綠色化學應用范文

時間:2023-11-30 17:30:27

導語:如何才能寫好一篇綠色化學應用,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

綠色化學應用

篇1

關鍵詞:綠色化學;大學化學;應用

中圖分類號:X13 文獻標識碼:A

引言

隨著社會的不斷進步,人口數量急劇增加,面對資源的不斷消耗,人均資源占有量日益減少,此外,人類生活中排放的大量生活污染物和工業生產中產生的大量工業污染物使人類生存環境迅速惡化。化學品及其生產過程對環境造成的污染不容忽視,嚴峻的資源匱乏及環境污染為化學工作者帶來了前所未有的挑戰。自20世紀90年代初,綠色化學受到越來越多的關注。當今國際化學科學爭相將綠色化學視為化學研究的前沿和熱點,綠色化學已成為實現我國經濟可持續發展急待解決的重大科技問題。普及綠色化學知識,灌輸綠色化學思想,最有效的方式是將綠色化學引入大學化學教育體系。目前,我國已將綠色化學教育作為大學化學教育的重要組成部分帶入大學化學課程中。

1綠色化學的內涵

綠色化學(Green Chemistry)是指在制造和應用化學品時,實現原料的充分有效利用,消除或避免廢物的產生,避免使用有毒、危險的試劑,建立環境友好的生產工藝,使化學工業實現可持續發展。

綠色化學的核心內容是原子經濟性,理想的原子經濟性反應是原料分子中的原子全部(100%)轉變成所需要的產物,不產生廢物或副產物。綠色化學具有以下顯著優點:(1)從經濟觀點看,綠色化學合理利用資源和能源,符合可持續發展的要求;(2)從環境觀點看,綠色化學以廢物零排放為目標,力爭從根本上消除環境污染;(3)從科學觀點看,綠色化學與社會發展相適應,在傳統化學的基礎上進行了創新。

2綠色化學在大學化學教育中的應用

綠色化學作為一種指導思想,更是一種教育手段,將綠色化學的理念帶進高校化學教育的課堂,引入的不是一門獨立的學科,也不只是一種先進的概念,而是通過廣泛的宣傳教育,通過將綠色化學作為一門普及的課程,培養學生自主的綠色化學意識。綠色化學教育可以培養和增強學生的環保意識,激發學生的學習興趣和創新能力,從而對學生價值觀、人生觀的形成均產生積極的影響。大學化學教育工作者首先應該結合實際情況,在化學教育過程中融入綠色化學理念,使學生在掌握基本化學原理的同時,能夠主動運用綠色化學的思維去處理問題,成為更能滿足社會可持續發展需要的綠色人才。

首先,綠色化學由于具有成本低、轉化率高、環保等特點,已在無機合成化學中得到廣泛應用。如通過熱化學循環分解水制備氫氣,利用核能或太陽能進行大規模、無污染制備氫氣;水熱/溶劑熱合成是無機合成最好的方法之一,其具有密封,原料不泄露,不會造成環境污染,低碳等優點,如利用水熱/溶劑熱合成微孔材料及功能粉料等。

其次,有機化學教學應從綠色化學的角度考慮,從以下方面著手:(1)目標產物綠色化;(2)反應條件綠色化;(3)單一反應的原子利用率;(4)反應試劑綠色化。如烯烴和溴的加成反應可在陽光的引發下完成,太陽輻射能是一種無污染的綠色能源,能夠直接利用太陽輻射能是綠色化學家們所追求的,也是解決目前資源有限、環境污染及全球變暖等問題的根本出路。

3綠色化學在化學實驗教學中的應用

化學實驗綠色化是21世紀大學化學實驗課程改革的重點方向。針對我國高等院校實驗教學中普遍存在的環境污染問題,我國大學化學實驗教學中需要開展以綠色化學為理念的實驗體制,體現了環境保護和綠色化學的要求。

(1)培養學生綠色化學新理念

教師在化學實驗教學中,應有意識地將綠色化學的理念和可持續發展觀借助教學過程傳遞給學生,在潛意識中為學生注入綠色化學的思想,讓學生真正了解綠色化學,意識到綠色化學對于保護人類、資源及生存環境的重要性,讓學生從內心牢固地樹立綠色意識,在生活及今后的工作中自覺地養成環保習慣。

(2)改進常規實驗方法

在達到實驗目的的基礎上,將常規實驗按照一定的比例縮小。既減少了試劑的用量,降低了實驗成本,又可以減少“三廢”物質的排放量,另外還節省了資源,減少了對環境的污染。設計綜合性實驗。將多個實驗按照實驗的內在聯系有機地串聯起來,將上一個實驗的產物作為下一個實驗的原料,合理利用實驗產物,減少產物的處理工作,既可以減少重復性實驗操作,縮短實驗時間,也可減少污染物產生的數量。通過以上兩個簡單的方法可以實現化學實驗綠色化,另外還可通過多媒體教學等手段實現化學實驗的綠色化。

(3)積極處理“三廢”

針對實驗中產生的廢水、廢渣、廢氣,采取相應的措施進行處理,例如每間無機實驗室均需安置一個專門的廢液收集桶或廢渣收集處,在實驗過程中統一收集,實驗結束后統一處理;針對廢氣可以通過安裝正壓送風系統,有效地處理實驗過程中產生的廢氣。

4綠色化學課程的設置

化學教育工作者不僅要關注自己的教學任務,還應當時刻注意收集國內外最新的綠色化學信息和成果,充分挖掘和利用教材中的相關內容進行剖析,做到與時俱進,使課程內容新穎,將綠色化學融入理論教學中,時時刻刻以的思想指導教學。培養學生節約資源和能源、保護環境的意識,從思想教育和技術教育兩方面對其進行教育。

化學、化工類專業學生具有較好的化學基礎知識,對于這部分學生可以通過開設綠色化學必修課,不僅僅讓學生了解綠色化學,更重要的是在實際生活中能夠運用綠色化學的理念。對于非化學、化工類專業的學生應開設綠色化學公共選修課,主要學習綠色化學的科學思想、灌輸綠色化學理念,讓其養成綠色化學意識。

結語

綠色化學作為一種全新的概念,從防止污染和節約資源的觀點對傳統化學進行了重新審視,并在傳統化學的基礎上進行改革,與單純的環境保護不同,綠色化學是對人類與環境友好的化學。高等學校的化學教育目的是為國家培養和造就化學高層次的人才,面對化學由傳統化學向綠色化學邁進的新變革,化學教育工作者應在大學化學教育中時刻體現綠色化學思想,培養學生的綠色化學理念,培養具有綠色化學意識的化學人才。

篇2

【關鍵詞】高中化學 綠色化學 化學教學

中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2013.12.039

每一件事情都有其雙面性,科學發展也有其雙面性,一方面促進社會飛速發展,提高人們的物質生活水平,在經濟發展的同時,也造成了一定程度的環境破壞。據有關部門調查研究表明,一年內世界各國排放的有害物高達4億多噸,嚴重威脅了人類社會的生存環境。通過化學知識的運用,能不能創造出高收益低污染的制造工藝?為此,人們提出了走“綠色化學”之路的理念,“綠色化學”為解決環境污染問題帶來了新的希望,同時也為化學學科的發展創造了機會。我作為一名高中化學教師,有多年的化學教學經驗,本文就綠色化學思想在高中化學教學中的應用展開論述。

一、綠色化學定義

根據美國《綠色化學》這本雜志對綠色化學下的定義:綠色化學是指在生產和使用化學產品時,能夠對原料進行有效利用,最大限度地減少和消除廢物。

綠色化學教育旨在化學課堂教學過程中要以綠色化學思想作為指導思想,將化學與人類社會的可持續發展緊密結合起來,最大限度地培養學生的環保意識與綠色意識,將人類社會的可持續發展與環保意識內化為學生的觀念,植根于學生心中,提高學生的綜合素質。

