环境的构建贡献一份力量。
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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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“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。
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【摘要】
随着教育的不断改革与发展,高中传统的应试教育已经不符合时代的发展,高中教学只有进行教学手段的改革才能够培养出优秀的人才。由于化学的知识点是比较零碎的,因此成为很多学生学习的困难学科。高中化学已经由原来的理论为主,实验为辅,逐渐地改为实用性。化学具有了一定的实用性后,对于激发学生的学习兴趣和帮助学生理解化学知识都有着很大的帮助。高中化学教学的这些改变,需要高中化学教师在教学中给学生渗透一些具有创新性的教学理念,而绿色化学理念就是其中一种。本文分析了绿色化学理念在高中化学教育中的应用,为化学教学改革提供了有效参考。
【关键词】
绿色化学理念;高中;化学教育;化学实验
绿色化学理念是指尽量减少化学研究对于自然环境的污染。经济的迅速发展,使化学化工行业一直污染着环境,严重威胁着人民的生命安全。高中化学教师在教学中运用绿色化学理念,可以给学生宣传一些绿色环保的知识,让学生认识到保护环境的重要性,同时增加化学课堂的实用价值。
一、高中绿色化学教育的特点
绿色化学理念设计的方面是比较广的,既涉及了各种化学化工企业,也涉及了初中高中的化学实验,由此可见,绿色化学理念具有一定的包容性。而高中化学中最常用的就是化学实验,因此最需要注意的也是化学实验设计。实验的设计中不仅要重视环境污染的.问题,还要能够妥善处理化学产生的酸性气体、化学废液等。教师和学生在作实验的过程中,都应该具有绿色化学的理念,能够明确和废物对环境的影响,并且找出解决环境污染问题的有效方法。化学教师和学生只有坚持绿色化学的理念,并且把这个理念应用在化学实验课上,才能真正地使化学实验课起到环保的作用,为保护环境做贡献。把绿色化学理念应用到高中化学教学中,是把传统的化学教学分割为环境保护和应试两个部分,以此提高学生的科学文化素养,使学生对科技和经济的快速发展能够有理性的认识。当然绿色化学理念的应用,也将改变传统的化学教学方式,学生将会由原来的被动学习知识,变为主动地学习化学知识。
二、绿色化学理念在高中化学教育中的实施
(一)教师给学生在课堂教学中渗透绿色化学理念
教师是课堂教学的引导者,因此只有教师不断地把绿色化学理念渗透到化学教学中,学生才能深刻地理解绿色化学理念,才能够在化学实验课中考虑到环境问题。在传统的化学实验课上,教师主动给学生设计好实验内容,连接好实验器材,学生只是在一旁观察实验现象。这种实验教学方式是很难提高学生的动手操作能力的,也是很难让学生意识到绿色化学理念的重要性。因此,教师应该改变传统的实验课教学方式,让学生根据书本的要求自己设计实验内容,连接实验器材,最后教师给学生指出实验计划中的一些问题。例如:当在做实验的过程中废气、废液处理的问题上有一些错误时,教师就可以给学生全面的分析问题,然后指导学生进行适当的纠正。教师在指导学生改正错的过程中就能够增加学生对绿色化学理念的印象,从而把绿色化学理念传递给学生。例如:在制乙烯时,用氧化铝代替浓硫酸,可以减少硫酸对空气的污染。还有一种方式能够让学生树立绿色化学理念就是对常见的固、液试剂提出了限量要求,这样不仅能节约实验用品,也能增强学生对绿色化学理念的理解。
(二)合理地进行实验装置的连接
在实验之前,教师要对实验装置进行绿色控制,这样做的目的是减少化学污染,让学生树立绿色化学理念。例如:在二氧化硫的制取过程中,用硫酸和亚硫酸钠反应来制取二氧化硫,教师把尾气通入品红溶液中,品红溶液褪色,然后再用酒精灯加热,这时品红溶液的颜色又重新显现,给学生证明了二氧化硫的漂白性,这时这个现象同时证明产生了二氧化硫。教师通过做这个实验,不仅仅能够让学生更加仔细地观察实验现象,更是一种向学生传递绿色化学理念的有效途径,也是让学生践行绿色化学理念的方式。
(三)用绿色化学理念处理实验废物问题
在化学实验过程中经常产生很多的实验废物,主要包括:废气、废液,或者是药品的残余。这些实验废物的存在,不仅会严重污染环境,还会对人们的生命造成威胁,因此教师应该指导学生对化学实验废物进行科学处理,从而实现化学药品的循环利用。教师可以把化学实验中的一些可以利用的废物再进行二次化学反应,从而实现化学资源的可持续利用。将绿色化学理念应用在高中化学教育中可以实现化学课程教学的改革,能够使学生对化学知识产生浓厚的兴趣。因此绿色化学理念的价值是巨大的,是值得高中化学教育采用的。教师在教学过程中应该不断转变教学观念,创新教学方法,来改变当前化学教学中存在的一些问题。相信绿色化学理念的使用可以实现高中化学教学创新性的发展。
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