二、高中綠色化學教育獨有的特性

現代高中化學教育不僅僅要傳授給學生基本的化學知識,更要通過化學教學提高學生的綜合素質。既要讓學生熟練掌握化學原理、化學規律,化學能夠為人類社會提供哪些服務,還要教會學生通過化學知識的運用,達到趨利避害的目的。綠色化學理念應該成為學生高尚道德情操的重要組成部分,指導學生的學習與工作,無論學生做什么事情都以保護自然環境與改善生態環境為己任。

對高中學生進行綠色化學教育,要采用有效手段,既要將化學教育納入“環境保護”體系,又要將化學教育納入高考課題,讓學生對科技有更加深刻的理解,正確認識科技進步與經濟發展之間的關系,讓學生學會用可持續發展的眼光來看待問題,以“保護環境”為前提,對自然環境進行改造。

三、以教材為主要陣營,對學生開展綠色化學教育

對學生開展綠色化學教育,要以教材為根本出發點,尤其是新化學教材含有大量綠色化學知識,很好的體現了綠色化學觀念,教師要將其充分運用于教學中。

為了適應時展的要求,新化學教材在編寫過程中融入了大量的綠色化學教學內容,其中不乏生動的例子,能夠有效提升學生的綠色化學意識。教師在課堂教學過程中,要注重對學生進行正確的引導,讓學生認識到綠色化學的重要性,樹立學生的綠色化學理念。

四、將綠色化學思想滲透到化學實驗教學中,提高學生的環境保護意識

隨著綠色化學理念的不斷深化,《化學課程標準》明確提出化學實驗也要綠色化。化學實驗綠色化既是時展的要求,也是化學學科發展的需要。綠色化學思想要滲透在不同化學模塊實驗中,借以培養學生的可持續發展意識。化學實驗具有很強的可操作性,因此,更能有效培養學生的綠色化學意識。

通過化學教學培養學生的科學素養是化學新課程強調的重點,重視實驗方案設計是化學實驗的一大特點,要想在化學實驗過程中有效滲透綠色化學思想,就要將綠色化學理念貫徹到實驗方案設計過程中及學生的實際實驗過程中。例如:教師在指導學生做化學實驗過程中,要提示學生此項實驗對環境保護會產生何種作用,學生在實際生活中怎樣有效運用此實驗才能產生良好的環保效果等。學生親手實踐并受到有效指導,能夠有效培養學生的綠色化學意識。

五、通過培養學生的化學學習興趣,提高學生的綠色化學意識

對學生進行綠色化學教學,提高學生的綠色化學意識的前提是培養學生濃厚的化學學習興趣。興趣是最好的老師,不管做什么事情,只要有興趣,就會產生不竭動力,取得良好成果。學習是一項復雜勞動,在學習過程中還會遇到很多困難與挫折,如果沒有興趣的指引,很難取得豐碩成果。

培養學生的綠色化學意識,首先要讓學生對化學學習產生濃厚興趣,在興趣指引下,學生對化學知識進行深入研究,真正認識到綠色化學的重要性,并將綠色化學理念內化為自己的思想,指導人生各個階段的實踐活動。

六、提高教師的綜合素質

在高中化學課堂教學過程中有效應用綠色化學理念,首先要提高教師的綜合素質。教師在課堂教學中發揮著重要的作用,同時對學生的思想也產生重要影響,因此,教師綜合素質的高低直接關系到學生的認識水平。綠色化學理念是一種新的化學理念,是為了有效解決人類社會發展過程中遇到的問題而提出的,因此,不管是對學生還是對教師,綠色化學都是一個新生事物。為了給學生提供有效指導,教師首先要對綠色化學理念進行深入學習,掌握其內涵,不斷提升自身素質,只有這樣才能為學生提供更好的指導。

七、通過課外實踐提高學生的綠色化學意識

篇3

關鍵詞 硫酸銅 過氧化氫 氧化劑 結晶方法 綠色化學

五水硫酸銅的制備是無機化學中的一個綜合性制備實驗,該實驗涉及加熱、蒸發、結晶、提純等無機化學實驗基本操作,適合考察學生的綜合實驗素質,故常被高校化學實驗課所青睞。由于銅是一種不太活潑的金屬,在一般情況下不能與稀硫酸反應,故該實驗必須加入適當的氧化劑才能順利進行。

1 現有制備方法的分析

1.1 常見氧化法

1.1.1 硝酸氧化法

以濃硝酸為氧化劑,分多次逐步加入到銅屑與稀硫酸的混合物中,加熱,使反應進行[1,2]。其反應原理如下:

3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO+4H2O

在硝酸氧化法中,會產生大量有毒的NO氣體,即使實驗在通風櫥中進行,也會對環境造成嚴重污染,影響師生身體健康。

1.1.2 空氣氧化法

以空氣為氧化劑,先將銅屑高溫灼燒成氧化銅,再使其與稀硫酸反應生成硫酸銅[3,4]。反應原理如下:

2Cu+O2=2CuO

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

在空氣氧化法中,灼燒時間長達20 min,不僅浪費了大量能源,而且銅屑氧化反應往往進行的不充分,有一定量的銅屑不能完全被氧化,使硫酸銅產率下降。

1.2 結晶方法

幾乎所有實驗教材中均采用冷卻硫酸銅熱飽和溶液至室溫的結晶方法,原因是硫酸銅的溶解度隨溫度變化較明顯。但五水硫酸銅在室溫時溶解度依然較大,其20℃時溶解度是100℃時的28%,30℃時溶解度是100℃時的33%。因此,即使在析出晶體后的母液中,仍然含有相當量的溶質,造成產品損失較多。硫酸銅的溶解度如表1所示。

筆者在夏天較高氣溫下做該實驗時發現,直接降溫結晶析出的硫酸銅晶體不多,效果并不理想。

2 改進方法

2.1 過氧化氫氧化法

2.1.1過氧化氫的強氧化性

過氧化氫在酸性條件下具有較強的氧化能力,φH2O2/H2O=1.763 eV,且其還原產物是水,不會給反應體系引入其他雜質,因此是一種比較理想的綠色氧化劑。以H2O2為氧化劑的反應原理如下:

Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O

2.1.2 類Fenton試劑的形成

H2O2和Cu2+可以形成類Fenton試劑體系,而類Fenton試劑可以產生氧化性極強的•OH,其產生過程如下[5,6]:

Cu2++H2O2k1CuOOH++H+

CuOOH+k2Cu++1/2O2+•OH

Cu++H2O2k3Cu2++•OH+OH-

Cu++•OHk4Cu2++OH-

•OH的產生對銅的氧化起到了一定的促進作用,可以使銅的氧化速率大大加快。

2.2 乙醇―水體系結晶法

由于在無機鹽水溶液中加入能與水混溶且極性較小的溶劑通常可以降低無機鹽在水中的溶解度,故本實驗采取在硫酸銅熱飽和溶液中加入適量乙醇的方法,以促進硫酸銅晶體的析出。但乙醇不宜加

入過多,否則得到的硫酸銅晶體將會非常細小,且晶形不規則[7]。由于乙醇在溫度較高時揮發性較強,因此,一般以加入1.1~1.2倍體積的乙醇為宜。

3 實驗操作

稱取3.0 g銅屑于100 mL燒杯中,加入10 mL10%的Na2CO3溶液,加熱煮沸,除去銅屑表面油污。傾去堿液,用蒸餾水將銅屑洗凈(若用銅粉可省去堿洗的步驟)。在盛有銅屑的燒杯中加入18 mL3 mol/L的H2SO4,水浴加熱,控制溫度50℃左右,在20 min內緩慢滴加10%H2O2溶液,直至銅屑幾乎完全溶解。反應過程中可見少量微小氣泡,共消耗H2O2溶液約20 mL。充分反應后,逐滴加入0.5 mol/LNaOH,并不斷測試溶液pH,直至溶液pH=4,抽濾,棄去不溶性雜質。然后將濾液轉移到蒸發皿中,逐滴加入1 mol/LH2SO4,調節溶液pH=2。水浴加熱至液體表面有晶膜出現,停止加熱。加入約1.2倍體積的乙醇,冷卻至室溫,抽濾,稱重,計算產率。

注意在添加乙醇的過程中,應先加入2 mL乙醇,并充分攪拌,然后逐漸加快添加乙醇的速度,防止溶液極性突然降低而造成硫酸銅晶核大量析出。乙醇要在5 min內加完。這樣操作既可以有效阻止無定形硫酸銅粉末的產生,又可以減少乙醇在溫度較高時因揮發而造成的損失。

實驗數據如表2所示:

4 結語

根據以上數據,可以得出結論,以過氧化氫為氧化劑,并加入乙醇結晶的方法產率最高,產品外觀為藍色,晶形較完整,符合實驗預期目標。雖然該法的藥品成本略高,但整個實驗過程既不會給產品引入新的雜質,也不會造成環境污染或能源大量浪費,完全符合綠色化學理念,值得在廣大高校化學實驗課程中推廣和應用。

參考文獻

[1] 李生英,白林,徐飛編.無機化學實驗.北京:化學工業出版社,2007:269-272

[2] 侯振雨主編.無機及分析化學實驗.北京:化學工業出版社,2004:104-106

[3] 朱湛,傅引霞主編.無機化學實驗.北京:北京理工大學出版社,2007:231-232

[4] 周寧懷主編.微型無機化學實驗.北京:科學出版社,2000:186-189

[5] 徐夫元,守天順,陳英文等.中南大學學報(自然科學版),2007,38(3):480-485

篇4

關鍵詞:綠色化學工程技術;意義;應用

近幾年來,隨著化工技術的不斷發展,化學工程取得了重要的進步,但與此同時也產生了很嚴重的環境污染問題,進而使得化學學科的發展受到了一定的限制作用。為了很好地改善污染的問題,越來越多的人開始采用綠色化學工程技術,綠色化學工程技術的應用不僅減少了溫室氣體的排放,更有利于生態環境的優化,最重要的是,很好地推動了我國經濟的發展與進步。由此可見,探討綠色化學工程技術應用的具有重要意義[1]。

1應用綠色化學工程技術的意義

1.1有效減少溫室氣體的排放

近幾年來,隨著國民經濟條件的改善,越來越多的人都擁有了私家車,馬路上車的數量越來越多,車輛增加,車尾氣的排放量自然增加,空氣污染變得嚴重,進而產生了大量的溫室氣體,導致氣候變暖、冰川融化,還會引發臭氧空洞,造成氣候異常,進而使得我國的生活環境變得越來越差。而近幾年來,綠色化學科技的一項重點研究內容就是將對生態環境沒有污染的一些能源轉化為可利用的資源。如太陽能、風能、生物能以及地熱等。首先,這些新能源的使用可以節省現有的能源的消耗,其次,這些能源的使用可以減輕一定的費用,最重要的是,可以減少空氣中溫室氣體的排放,進而起到保護環境的作用[2]。

1.2推動國民經濟的可持續發展

經濟的發展是無限的,但是自然資源是有限的。倘若一味地開采以及使用自然資源,那么便會出現自然資源匱乏的現象,“物以稀為貴”,自然資源枯竭,資源的價格自然會上漲,導致經濟的發展受到一定的抑制作用。另外,隨著化工污染的加劇,化工產業的發展也逐漸受到了影響,且部分產業的進出口也受到影響,進而導致國民經濟得不到提升,發展受到抑制。

2綠色化學工程技術的應用探討

2.1在海水淡化的過程中應用綠色化學工程

水是人類社會活動的起源,也是人類生活的基本,沒有水,人類將很難生存,由此可見,水對于人類的生存的重要性,但是近幾年來,隨著工業污染的加重以及農業生產的發展,我國的水資源呈現嚴重匱乏的現象,為了得到很多的水資源,我們開始采取淡化海水的措施,而綠色化學工程技術在淡化海水的過程中扮演了很重要的角色。所謂的淡化海水,主要指的就是去除海水中的鹽水,得到淡水,傳統的環境下,很多人采用通過酸堿換去除鹽水,得到淡水的方法,這種方法雖然也可以實現海水的淡化,但是同樣會帶來另一種污染,進而使得環境污染情況加劇[3]。

2.2綠色化學工程技術在涂料生產中的應用

在中國,除了汽車尾氣的排放會嚴重污染空氣以外,涂料的制作也會產生很多污染,進而給環境帶來一定的影響。另外,在制作涂料的過程中,也會產生很多的廢料,這些廢料流入水中,一樣會給水帶來污染,且這些水一旦被人們所使用,將會引發很嚴重的后果,輕者產生健康問題,重者可能直接引發癌癥。綠色科技逐漸應用于許多工廠進行開發綠色產品。通過對工藝設備進行改造和優化,降低VOC,優化配置、清潔生產、使得污染最大限度降低。隨著無機礦物涂料、固體涂料、乳膠漆等綠色涂料的誕生,涂料生產正向著科技含量高、無毒無污染、產品更優的方向發展[4]。

3結束語

綜上所述,我們可以發現,綠色化學工程技術的使用不僅可以降低空氣中溫室氣體的排放,還可以促進經濟的提升,希望在與之對應的一系列的生產措施的建議下,無論是海水的淡化還是涂料的生產都能夠得到有效地改變,降低對環境的污染,提升對于綠色化學工程技術的有效利用,促進我國化學工程技術的可持續發展。

參考文獻

[1]王鑒,柳榮偉,陳俠玲.綠色化學推動分離工程技術的進步——綠色分離工程[J].化工科技,2008,(1):57-60.

[2]趙華成.綠色化學及其綠色系統工程技術與環境友好[J].化學教育,2007,(6):6-10.

[3]朱明喬,謝方友,吳廷華.綠色化學與技術在化學工業中的應用[J].化工生產與技術,2002,(4):27-30;51-52.

篇5

1.藥物化學實驗教學中實行“綠色化學”的意義

近幾年來,國內許多高校意識到在實驗教學過程中衍生出了一些對環境有害的化學產物,為解決這種問題所造成的弊端,都在積極探索“綠色化學”在實驗教學中的可適用性,并取得了明顯的成效。針對解決我國高等院校實驗教學中普遍存在的環境污染問題,以“綠色化學”為理念構建大學實驗課程新體制是一項有效的措施,體現了環境保護、可持續發展的教育理念m。我院藥物化學作為藥學相關專業的一門主要課程,實驗課占總學時的48%,因此實驗課在藥物化學的授課中占著近似一半的比重,是-門重要的學科。

藥物化學在實驗教學中所產生的“三廢”對環境造成相當大的污染,如廢液:貫穿整個藥物化學實驗課程中產生的各種殘液、廢酸、廢堿等是廢液的主要成分,污染物的種類較多。如殘渣:苯佐卡因合成中使用的重鉻酸鈉,富含重金屬的污染。對于以上這些未加處理的廢液、殘渣最常見的處理方式是直接倒進下水道中,這一行為會對與下水道相連的飲用水造成嚴重的污染,另外藥物化學實驗課中產生的如NO、H2S等有毒氣體對空氣也產生一定的污染。因此,為避免這些“三廢”的污染,需要切實可行的推進“綠色化學”的應用進程,保證藥物化學實驗教學與環境的相適應性。

2.“綠色化學”在藥物化學實驗教學中的應用途徑

2.1優化實驗方案

遵循“綠色化學”的宗旨,選擇毒性小的實驗,減少實驗中有毒溶劑和催化劑的使用,對藥物化學的實驗進行優化,改用毒性小,可操控性大的實驗來替代毒性大的實驗,對于相同作用的溶劑、催化劑,在實驗過程中盡量使用最無害的試劑。如苯妥英鈉的合成實驗中安息香的制作過程,若采用氰化鈉制 作,則會產生很大的毒性,氰化鈉本身是劇毒藥品,微量可致死;但是改用維生素B1和水制備安息香以后,毒性則會降低很多。這一改變不僅有利于對環境的保護,同時也極大的保護了操作者的安全。

改進實驗過程我院的藥物化學實驗課同時開課四個實驗室共計48組學生,每周循環4次。因此,在實驗過程中所產生的“三廢”對學生的健康和校園環境具有很大的危害。對此可以采取以下措施。

2.2.1藥物化學實驗課中試行微量或半微量的實驗

以微小量的試劑,在微量化的儀器裝置中進行化學實驗即微型化學實驗,其特點是保證實驗效果的前提下,減少試劑用量、縮短實驗時間、減少殘渣和有害氣體的產生、最終減少對環境的污染,將藥物化學實驗向綠色環保型實驗轉化[3]。如磺胺醋酰鈉合成實驗中,常規實驗中磺胺用量為17.2g,醋酐的用量為13.6mL,若采用半微量實驗,磺胺用量為8.6g,醋酸酐的用量為6.8mL。由此可以看到微量法中藥品的用量比常規實驗減少一半,所得目標產物大約在4~5g之間,這一改變既使最終產物能用于熔點測定,又滿足了實驗要求,從而達到了減少實驗污染的最終目的。

2.2.2在藥物化學實驗課中引進微波技術

微波是一種新型實驗技術,其反應速度比傳統的藥物化學實驗技術如油浴、電動攪拌等快數倍甚至千倍,具有反應條件溫和、操作方便、時間短、產率高、對環境污染小等優點。在藥物化學實驗教學中引人微波技術,不但能減少環境污染、節約化學原料,還有助于學生對先進實驗技術的了解,激發學生的求知興趣。這些先進技術的使用對確保化學實驗課程的綠色化有十分重要的作用,因而也是實現藥物化學實驗綠色化的一個重要方式。

2.2.3在藥物化學實驗課中引進多媒體教學

為避免對學生身體的傷害,對于藥物化學實驗中產生有毒氣體的實驗,例如:產生NO氣體的苯妥英鈉的合成實驗,可以采用計算機多媒體教學的方法進行,這類教學是通過文字、聲音、圖像、動畫等的相互交匯使用在不同的界面上,對實驗的原理、裝置、過程以及注意事項進行模擬演練。讓學生在電腦屏幕上做仿真實驗,這樣不僅能鞏固藥物化學知識,還可以利用動畫技術,將復雜的實驗原理生動地呈現在學生面前,對于激發學生的學習興趣、調動學生學習的積極性和對知識的掌握有重要促進作用W。而且,整個教學過程都沒有對環境的造成傷害,完全達到了“零污染”。

2.3有效處理實驗“三廢”

對于藥化實驗課中一些不可避免產生的“三廢”:如廢液,可在實驗室中分別設立“廢酸回收瓶”和“廢堿回收瓶”,并中和處理兩種廢液,蒸餾回收可用的溶劑,不能回收的則需統一管理對于富含重金屬的實驗殘渣如鉻金屬,可以采用還原劑(如鐵粉、亞硫酸鈉、二氧化硫等),在酸性條件下使&6+還原為&3+,后加入堿(如氫氧化鈉等),調節pH值,生成低毒的Cr(0H)3沉淀,分離沉淀,排放清液,用焙燒法處理沉淀,填埋處理后的鉻渣,避免二次污染而對于在藥化實驗反應中產生的有毒氣體,也可采用溶液吸附和固體吸附的方法處理,如NO可以在NaOH堿性水溶液中吸附、H2S氣體可以使用活性炭吸附。

3.前景展望

“綠色化學”作為綠色環保的理念,可持續發展目標的體現,需要被高校所接受和有效實行。國外一些發達國家的學校實驗室,在進行化學實驗時特別提倡“綠色化學實驗”并執行“綠色化學實驗”的“5R”原則。gpReject,拒用危險品;Reduce,減量使用;Recycle,循環使用;Reuse,重新使用;Regenerate,再生使用。遵從綠色化學的理念,減少實驗教學中對環境污染,是我們每個教學工作者的義務和責任,我們在培養學生理論知識的同時,也需要培養他們的綠色環保的概念,在實驗教學中貫徹執行環保措施,為環境保護,也為學生的健康樹立一道有力的屏障。

篇6

【關鍵詞】高中化學;綠色化學;課堂教學

所謂綠色化學,實際上就是指盡量減少化學研究對于自然環境的污染。不可否認的是,自建國以來,我國化學化工行業就一直污染著環境,冶金、橡膠等產業,將大量的重金屬廢液,富含硫、堿的廢液排入江河湖海,以及酸性氣體,含磷氣體排放到大氣之中,對自然環境造成了巨大的危害,即便現今科學技術進步,可是依舊無法對做出的損害進行有效的彌補。經濟發展,社會建設,決不能走先污染后治理的錯誤路線。因此,綠色化學理念被各化學化工產業所提倡,并且將綠色化學理念同可持續發展觀相結合,大力建設我國綠色化工產業,因此,國家需要具有綠色化學理念的人才,廣大高中化學教師,要在日常課堂教學中積極滲透綠色化學理念。

一、現階段高中化學對于綠色化學理念認識的狀況

綠色化學理念涉及到化學的方方面面,大到各種化學化工企業,小到初中高中化學實驗。高中化學中,最需要注意的就是化學實驗的設計,既重視環境污染的問題,又能妥善處理化學試驗中的酸性氣體、化學廢液、殘余藥品。在進行以上化學物質的收集、處理和保存時,無論是教師還是學生都必須時刻堅持綠色化學的理念,從源頭上分析化學廢物對環境會有哪些不利影響,找到合理的方法對其進行處理,或實現再利用等。這些都體現著綠色化學理念,對高中化學教學有著一定的促進作用。

二、如何在高中化學里滲透綠色化學理念

(一)教師要作為課堂教學的引導者,首先要對綠色化學理念有著一定的認識,只有教師在日常教學中給學生滲透綠色化學理念,學生才能在化學實驗課中考慮到環境問題,化學實驗課作為高中化學較為重要的教學手段,是化學課堂的關鍵。過去進行實驗教學時,往往是教師事先給學生設計好實驗過程,連接好器材,這之中,教師有關綠色化學的考慮,很可能被學生忽略。因此,筆者在進行較為簡單的化學實驗課時,往往不主動給學生設計實驗,而是讓學生根據書本要求,先自己設計實驗內容,鏈接器材,然后筆者再對學生設計的實驗進行考量,指出實驗計劃中的漏洞,如果學生在實驗廢氣廢液處理的問題上有著疏漏,教師給予適當的糾正,就能讓學生有著更加深刻的記憶,從而將綠色化學理念傳遞給學生。

比如,在進行《硫和氮的氧化物》一課,需要學生設計實驗收集二氧化硫氣體,很多學生之前做過制取和和搜集二氧化碳的實驗,因此,在設計實驗時也使用同樣的原理,卻忽視了二氧化硫作為酸性氣體對大氣污染強于二氧化碳,需要進行尾氣處理,二氧化硫對大氣的危害也是這堂課的重點內容,直到學生設計后續實驗的尾氣處理,以及二氧化硫凈化等實驗,有助于提高化學課堂教學質量,同時也能樹立學生的綠色化學理念。

(二)合理地進行實驗裝置的鏈接,是一個完整化學實驗進行的前提,在實驗前,化學教師對實驗裝置進行綠色控制,一方面能夠減少化學污染,更重要的是能夠起到示范作用給,讓學生樹立起初步的綠色化學理念。比如,在SO2的制取過程中,就可以用硫酸和亞硫酸鈣進行反應,來制取碳酸鈣和二氧化硫,為了證明二氧化硫融水后的強氧化性,可以將其通入品紅溶液中,品紅褪色,在用酒精燈加熱,品紅溶液重現顯色,這就證明制取的是二氧化硫。這樣設計實驗,不僅實驗現象明顯,而且能夠很好地處理實驗廢氣,向學生傳遞了綠色化學的理念,幫助學生樹立綠色化學意識。

(三)綠色化學應該設計化學實驗教學的方方面面,這其中也包括化學實驗剩余藥品以及實驗廢氣廢液的回收與循環利用。高中化學雖然依舊是化學基礎內容,不過正是這種基礎內容,往往只在乎比較寬泛的化學概念、實驗現象,忽視了實驗細節,比如副反應之類的對實驗產生一定的影響。盲目地設計化學實驗就必然會產生大量的實驗廢物,如廢氣、廢液,或者是藥品殘余過多等等問題。在過去,實驗室很可能認為高中實驗產生的廢物很少,而直接將這些化學廢物排放到空氣中,忽視了化學廢物對于大氣污染的持久性。因此,在高中化學實驗過后,應該妥善處理各種廢物,盡量實現化學藥品的循環利用。

比如,在《氨,硝酸,硫酸》一課中,實驗過后會殘余各種強酸,如果隨意處理很可能會腐蝕實驗室的排水系統,酸解后釋放的氣體也很有可能污染環境。因此,實驗教師應該選取合適的堿液對其進行中和,然后測定廢液的Ph,達標后才能進行排放。再者就是上述說的酸性氣體廢物,最好是能夠在實驗儀器的最后一個環節加入廢氣吸收液,將這些廢氣吸收,然后同樣用堿液進行中和,以防酸性氣體破壞大氣。只要高中化學教師在常規試驗中注重對化學污染的處理,就能給學生傳遞綠色化學的理念,從而促使學生形成較為良好的化學實驗習慣。

三、結語

當代社會,環保已經成了男女老少日趨關注的問題,高中是為社會輸送新鮮血液的地方,因此,高中化學教師有必要在學生思想中滲透綠色化學理念,推動高中化學的綠色發展。

【參考文獻】

[1]李慶華,羅軍,王宇茁,李文平,林培國.生物化學實驗教學中實施綠色化學理念的探討[J].吉林醫學院學報,2010(04)

篇7

一、科學利用替代品促使環境污染率降至最低從而落實綠色實驗目的

在高中化學實驗中有些反應物具有腐蝕性、復興以及易燃性,容易對學生以及學生的人身造成傷害,并會對環境帶來污染,因此學生可在化學反應過程中探究可以代替污染物的其他物質,從而減少有害物質對環境的污染程度,落實綠色實驗學習理念。例如,在化學實驗中較常應用到四氯化碳,因該物質具有易揮發特性,會對實驗操作者健康帶來一定損害,因此可在萃取實驗中選取一些對環境以及人身健康影響較小的有機溶劑,不僅可以使學生可以掌握萃取實驗方法,而且可以達到綠色實驗的目的。

二、啟用微型實驗學習模式落實綠色實驗

所謂“微型實驗”學習模式,是指按照科學化學反應實驗標準,結合一定比例將化學實驗制劑、設備以及相關反應物均降低至最低標準,從而使化學實驗在不影響實驗成果基礎上,落實綠色實驗目的。為了使“微型實驗”化學學習模式更加高效,可從以下幾個方面進行分析:一是學生在落實微型實驗前,應反復驗證微型實驗過程中所使用的化學用品反應質量的科學性,確保好、綠色實驗與化學反應正確性不發生沖突;二是學校應結合高中化學學習要求研制并采購一批微型實驗用品,將縮小的化學實驗用品應用在微型實驗中,從而使綠色環保的化學實驗反應計量可以得到更好的掌控,避免出現反復實驗以及錯誤操作等消極現象;三是合理控制化學反應時間。由于微型實驗采用的反應物數量較小,因此反應時間也應隨著縮短,從而保證卡化學反應結果正確性,并使學生觀察效率更高。由此可見,在高中化學實驗中應用“微型實驗”落實綠色實驗理念極為可行,因此學生??積極研究相關制度與規范,從而使高中化學實綠色實驗理念得以貫徹落實[1]。

三、科學減少化學反應物濃度實現環境保護目的

在進行化學實驗過程中反應制劑大多存在一定污染性,作為在化學反應過程中必不可少的原材料,為了使綠色化學實驗理念得以落實,在不影響反應結果的前提下,學生可引導學生將實驗制劑濃度減低,從而降低化學實驗廢物排放污染環境的機率,并使綠色化學理念得以貫徹落實。為了使化學反應結果在減少試劑濃度基礎上不會發生偏差,學生應反復推算反應結果精準性,并在整個高中階段化學實驗學習領域制定試劑濃度縮減執行標準,從而統一化學實驗操作步驟與反應標準,促使學生在系統性的化學實驗學習下不會影響學習結果的有效性。例如,高中化學學生在引導學生開展“銀鏡反應”實驗時,應結合客觀條件設計科學設計反應步驟與制劑使用量,將通常實驗反應中所用到的2%濃度的氨水與銀氨溶液降低到1%左右,由于并不會影響實驗實驗結果,并可以降低氨水與銀氨溶液排放對環境的污染程度,因此可采用該方法實現綠色實驗目的。再如,石蕊、品紅以及酚酞是高中化學中應用較為普遍的指示劑,因具有靈敏的變色反應,所以僅需少量制劑便可達成實驗觀察目的。基于此,學生可引導學生將反應制劑原有的0.5%--1%計量,縮減到0.1%--0.25%左右,從而達到綠色實驗目的,在縮減化學反應溶劑時,不僅可以落實綠色實驗目的,而且可以降低學校的化學實驗學習投入成本,從而使化學實驗學習達到可持續發展目的[2]。

四、高效落實實驗步驟且細心觀察降低重復實驗機率

化學實驗學習的目的是為了提高學生對化學的認知與動手實踐能力,然而為了落實綠色實驗學習理念,并培養學生勤儉節約的精神,我們學生并不能無休止的任由自己反復開展無用實驗,應盡量減少反復實驗現象,從而在落實學習內容的同時,使學生得以掌握化學實驗學習內容,并做到了節約化學實驗制劑與設備使用率的目的,從而得以落實綠色化學實驗。例如,學生在進行“實驗室制取蒸餾水”的掌握時,可先利用“微課”向學生演示化學實驗步驟,并借助圖片變現形式向學生明確實驗過程中應注重的反應重點,從而使學生可以更好的開展化學實驗,并在實驗過程中有的放矢,達到提高化學實驗效率的目的,由于學生動手實踐化學實驗的過程既高效又順利,不僅可以提高化學學習質量,而且可以有效落實綠色實驗的實驗學習理念。此外,學生在微課的引導下,對化學實驗自主進行準備、組裝、操作以及觀察實驗結果的過程,還可有效培養學生分析問題、理解問題以及細心觀察等能力,有利于培養高中生的綜合素質,符合新課改創新學習理念的最終目標[3]。

篇8

 

宿遷市作為江蘇省最年輕的二級市,自1996年建市以來,社會經濟穩步發展。近年來,更是憑借得天獨厚的地理優勢,大力打造朝陽產業—旅游業,并取得了令人矚目的成績,自2013年起,隨著中國宿遷駱馬湖四項國際戶外運動精英賽的舉辦、江蘇微旅游推薦的江蘇最美騎行路線—三臺山森林公園路線的出爐、以及三臺山森林公園生態旅游景觀開發項目獲得2015年“全省旅游創新發展優秀項目”、三臺山森林公園入選“江蘇十大新景區”、包含三臺山森林公園在內的“楚漢文化宿遷生態休閑二日游線路”獲評“江蘇十條新線路”,宿遷迎來了旅游業發展的黃金時期,2015年“十一”黃金周,七天累計接待133.6萬游客,2016年黃金周的奧地利維也納輕歌劇交響樂團、呂思清、廖昌永、李玲玉等云集的“衲田花海音樂節”及其他彰顯地方特色活動的舉辦,對宿遷旅游業來說,既是機遇又是檢驗和挑戰,它對宿遷旅游業的服務質量提出了全新的要求,也對旅游從業人員的職業素質、英語水平提出了新的要求,而作為江蘇省聯合職技院宿遷分院(宿遷高等師范學校)旅游管理專業,理所當然地承擔了為宿遷旅游業培養合格人才的重任,而如何適應宿遷旅游業的涉外旅游需要、提升學生的綜合素養及英語學習水平,更好地服務地方旅游業,成為旅游英語教師的所要思考的重要問題。

 

一、旅游英語教學現狀

 

(一)教材方面,自2012年江蘇省聯合職技院宿遷分院旅游管理專業首招以來,該專業基礎英語一直使用和其他師范類專業相同的教材,而旅游英語教材也都為全國通用的教材,基本沒有涉及江蘇省及宿遷當地文化,加之學生英語基礎薄弱,學生對英語學習普遍提不起興趣。

 

(二)教學方法上,教師在教學過程中也多采取傳統的教學模式,側重于單詞、語法的講解和語篇分析等方面的教學,忽視了旅游英語所注重的實用性、交際性等特點,口語教學重視程度不夠;教學過程中,也很少結合宿遷當地的歷史文化、旅游文化特點,聯系宿遷本地各景點景區,培養學生旅游英語語言交際能力。

 

(三)教學手段上,很少利用多媒體計算機現代技術為學生創設英語學習情境,傳統的教學手法導致學生普遍對英語這門學科的學習興趣寥寥、自主學習不夠。

 

(四)評價方式上,仍舊采取書面的考試形式,忽視了旅游英語最為重要的口語測試,評價方式不利于調動學生學習積極性,嚴重影響了英語的教學效果,也極大地影響了旅游管理專業學生的綜合素質的提升。

 

二、情境教學理論的內涵及情境教學法的定義

 

就如何提升學生第二語言習得效果,國內外學者一直在堅持不懈地研究著,他們的成果被廣泛地應用于第二語言教學中,并成效顯著,情境教學理論即是其中最近的研究理論,它對于英語語言教學效果的提升起到了極大的促進作用。

 

(一)情境教學理論最早可以追溯到建構主義學習理論的最早提出者、心理學家皮亞杰以及前蘇聯心理學家Lev Vygotsky,他們認為,人的認知是在與周圍環境相互作用的過程中,逐步建立起相關的知識概念,從而使自身的認知能力得到發展。他們的觀點后來被用于解釋和探討語言學習過程的建構主義學習理論,建構主義認為知識是學習者在一定的情境下,即社會背景下,借助其他人的幫助,利用相應的學習資料,通過意義建構的方式而獲得的。由于語言學習是在一定的情境下,通過人際間的協作活動而實現的,因此建構主義學習理論強調“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”四個主要因素在學習中的作用。

 

二十世紀八十年代興起的“情境學習理論”正是在建構主義學習理論的基礎上發展而來的最新的學習理論,它更為強調學習情境對于學生的認知和學習文化的極端重要性;強調知識的意義應在真實的活動中建構,學習活動應與文化相結合;強調最有效的學習必須讓學習者處于真實的學習情境中。

 

(二)情境教學法就是在教學過程中,教師有目的地創設并引入一個相關問題的情境,使學生產生身臨其境之感,以引起學生一定的心態和情感體驗,擴大學生的知識視野,刺激學生思考的積極性,從而幫助學生理解知識,提高分析問題和解決問題能力的一種教學方法。其實質就是發揮學生的主體作用,增強學生的參與感,提高學生的自主學習能力。

 

三、運用情境教學法有效滲透地域文化特色,提高旅游英語教學效果

 

依據情境教學理論及情境教學法需要,必須從如下幾個方面入手去改進旅游英語的教學,以促進學生提升英語學習效果。

 

(一)編寫利于創設“情境”的、具有地方文化特點的旅游英語教材,提升學生英語交際能力

 

作為高度重視英語交際功能的旅游英語,要求教學內容真實、貼近生活,依據情境教學理論,提高旅游英語的教學效果的重要因素之一首先在于為學生創設身臨其境的情境,即真實、貼近生活的教學內容,因此,課堂教學內容的選擇至關重要,只有所使用的教材真實、貼近生活,才利于創設情境,也才能夠達到英語語言學習活動與文化的融合,所以,選擇能夠激發學生學習興趣的教材或由長期從事旅游英語教學的教師編寫具有江蘇及宿遷旅游文化特點的英語教材是實現為學生創設良好課堂情境的前提,才利于提高學生口語水平,提升學生語言交際能力。

 

(二)走近當地及周邊旅游景點,感受楚漢文化,達到英語教學中的“移情”和“遷移”效果

 

對于情境教學法來說,創設學生熟悉或感興趣的情境更容易激發學生的情感因素,將學生迅速帶入教學情境之中,使學生在教學活動中主動、積極地與小組成員進行良好的協作,實現活動意義的建構。為此,在宿遷舉辦國際性比賽、國慶旅游黃金周或節假日期間,教師通過有目的地組織學生參加社會實踐,走近景區、景點、賓館、飯店,近距離地讓學生們欣賞體味宿遷深遠的楚漢文化底蘊、西楚霸王的雄風、三臺山的衲田花海、駱馬湖的碧波浩渺等旅游文化、去品嘗具有當地飲食文化特色的美食,讓學生油然而生對家鄉的熱愛、為家鄉文化而自豪,將會對在其后的課堂上創設與之相匹配的學習情境,在英語教學中充分發揮“移情”效應,達成輕松、愉快的學習環境,提高學生自主學習意識,使學生在模擬真實的情境中去抒發真實的情感,真正達到著名教育家李吉林所倡導的情境教育能通過“親、助、樂”的師生人際情境和“美、趣、智”的學習情境來縮短學生與老師、與同學、與教學內容的心理距離,促使學習者能以最佳的情緒狀態主動參與,形成一種教學相長的作用。同樣,也便于在其后課堂教學中讓學生對已有的知識和經驗進行整合,促進學生更好地利用已有的感性知識,發揮英語語言學習中的遷移效果,提升英語學習實效。

 

(三)充分利用現代化教學技術手段,融入地方旅游文化特點,創設旅游英語教學情境

 

在課堂教學中,改變傳統的教學模式,充分利用多媒體計算機現代化教學手段,將聲、畫、意相結合,寓意于形,創設與當地的楚漢文化、景區景點、餐飲、賓館服務設施相關聯的課堂情境,以不同類型直觀、動態、形象的模擬情境如在賓館中接待旅行團、向游客介紹項王故里、三臺山衲田花海、駱馬湖四項國際戶外運動精英賽現場等學生熟悉的景點等去構建有利于學生的學習英語、交流英語的情境,激發學生參與學習的熱情,發揮學生的主體作用,使教學內容置于有意義的情境之中,切實提高學生學習效果。

 

重視網絡資源對于旅游英語教學的重要作用,利用網絡、微信及時為學生上傳與英語學習相關的視頻、影像、圖像、文章等內容,豐富學生學習內容,為學生學好英語創設良好的條件。

 

(四)重視學生在協作學習中的表現及過程性評價工作,提高英語教學有效性

 

在課堂教學過程中,高度重視語言的交際功能,在為學生創設英語學習的情境時,重視“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”等四個主要因素在學習中的作用。發揮合作學習在旅游英語教學中的重要作用,在教學中體現以學生為主體的原則,重視合作學習小組在英語情境教學法中的重要作用,并依據不同學生的語言交際水平、能力、性格等特點,合理安排課堂學習小組,合理分配學生在學習小組中的角色,使每個學生在合作完成任務的過程中有身臨其境之感,都能融入情境,進行真實而逼真的英語交際,提高英語學習效果。

 

在學習小組協作完成英語學習任務的過程中,教師應給予積極的指導并做好過程性評價工作,對學生在學習實踐活動中的表現給予鼓勵、引導并實施客觀的評價,使學生通過完成小組任務知曉學習英語過程的真正意義與價值,激勵學生以積極、主動的態度去不斷學習英語知識,提高口語能力表達及英語交際能力。在對學生旅游英語這門學科成績的評價上,改變單純以書面考試的形式測試學生學習效果的方式,重視學生在課堂協作學習中交際能力和口語水平的過程性評價和考核,以激發學生在課堂上主動加強口語訓練與學習,提升口語表達能力,促進旅游英語教學效果的提升。

篇9

國際化學研究的前沿內容即綠色化學,該研究主題受到世界各國的廣泛關注。化學不僅能夠為人們生活提供保障,還可以保護自然環境,使化學工業處于有利競爭地位。化學知識以及研究成果的應用為人們日常生活帶來福音,在衣、食、住、行上均得到了有效應用。但是,伴隨化學品的生產和應用,在一定程度上破壞了生態環境,污水、廢物、煙塵等給人們身體健康和生態環境帶來嚴重威脅,應引起廣泛關注。對于此,我們應充分認識到綠色化學的重要意義和價值,這也將作為素質教育的重要內容之一。

1 綠色化學的概念與原則

1.1 概念

綠色化學是指基本原則為原子經濟性的化學過程和化學反應,即在化學反應中對每個參與反應的原料因子進行充分利用,在獲得新物質的同時確保零排放,使資源得到充分利用,且不會造成環境污染問題。同時通過無毒害的催化劑、助劑以及溶劑等,生產出對人體健康、環境保護有積極作用的環境友好型化學產品。綠色化學的核心是通過化學原理使污染在源頭上得到消除。綠色化學與環境化學之間存在差異,環境化學作為一門科學,其主要研究對象是污染物,研究內容包括污染物存在形式、分布特點、遷移與運行、對生態環境造成的影響等。綠色化學是從開始階段就通過化學原理預防污染,這也是其最大特點,所以綠色化學的過程及其終端才能夠實現零污染與零排放。綠色化學又被稱為環境友好化學、環境無害化學、清潔化學,針對傳統化學中對環境產生破壞的反應,綠色化學將通過新環境友好反應將其取代。

1.2 原則

綠色化學的應用需要遵循一定原則,只有遵循應用原則才能將綠色化學的實際意義充分發揮出來。綠色化學應用原則概括起來主要包括以下內容:第一,從廢物產生上進行預防,避免產生之后再進行處理。第二,化學反應應盡量控制能量消耗,以經濟條件和生態環境可接受為準。第三,化學反應中盡量避免分離試劑、溶劑等輔物質的應用,若有涉及應選擇無毒的輔物質。第四,化學產品的設計不僅要將原功能保持,還應盡量減少毒性或做到無毒。第五,化學反應所涉及的物質應盡量減少毒性甚至做到無毒,避免給人體健康和生態環境造成影響。第六,在最終產物中嵌入、并入所有起始物質是合成方法設計的重中之重。第七,化學產品設計時應將產品本身性質考慮在內,當其功能發揮之后不能在環境中滯留,應降解成為無毒、無害的產物。第八,針對衍生中一些不必要的過程應盡量避免,如臨時修改化學過程、物理過程等。第九,盡量選擇具備高選擇性的催化劑,而非依靠反應物配料比的提高。第十,如果經濟條件和技術條件允許應使用可再生原材料。第十一,深入研究并開發綠色化學的分析方法,使其實現現場監控和實時監控,避免有害物質產生。第十二,化學過程中涉及的物質應盡量避免著火、爆炸等危險事件的存在。

2 綠色化學的研究內容和方向

2.1 研究內容

通常情況下,化學反應容易受以下幾方面因素影響:第一,起始物或原料性質。第二,合成路線或試劑特點。第三,反應條件。第四,目標分子或產物性質。這一系列因素之間存在著密切聯系,在一定條件下可產生關聯,所以這些方面也是綠色化學的主要研究內容。

綠色化學研究內容的重點在于:第一,重新設計化合物,保證人體健康和生態環境,這也是研究綠色化學的重要內容。第二,探索更安全、更新、更利于環境友好的生產工藝與合成路線,這部分內容的研究可以從起始化合物以及原料的變換、新試劑引入上著手。第三,不斷改善并突破化學反應條件,使其對人體健康和生態環境的危害降低,廢棄物排放減少。綠色化學追求更安全的理念,不僅體現在人體健康方面,還體現在整個生命周期影響下的動物、植物等方面。在考慮直接影響的同時,不能忽視代謝物毒性等間接影響。

2.2 研究方向

綠色化學以原料、溶劑、化學反應、催化劑、產品為中心展開研究,主要包括以下方面:第一,對綠色反應進行開發,使原子利用率得到提升。第二,選用無毒害原料。第三,在催化劑選擇上應注意無毒害。第四,在溶劑選擇上應注意其無毒、無害。第五,發展綠色工藝技術。第六,開發綠色產品。

3 綠色化學教育實施的方法和意義

3.1 實施方法

首先,通過化學知識滲透綠色化學意識。綠色化學的相關教育是中學化學教育工作的重點內容。由于中學化學課程中包括了化工生產相關知識,這是滲透綠色化學意識的素材,在傳授知識過程中可通過實例講解、對比的方式逐漸滲透給學生,使學生建立綠色化學意識。例如:可通過三個途徑固定氮:一是人工化學固定;二是苜蓿與豆科植物根部瘤菌固定;三是閃電固定。其中人工化學固定的方式工藝復雜且能源消耗較高,生產過程會影響環境。而植物根部瘤菌固定的方式不僅不會造成能源消耗,還不需要機械設備等,同時不會污染環境,此種固定氮的方法體現了綠色化學。其次,通過化學實驗滲透綠色化學意識。在綠色化學應用原則中要求化學過程中涉及的物質應盡量避免著火、爆炸等危險事件的存在。這可以在化學實驗中得到體現,進而引起學生思考。例如:在化學實驗中,藥品取用應定量化,部分藥品的取用需要通過微型化操作或取最小量;在氫氣、乙烯、甲烷等物質點燃之前應先檢驗其純度;在銀氨溶液配置過程中,應做到隨配隨用,不能長時間放置等;稀釋濃硫酸過程中應謹防其爆沸等。最后,通過社會實踐活動中滲透綠色化學意識。化學教育除具備知識性特點之外,還具備社會性、開放性特點,因此可由學校組織,帶領學生進入造紙廠進行參觀,對其污水排放給環境帶來的影響進行深入了解,讓學生在參觀過程中親身體驗到綠色化學的重要意義,豐富學生感受,增強學生意識。

3.2 實施意義

伴隨著環境污染越發嚴重,人們對環境問題的關注程度也隨之提升。在化學工業方面,人們提出了諸多質疑,懷疑化學的科學性。人們認為環境污染嚴重的根本原因是化學。對于此,化學研究者除堅信化學屬于中心科學之外,還應做好宣傳工作。首先,應面向學生進行宣傳,將化學在人們生活質量提升、身體健康、社會發展等方面的積極影響介紹給學生,并宣傳化學在科學技術中的關鍵性地位。其次,在化學研究方面應做好反思工作,積極總結前人的經驗教訓并努力改進和完善,以綠色化學應用的基本原則為依據,對合成路線進行深入研究,對生產工藝和技術進行認真檢討,探索出新反應條件,使原子合成路線得到突破,開發并生產出更新、更安全的化學物,讓化學工?I成為綠色工業。為社會發展提供更多、更優質的技術材料,同時實現環境友好。

篇10

關鍵詞:初中化學;教學理念;綠色教育

中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)22-288-01

隨著素質教育的提高和環境問題的惡化,綠色化學理念也逐步深入到初中化學教育中,成為人們進行環保教育的重要途徑。面對綠色化學新理念、新要求,如何結合當前的素質教育和創新教育,把綠色化學理念貫穿于初中化學新課程教學的全過程中,是一個非常值得我們深思的問題。

一、化學教學中貫徹綠色教育的意義

隨著社會經濟的不斷發展,環境污染越來越嚴重,人們對生態環境越來越重視。綠色化學理念是以環境的保護為基礎的,在化學生產的過程中利用科學技術將化學危害降到最低,一方面是降低對污染物質的使用,另一方面是降低產物的污染程度。綠色化學對人類社會生活的作用顯而易見,如保護臭氧層、保護水土資源、防止溫室效應及大氣污染等等。我國將綠色化學理念運用到初中化學教材中,雖然應用的普及程度還有待提高,但是其取得的效果是非常可觀的,綠色化學理念的應用是初中化學教材發展的現代趨勢,提高學生對綠色化學理念的認知,將綠色化學的理念充分滲透到學生的思想中。教師有必要在化學教學過程中向學生講述綠色化學的重要性,提高學生保護環境的意識,讓學生正確認識環境污染對社會生活的危害。教師要使化學課堂生動有趣,提高學生對綠色化學的興趣。教師要滲透綠色化學的意義,讓學生在參與化學學習的過程中,學習綠色化學知識,促進學生將環境保護作為自身的責任。因此綠色化學理念在初中化學教育中的應用是化學教育發展的目標。

二、在化學課堂中滲透綠色化學理念

為促進綠色化學理念在初中化學教育中的應用,最基礎的保障是構建合理的綠色化學理念,即是將綠色化學理念滲透到課堂中。化學老師應積極的做好綠色化學知識的備課,結合現代初中化學課堂知識、社會環境問題以及環保經濟效益等因素,充分發展綠色化學理念的指導作用,實現綠色化學理念與初中化學教育的有機結合,促進學生形成綠色化學理念的意識。初中化學知識的教育是層面性的,目的是讓學生對化學這門學科有一個思想上的了解和意識上的接受,其并沒有涉及到深化的內容,所以化學老師在進行化學知識講解時,可將綠色化學知識充分的體現出來,結合實際生活中的化學知識,例如化學老師在進行二氧化碳知識講解時,可為學生講解二氧化碳的過量排放,形成嚴重的溫室效應,導致全球變暖,為學生講解全球變暖的后果,同時分析二氧化碳過量排放的原因,促使學生思想上將化學、環境和生活聯系在一起,有效發揮綠色化學理念在化學知識中的應用。化學教師在進行知識點傳授時,針對可進行綠色化學理念滲透的知識點著重講解,一方面保障學生對化學知識點的正確理解,另一方面提高學生對綠色化學理念的重視度。

三、在化學實驗中踐行綠色化學理念

化學是一門以實驗為基礎的科學,而化學實驗往往存在“三廢”的問題,面對綠色化學的新理念,我們可以通過一些方法來減少”三廢”對環境的影響和對學生進行綠色化學教育。在化學實驗教學中, 要注重化學實驗操作的規范化,化學實驗操作有非常嚴格的標準,如藥品的稱量、試劑的取用、三廢的處理等等,各個操作步驟必須嚴格按照標準來進行,這樣就不會造成藥品、能源的浪費,污染環境,同時避免發生比較嚴重的實驗事故。化學實驗藥品無害化,進行化學實驗的目的是為了更直觀地將一些實驗現象或實驗原理展示給學生,培養學生通過實驗探索科學、獲取知識的興趣。進行實驗時,盡可能選擇一些對環境友好的原料、催化劑等;“三廢”處理標準化,在實驗過程中,教師應積極引導學生將各種廢液、廢渣按照處理方法不同,分門別類倒入各自的回收容器內,然后采用相應的處理方法,中和、分解、吸收、燃燒、回收循環利用等對其進行處理;計算機輔助模擬高危實驗,個別化學實驗在操作過程中涉及到的有毒有害物質比較多,危險系數比較大,造成污染比較大,又給師生身體安全及健康帶來極大危害的實驗,與綠色化學的目標和原則相違背,在這種情況下,采用計算機模擬對實驗原理、實驗設備、工藝流程進行模擬,使學生在仿真操作過程中有一種身臨其境的感受,這樣既有助于學生理解知識,掌握實驗,又減少了“三廢”污染。

四、通過課外實踐活動學習綠色化學

有趣的課外活動不僅能提高學生學習綠色化學的積極性,還能讓學生更好地吸收所學知識。組織課外活動的形式有很多種。可以與附近的化工企業進行溝通,帶領學生觀察化工企業對廢氣、廢液、廢渣等的處理方式,讓學生親自進行指標測試試驗,通過對水質、雨水的pH值、空氣污染等指標的檢測,讓學生通過自己的親身體驗,認識到環境污染對社會的危害。還可以給學生布置課題,以小組的形式讓學生通過網絡、查資料、調查問卷等方式對綠色化學進行調查,利用一節課的時間讓學生展示自己的調查結果,讓學生就自己的調查結果互相交流、互相評價。利用學校的宣傳欄,宣傳綠色化學知識,為學生講解綠色化學在實際生活中的應用以及近年來利用綠色化學技術在降低環境污染中取得的成就,豐富學生的課外知識,進一步加強學生保護環境的意識。

總之,綠色化學是未來化學發展的必然趨勢,也是我們人類生存、與自然和諧相處的根本保證,在初中化學教育中引入綠色化學的理念,讓學生了解和關注身邊遠至國內外的環境熱點,培養學生的責任意識,培養他們樹立關注人類生存與發展的責任感,使其有能力去發展對環境更友好的化學,從而為綠色化學做出應有的貢獻。

參考文獻: