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1生活中的“綠色化學”
綠色化學就是將一切的資源和能源的充分利用,采用無公害、無毒的原料,在無害無毒的條件環(huán)境下進行反應,從而減少向環(huán)境排放廢物污染,使“零排放”得到充分的實現(xiàn)。其實在我們看來看似平常的事物中很多都是與綠色化學有關(guān)的,只是由于我們的不在意而給忽略了。
1.1“亞硝酸鹽”我們?nèi)梭w內(nèi)的亞硝酸鹽一般都來源于長時間煮沸或是反復煮沸的水;在魚肉類食物中有時候?qū)ζ溥M行加工處理的時候,能夠分解出胺類的化合物這是由于魚肉類中含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪;有時候為了食品的外觀顯得好看,一些不法商販就會使用發(fā)色劑等食品添加劑。
1.2“甲醛”很多時候,在我們的室內(nèi)家居中都存在著甲醛,多來源于裝修布料、粘合劑、以及復合木材中的酮醛樹脂,而常用的衣物整理劑中也會含有甲醛,如果穿上含甲醛的服裝,會使人們因為衣物和皮膚之間的接觸而對皮膚產(chǎn)生強烈的刺激從而引起皮膚炎等。
1.3水果的“催生劑”也許很多人都會注意到現(xiàn)在市場上出現(xiàn)不少的奇形怪狀的水果,雖然水果看起來好看漂亮,但是吃起來要么無味,要么酸澀。其實是因為有些商販為了搶占市場的利潤,采用催熟劑、膨大劑等一些化學激素,將尚未成熟的水果進行加工后將其提前上市。
2綠色化學研究的主要內(nèi)容和原則
隨著綠色化學的廣泛應用,在進行綠色化學研究的同時,應該遵循其相關(guān)的原則,這樣才能使綠色化學在進行環(huán)境保護的時候得到最大有效地發(fā)揮。總的來說,綠色化學研究的原則主要有:原子經(jīng)濟性,盡可能的使合成直收率得到有效地提高;廢物和環(huán)境污染的預防;設(shè)計使用高效安全無毒或低毒的化學品;助劑以及安全溶劑的使用;使能源經(jīng)濟性得到提高;盡量使可再生原料的得到廣泛使用;盡量減少和避免衍生物的生成。
3綠色化學與環(huán)境污染
3.1綠色化學的重要性
伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,工業(yè)也在加快的發(fā)展,與此同時,在工業(yè)給我們帶來的經(jīng)濟效益時,同樣也帶來了很多的環(huán)境污染問題,土壤、大氣和水等都在不同程度上受到了化學工業(yè)有關(guān)有毒氣體所帶來的環(huán)境污染。據(jù)不完全統(tǒng)計,全球的二氧化碳氣體、各種有害氣體污染每年都是呈上升狀態(tài),使大氣污染變得更加的嚴重;而也正是由于大量的使用各種塑料產(chǎn)品或原材料導致白色污染越來越厲害;大量的農(nóng)藥與化肥的使用也使得農(nóng)田呈現(xiàn)貧瘠化。正是由于這些大量的環(huán)境污染存在,使人們在治理污染的同時也付出了相當慘痛的代價。雖然人們在治理污染的力度逐步在加大,但是,比如氣候變暖、臭氧層受到破壞、重金屬及農(nóng)藥在環(huán)境介質(zhì)中的互相傳遞等等污染是在短時間內(nèi)無法得到徹底解決的。因此,要想在享受工業(yè)所帶來的經(jīng)濟效益的同時能夠?qū)崿F(xiàn)社會環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展就必須加快綠色化學的實施,嚴格遵循綠色化學的相關(guān)理念,盡最大努力做好綠色化學的一切工作。
3.2環(huán)境污染與綠色化學的相關(guān)問題
綠色化學的主張是通過化學轉(zhuǎn)換來獲得新的物質(zhì),而在其過程中要充分的利用每一個原子,其最大的特點就在于一開始就采用實現(xiàn)預防污染的科學手段,因此在整個過程和結(jié)束都能夠?qū)崿F(xiàn)零污染和“零排放”。現(xiàn)今的環(huán)境污染主要是水污染和空氣污染,而造成空氣污染的主要成分是氮的氧化物,而二氧化碳主要是由生活、生產(chǎn)中的石油、煤炭等燃料進行燃燒而產(chǎn)生的,還有一些事來自于使用硝酸或是生產(chǎn)硝酸的工廠排放出來的廢氣。當二氧化碳與碳氫化物共同生存與空氣中的時候,經(jīng)過紫外線的照射,會發(fā)生一些化學反應,從而產(chǎn)生一種特有的光化學煙霧,這些光化學煙霧多發(fā)生在一些大城市中,尤其是陽光強烈的夏秋兩個季節(jié)。因此,怎樣才能將環(huán)境污染進行有效的控制和降低阻止已經(jīng)成了現(xiàn)今人們越來越關(guān)心的問題。綠色化學的主要目標就是不產(chǎn)生不處理廢物,不使用有害有毒的物質(zhì),采用化學的方法和技術(shù),從根本上、從源頭上消滅對人類身體健康、生態(tài)環(huán)境有害的催化劑、產(chǎn)物等,是人類追求完美、綠色環(huán)境的一種至高表現(xiàn)。
3.3綠色化學在環(huán)境保護中的研究成果
隨著人們對綠色化學研究的重視,綠色化學也在逐步的發(fā)展,綠色化學在環(huán)境保護中的研究成果也是碩果累累。
(1)能源清潔。對于我國目前來說,在能源中仍然處于主要的重要地位的還是歸屬于煤炭。一直以來,有關(guān)部門和相關(guān)部門在處理煤炭污染的同時也在大力推廣洗煤技術(shù)以及煤炭液化技術(shù)。與此同時,作為新的清潔能源的核能、太陽能也已經(jīng)受到人們普遍的使用,這樣在一定的程度上大量有效地降低了環(huán)境污染中的能源污染。
(2)二氧化碳的有效吸收?，F(xiàn)在,全球的溫室效應越來越嚴重,而造成溫室效應的主要來源還得屬二氧化碳,而其的主要來源之一是燃燒。在常溫下,二氧化碳是一種無味無色的氣體,其的密度與空氣相比略大于空氣,在水中得到溶化并且能夠生成碳酸,而燃燒煤炭所釋放出來的二氧化碳在短期內(nèi)是無法得到徹底的解決,因此怎樣才能有效的吸收二氧化碳已經(jīng)是人們面對的嚴峻問題之一。正因為綠色化學研究的推動,現(xiàn)今已經(jīng)研究出膜分離技術(shù)、碳酸鉀加熱化學吸附法、乙醇物理吸附法等相關(guān)方法對二氧化碳進行有效地吸收。
(3)環(huán)境友好的產(chǎn)品開發(fā)和化學反應?，F(xiàn)在,越來越多的人開始注重環(huán)境保護,對于環(huán)境保護的要求也是逐漸的提高,除了要求能夠?qū)ΜF(xiàn)今存在的污染源得到有效的控制之外,還一直在努力的研制出新的能源,期望能夠創(chuàng)造一個有利于人類健康生存的環(huán)境。以前,在化學工藝中,有些原料是有害的,對于環(huán)境的污染和人類的健康都存在著很大的威脅?，F(xiàn)在,伴隨著科學技術(shù)的加快發(fā)展,人們把酶作為催化劑,以生物作為原材料,從而消除一些原料對人類身體健康和環(huán)境污染。
4綠色化學的發(fā)展方向
4.1開發(fā)利用一切的綠色能源傳統(tǒng)的燃料燃燒只有低于40%的化學能能夠被轉(zhuǎn)化成為有用能,而其余的能量則因為種種原因而不可避免的消耗了。縱觀全球來說,水利發(fā)電是目前已獲得商業(yè)應用的可再生能源,其發(fā)電量占全球的發(fā)電量約有18%,但是這僅僅只是全球的水能資源10%的開發(fā)利用。因此,對資源、能源等一切可再生能源和太陽能的開發(fā)利用是尤為重要,大幅度的減少和降低環(huán)境的污染氣體等。
4.2大量可再生材料的重復使用可再生材料的大量重復使用,可以通過對材料的降解和生物質(zhì)的充分利用以及對人類生活中眾多廢棄物的資源再利用,通過化學對生物質(zhì)的特有結(jié)構(gòu)進行充分的發(fā)揮衍生出各種各樣具有不同功能甚至是具有特殊功能的精細化學品。針對目前我國的國情來說,在化學工業(yè)中引領(lǐng)和開展綠色革命是進行環(huán)境保護的重要課題之一。
4.3實現(xiàn)農(nóng)藥化學的綠色化農(nóng)藥化學即是 生物學與有機化學進行交叉而形成的研究分支學科,農(nóng)藥在全球化中化學污染處于主導地位,而農(nóng)藥污染也是環(huán)境污染全球化的主要因素之一,因此,對于將農(nóng)藥綠色化已經(jīng)成為了當今時代的要求和必走之路。在現(xiàn)在和未來的社會中,化學農(nóng)藥仍然是植物保護的重要因素,總的來說,選擇高效的能與環(huán)境友好相處的化學農(nóng)藥是其主要的方向。
5綠色化學的可持續(xù)性發(fā)展
隨著工業(yè)化進程的不斷加快,因為人口不斷的增加,工業(yè)污染物以及生活廢棄物的不斷增加使得我國目前正在面臨著日益家中的生態(tài)環(huán)境危機和資源短缺問題。由此可見,如何解決環(huán)境問題與可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾,已經(jīng)是一個重要課題。不斷的通過走綠色化學的途徑,從科學性研究出發(fā),發(fā)展綠色化學技術(shù),強化公眾對環(huán)境的保護觀念,樹立起可持續(xù)發(fā)展的意識,使能源得到最大限度的節(jié)約,全面提高化學反應整個過程中的資源利用,不斷推進低污染、低排放、低耗能的低碳經(jīng)濟發(fā)展形式,從而創(chuàng)造一個情節(jié)美好的生活居住環(huán)境。
6結(jié)論
對于環(huán)境污染,從根本上來說就得從源頭抓起,要實現(xiàn)“零排放”,要采取標本兼治的一切方法,將綠色化學與環(huán)境污染相聯(lián)系,利用化學原理消除污染源頭,綠色化學也是化工發(fā)展和化學發(fā)展的新階段,對實現(xiàn)經(jīng)濟和工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要性。
1綠色科技促使溫室氣體排放量減少
我們所謂的溫室氣體,主要指的就是二氧化碳。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產(chǎn),還是現(xiàn)階段科技含量高,日趨現(xiàn)代化、國際化的社會化大生產(chǎn),這些工廠每年要向大氣排放數(shù)萬甚至數(shù)十萬噸的二氧化碳[1]。這些二氧化碳氣體的排放,成為了造成全球性的溫室效應的罪魁禍首。而在應對氣候變化的法律法規(guī)出臺之前的相當長的一段時期內(nèi),造成這一現(xiàn)象的那些工廠卻不用為溫室效應負擔任何一點費用。
現(xiàn)在這一狀況已經(jīng)得到了明顯的改善,許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學技術(shù),來達到減少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企業(yè)將二氧化碳作為化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一種原材料來使用。例如,有的化工企業(yè)將其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的二氧化碳氣體作為一種原材料來生產(chǎn)尿素。僅這一種工藝,就可以使該企業(yè)的每年的二氧化碳氣體排放量減少數(shù)十萬噸。
2海水淡化工程的預處理過程中運用綠色科技
每個人的生活都不能離開水,水對于每個人的生命和整個社會的發(fā)展而言是絕對不能缺少的,資源。而這種重要的資源,又具有這有限性、不可再生性等特點。隨著社會和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,淡水的危機成為了世界性的環(huán)境難題。而我們中國,又是世界上最缺乏淡水資源的國家之一。因此,海水淡化技術(shù)的應用,就成了緩解我國淡水資源匱乏現(xiàn)狀的一種有效的途徑。隨著近年來科技的快速發(fā)展,海水淡化所必須的成本也在逐漸的趨于大眾化,使這一技術(shù)不再是那些經(jīng)濟發(fā)達的國家才使用的起得奢侈的技術(shù)。許多發(fā)展中國家也引進并采用了這一技術(shù)。
3綠色化學技術(shù)在我國傳統(tǒng)香精香料工業(yè)中的應用
在日?；瘜W產(chǎn)品的生產(chǎn)中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產(chǎn)品在國際市場上的出口,是我國進出口貿(mào)易的一項重要組成部分。但是由于經(jīng)濟危機的影響逐漸加深,及全球性經(jīng)濟蕭條的狀況逐漸加劇,我國的香精香料出口產(chǎn)業(yè)收到了很大的打擊,產(chǎn)品訂單大幅度減少。
4綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)逐步向前推進
傳統(tǒng)的化工生產(chǎn),給我們的生活創(chuàng)造了非常豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)和能源。其在對人類歷史的發(fā)展進步的工程中所做的貢獻是不不忽略的。但是呢,又由于化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)過后的殘余物中,存在著大量的有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)又造成了很多環(huán)境污染問題以及生態(tài)平衡的失調(diào)。這樣,就又阻礙了社會經(jīng)濟的繼續(xù)發(fā)展。新世紀,面對嚴峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。
實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)成為了我國的一項基本的國策。作為社會經(jīng)濟的重要組成部分的化學工業(yè),在這一基本國策的指導之下,最行之有效的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學的開發(fā)和利用。綠色化學,不單單是指那些對環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學生產(chǎn)過程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價格平民化的化學化工技術(shù)的研究以及應用。綠色化學的生產(chǎn)過程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理,或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點便是在生產(chǎn)的過程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實執(zhí)行。
綠色化學理念是化學家在研究環(huán)境問題時提出的,所謂綠色化學即用現(xiàn)代化學手段去減少或消除對人類健康、生態(tài)環(huán)境、有害的物質(zhì)的使用,不產(chǎn)生有毒有害的產(chǎn)物、副產(chǎn)物和廢物,它的目的是把化學和化工生產(chǎn)技術(shù)路線從“先污染后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”,可以說綠色化學是對傳統(tǒng)化學的一場革新。我國的綠色化學研究剛剛起步,綠色化學的現(xiàn)論仍不完全為廣大化學工作者所了解,中學是人生最重要的學習階段,在中學階段開展綠色化學教育有助于培養(yǎng)學生的環(huán)境責任感與綠色意識。作為一名中學化學教育工作者,在實際教學中結(jié)合當前素質(zhì)教育對教學的要求,將綠色化學這一重要新信息傳遞給學生,是一個新的研究課題。
一、中學綠色化學教育的必要性
21世紀是綠色文明的世紀,環(huán)境污染的嚴重性已使人類認識到必須要改變傳統(tǒng)化學工業(yè)為綠色化學工業(yè)。我國是一個新興的發(fā)展中國家,綠色化學對于我國是一個難得的機遇,而要抓住這個機遇就需要千千萬萬具有綠色意識、懂得綠色化學知識的綠色化學人才,綠色化學教育正是培養(yǎng)綠色化學人才的孵化器,因此,在我國開展全民綠色化學教育已勢在必行。
中學教育是人生的最重要的教育,學生的人生觀、價值觀基本都在這一時期形成。在這個關(guān)鍵時期,綠色意識一旦形成,勢必對其一生的社會觀產(chǎn)生巨大的影響,因此,在中學教育中滲透環(huán)保教育,培養(yǎng)學生的綠色意識是非常重要且必要的。將綠色化學教育融入到中學化學教育中,培養(yǎng)學生的綠色意識、環(huán)保意識,就會讓全民逐漸認識到化學與環(huán)境的關(guān)系,了解綠色化學的重要性,在工業(yè)中發(fā)展綠色化學工業(yè),在生活中選擇和使用綠色產(chǎn)品,用綠色化學來造福人類,逐步樹立綠色化學的思想,形成環(huán)境保護的意識。
二、中學化學開展綠色化學教學的策略
(一)在課堂講授中滲透綠色化學教育
課堂教學是教學任務(wù)的主載體,是我國中學教育的基本構(gòu)成部分,課堂講授中滲透綠色化學教育是最基本的途徑?，F(xiàn)行的中學化學教材已經(jīng)融入了綠色化學知識,教師要在課堂教學中充分利用這些綠色化學素材,將綠色化學教育“適時、適度、適量”地滲透其中。例如在“原電池”的教學中,指出化學電源產(chǎn)生的負面影響,并倡導回收舊電池;在“氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化”的教學中,介紹酸雨和光化學煙霧的危害,以及如何處理汽車尾氣的方法;在講“氮的固定”時,對人工化學固氮、雷雨閃電固氮、豆科植物根瘤菌固氮三種方法進行詳細分析,指出人工化學固氮和雷雨閃電固氮都會對環(huán)境造成一定的污染,而植物根瘤菌固氮既不消耗能源,也對環(huán)境無污染,是最好的固氮方法。
此外,教師在全面把握教材的基礎(chǔ)上,可以適當?shù)財U充綠色化學內(nèi)容,如在介紹三廢——大氣污染物、酸雨、溫室效應等概念時,引導學生從減量減廢的角度介紹循環(huán)操作、交換劑再生等概念。又如在教學中逐漸滲透原子經(jīng)濟論、綠色反應、綠色能源等,引導學生建立綠色化學思想。
(二)用綠色化學思想設(shè)計、改進化學實驗
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,中學化學包括一系列的教學實驗,現(xiàn)行的中學化學教材有60%的知識是通過實驗引入的。但是傳統(tǒng)的化學實驗不可避免地出現(xiàn)這樣或那樣的污染問題,因此利用綠色化學的新理念對化學實驗進行改革,已成為化學教師的共識。根據(jù)綠色化學的教育理念,結(jié)合中學化學實驗的目的、特點和意義,應加強以下幾方面的綠色化學實驗設(shè)計:
(1)推廣微型實驗。采用微型化的儀器裝置進行實驗,如做硫在氧氣中燃燒的實驗時,可將硫粉用量從常規(guī)的0.5克減少為0.02克,就將二氧化硫生成量從l克減少為0.04克,減少了排污量,另外還可以在集氣瓶中裝氫氧化鈉溶液吸收產(chǎn)生的二氧化硫,防止二氧化硫排放到空氣中,減少了二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染。
(2)改進實驗。教材中的很多化學實驗是沿用多年的設(shè)計方案,污染環(huán)境且成本高,教師要引導學生在不影響實驗結(jié)果、觀察效果的前提下,對實驗加以改進,從而盡量減少實驗試劑和實驗產(chǎn)物對環(huán)境的污染。如考慮到CO的毒性,在還原CuO實驗中可以連接尾氣處理裝置;指示劑與酸或堿作用等顏色變化明顯的定性實驗可放在點滴板中進行,實驗所產(chǎn)生的酸的廢液和堿的廢液可混合在一起進行中和反應除掉,這樣可以減少廢液對環(huán)境的污染。
(3)加大廢棄物的回收、利用,進行綠化教育。如將化學實驗產(chǎn)生的各種廢物分別放入回收容器內(nèi),采用中和、吸收、回收循環(huán)利用等方法來處理;如在氯氣制備實驗中強調(diào)了尾氣的處理辦法;對有機溶劑經(jīng)處理后再循環(huán)利用,采用方法包括以下步驟:1.用活性炭對使用后的有機溶劑進行吸附預處理,活性炭與有機溶劑的重量比為0.1~0.5∶1;2.過濾,除去活性炭,得到預處理后的有機溶劑;3.預處理后的有機溶劑通過提純回收有機溶劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比,有機溶劑回收利用方法工藝合理,先利用價格低廉的活性炭對有機溶劑進行預處理,吸附部分雜質(zhì)后再進行回收處理,操作簡單,具有環(huán)保、節(jié)約等優(yōu)點。
(4)創(chuàng)意利用廢物。引導學生將生活中的一些廢物作為化學實驗用品,在充分利用廢物的同時也減少了污染。如將飲料吸管作氣體導管,用廢棄的玻璃瓶等制作酒精燈,用一次性輸液器做導氣管、多用滴管等。
(三)開展形式多樣的教學活動
(1)開展多媒體教學
現(xiàn)當代多媒體教學手段集聲音、圖像、視頻于一體,它在優(yōu)化教學方法、提高教學質(zhì)量方面發(fā)揮著越來越重要的作用,同樣的,它在進行綠色化學教育中的作用也很突出,利用計算機多媒體技術(shù)科學化仿真實驗等能讓學生在愉快、振奮的氛圍中直觀地學習到知識,大大地提高了教學效率。
(2)開展專題講座
課堂教學顯然無法達到讓學生從整體上了解綠色化學的目的,舉辦綠色化學專題講座是課堂教學的補充教學方法。學校應定期舉辦與綠色化學有關(guān)的講座,邀請環(huán)保局專家來校作專題報告, 宣傳環(huán)保知識。使學生認識到,化學絕不意味著污染,綠色化學作為更高層次的化學值得大家去學習,去探究。
(3)開展社會實踐
雖然環(huán)境污染問題正日趨嚴重已經(jīng)成為了學生的共識,但由于受到應試教育的影響,學生們并沒有從感性上認識到環(huán)境污染到底有多嚴重,因此,要開展社會實踐活動加深學生對綠色化學的認識。學校負責聯(lián)絡(luò)社會機構(gòu),指導學生參與實踐,讓學生走出校門,了解自然,了解我們生存的環(huán)境,親自體驗綠色化學問題。例如安排學生對居住的周圍環(huán)境、工礦企業(yè)、大氣、土壤、山川等進行參觀考察,社會實踐活動不僅可以激發(fā)學生對環(huán)境問題的興趣,而且還會增強他們對于環(huán)境問題的責任感和緊迫感。
總之,通過開展形式多樣的教學活動,可以讓學生在原本十分緊張的教學課堂里從容地滲透綠色化學教育,從而達到一個較好的教學效果。
(四)教師要更新觀念,以身作則
教師隊伍水平的高低直接影響著教育的發(fā)展,化學教師在綠色化學教育中起著舉足輕重的作用,更新中學化學教師的觀念是實施綠色化學教育的前提性條件。首先,化學教師要樹立可持續(xù)發(fā)展的價值觀,要樹立綠色意識,要以人與自然和諧發(fā)展的觀念來重新認識化學學科,這樣才能將教師的觀念在教學過程中潛移默化地傳授給學生;其次,教師要充分掌握關(guān)于綠色化學的知識、理論,這樣才能合理地將化學教學與綠色化學有機地結(jié)合起來;最后,教師要有良好的素質(zhì),良好的實驗習慣和實驗作風。只有教師的觀念更新了,知識豐富了,才能達到傳授綠色化學知識,培養(yǎng)學生綠色意識的目的。
三、結(jié)束語
綠色化學體現(xiàn)了科學技術(shù)與社會的相互作用,綠色化學的提出為化學注入了新的活力,同時也為化學教育中的環(huán)境保護教育指明了方向。隨著時代的進步,時代的需要,綠色化學必將成為中學化學教育的一個重點。作為中學化學教師應站在這一化學改革的前沿,要樹立綠色化學意識,樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念,要注重綠色化學在中學化學教育中的普及和發(fā)展,大膽創(chuàng)新,在課堂教學、實驗等方面,始終貫徹綠色化學的思想,讓學生了解綠色化學,樹立起綠色化學實驗意識,促成綠色社會準則和規(guī)范的形成。這是一項長期的工作,需要全體教育工作者堅持不懈地努力、探索、實踐,綠色化學教育將成為我們永遠的教研課題。
化學實驗是進行新產(chǎn)品開發(fā)和化學教學的重要手段,它對于素質(zhì)教育、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和動手能力具有不可替代的作用,是提高教學質(zhì)量的關(guān)鍵。在實驗教學中貫徹綠色化學觀點,實驗教學與綠色化學聯(lián)系最為緊密、最為直接,在實驗教學中貫徹綠色化學思想最為重要?；瘜W實驗可以使學生領(lǐng)悟和感受到科學給人類創(chuàng)造文明的同時,也伴隨著對環(huán)境的污染和對人類的危害。因此,為了適應綠色化學新要求,化學實驗必須進行改革。
論文關(guān)鍵詞:綠色化學,環(huán)境保護,化學實驗教學
一、綠色化學12條原則
Anastas和Warner提出了綠色化學的12條原則,這些原則可作為實驗化學家開發(fā)和評估一條合成路線、一個生產(chǎn)過程、一個化合物是不是綠色的指導方針和標準:
(1) 最好是防止廢物的產(chǎn)生而不是產(chǎn)生后再來處理;
(2) 合成方法應設(shè)計成能將所有的起始物質(zhì)嵌并入最終產(chǎn)物中;
(3) 只要可能,反應中使用和生成的物質(zhì)應對人類健康和環(huán)境無毒或毒性很小;
(4) 設(shè)計的化學產(chǎn)品應在保持原有功效的同時,盡量使其無毒或毒性很小;
(5) 應盡量不使用輔助性物質(zhì)(如溶劑、分離試劑等),如果一定要用,也應使用無毒物質(zhì);
(6) 能量消耗越小越好,應能為環(huán)境和經(jīng)濟方面的考慮所接受;
(7) 只要技術(shù)上和經(jīng)濟上可行,使用的原材料應是能再生的;
(8) 應盡量避免不必要的衍生過程(如基團的保護與去保護,物理與化學過程的臨時性修改等);
(9) 盡量使用選擇性高的催化劑,而不是靠提高反應物的配料比;
(10) 設(shè)計化學產(chǎn)品時,應考慮當該物質(zhì)完成自己的功能后,不再滯留于環(huán)境中,而可降解為無毒的產(chǎn)物;
(11) 分析方法也需要進一步研究開發(fā),使能做到實時、現(xiàn)場監(jiān)控,以防有害物質(zhì)的形成;
(12) 一個化學過程中使用的物質(zhì)或物質(zhì)的形態(tài),應考慮盡量減小實驗事故的潛在危險,如氣體釋放、爆炸和著火等。
綜觀以上12條,可以看出:綠色化學提出的目標和任務(wù)不是被動地治理環(huán)境污染,而是主動地防止化學污染。這也是綠色化學與環(huán)境保護二個概念不同的地方。綠色化學是“防”,環(huán)境保護是“治”,只有從根本上切斷污染源,才能真正做到保護環(huán)境。同時,我們也看到,綠色化學是一舉多得的事情。
二 、開展綠色化學實驗教學的嘗試
(1) 開展微型化學實驗 微型化學實驗(microscalechemicalexperiment或microscalelaboratory簡稱M.L.)是20世紀80年代經(jīng)濟發(fā)達國家的高校為解決化學專業(yè),耗資巨大的三廢處理問題、實驗安全問題及一些試劑價格過于昂貴而發(fā)展興起的一種新實驗方法,它的試劑用量是常量實驗的十分之一至千分之一。微型化學實驗是綠色化學實驗的重要組成部分,我們應該把握住微型化學實驗的精髓,積極開展化學實驗的微型化研究。微型化學實驗是以盡可能少的試劑,來獲取所需化學信息的實驗原理與技術(shù),而不一定要在微型儀器中進行。由于試劑用量大大減少,產(chǎn)生的“三廢”量也非常少,基本解決了對環(huán)境的污染問題,也大大地節(jié)約了實驗費用。多年來,我們對傳統(tǒng)的實驗進行了改進,采用了“性質(zhì)實驗點滴化,分析實驗減量化,合成實驗微型化”,用已有的儀器就能完成大多數(shù)實驗,從而實現(xiàn)了“以盡可能少的試劑獲取所需化學信息”的目標。如性質(zhì)實驗,在不影響實驗效果的前提下,盡可能降低試劑的濃度,減少試劑的用量;滴定分析實驗,將標液的濃度由0.1mol·L降至0.01mol·L~0.02mol·L,滴定管使用25mL的,錐形瓶改用100mL微型化學實驗的主要優(yōu)越性在于:試劑用量大大減少,減少了相關(guān)輔助材料、水電的消耗,降低了實驗成本,也提高了實驗的安全性;產(chǎn)生的“三廢量很少,改善了實驗環(huán)境條件,極大的減少了對環(huán)境的污染。微型化學實驗具有減少污染、安全、節(jié)約實驗經(jīng)費與時間等優(yōu)點,是化學實驗綠色化的重要手段,值得大力提倡和采用。
(2) 串聯(lián)實驗以及試劑的回收利用 串聯(lián)實驗是指通過調(diào)整實驗次序,使一個實驗的產(chǎn)物成為下一個實驗的原料。如把萃取和蒸餾實驗安排在一起,利用四氯化碳萃取碘的水溶液,得到碘的四氯化碳溶液,然后在碘的四氯化碳溶液中加入氫氧化鈉溶液至紫色剛好消失,利用反萃取把四氯化碳分離出來,最后進行蒸餾,使四氯化碳回收再利用串聯(lián)實驗以及試劑的回收利用在一定程度上減輕了常規(guī)實驗對環(huán)境的污染,有利于環(huán)境保護。
(3) 尋找替代性試劑、溶劑、催化劑 實現(xiàn)同一變換可能存在幾種可供選擇的試劑、溶劑、催化劑,只要可能,實驗過程中應盡量尋找實現(xiàn)同一變換最無害的試劑替代有毒有害的試劑;通過改變反應的溶劑,用不易揮發(fā)、無害的溶劑(H2O)代替揮發(fā)、有毒的溶劑;用高效、無毒、無害的催化劑代替腐蝕性嚴重的催化劑。如無機實驗中,可用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氫進行陽離子沉淀實驗;有機實驗中,甲苯可用來代替苯作為更安全的有機溶劑;酯類合成實驗中,可用無機鹽、離子交換樹脂、高效固體酸Fe2O3-SO4代替濃H2SO4作催化劑,不僅具有較高的選擇性、轉(zhuǎn)化率,還可避免濃H2SO4腐蝕性,而且反應速度快,催化劑易于分離回收重復使用等特點是一類理想的環(huán)保催化劑。
(4) 妥善處理實驗產(chǎn)生的“三廢” 化學實驗室的環(huán)境保護應規(guī)范化、制度化,應對每次產(chǎn)生的“三廢”進行處理。把用過的酸類、堿類、鹽類等各種廢液、廢渣,分別倒入各自的回收容器內(nèi),按照國家要求的排放標準進行處理,可采取中和、吸收、燃燒、回收循環(huán)利用等方法來處理廢棄物,對于實驗過程中產(chǎn)生大量有毒有害及腐蝕性的氣體,在通風櫥內(nèi)完成實驗,并將尾氣進行集中收集,采用吸收、中和等方法集中處理,對于重金屬廢液一般采用回收的方法進行處理。在開放實驗中,鼓勵學生設(shè)計一些廢液的處理或回收實驗,如銀廢液回收銀、含碘廢液回收碘、含鉻廢水的處理等,這有利于提高學生的環(huán)保意識。
三、實現(xiàn)綠色化學實驗教學的其他途徑
(1) 開放研究性課題,讓學生自主探求解決環(huán)境問題的新方式。研究性課程的設(shè)置,意在培養(yǎng)學生獨立思考、自主學習,應加以合理引導,抓住機遇,從課題選擇上適當調(diào)整,促進學生關(guān)注社會、關(guān)注環(huán)境的意識。
(2) 提高教師
實施綠色化學教育的能力和專業(yè)水平。高素質(zhì)的教師是培養(yǎng)造就高素質(zhì)學生的基本保證。綠色化學是化學科學與環(huán)境科學、生物科學、醫(yī)學科學等學科結(jié)合的產(chǎn)物,是化學科學的發(fā)展與進步,仍然屬于化學范疇,因此,化學教育工作者不僅要系統(tǒng)地學習關(guān)于綠色化學的理論知識,學習有關(guān)綠色化學技術(shù)的最新研究成果和發(fā)展方向,以及與之相關(guān)學科的知識,還必須有扎實寬厚的化學基礎(chǔ)知識、理論和技能。 (3) 要改進教學方法,提高教學手段的現(xiàn)代化水平。傳統(tǒng)的教學方法是伴隨著應試教育產(chǎn)生的,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。要積極實行啟發(fā)式和討論式教學,激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新意識。電化教學手段(包括投影、錄像、光盤等)和信息網(wǎng)絡(luò)手段(如上網(wǎng)、使用多媒體等)能更直觀、形象的體現(xiàn)綠色化學內(nèi)容,更迅速地獲取有關(guān)綠色化學知識及技術(shù)的最新成果,便于教師教和學生學。還要開發(fā)能輔助設(shè)計的計算機軟件,以幫助設(shè)計和實施綠色化學,這對綠色化學的發(fā)展進步大有裨益。
環(huán)境保護是我們的立國之策,強國之本,必須予以高度重視。作為一名化學教師,在教給學生知識和技能的同時,還要教給學生保護環(huán)境防止污染的思想和方法,最大限度地消除或減輕實驗對環(huán)境所造成的危害,使化學實驗綠色化?？傊?全面實現(xiàn)化學實驗綠色化的道路還很漫長,這期間,不但需要對化學實驗教學進行綠色化改革,更需要高?；瘜W教育工作者對化學實驗綠色化的方法進行深入的研究與探索。
隨著21世紀環(huán)境污染問題的加重,綠色化學被提出,綠色化學也叫環(huán)境友好化學,它是從源頭上阻止污染的新興學科。美國在1996年設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎,以此來獎勵那些在減少化學污染方面取得成就的人;1999年英國皇家化學會創(chuàng)辦了第一份國際性《綠色化學》雜志,標志著綠色化學的正式產(chǎn)生。綠色化學確實應該提倡,它是我們通向美好生活的必經(jīng)之路。
綠色化學與傳統(tǒng)的化學的共同之處在于都能為人類生活做出貢獻,但綠色化學是使反應物的原子100%利用,且實現(xiàn)零排放,即在變廢為寶的同時又節(jié)約了環(huán)境。綠色化學的原子經(jīng)濟性的反映有兩個顯著有點:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的減少了廢物的排放。原子利用率的表達式是:原子利用率=(預期產(chǎn)物的式量/反應物質(zhì)的式量之和)×100%。
一、綠色原料
綠色原料的選取是進行綠色化學的開始,所以選擇原料是十分重要的,要考慮各個方面的影響。如以塑料為例,塑料在工程材料總產(chǎn)量中居第二位,僅次于鋼鐵材料。但“白色污染”問題引起廣泛關(guān)注后,可降解塑料成為了化學界的新熱點。21世紀初我國塑料制品使用量較大,導致廢棄塑料達到幾千萬噸,其污染所造成的環(huán)境壓力就相當大了。但如果這些廢棄塑料中有少部分是可降解塑料,那對于我們的環(huán)境改善將會很有利。據(jù)統(tǒng)計,我國生產(chǎn)可降解塑料的廠家還不多,遠遠達不到市場需求量。
目前世界各國生產(chǎn)可降解塑料的類型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化學降解塑料和組合降解塑料等類型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個重大項目,已取得一些進展。
二、綠色溶劑
造成環(huán)境污染不僅來源于制造產(chǎn)品的原料,也與生產(chǎn)過程中使用的溶劑有關(guān)。目前廣泛使用的高揮發(fā)性的有機化合物溶劑對環(huán)境又十分不利,急需找到替代品,即無毒無害的溶劑已經(jīng)成為研究綠色化學的重要任務(wù)。
正如超臨界流體,它是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間是流體。超臨界流體的特征是具有流體密度、氣體粘度、擴散系數(shù)適度和具有可壓縮性且無毒、不燃性,但可觀的還是廉價。
三、綠色催化劑
1836年瑞典化學家Berzelius提出催化劑作用這一概念后,催化劑在化學反應中就一直在發(fā)展,但許多傳統(tǒng)的催化劑如液體酸催化劑都對設(shè)備嚴重腐蝕、對人的身體也有很大危害,還有就是排泄物對環(huán)境的污染很大。
綠色固體酸堿催化劑在工藝上很易實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),不存在產(chǎn)物與催化劑分離及對設(shè)備的損壞等,并且活性高,這就大大提高生產(chǎn)效率。分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,徹底消滅了廢液排放,廢渣也少且無毒無腐蝕性。
四、綠色食品添加劑
我們每天必須攝入一定量的食物來滿足自身的生長和發(fā)育,但隨著生活水平的提高,生產(chǎn)商為了迎合消費者的更高要求,色、香、味和行都要考慮到,且還要延長保存時間。市場上很多食品添加劑是化學合成物質(zhì),往往具有一定的毒性,所以在選擇時一定要小心。
海藻糖是一種具有很好防腐作用的防腐劑,這是由它的抗干燥特性決定的,它是一種非特異性保護劑,幾乎能保護所有的生物分子,且還能在干燥的環(huán)境下形成保護膜,達到了防腐和保存的雙重效果。
瓊脂是一種天然增稠劑,又叫做瓊膠,它是一種半乳糖的多糖聚合體,能改善食品物理性質(zhì),增加其粘稠性。瓊脂在我國很早就可食用了,特別是用于糖果的制造,還有就是增加果醬的粘度。由于瓊脂具有粘著性、彈性和持水性,所以它的食用范圍非常廣泛。
五、綠色農(nóng)藥
農(nóng)藥的種類很多,有的農(nóng)藥可以長期存留在土壤中,很大程度上破壞了生態(tài)平衡,還有的進入到食品中,嚴重的危害了人們的身心健康。
綠色無公害農(nóng)藥有微生物農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、基因工程農(nóng)藥、化學合成類農(nóng)藥、半合成生物農(nóng)藥和激素與信息素等較為廣泛。21世紀人類面臨的挑戰(zhàn),綠色農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)甚至國民經(jīng)濟中也會占有重要位置,所以大力開發(fā)新型高效低毒的綠色農(nóng)藥是發(fā)展的必然趨勢。
六、綠色化學品
我們在生活中洗滌用品是必不可少的,但洗滌用品主要是洗滌劑,最終導致大量的洗滌廢水被排入環(huán)境中,造成污染。
普通的洗衣粉多數(shù)含磷,不僅其排泄物對環(huán)境污染,其洗出的衣服對人體本身也有害。隨著三聚磷酸鈉對環(huán)境污染的嚴重,沸石、偏硅酸鈉和層狀硅酸鈉被研制,1990年已研究出4A沸石并已工業(yè)化生產(chǎn);1997年北京工業(yè)大學在國內(nèi)首先開發(fā)成功,這都標志我國的洗滌助劑已達到了新水平。
綠色化學是近年來新興的學科,是實用性強、國計民生急需解決的熱點研究領(lǐng)域。綠色化學也是我們?nèi)祟愊蚯鞍l(fā)展的一項重要任務(wù),綠色化學的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染兩個方面來重新審視和改革傳統(tǒng)化學,從而使我們對環(huán)境的治理從治標中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學的發(fā)展不僅將對環(huán)境保護產(chǎn)生重大影響,而且將為我國與國際接軌創(chuàng)造條件。相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高,我們賴以生存的地球環(huán)境會變得更加美好。
1綠色化學化工的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)點
綠色化工行業(yè)早在上個世紀就已經(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)達的國家,主要集中在歐美地區(qū)。經(jīng)濟的發(fā)展帶來環(huán)境污染的嚴重,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力研究綠色化工行業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟全球趨勢的加強,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)的認識較晚,導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)的認識較為透徹,這就導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)點是:第一,最大限度地利用環(huán)保能源。較以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法不同的是,綠色化學化工可以最大限度地利用所使用的生產(chǎn)能源,并且一般綠色化學化工所使用的能源都是綠色環(huán)?？苫厥绽玫哪茉?在生產(chǎn)使用時都會最大限度地利用原材料,防止浪費,減少污染排放,從而節(jié)省能源,綠色環(huán)保。第二,反應物無毒、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,但是綠色化學化工在生產(chǎn)之前都會將反應物生成的有害物質(zhì)整體的化學結(jié)構(gòu)進行重新排列,從而將有害成分運用科學的方法去除,這樣既可以保留生產(chǎn)所需要的有效成分,又保證了在反應的過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染和負擔。綠色化學化工從產(chǎn)品的根本上避免了化學化工生產(chǎn)可能會對環(huán)境產(chǎn)生的危害源頭,綠色化學化工是名副其實的環(huán)境友好型產(chǎn)品。第三,最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完全充分利用,一些有效成分被浪費了,但是綠色化學化工會運用科學的方法重組材料內(nèi)部結(jié)構(gòu),最大限度地利用材料有效成分,在材料被利用的同時就減少了其生產(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)進行重組設(shè)計,生產(chǎn)的過程當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化工注重科學環(huán)保,在生產(chǎn)之前會重新組合產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu),保證了生產(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的優(yōu)點與好處,但是在實際的生產(chǎn)過程中很少有人對其高度重視,所以綠色化學化工在我國發(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,最大限度地將綠色化工化學進行全面推廣與宣傳,從根本上減少環(huán)境污染,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(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、廣播對綠色化學化工加大宣傳力度,使人們對綠色化學化工有深刻的認知與了解。
2.2在學科教育上加大投入與合作,力求創(chuàng)新
綠色化學化工的發(fā)展不僅僅是依靠微觀的分子水平的化學,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兩者的結(jié)合與協(xié)作。國家應加大對綠色化學化工的資金投入,建立與綠色化學化工有關(guān)的國家實驗室以及教學基地,作為發(fā)展綠色化學化工的創(chuàng)新性平臺,設(shè)置激勵機制,鼓勵創(chuàng)新,并持續(xù)不斷地為實驗室和教學基地的發(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,為了長遠發(fā)展儲備人才力量。
3結(jié)語
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境問題日益凸顯,為了保護環(huán)境,維護生態(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化工行業(yè)中占有一席之地。
綠色化學已經(jīng)成為了新時代化學教育的主要發(fā)展方向,將綠色化學和環(huán)?；瘜W的觀念灌輸給學生,使化學能夠造福人類,而不是成為污染環(huán)境的根源。
1 綠色化學的教育現(xiàn)狀
綠色化學的概念起源于歐美發(fā)達國家,他們最先開始意識到環(huán)保的重要性,并且將這個概念融入到學生的教育當中,以此來實現(xiàn)真正的綠色化學。首先是美國,美國不但在中學生課堂中提出了綠色化學,還將其寫進教材中,積極開發(fā)綠色化學實驗設(shè)備和綠色污染化學材料,從而提高學生的綠色環(huán)保意識。不僅如此,美國的相關(guān)協(xié)會還舉辦了一系列的關(guān)于綠色環(huán)保的主題活動,讓學生和公眾都充分參與了進來。
現(xiàn)在,美國還在不斷修整中學化學教材,在其中大量介紹了綠色化學的知識,并告訴學生哪些化學物質(zhì)是有毒的,從而避免污染。美國還在一些大學中設(shè)立了關(guān)于綠色化學的專業(yè),并且舉辦綠色化學挑戰(zhàn)獎,對獲得獎項的優(yōu)秀大學生進行獎勵。一些大學生已經(jīng)開始使用安全無毒的化學原料,或者是采取有效措施來減少資源的消耗。這也說明學生的環(huán)保意識得到了一定的提高。
后來,另外一些國家也紛紛開始實施綠色化學的教育,比如日本,日本編寫了一些關(guān)于綠色化學的教學培訓資料。而我國的綠色化學觀念相對來說較落后,一直到上個世紀90年代末,我國一所大學開始編寫《綠色化學》的教材,其他一些高校也紛紛進行效仿。但是比起其他發(fā)達國家,我國在這方面的普及程度還遠遠不夠。目前,我國已經(jīng)開設(shè)了一些關(guān)于綠色化學的教育培訓課程,為綠色化學的發(fā)展提供了條件,奠定了基礎(chǔ)。
到21世紀初,多個國家已經(jīng)設(shè)立了綠色化學的獎項,用于獎勵在這個領(lǐng)域有一定的貢獻,或者有一些成就的人,美國還專門設(shè)立了培訓機構(gòu),用于培訓綠色化學領(lǐng)域的人才,并且鼓勵他們參加綠色化學的獎項。
2 綠色化學教育將面臨的挑戰(zhàn)
2.1 要讓學生弄清楚復雜的化學成分
化學物質(zhì)里的有毒成分以及其他成分很復雜,教師要讓學生明確認識到有害物質(zhì)對環(huán)境和水質(zhì)的破壞,并且還要讓學生明白化學物質(zhì)的有毒性是可以進行控制的。不但要讓學生弄懂復雜的化學成分,還要讓學生在實驗中明確這些有毒分子處于環(huán)境中發(fā)生的變化,這一個比較難的過程,對于教師來說,也是一個挑戰(zhàn)。
2.2 如何將綠色化學的教學延伸到現(xiàn)實的環(huán)保措施中
雖然中學生綠色化學傳授的知識是有關(guān)于環(huán)保的,但是這些知識僅僅只是停留在原理和理論上,如何將綠色化學的教學延伸到現(xiàn)實的環(huán)保措施當中,這將是一個難題,也是個很大的挑戰(zhàn)。比如,對助劑或者溶劑的毒性進行測試,并且開發(fā)出無毒原料來代替助劑,這對于教師來說是一個挑戰(zhàn),對于學生來說更是一個挑戰(zhàn)。
2.3 教師的能力和技能
綠色化學除了要求教師要有基本的化學知識以外,還要求教師要對環(huán)保知識及其他領(lǐng)域的知識有一定的了解,因此也對教師的能力和技能有了較高的要求。另外,綠色化學教學還要求教師在傳授知識的時候,教會學生如何分解材料、如何用環(huán)?；瘜W成分來代替有毒材料,等等。如果學校不對教師進行培訓,教師的知識結(jié)構(gòu)就會無法滿足知識的需要,因此,教師的能力和技能對于綠色化學來說也是一個重大的挑戰(zhàn)。
2.4 教學方法的挑戰(zhàn)性
綠色化學的教學方法也是一個巨大的挑戰(zhàn),并且要求教師改變過去的“粗放型”教學方法,從而轉(zhuǎn)變?yōu)椤凹s型”教學方法,同時,這也是綠色化學對教學的一個要求。教師不但要幫助學生了解化學知識,還要使學生意識到環(huán)保的重要性,在整個化學課程中,要將環(huán)保無污染的理念貫穿于整個化學領(lǐng)域,又要把綠色化學的內(nèi)容和知識融入到化學教學當中去,從原理到實驗過程,各個環(huán)節(jié)都要采取環(huán)保的標準。
3 綠色化學教育的措施
3.1 改進不環(huán)保的實驗方法
在進行化學實驗的時候,應該盡量采用環(huán)保的實驗方法,并且選用一些無毒無危害的材料。比如綠色自燃實驗,在之前的課堂上,教師都采用的是白磷來給大家做實驗,但是白磷是一種危害性極強的物質(zhì),而且白磷在燃燒的過程中發(fā)揮的有毒氣體會對空氣造成污染。因此,可以用其他一些無毒的物質(zhì)或者材料來代替白磷,比如碳粉等。
3.2 培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性
在化學課堂上,教師要培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性,可以鼓勵學生對“減量、減廢”進行實驗或者改造,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。除此之外,也要給學生灌輸節(jié)省資源的觀念,帶領(lǐng)或者指導學生對化學教材中的化工生產(chǎn)工藝流程進行分析,或者重新設(shè)計一條生產(chǎn)工藝流程,必要的時候,還可以借助計算機來進行輔助設(shè)計,通過這個過程可以培養(yǎng)學生的思維與創(chuàng)造性。
3.3 更新教學手段
原來的化學教學方法已經(jīng)不能再適應綠色化學的要求了,教師必須及時更新教學手段。通過有效的教學工具、教學材料以及訓練手段來向?qū)W生傳授知識,讓他們形成綠色化學的意識和環(huán)保意識。新的教學手段有多媒體(投影、錄像、光盤等)以及計算機技術(shù),便于學生和教師獲取知識和技術(shù),同時也有利于促進學生用可持續(xù)發(fā)展的眼光來思考問題。
4 總結(jié)與體會
隨著經(jīng)濟和工業(yè)的發(fā)展,化工污染的程度也在隨之而加深,樹立環(huán)保的理念要從教育開始,因此,必須要推行綠色化學的教學方式。使學生樹立環(huán)保和節(jié)約資源的理念,從而實現(xiàn)生態(tài)環(huán)保與社會經(jīng)濟的和諧發(fā)展。
隨著21世紀環(huán)境污染問題的加重,綠色化學被提出,綠色化學也叫環(huán)境友好化學,它是從源頭上阻止污染的新興學科。美國在1996年設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎,以此來獎勵那些在減少化學污染方面取得成就的人;1999年英國皇家化學會創(chuàng)辦了第一份國際性《綠色化學》雜志,標志著綠色化學的正式產(chǎn)生。綠色化學確實應該提倡,它是我們通向美好生活的必經(jīng)之路。
綠色化學與傳統(tǒng)的化學的共同之處在于都能為人類生活做出貢獻,但綠色化學是使反應物的原子100%利用,且實現(xiàn)零排放,即在變廢為寶的同時又節(jié)約了環(huán)境。綠色化學的原子經(jīng)濟性的反映有兩個顯著有點:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的減少了廢物的排放。原子利用率的表達式是:原子利用率=(預期產(chǎn)物的式量/反應物質(zhì)的式量之和)×100%。
一、綠色原料
綠色原料的選取是進行綠色化學的開始,所以選擇原料是十分重要的,要考慮各個方面的影響。如以塑料為例,塑料在工程材料總產(chǎn)量中居第二位,僅次于鋼鐵材料。但“白色污染”問題引起廣泛關(guān)注后,可降解塑料成為了化學界的新熱點。21世紀初我國塑料制品使用量較大,導致廢棄塑料達到幾千萬噸,其污染所造成的環(huán)境壓力就相當大了。但如果這些廢棄塑料中有少部分是可降解塑料,那對于我們的環(huán)境改善將會很有利。據(jù)統(tǒng)計,我國生產(chǎn)可降解塑料的廠家還不多,遠遠達不到市場需求量。
目前世界各國生產(chǎn)可降解塑料的類型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化學降解塑料和組合降解塑料等類型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個重大項目,已取得一些進展。
二、綠色溶劑
造成環(huán)境污染不僅來源于制造產(chǎn)品的原料,也與生產(chǎn)過程中使用的溶劑有關(guān)。目前廣泛使用的高揮發(fā)性的有機化合物溶劑對環(huán)境又十分不利,急需找到替代品,即無毒無害的溶劑已經(jīng)成為研究綠色化學的重要任務(wù)。
正如超臨界流體,它是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間是流體。超臨界流體的特征是具有流體密度、氣體粘度、擴散系數(shù)適度和具有可壓縮性且無毒、不燃性,但可觀的還是廉價。
三、綠色催化劑
1836年瑞典化學家Berzelius提出催化劑作用這一概念后,催化劑在化學反應中就一直在發(fā)展,但許多傳統(tǒng)的催化劑如液體酸催化劑都對設(shè)備嚴重腐蝕、對人的身體也有很大危害,還有就是排泄物對環(huán)境的污染很大。
綠色固體酸堿催化劑在工藝上很易實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),不存在產(chǎn)物與催化劑分離及對設(shè)備的損壞等,并且活性高,這就大大提高生產(chǎn)效率。分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,徹底消滅了廢液排放,廢渣也少且無毒無腐蝕性。
四、綠色食品添加劑
我們每天必須攝入一定量的食物來滿足自身的生長和發(fā)育,但隨著生活水平的提高,生產(chǎn)商為了迎合消費者的更高要求,色、香、味和行都要考慮到,且還要延長保存時間。市場上很多食品添加劑是化學合成物質(zhì),往往具有一定的毒性,所以在選擇時一定要小心。
海藻糖是一種具有很好防腐作用的防腐劑,這是由它的抗干燥特性決定的,它是一種非特異性保護劑,幾乎能保護所有的生物分子,且還能在干燥的環(huán)境下形成保護膜,達到了防腐和保存的雙重效果。
瓊脂是一種天然增稠劑,又叫做瓊膠,它是一種半乳糖的多糖聚合體,能改善食品物理性質(zhì),增加其粘稠性。瓊脂在我國很早就可食用了,特別是用于糖果的制造,還有就是增加果醬的粘度。由于瓊脂具有粘著性、彈性和持水性,所以它的食用范圍非常廣泛。
五、綠色農(nóng)藥
農(nóng)藥的種類很多,有的農(nóng)藥可以長期存留在土壤中,很大程度上破壞了生態(tài)平衡,還有的進入到食品中,嚴重的危害了人們的身心健康。
綠色無公害農(nóng)藥有微生物農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、基因工程農(nóng)藥、化學合成類農(nóng)藥、半合成生物農(nóng)藥和激素與信息素等較為廣泛。21世紀人類面臨的挑戰(zhàn),綠色農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)甚至國民經(jīng)濟中也會占有重要位置,所以大力開發(fā)新型高效低毒的綠色農(nóng)藥是發(fā)展的必然趨勢。
六、綠色化學品
我們在生活中洗滌用品是必不可少的,但洗滌用品主要是洗滌劑,最終導致大量的洗滌廢水被排入環(huán)境中,造成污染。
普通的洗衣粉多數(shù)含磷,不僅其排泄物對環(huán)境污染,其洗出的衣服對人體本身也有害。隨著三聚磷酸鈉對環(huán)境污染的嚴重,沸石、偏硅酸鈉和層狀硅酸鈉被研制,1990年已研究出4A沸石并已工業(yè)化生產(chǎn);1997年北京工業(yè)大學在國內(nèi)首先開發(fā)成功,這都標志我國的洗滌助劑已達到了新水平。
綠色化學是近年來新興的學科,是實用性強、國計民生急需解決的熱點研究領(lǐng)域。綠色化學也是我們?nèi)祟愊蚯鞍l(fā)展的一項重要任務(wù),綠色化學的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染兩個方面來重新審視和改革傳統(tǒng)化學,從而使我們對環(huán)境的治理從治標中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學的發(fā)展不僅將對環(huán)境保護產(chǎn)生重大影響,而且將為我國與國際接軌創(chuàng)造條件。相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高,我們賴以生存的地球環(huán)境會變得更加美好。
目前,我國正大力提倡節(jié)能減排,不管是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),還是在土木工程建設(shè)上,相關(guān)部門人員都在狠抓、緊抓節(jié)能工作,以期為我國環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。在化學工業(yè)中,仍然提倡節(jié)能減排,發(fā)展綠色化學。尤其是在近幾年,綠色化學工程和工藝在我國化工業(yè)界異軍突起,并以其綠色、節(jié)能、生態(tài)、健康的發(fā)展理念成為化學工業(yè)界的寵兒。下面對綠色化學工程和工藝在化學工業(yè)節(jié)能中的作用加以論述。
1.綠色化學工程和工藝的開發(fā)必要性
1.1綠色化學工程和工藝的概念
綠色化學工程和工藝的開發(fā),實際指其的形成和產(chǎn)生,但在分析其開發(fā)原因以及開發(fā)必要性之前,我們需要對綠色化學工程和工藝的概念作相關(guān)的了解。綠色化學工程與工藝,其實質(zhì)是一種化學技術(shù)和化學方法,主要指通過改進和改良現(xiàn)有的化學技術(shù)或化學方法,來達到減少,甚至完全消除化工原料、催化劑、溶劑、廢物或化工產(chǎn)品等物質(zhì)對人類健康和生態(tài)環(huán)境的危害的目的。簡單來說,便是改進化學方法,減少化學工業(yè)對人類和環(huán)境的影響,同時實現(xiàn)化學工業(yè)節(jié)能。
1.2綠色化學工程和工藝的開發(fā)必要性
自人類進入21世紀以來,伴隨著化學工業(yè)的不斷發(fā)展與進步,化工產(chǎn)品以及化工生產(chǎn)、制造中所產(chǎn)生的一系列廢物、垃圾等給人類生活、生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重的影響,甚至是危害和污染?；瘜W工業(yè)發(fā)展不僅要對自然資源進行汲取,還會在發(fā)展中對自然環(huán)境進行污染,這種既利用又污染的發(fā)展方式顯然不符合當前的時代背景,因此各國領(lǐng)導者必然會采取相應措施來對其進行制止。于是,綠色化學工程和工藝應運而生。
當“綠色”、“節(jié)能”理念滲入到化學工業(yè)中時,綠色化學的設(shè)想內(nèi)容便有了相應的改變。在化學生產(chǎn)中,綠色化學提倡使用無毒、無害物質(zhì)來進性化學生產(chǎn),保證化學生產(chǎn)不再產(chǎn)生廢物和垃圾,保證不再對生態(tài)環(huán)境造成污染。如此來看,綠色化學工程和工藝作為一種實現(xiàn)綠色化學的手段,其通過改良化學生產(chǎn)方法和改進化學生產(chǎn)技術(shù),來實現(xiàn)減少化工產(chǎn)物對人類生活和環(huán)境的影響,對化學工業(yè)節(jié)能具有一定的促進作用。
2.我國綠色化學工程與工藝的開發(fā)方法
就目前來說,我國在綠色化學工程與工藝的應用開發(fā)上已經(jīng)具有了一定的發(fā)展規(guī)模,所采用的主要方法是,摒棄原有的被動、治標不治本的治理措施,從化工污染的源頭、化學反應的始端入手,堅持零排放、零污染的清潔生產(chǎn)和加工原則,有效防止和控制化學污染的產(chǎn)生。下面對現(xiàn)階段,我國綠色化學工程與工藝中常用的幾種節(jié)能方法加以介紹。
2.1無毒、無害化學原料的選用
從化學原料的選擇入手,盡量選擇無毒、無害,并且可進行再生利用的化學原料來進行化學產(chǎn)品的生產(chǎn)和制作。較為常見的無害化學原料有:野生植物、農(nóng)作物等生物質(zhì)。將諸如蘆葦、木屑、樹枝等野生纖維植物以及諸如蔗渣、麥秸、稻草等農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物作為原料加工為糠醛以及醇、酮、酸類化學品,用生物質(zhì)氣化產(chǎn)生氫氣等,都是綠色原料應用的典型例子。
2.2提高化學反應的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應,石油化工中經(jīng)常會有這種反應,其目的產(chǎn)物不穩(wěn)定,容易進一步氧化成H2O和CO2。在各類的催化反應中,此反應的選擇性最低,有時有些產(chǎn)品還具有異構(gòu)體形式,為了得到更多的終產(chǎn)物,需要使用那些選擇性高的試劑。為了降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度,需要提高反應的選擇性,這樣可以降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染。
2.3采用無毒無害的化學催化劑
目前,約90%以上的化學反應要實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)必須采用,催化劑提高其反應速率。開發(fā)新型高效、無毒無害的催化劑是綠色化學工藝的方向之一。國內(nèi)外都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑。
3.綠色化學工程與工藝在化學工業(yè)節(jié)能中的應用
基于綠色化學工程與工藝下的化工產(chǎn)品的大量的使用,在一定程度上實現(xiàn)了我國的化學工業(yè)節(jié)能,就目前而言,綠色化學工程與工藝在國內(nèi)已經(jīng)得到應用領(lǐng)域主要有以下幾個:
3.1清潔生產(chǎn)技術(shù)的應用
清潔生產(chǎn)技術(shù)也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術(shù),比如先進的脫硝和脫硫技術(shù);城市垃圾的無害化處理技術(shù);生活垃圾制沼氣技術(shù);高效清潔的煤氣化技術(shù);利用風能、太陽能等自然能發(fā)電技術(shù)等等,這些都利用了清潔生產(chǎn)的技術(shù)。清潔生產(chǎn)技術(shù)包括的范圍很廣,主要有以下幾種技術(shù):生物工程技術(shù),這其中有細胞工程、酶工程、基因工程等等;輻射加工技術(shù),如離子束、射線和中子束等在常溫常壓下就可以引起一些需要在高溫高壓下才能進行的反應;綠色催化技術(shù),這里有多種催化劑,比如分子篩催化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑等;超臨界流體技術(shù),這里有超臨界H2O和超臨界CO2,都能阻燃并且無毒。清潔生產(chǎn)技術(shù)具有許多優(yōu)點,其產(chǎn)品清潔無毒,不管是對環(huán)境還是對人體都是安全的。
3.2結(jié)合生物技術(shù)的應用
生物技術(shù)領(lǐng)域包括有細胞、基因、微生物和酶等的技術(shù)范疇。它在化工領(lǐng)域的應用主要包括兩個方面,化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內(nèi)作為一種催化劑具有高效性和專一性,廣泛參與到生物合成的各個過程。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領(lǐng)域使用到生物技術(shù)。
綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術(shù),使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數(shù)直接來源于動植物,之后才發(fā)展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中,催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業(yè)酶。酶與一般的化學催化劑相比,具有無污染、反應條件溫和產(chǎn)物性質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點。比如制備丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,換用酶催化后,能耗大幅度降低,反應完全且無副產(chǎn)物。
3.3生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品
發(fā)展綠色化學工程與工藝,其目的是生產(chǎn)出環(huán)境友好型產(chǎn)品。在生活中有許多實例,比如尋找替代品來替代氟利昂,這樣可以保護大氣的臭氧層;使用可降解的塑料制品;無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統(tǒng)汽油柴油給大氣帶來了嚴重污染,近年來國內(nèi)外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無污染燃料,大大減少汽車尾氣造成的污染。又如在山東推行的用二甲醚來做汽車用的燃料,二甲醚既經(jīng)濟又環(huán)保,這具有很好的發(fā)展前景。巴西在生物能源的開發(fā)上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗產(chǎn)酒精,酒精燃料已經(jīng)取代了接近一半的汽油消費。另外還有H2和CO2在太陽能和電解質(zhì)存在的條件下合成乙醇這一新工藝,生產(chǎn)過程和產(chǎn)品均對環(huán)境友好。
4.結(jié)束語
總之,綠色化學工程與工藝采用無毒害的溶劑、原料、催化劑等,選擇無污染、低耗、節(jié)能的化學工藝過程, 應用清潔的生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)與環(huán)境相容,產(chǎn)品和生態(tài)友好。開發(fā)和應用綠色化學工藝,已成為現(xiàn)代化學工業(yè)的發(fā)展趨勢和前沿技術(shù),是建設(shè)環(huán)境友好型社會,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展??關(guān)鍵。
一、綠色科技促使溫室氣體排放量減少
我們所謂的溫室氣體,主要指的就是二氧化碳。無論是以往的科技革命和工業(yè)革命之前的生產(chǎn),還是現(xiàn)階段科技含量高,日趨現(xiàn)代化、國際化的社會化大生產(chǎn),這些工廠每年要向大氣排放數(shù)萬甚至數(shù)十萬噸的二氧化碳[1]。這些二氧化碳氣體的排放,成為了造成全球性的溫室效應的罪魁禍首。而在應對氣候變化的法律法規(guī)出臺之前的相當長的一段時期內(nèi),造成這一現(xiàn)象的那些工廠卻不用為溫室效應負擔任何一點費用。
現(xiàn)在這一狀況已經(jīng)得到了明顯的改善,許多化工企業(yè)正積極的開發(fā)和利用新的科學技術(shù),來達到減少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企業(yè)將二氧化碳作為化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一種原材料來使用。例如,有的化工企業(yè)將其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的二氧化碳氣體作為一種原材料來生產(chǎn)尿素。僅這一種工藝,就可以使該企業(yè)的每年的二氧化碳氣體排放量減少數(shù)十萬噸。
二、海水淡化工程的預處理過程中運用綠色科技
每個人的生活都不能離開水,水對于每個人的生命和整個社會的發(fā)展而言是絕對不能缺少的,資源。而這種重要的資源,又具有這有限性、不可再生性等特點。隨著社會和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,淡水的危機成為了世界性的環(huán)境難題。而我們中國,又是世界上最缺乏淡水資源的國家之一。因此,海水淡化技術(shù)的應用,就成了緩解我國淡水資源匱乏現(xiàn)狀的一種有效的途徑。隨著近年來科技的快速發(fā)展,海水淡化所必須的成本也在逐漸的趨于大眾化,使這一技術(shù)不再是那些經(jīng)濟發(fā)達的國家才使用的起得奢侈的技術(shù)。許多發(fā)展中國家也引進并采用了這一技術(shù)。
海水淡化技術(shù)指的就是一種利用物理上的或者化學上的方法將海水里面的鹽和水進行分離的技術(shù)。在進行海水淡化技術(shù)的預處理進程中,任何影響環(huán)境狀況的不良影響都沒有產(chǎn)生。并且在獲取海水資源的過程中,并沒有繼續(xù)對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成傷害。我們的黨所提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思想,就是指要在滿足自身生存發(fā)展的需要的同時,為子孫后代留下了可以繼續(xù)發(fā)展的環(huán)境狀況。因此,將綠色的化學工藝運用于海水淡化的過程中的這一舉措至關(guān)重要。因此,將綠色的科學理念與化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程聯(lián)系在一起,便成為了現(xiàn)代世界化的化工生產(chǎn)中的主要方向之一。在海水淡化構(gòu)成的預處理過程中產(chǎn)生了一些氫氧化鎂,成為了環(huán)保領(lǐng)域新的寵兒,這種物質(zhì)具有成本低廉,工藝簡單、不產(chǎn)生二次污染,處理效果良好的特點,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
三、綠色化學技術(shù)在我國傳統(tǒng)香精香料工業(yè)中的應用
在日?；瘜W產(chǎn)品的生產(chǎn)中,香精香料是不可缺少的添加劑之一。我國的香精香料產(chǎn)品在國際市場上的出口,是我國進出口貿(mào)易的一項重要組成部分。但是由于經(jīng)濟危機的影響逐漸加深,及全球性經(jīng)濟蕭條的狀況逐漸加劇,我國的香精香料出口產(chǎn)業(yè)收到了很大的打擊,產(chǎn)品訂單大幅度減少。
在深入地調(diào)查我國香精香料產(chǎn)品出口訂單銳減現(xiàn)象的原因之后,不難發(fā)現(xiàn),產(chǎn)品中有害雜質(zhì)含量超標,是其真正并且主要的原因。造成有害雜質(zhì)含量超標的原因則在于生產(chǎn)工藝方面的缺陷。例如提取原料的成分在產(chǎn)品中有殘留以及包裝材料的使用不當?shù)仍?。其?提取原料的成分在產(chǎn)品中的殘留的問題,可以通過研究和開發(fā)新的提取技術(shù)來改變。包裝材料使用不當?shù)膯栴},則應通過加強企業(yè)和工廠的監(jiān)管力度,督促生產(chǎn)商家和企業(yè)反復試驗,選取符合有害雜質(zhì)含量標準的外包裝物等方法來改善。還要牢牢掌握我國香精香料產(chǎn)品的優(yōu)勢方面,不斷加強新技術(shù)的研究和其在實際生產(chǎn)中的應用,才能夠滿足生產(chǎn)出高質(zhì)量、低能耗的香精香料產(chǎn)品的要求。
四、綠色化學使可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)逐步向前推進
傳統(tǒng)的化工生產(chǎn),給我們的生活創(chuàng)造了非常豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)和能源。其在對人類歷史的發(fā)展進步的工程中所做的貢獻是不不忽略的。但是呢,又由于化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)過后的殘余物中,存在著大量的有毒有害物質(zhì),這些物質(zhì)又造成了很多環(huán)境污染問題以及生態(tài)平衡的失調(diào)。這樣,就又阻礙了社會經(jīng)濟的繼續(xù)發(fā)展。新世紀,面對嚴峻的環(huán)境污染所提出的挑戰(zhàn),可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這種道路的選擇,成為了歷史的必然。
實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)成為了我國的一項基本的國策。作為社會經(jīng)濟的重要組成部分的化學工業(yè),在這一基本國策的指導之下,最行之有效的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的方法便是綠色化學的開發(fā)和利用。綠色化學,不單單是指那些對環(huán)境產(chǎn)生的有害影響小甚至沒有有害影響的化學生產(chǎn)過程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明顯的價格平民化的化學化工技術(shù)的研究以及應用。綠色化學的生產(chǎn)過程只產(chǎn)生非常少量的廢物處理,或者不產(chǎn)生廢物處理。其最主要的特點便是在生產(chǎn)的過程中,最大程度地充分利用資源,使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,盡量不產(chǎn)生污染。有利于化學化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一道路的切實執(zhí)行。
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,所以化學實驗是教學中不可或缺的一部分。但就化學反應帶來的污染問題需要考慮,所以要時刻遵循綠色化學的教育理念。
一、化學實驗在教育教學中重要性
在化學的教育教學中,很多時候同學們會對物質(zhì)的性質(zhì)、反應原理、反應現(xiàn)象感到疑惑,甚至于有時會難以理解,不利于對這門學科產(chǎn)生興趣。而化學實驗就是針對這樣的問題起到了非常重要的作用,化學實驗成為了這門學科的一個基礎(chǔ),它的占據(jù)著非常重要的地位。
其一,化學實驗可以讓學生對化學產(chǎn)生濃厚的學習興趣,因為興趣是很重要的老師。有了對化學的學習興趣,才會讓學生的積極主動去學習化學知識。由于在化學實驗過程中,會產(chǎn)生聲音、光、熱、氣泡、顏色變化等奇妙的現(xiàn)象,讓同學們引起好奇心,甚至于在生活中去發(fā)現(xiàn)化學,產(chǎn)生疑問,解決疑問。比如廚房里的蘇打粉放在食醋里,就會“冒泡”,表面看起來很奇怪,啟示就是兩種物質(zhì)反應,并且有二氧化碳氣體產(chǎn)生的現(xiàn)象。知識來源于生活,再服務(wù)于生活,學生會從其中產(chǎn)生濃厚的學習化學的興趣。其二,化學實驗可以提高學生的各種能力,比如觀察能力、思維能力、探究能力、創(chuàng)新能力等。在化學實驗過程中,通過教師的引導,觀察化學反應過程中的顏色、氣體、氣味等變化,培養(yǎng)學生的觀察能力。老師與學生在化學實驗過程中,往往可以使同學的思維活躍,注意力高度集中,此時老師帶動同學們從表面到原理,由現(xiàn)象到本質(zhì),甚至于由感性認知升華到理性,從而提升了學生的思維能力。另外,化學實驗還可以讓學生不斷地探究化學奧妙,生成創(chuàng)新思維。
二、綠色化學的基本含義
綠色化學就是我們常說的環(huán)境友好化學,它通常會從根本上去阻止污染的產(chǎn)生,是利用化學的技術(shù)與方法來降低或消除化學產(chǎn)品設(shè)計、制造與應用中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生,使所設(shè)計的化學過程和產(chǎn)品更加環(huán)保友好。
綠色化學的“5R”原則即“Reduction;Reuse;Recycling;Regeneration;Rejection”,其一就是減量,減量不僅要對反應物減量,在一定程度上這樣可以減少資源浪費,也可以減少了污染廢氣、廢液以及廢渣的排放,并且必須保證在國家標準范圍以內(nèi),其中對轉(zhuǎn)化率進行提高,對于損失要盡量減小是比較行之有效的好方法;其二是指重復利用,一方面可以降低化學反應成本,另一方面還可以減少廢棄物的排放。就像一些催化劑、反應載體等化學藥品,就可以進行重復利用,節(jié)省了資源,降低了成本,減少了排放。其三是指回收,即對一些沒有反應的化學原料、有可利用價值的廢氣、廢液進行回收,有時是可以再利用的;其三是指再生,再生是把反應產(chǎn)生的廢物進行處理,變成有用的產(chǎn)物,不僅可以變廢為寶,還可以減少污染,而且可以節(jié)約化學資源,能源不浪費。關(guān)于再生有時在化工原料生產(chǎn)的設(shè)計時就有所考慮了。其五是指拒絕使用,我們對于一些反應后污染嚴重,而且根本無法回收、再生、回收利用的化學藥品原料拒絕使用,這一原則非常重要。
三、化學實驗教學中綠色化學教育的一些有效措施
1、要讓學生生成綠色化學的濃厚意識。對于綠色化學教育問題,首先應該考慮到的就是對于教師綠色化學教育意識的培養(yǎng),因為如果教師都沒有綠色化學意識,如何去感染學生,意識是需要在平時的課堂、實驗中去一點一滴的深入到學生的潛意識里面,這其實是一種行為效應。只有化學老師對于綠色化學有了充分的認知與學習,在課堂上就給學生灌輸這種思想,同學們自然會得到老師的言傳身教,受到感染,從而逐步的產(chǎn)生強烈的綠色化學意識。
例如:在做化學實驗教學過程中,對于化學反應過程中出現(xiàn)的污染問題,盡量堅持做到“5R”,并且一定要把這種思想言傳身教給學生。對于尾氣的處理要加以重視,對于廢氣的排放也要進行控制。在化學實驗教學進行的過程中,教師要時刻提醒學生要養(yǎng)成良好的實驗習慣,不準隨意丟棄化學藥品,不準隨意對殘留的液體隨意傾倒?；瘜W教師可以積極引導學生在學習、生活中去觀察綠色化學的現(xiàn)象,在潛移默化中就去培養(yǎng)學生的綠色化學意識,形成綠色化學的一種能力。
2、在化學實驗的選材設(shè)計和實驗進行中進行綠色化學教育。化學老師通常針對某一個化學實驗,總是選擇最有效的綠色化學途徑,他們帶動學生由反應物到反應過程再到反應產(chǎn)物這一整體過程進行綠色化學分析,遵循綠色化學的原子利用率、環(huán)境因子以及“5R”原則,做出最好的綠色化學設(shè)計.其中,現(xiàn)代綠色化學教育中總是加入了一些新的技術(shù)以及項目,比如一些特定環(huán)境下的催化反應,超聲波、電化學、微波等合成技術(shù)的相關(guān)項目,讓同學們最先了解一些新的綠色化學新技術(shù)?，F(xiàn)在,還流行一種新的化學試驗方法,就是進行微型化學實驗,這種方法是在不影響觀者獲取信息的同時,在微型容器中進行反應,不僅節(jié)能還可以減排。另外,通常還會在不影響化學反應的同時,用比較環(huán)保不產(chǎn)生有害物質(zhì)的試劑去代替原有的不環(huán)保試劑,逐步引導學生這樣的思想,從而達到綠色化學教育。
[總結(jié)]總而言之,綠色化學順應了“資源節(jié)約型,環(huán)境友好型社會”的社會主義新理念,是化學教育的一個指明燈,我們必須堅持走下去,因為綠色化學教育是未來化學教育重中之重的問題。化學教師要不斷學習綠色化學新知識,并且把這種思想以及能力深入每位學生,提高綠色化學的能力。另一方面,要對綠色化學的理論探究繼續(xù)深入,防止停滯不前,不斷得出新的綠色化學新方法。當然,這是一個長期工作,需要全體化學從業(yè)者不斷的努力,向前發(fā)展,為綠色化學教育事業(yè)做貢獻。
【論文關(guān)鍵詞】化學實驗 綠色環(huán)?！嶒炍廴?
【論文摘 要】綠色環(huán)保實驗是新課改下化學實驗教學中所倡導的一種新型的實驗理念，通過綠色實驗，可以有效降低實驗的污染性，減少化學實驗的環(huán)境壓力。在本文中，筆者就簡單闡述了在化學實驗教學中開展綠色化學實驗的幾點措施，希望能夠為綠色環(huán)保實驗理念的培養(yǎng)有所裨益。
高中化學新課程改革的實施，其目的是為了提高學生的化學科學素養(yǎng)，培養(yǎng)他們自主學習的能力、合作能力、探究能力等多方面的能力，而這些目標的實現(xiàn)都離不開化學實驗。作為一門建立在實驗基礎(chǔ)上的自然學科，化學實驗教學占據(jù)了整個化學教學工作的重要位置。然而，大部分的化學實驗都帶有一定的污染性，可以說，每一個實驗室都是一個污染源，而全國大大小小的實驗室所造成的污染是非常可觀的。因此，在化學實驗中，我們要努力改變傳統(tǒng)的實驗格局，努力培養(yǎng)學生的綠色環(huán)保實驗理念。這不僅有利于減少化學實驗的污染，同時，通過改進的化學實驗，還可以提高學生的思維能力、創(chuàng)新能力等多方面的能力，可以說是一個一舉多得的良舉。
一、發(fā)展微型實驗
化學實驗的污染主要來自于化學反應的生成物和化學實驗的藥品殘留，如果在進行化學實驗的過程中，在不影響實驗效果的情況下，對實驗進行改進，減少實驗藥品的用量，使得實驗微型化，這樣自然有利于降低實驗的污染。所謂微型實驗，其核心內(nèi)容就是實驗藥品微量化、實驗器材微型化。一般來說，在微型實驗中，其藥品的用量僅僅相當一般常規(guī)實驗的十分之一，最少甚至能達到千分之一，由于藥品用量的明顯減少，從而使得微型實驗中所產(chǎn)生的污染也大大減少。不僅如此，由于藥品用量減少，其相應的水電等能耗也會大大降低，并且也使得爆炸、燃燒等實驗的危險性降低了很多。關(guān)于微型實驗，在國際上已經(jīng)有了比較多的經(jīng)驗，然而，微型實驗在我國來說還是一個比較新的課題。我國最早研究微型實驗是在1988年，然而，多年以來，由于資金和技術(shù)的限制，微型實驗始終沒有得到很好的普及，作為教師，我們可以在日常的化學教學中，多花一些時間和精力去研究和改進化學實驗，努力推進實驗的微型化，降低實驗教學的污染成本。
二、改進化學實驗
在化學實驗中，有些實驗藥品產(chǎn)生的污染物較少，或者產(chǎn)生的污染物便于處理，而有些藥品在實驗時產(chǎn)生的污染很大，并且處理的成本也非常高。因此，我們可以想辦法改進實驗以降低實驗造成的污染。例如，對于一些污染較為嚴重的化學實驗藥品，我們可以想辦法尋找一些更加環(huán)保的替代品。例如，在實驗室制取氧氣的實驗中，我們大多數(shù)采用的都是加熱高錳酸鉀或者氯酸鉀的方式來制取氧氣，然而，這兩種制取氧氣的方法所產(chǎn)生的污染物是非常難以處理的。在國外很多的教科書上，在制取氧氣時，都會采取過氧化氫分解的方式，因為過氧化氫分解以后產(chǎn)生的是O2和H2O，而這兩種實驗產(chǎn)物顯然不會對環(huán)境造成污染，使得實驗更加的環(huán)保?；谶@種更加環(huán)保的制取氧氣的方式，現(xiàn)在我國的很多教材中也開始采用這種方式來制取氧氣。
三、注意實驗藥品的回收和利用
在過去的化學實驗中，我們通常會把實驗殘留藥品經(jīng)過簡單的處理，然后丟棄掉，但事實上，很多化學實驗的殘留藥品，生成的廢液廢渣等是可以重復利用的，例如，在用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣的實驗中，很多人在得到氯氣以后，就會把實驗的廢棄物直接丟掉，然而，事實上，二氧化錳是可以重復利用的，如果直接丟棄，不但會造成環(huán)境的污染，同時也造成了一定的浪費。因此，在實驗結(jié)束以后，我們要注意對實驗藥品的回收和利用，這樣，在減少污染的同時，還可以降低實驗成本。
四、適當開展多媒體模擬實驗
隨著計算機信息技術(shù)的普及，以該技術(shù)為核心的多媒體工具開始越來越頻繁地走進化學課堂。通過多媒體工具，可以改變傳統(tǒng)的化學課堂教學模式，其中就包括實驗教學。在化學實驗中，有相當一部分的實驗不但造成的污染大，同時，還具有一定的危險性，像是探究氯氣的漂白作用的實驗、電解飽和食鹽水的實驗等，正因如此，很多原本應當做的實驗，由于課堂環(huán)境下不具備條件，從而只能用講實驗的方式來替代。很明顯，通過講實驗的方式當然無法起到真正地實驗教學的效果。而有了多媒體工具以后，一些不具備實驗條件的化學實驗就可以通過計算機進行模擬實驗。教師可以從網(wǎng)絡(luò)上下載一些視頻，把他們同F(xiàn)lash動畫結(jié)合起來，這樣，通過計算機技術(shù)，就可以給學生模擬出整個實驗過程，使得學生通過多媒體工具來觀察實驗現(xiàn)象、總結(jié)實驗規(guī)律、了解實驗原理。這樣一種依賴多媒體工具的模擬實驗不但是一種零污染的綠色實驗，同時，這種模擬實驗相較于傳統(tǒng)實驗還有很多自身的優(yōu)勢，例如，在一些化學實驗中，有些實驗現(xiàn)象時間非常短暫，或者發(fā)生的反應非常不明顯，一旦學生不注意就很難觀察。而利用計算機進行模擬實驗時，當遇到一些不明顯的實驗現(xiàn)象時，可以采用放大的技術(shù)讓學生看的更加清楚，而遇到一些實驗現(xiàn)象時間很短時，則可以采取回放的技術(shù)讓學生反復觀察。這樣，相較于傳統(tǒng)的化學實驗，模擬實驗更有利于學生觀察實驗過程。雖然模擬實驗有很多的優(yōu)點，但是，我們也不能用模擬實驗完全取代傳統(tǒng)的實驗，畢竟，很多的知識和能力的培養(yǎng)還需要在親自動手的傳統(tǒng)實驗中才能夠獲得。
在化學實驗中樹立環(huán)保理念，推動實驗的綠色化，不但是化學教學素質(zhì)教育的要求，同時也是化學科學發(fā)展的趨勢，因此，作為教師，我們一定要在實驗教學中，通過各種途徑來培養(yǎng)學生的綠色環(huán)保理念。
【論文關(guān)鍵詞】化學實驗 綠色環(huán)?！嶒炍廴?
【論文摘 要】綠色環(huán)保實驗是新課改下化學實驗教學中所倡導的一種新型的實驗理念，通過綠色實驗，可以有效降低實驗的污染性，減少化學實驗的環(huán)境壓力。在本文中，筆者就簡單闡述了在化學實驗教學中開展綠色化學實驗的幾點措施，希望能夠為綠色環(huán)保實驗理念的培養(yǎng)有所裨益。
高中化學新課程改革的實施，其目的是為了提高學生的化學科學素養(yǎng)，培養(yǎng)他們自主學習的能力、合作能力、探究能力等多方面的能力，而這些目標的實現(xiàn)都離不開化學實驗。作為一門建立在實驗基礎(chǔ)上的自然學科，化學實驗教學占據(jù)了整個化學教學工作的重要位置。然而，大部分的化學實驗都帶有一定的污染性，可以說，每一個實驗室都是一個污染源，而全國大大小小的實驗室所造成的污染是非?？捎^的。因此，在化學實驗中，我們要努力改變傳統(tǒng)的實驗格局，努力培養(yǎng)學生的綠色環(huán)保實驗理念。這不僅有利于減少化學實驗的污染，同時，通過改進的化學實驗，還可以提高學生的思維能力、創(chuàng)新能力等多方面的能力，可以說是一個一舉多得的良舉。
一、發(fā)展微型實驗
化學實驗的污染主要來自于化學反應的生成物和化學實驗的藥品殘留，如果在進行化學實驗的過程中，在不影響實驗效果的情況下，對實驗進行改進，減少實驗藥品的用量，使得實驗微型化，這樣自然有利于降低實驗的污染。所謂微型實驗，其核心內(nèi)容就是實驗藥品微量化、實驗器材微型化。一般來說，在微型實驗中，其藥品的用量僅僅相當一般常規(guī)實驗的十分之一，最少甚至能達到千分之一，由于藥品用量的明顯減少，從而使得微型實驗中所產(chǎn)生的污染也大大減少。不僅如此，由于藥品用量減少，其相應的水電等能耗也會大大降低，并且也使得爆炸、燃燒等實驗的危險性降低了很多。關(guān)于微型實驗，在國際上已經(jīng)有了比較多的經(jīng)驗，然而，微型實驗在我國來說還是一個比較新的課題。我國最早研究微型實驗是在1988年，然而，多年以來，由于資金和技術(shù)的限制，微型實驗始終沒有得到很好的普及，作為教師，我們可以在日常的化學教學中，多花一些時間和精力去研究和改進化學實驗，努力推進實驗的微型化，降低實驗教學的污染成本。
二、改進化學實驗
在化學實驗中，有些實驗藥品產(chǎn)生的污染物較少，或者產(chǎn)生的污染物便于處理，而有些藥品在實驗時產(chǎn)生的污染很大，并且處理的成本也非常高。因此，我們可以想辦法改進實驗以降低實驗造成的污染。例如，對于一些污染較為嚴重的化學實驗藥品，我們可以想辦法尋找一些更加環(huán)保的替代品。例如，在實驗室制取氧氣的實驗中，我們大多數(shù)采用的都是加熱高錳酸鉀或者氯酸鉀的方式來制取氧氣，然而，這兩種制取氧氣的方法所產(chǎn)生的污染物是非常難以處理的。在國外很多的教科書上，在制取氧氣時，都會采取過氧化氫分解的方式，因為過氧化氫分解以后產(chǎn)生的是O2和H2O，而這兩種實驗產(chǎn)物顯然不會對環(huán)境造成污染，使得實驗更加的環(huán)保?；谶@種更加環(huán)保的制取氧氣的方式，現(xiàn)在我國的很多教材中也開始采用這種方式來制取氧氣。
三、注意實驗藥品的回收和利用
在過去的化學實驗中，我們通常會把實驗殘留藥品經(jīng)過簡單的處理，然后丟棄掉，但事實上，很多化學實驗的殘留藥品，生成的廢液廢渣等是可以重復利用的，例如，在用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣的實驗中，很多人在得到氯氣以后，就會把實驗的廢棄物直接丟掉，然而，事實上，二氧化錳是可以重復利用的，如果直接丟棄，不但會造成環(huán)境的污染，同時也造成了一定的浪費。因此，在實驗結(jié)束以后，我們要注意對實驗藥品的回收和利用，這樣，在減少污染的同時，還可以降低實驗成本。
四、適當開展多媒體模擬實驗
隨著計算機信息技術(shù)的普及，以該技術(shù)為核心的多媒體工具開始越來越頻繁地走進化學課堂。通過多媒體工具，可以改變傳統(tǒng)的化學課堂教學模式，其中就包括實驗教學。在化學實驗中，有相當一部分的實驗不但造成的污染大，同時，還具有一定的危險性，像是探究氯氣的漂白作用的實驗、電解飽和食鹽水的實驗等，正因如此，很多原本應當做的實驗，由于課堂環(huán)境下不具備條件，從而只能用講實驗的方式來替代。很明顯，通過講實驗的方式當然無法起到真正地實驗教學的效果。而有了多媒體工具以后，一些不具備實驗條件的化學實驗就可以通過計算機進行模擬實驗。教師可以從網(wǎng)絡(luò)上下載一些視頻，把他們同F(xiàn)lash動畫結(jié)合起來，這樣，通過計算機技術(shù)，就可以給學生模擬出整個實驗過程，使得學生通過多媒體工具來觀察實驗現(xiàn)象、總結(jié)實驗規(guī)律、了解實驗原理。這樣一種依賴多媒體工具的模擬實驗不但是一種零污染的綠色實驗，同時，這種模擬實驗相較于傳統(tǒng)實驗還有很多自身的優(yōu)勢，例如，在一些化學實驗中，有些實驗現(xiàn)象時間非常短暫，或者發(fā)生的反應非常不明顯，一旦學生不注意就很難觀察。而利用計算機進行模擬實驗時，當遇到一些不明顯的實驗現(xiàn)象時，可以采用放大的技術(shù)讓學生看的更加清楚，而遇到一些實驗現(xiàn)象時間很短時，則可以采取回放的技術(shù)讓學生反復觀察。這樣，相較于傳統(tǒng)的化學實驗，模擬實驗更有利于學生觀察實驗過程。雖然模擬實驗有很多的優(yōu)點，但是，我們也不能用模擬實驗完全取代傳統(tǒng)的實驗，畢竟，很多的知識和能力的培養(yǎng)還需要在親自動手的傳統(tǒng)實驗中才能夠獲得。
在化學實驗中樹立環(huán)保理念，推動實驗的綠色化，不但是化學教學素質(zhì)教育的要求，同時也是化學科學發(fā)展的趨勢，因此，作為教師，我們一定要在實驗教學中，通過各種途徑來培養(yǎng)學生的綠色環(huán)保理念。
基于綠色化學理念下的無機化學實驗
隨著一個化學教育的新課題、一門新興學科——綠色化學的倡導，無機化學實驗是化學專業(yè)的啟蒙實驗課，如果可以與綠色化學思想融會貫通，達到無機化學實驗綠色化，對提升學生的環(huán)保危機與使命感，建立綠色化學的觀念，有及其重要的意義。同時，還可以培養(yǎng)學生的科學環(huán)境與資源觀念。該文參照綠色化學原則，化學藥品使用時參照5r規(guī)則（reject、reduce、recycle、reuse、regenerate），依次為：遠離危險品、降量使用、循環(huán)使用、反復使用和再生，對怎樣貫徹其無機化學實驗的綠色化做了分析討論。
一、尋找替代品
按照綠色化學的思想，在源頭上防止污染源，按照實驗目的，在可以實現(xiàn)相同教學成效的要求下，找尋替代品，最好用低毒、無毒化學試劑替換有毒的化學試劑。
舉個簡單的例子，多相離子平衡的實驗，是遵循溶度積思想，平衡移動原理實現(xiàn)沉淀生成、沉淀溶解、沉淀轉(zhuǎn)化、分步沉淀。遵循實驗基理與綠色化學的思想，再次選擇沉淀離子、沉淀劑，且對以往實驗及改進后的實驗，展開比較分析，
最終的實驗結(jié)果表明：其改進后的實驗結(jié)果很好，且現(xiàn)象也顯著，可以實現(xiàn)實驗的目的，且降低了有毒的物質(zhì)的使用、排放，致使無機化學實驗初步實現(xiàn)綠色化。
二、推行微型實驗
微型化學實驗是指微小型的實驗儀器里，在實驗條件允許的前提下，用比較少的試劑來做的實驗，改進實驗裝置，致使接近微型化，它是綠色化學常用實驗手段。它作為在綠色化學指引下，用防止化學污染的新思想、方法、技術(shù)，對傳統(tǒng)的實驗改進、發(fā)展的必然的趨勢，是化學實驗的方法的偉大革新。如：無機化學實驗里的性質(zhì)實驗，其以往的做法是在試管里完成，其試劑用量為1ml-2ml。為此采用點滴板的做法，其試劑用量降低為幾滴，一樣實現(xiàn)實驗的效果，大大降低化學藥品造成環(huán)境污染，將這類實驗實現(xiàn)綠色化。
三、發(fā)展封閉式實驗
一些有劇毒氣體生成的實驗，采用綠色化學思想，對這類實驗改進成封閉的實驗，使反應在密閉體系里發(fā)生，且在反應體系里對廢氣處理掉，實現(xiàn)污染零排放。如：制備硫酸亞鐵銨，一般用廢棄物鐵屑做反應物，可是以前實驗裝置是敞開的，其廢鐵屑里含硫、磷雜質(zhì)和硫酸進行反應時，生成h2s、h3p有毒氣體，致使實驗室飄著刺鼻的刺激性氣體，其危害人們的身體健康，這不是綠色化學的原則。為此，我們革新實驗的第一步反應，對制備硫酸亞鐵儀器改成閉路回收式，用堿性吸收液處理第一步反應生產(chǎn)的h2s、h3p有毒氣體，達到污染零排放，改善了實驗環(huán)境。
四、發(fā)展串聯(lián)實驗
串聯(lián)實驗就是根據(jù)調(diào)節(jié)實驗計劃，其巧妙安置實驗順序，合理利用相關(guān)的反應，最好使第一個反應的生成物，轉(zhuǎn)化為接下來實驗的反應物，達到實驗不間斷。如：配制溶液中的稀硫酸能和廢鐵屑反應，生成硫酸亞鐵銨，得到的產(chǎn)品回收利用，用作三草酸合鐵制備反應物，其制備的三草酸合鐵（ⅲ）酸鉀同樣又作為三草酸合鐵（ⅲ）配陰離子組成、電荷數(shù)測定實驗的原始材料。另外還有，制備五水硫酸銅時（使用孔雀石），產(chǎn)物可測定無水硫酸銅鐵含量以及結(jié)晶水含量，也可以進行差熱分析。革新實驗后，大大降低實驗廢棄物質(zhì)排放量，達到無機化學實驗的綠色化，大大促進學生對物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系得到了解。
五、開發(fā)模擬實驗
無機化學實驗中，關(guān)于元素化合物的實驗，實驗試劑多，排放污染物較多，污染物成分紛雜多樣，且污染環(huán)境現(xiàn)象嚴重。另外，學生在實驗室進行實驗，就是單純地混合、滴加，學生做完實驗后掌握的不牢固，不能達到預期效果。
若把這類實驗改進成模擬實驗，可以讓學生在計算機上模擬、做實驗，根據(jù)模擬實驗的優(yōu)點，可達到無機化學實驗的綠色化，從而幫助學生簡明、生動的學習無機化學實驗，防止以往無機化學實驗，帶來的危害人體健康、污染環(huán)境問題，一舉達到無機化學實驗的綠色化。
六、回收利用產(chǎn)物
回收實現(xiàn)實驗產(chǎn)物的利用，是實現(xiàn)無機化學實驗綠色化的方式手段。依照綠色化學的思想，使實驗的生成物回收利用，可以節(jié)約藥品，且降低、避免有害物進入環(huán)境，使環(huán)境污染。如：制備硫酸亞鐵銨，其實驗生成物的硫酸亞鐵銨，若把它廢棄，將污染環(huán)境，且浪費。在實際教學里，先開展硫酸亞鐵銨的制備，又把實驗產(chǎn)物回收保護起來，其次作三草酸合鐵的合成起始物，最終結(jié)果是節(jié)約實驗藥品，最主要一點是降低實驗廢棄物的排放，達到無機化學實驗的綠色化。
通過無機化學實驗綠色化的探索，我們可以看出，在綠色化學思想的引導下，采取污染全過程控制，可以達到無機化學實驗的綠色化。在教學管理角度出發(fā)，對制定教學計劃、教學方式、教學內(nèi)容等，各個環(huán)節(jié)都要照顧到環(huán)境保護問題，都要做到綠色化學的要求；在應用到實際教學時，在確保教學效果的基礎(chǔ)上，合理的參照綠色化的原則，達到無機化學實驗的綠色化。
綠色化學理念是化學家在研究環(huán)境問題時提出的，所謂綠色化學即用現(xiàn)代化學手段去減少或消除對人類健康、生態(tài)環(huán)境、有害的物質(zhì)的使用，不產(chǎn)生有毒有害的產(chǎn)物、副產(chǎn)物和廢物，它的目的是把化學和化工生產(chǎn)技術(shù)路線從“先污染后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”，可以說綠色化學是對傳統(tǒng)化學的一場革新。我國的綠色化學研究剛剛起步，綠色化學的現(xiàn)論仍不完全為廣大化學工作者所了解，中學是人生最重要的學習階段，在中學階段開展綠色化學教育有助于培養(yǎng)學生的環(huán)境責任感與綠色意識。作為一名中學化學教育工作者，在實際教學中結(jié)合當前素質(zhì)教育對教學的要求，將綠色化學這一重要新信息傳遞給學生，是一個新的研究課題。
一、中學綠色化學教育的必要性
21世紀是綠色文明的世紀，環(huán)境污染的嚴重性已使人類認識到必須要改變傳統(tǒng)化學工業(yè)為綠色化學工業(yè)。我國是一個新興的發(fā)展中國家，綠色化學對于我國是一個難得的機遇，而要抓住這個機遇就需要千千萬萬具有綠色意識、懂得綠色化學知識的綠色化學人才，綠色化學教育正是培養(yǎng)綠色化學人才的孵化器，因此，在我國開展全民綠色化學教育已勢在必行。
中學教育是人生的最重要的教育，學生的人生觀、價值觀基本都在這一時期形成。在這個關(guān)鍵時期，綠色意識一旦形成，勢必對其一生的社會觀產(chǎn)生巨大的影響，因此，在中學教育中滲透環(huán)保教育，培養(yǎng)學生的綠色意識是非常重要且必要的。將綠色化學教育融入到中學化學教育中，培養(yǎng)學生的綠色意識、環(huán)保意識，就會讓全民逐漸認識到化學與環(huán)境的關(guān)系，了解綠色化學的重要性，在工業(yè)中發(fā)展綠色化學工業(yè)，在生活中選擇和使用綠色產(chǎn)品，用綠色化學來造福人類，逐步樹立綠色化學的思想，形成環(huán)境保護的意識。
二、中學化學開展綠色化學教學的策略
（一）在課堂講授中滲透綠色化學教理育
課堂教學是教學任務(wù)的主載體，是我國中學教育的基本構(gòu)成部分，課堂講授中滲透綠色化學教育是最基本的途徑?，F(xiàn)行的中學化學教材已經(jīng)融入了綠色化學知識，教師要在課堂教學中充分利用這些綠色化學素材，將綠色化學教育“適時、適度、適量”地滲透其中。例如在“原電池”的教學中，指出化學電源產(chǎn)生的負面影響，并倡導回收舊電池；在“氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化”的教學中，介紹酸雨和光化學煙霧的危害，以及如何處理汽車尾氣的方法；在講“氮的固定”時，對人工化學固氮、雷雨閃電固氮、豆科植物根瘤菌固氮三種方法進行詳細分析，指出人工化學固氮和雷雨閃電固氮都會對環(huán)境造成一定的污染，而植物根瘤菌固氮既不消耗能源，也對環(huán)境無污染，是最好的固氮方法。
此外，教師在全面把握教材的基礎(chǔ)上，可以適當?shù)財U充綠色化學內(nèi)容，如在介紹三廢——大氣污染物、酸雨、溫室效應等概念時，引導學生從減量減廢的角度介紹循環(huán)操作、交換劑再生等概念。又如在教學中逐漸滲透原子經(jīng)濟論、綠色反應、綠色能源等，引導學生建立綠色化學思想。
（二）用綠色化學思想設(shè)計、改進化學實驗
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，中學化學包括一系列的教學實驗，現(xiàn)行的中學化學教材有60%的知識是通過實驗引入的。但是傳統(tǒng)的化學實驗不可避免地出現(xiàn)這樣或那樣的污染問題，因此利用綠色化學的新理念對化學實驗進行改革，已成為化學教師的共識。根據(jù)綠色化學的教育理念，結(jié)合中學化學實驗的目的、特點和意義，應加強以下幾方面的綠色化學實驗設(shè)計：
（1）推廣微型實驗。采用微型化的儀器裝置進行實驗，如做硫在氧氣中燃燒的實驗時，可將硫粉用量從常規(guī)的0.5克減少為0.02克，就將二氧化硫生成量從l克減少為0.04克，減少了排污量，另外還可以在集氣瓶中裝氫氧化鈉溶液吸收產(chǎn)生的二氧化硫，防止二氧化硫排放到空氣中，減少了二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染。
（2）改進實驗。教材中的很多化學實驗是沿用多年的設(shè)計方案，污染環(huán)境且成本高，教師要引導學生在不影響實驗結(jié)果、觀察效果的前提下，對實驗加以改進，從而盡量減少實驗試劑和實驗產(chǎn)物對環(huán)境的污染。如考慮到co的毒性，在還原cuo實驗中可以連接尾氣處理裝置；指示劑與酸或堿作用等顏色變化明顯的定性實驗可放在點滴板中進行，實驗所產(chǎn)生的酸的廢液和堿的廢液可混合在一起進行中和反應除掉，這樣可以減少廢液對環(huán)境的污染。
（3）加大廢棄物的回收、利用，進行綠化教育。如將化學實驗產(chǎn)生的各種廢物分別放入回收容器內(nèi)，采用中和、吸收、回收循環(huán)利用等方法來處理；如在氯氣制備實驗中強調(diào)了尾氣的處理辦法；對有機溶劑經(jīng)處理后再循環(huán)利用，采用方法包括以下步驟：1.用活性炭對使用后的有機溶劑進行吸附預處理，活性炭與有機溶劑的重量比為0．1～0．5∶1；2.過濾，除去活性炭，得到預處理后的有機溶劑；3.預處理后的有機溶劑通過提純回收有機溶劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，有機溶劑回收利用方法工藝合理，先利用價格低廉的活性炭對有機溶劑進行預處理，吸附部分雜質(zhì)后再進行回收處理，操作簡單，具有環(huán)保、節(jié)約等優(yōu)點。
（4）創(chuàng)意利用廢物。引導學生將生活中的一些廢物作為化學實驗用品，在充分利用廢物的同時也減少了污染。如將飲料吸管作氣體導管，用廢棄的玻璃瓶等制作酒精燈，用一次性輸液器做導氣管、多用滴管等。
（三）開展形式多樣的教學活動
（1）開展多媒體教學
現(xiàn)當代多媒體教學手段集聲音、圖像、視頻于一體，它在優(yōu)化教學方法、提高教學質(zhì)量方面發(fā)揮著越來越重要的作用，同樣的，它在進行綠色化學教育中的作用也很突出，利用計算機多媒體技術(shù)科學化仿真實驗等能讓學生在愉快、振奮的氛圍中直觀地學習到知識，大大地提高了教學效率。
（2）開展專題講座
課堂教學顯然無法達到讓學生從整體上了解綠色化學的目的，舉辦綠色化學專題講座是課堂教學的補充教學方法。學校應定期舉辦與綠色化學有關(guān)的講座，邀請環(huán)保局專家來校作專題報告，宣傳環(huán)保知識。使學生認識到，化學絕不意味著污染，綠色化學作為更高層次的化學值得大家去學習，去探究。
（3）開展社會實踐
雖然環(huán)境污染問題正日趨嚴重已經(jīng)成為了學生的共識，但由于受到應試教育的影響，學生們并沒有從感性上認識到環(huán)境污染到底有多嚴重，因此，要開展社會實踐活動加深學生對綠色化學的認識。學校負責聯(lián)絡(luò)社會機構(gòu)，指導學生參與實踐，讓學生走出校門，了解自然,了解我們生存的環(huán)境，親自體驗綠色化學問題。例如安排學生對居住的周圍環(huán)境、工礦企業(yè)、大氣、土壤、山川等進行參觀考察，社會實踐活動不僅可以激發(fā)學生對環(huán)境問題的興趣，而且還會增強他們對于環(huán)境問題的責任感和緊迫感。
總之，通過開展形式多樣的教學活動，可以讓學生在原本十分緊張的教學課堂里從容地滲透綠色化學教育，從而達到一個較好的教學效果。
（四）教師要更新觀念，以身作則
教師隊伍水平的高低直接影響著教育的發(fā)展，化學教師在綠色化學教育中起著舉足輕重的作用，更新中學化學教師的觀念是實施綠色化學教育的前提性條件。首先，化學教師要樹立可持續(xù)發(fā)展的價值觀，要樹立綠色意識，要以人與自然和諧發(fā)展的觀念來重新認識化學學科，這樣才能將教師的觀念在教學過程中潛移默化地傳授給學生；其次，教師要充分掌握關(guān)于綠色化學的知識、理論，這樣才能合理地將化學教學與綠色化學有機地結(jié)合起來；最后，教師要有良好的素質(zhì)，良好的實驗習慣和實驗作風。只有教師的觀念更新了，知識豐富了，才能達到傳授綠色化學知識，培養(yǎng)學生綠色意識的目的。
三、結(jié)束語
綠色化學體現(xiàn)了科學技術(shù)與社會的相互作用，綠色化學的提出為化學注入了新的活力，同時也為化學教育中的環(huán)境保護教育指明了方向。隨著時代的進步，時代的需要，綠色化學必將成為中學化學教育的一個重點。作為中學化學教師應站在這一化學改革的前沿，要樹立綠色化學意識，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念，要注重綠色化學在中學化學教育中的普及和發(fā)展，大膽創(chuàng)新，在課堂教學、實驗等方面，始終貫徹綠色化學的思想，讓學生了解綠色化學，樹立起綠色化學實驗意識，促成綠色社會準則和規(guī)范的形成。這是一項長期的工作，需要全體教育工作者堅持不懈地努力、探索、實踐，綠色化學教育將成為我們永遠的教研課題。
［摘要］
化學是一門重要學科，與人們的日常生活有著密切的聯(lián)系。素質(zhì)教育與新課程改革要求學生除了需要掌握扎實的理論基礎(chǔ)，還應具備相應的動手實踐能力，以確保自己所學的知識能夠被應用于日常生活中，解決各種各樣的問題。然而，由于缺乏正確思想的引導，化學實驗教學一直以來都處于一種“非綠色”的狀態(tài)，雖然提高了教學質(zhì)量，但是實驗結(jié)果通常會產(chǎn)生污染，給周邊環(huán)境帶來不良影響。在素質(zhì)教育的要求下，學生需要在化學實驗教學之中掌握綠色化學能力。文章對化學實驗教學和綠色化學教育進行分析和研究。
［關(guān)鍵詞］
化學實驗教學;污染;綠色化學教育;化學實驗能力
綠色化學又名環(huán)境友好化學(EFC)、環(huán)境無害化學(EBC)或清潔化學(CC)，其本質(zhì)上是一種先進的教學理念，其要求研究者應用化學技術(shù)與化學方法來消除對環(huán)境存在污染和不良影響的原料、試劑、溶液、催化劑及各種各樣的相關(guān)產(chǎn)物與副產(chǎn)物。這種理念非常適用于當前的化學素質(zhì)教育，學生正處于身體和智力迅速發(fā)育的時期，其不成熟的身體對有毒有害物質(zhì)或廢物缺乏足夠的抵抗力，若是化學實驗中不堅持這種理念，其未來發(fā)展必將受到影響。因此，在進行化學實驗教學時必須堅持“綠色化學”教育。
1綠色化學概述
1.1綠色化學的定義
從廣義來說，綠色化學是一種先進的科學理念，其可以借助化學技術(shù)或化學方法來消除化學產(chǎn)品在設(shè)計、制造、使用中產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)，以減輕化學產(chǎn)品對人們健康產(chǎn)生的危害，避免化學污染給環(huán)境帶來破壞，其從源頭上阻止了化學污染的擴散，是當前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域亟須實行的一種綠色生產(chǎn)理念。從狹義來說，綠色化學可以為學生提供保護，隔絕各類有毒物質(zhì)、產(chǎn)物或副產(chǎn)物給學生身體帶來的傷害，是當前化學實驗教學中必須堅持的“教學理念”。以原子反應為例，在綠色化學理念的要求下，所使用的催化劑與溶劑應該是無毒無害的，反應物原料除了需要滿足無毒無害的要求，還應該是一種具有可再生性的能源，而反應產(chǎn)物需要兼具可降解性、安全性以及可重復利用性，即使是化學反應的整個過程，也需要采用安全度較高的生產(chǎn)工藝，確保能源的高利用率，只有這樣才能確保化學生產(chǎn)的經(jīng)濟性或化學實驗的安全性。
1.2綠色化學的原則
(1)從源頭上阻斷有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生，而不是在有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生后再行處理。(2)盡可能地使參與反應的物質(zhì)以及最終生成的物質(zhì)不對環(huán)境和人類健康造成危害。(3)在設(shè)計方案中，最好能使所有最初的反應物被嵌入到最終產(chǎn)物之中;反應后的遺留物應沒有或盡可能地少，或是沒有滯留在環(huán)境之中，或是降解為不具有毒性的產(chǎn)物。(4)盡量少用甚至不用分離試劑或溶劑等輔助性物質(zhì)，若必須用，則應確保其無毒或毒性盡可能低。(5)出于經(jīng)濟性和環(huán)境保護的需求，應盡量降低化學反應的能量消耗，或是將反應過程中的臨時性修改、基團保護與去保護等非必要衍生過程裁剪掉。(6)若是滿足經(jīng)濟性目標且技術(shù)上具有可行性，則應選用具有再生性的原料。(7)催化劑應優(yōu)選具有高選擇性的，不建議采取“通過提高反應物配料比”的選擇。(8)化學物品應在保持原有功效這一前提下盡可能地無毒或低毒;分析方法應進一步開發(fā)，確保做到現(xiàn)場全面監(jiān)控，以預防有害物質(zhì)的生成，降低物質(zhì)因形態(tài)變化而產(chǎn)生事故的風險性。
2在化學實驗教學中推行綠色化學教育的重要意義
化學作為一門自然學科，以實驗為科研教育的基礎(chǔ)，我國受科技發(fā)展水平和教育理念影響，化學教學依然以傳統(tǒng)實驗方式為主，教師和學生在實驗中消耗大量的藥品，使用具有揮發(fā)性、易燃性的有毒試劑，進行危險性較大的實驗操作，給環(huán)境帶來污染的同時也給自身健康帶來威脅和安全隱患。而為了改變這種“損人損己”的現(xiàn)狀，教學工作者必須使化學實驗教學走上“綠色化學教育”這一必由之路，通過綠色化學內(nèi)容來培養(yǎng)學生的綠色意識，使其具備綠色化學實驗能力?？梢哉f，推行綠色化學的教育理念，對于實驗教學有著非常重要的意義，首先素質(zhì)教育對“綠色化學教育”有著迫切的要求，其次化學教學需要傳播綠色化學的觀點，最后學校需要通過綠色化學教育來培養(yǎng)學生的責任感與創(chuàng)新能力，使其能夠更好地面對社會與未來。可以說，綠色化學既提高了教學質(zhì)量，也保護了環(huán)境，預防和治理了污染，非常符合當今社會“節(jié)能減排”的發(fā)展要求。
3在化學實驗教學中推行綠色化學教育的具體方法
3.1精選“綠色”實驗項目
在傳統(tǒng)化學實驗中，教師優(yōu)先考慮的是實驗現(xiàn)象的鮮明性，重點在于使學生掌握基本操作技能，諸如最終產(chǎn)物、反應物的污染輕重與試劑、催化劑、產(chǎn)物的毒性則被教師無意識地忽視了，學生或是沒有得到保護，或是得到被動的保護，這無疑是不符合素質(zhì)教育的基本要求的。而在綠色化學教育理念的指導下，教師除了需要保證實驗項目中的現(xiàn)象具有鮮明性、學生可以掌握基本的操作技能，其還需要兼顧到實驗的“綠色”要求。首先，教師應該以“保護環(huán)境、從源頭上杜絕污染產(chǎn)生”為出發(fā)點來篩選實驗項目，將對環(huán)境有較大污染的項目予以排除，優(yōu)選一些污染小的環(huán)保型實驗，確保實驗中的反應物與產(chǎn)物毒性小、污染輕、廢物盡量少。以溴苯類實驗為例，傳統(tǒng)實驗通常使用液溴與苯進行化學反應，原材料液溴具有較大的腐蝕性，苯則對人體造血系統(tǒng)有著鮮明的損害作用，基于“綠色化學教育”理念，教師應使用正丁醇與溴化鈉兩種安全物質(zhì)替換掉苯與液溴。
3.2為無法替換的化學實驗進行“綠化改進”
化學教學需要依照教學大綱進行，其中許多有機化學實驗是無法替代的，其與綠色化學理念并不是完全符合的，教學工作者可以基于當前既有的科研成果對項目中的某些設(shè)計方案作出改進。
3.2.1使用綠色溶劑
在原有的教材中，柱色譜分離實驗所使用的原料為無水苯與乙醚，在化學反應中將鄰硝基苯胺與對硝基苯胺進行分離。但是苯的毒性是眾所周知的，所以可以按照1∶3的比例使用乙酸乙酯、石油醚制備洗脫劑，同樣可以取得理想的分離效果。而在分離亞甲基藍與熒光黃的化學實驗中，若是換用乙醇與水作為洗脫劑，同樣可以取得理想的結(jié)果。并且，由于所涉及的反應物具有安全性和可重復利用性，所以可以反復進行實驗來驗證不同混合物濃度、氧化鋁高度、探索柱直徑給分離結(jié)果帶來的影響。而結(jié)果證明，在1mg熒光黃加1mg亞甲基藍的樣品中滴入4滴1mL劑量、95%濃度的乙醇中，將會在最短的分離時間內(nèi)獲得最明顯的分離效果，且所耗費的溶劑量也是非常少的。
3.2.2使用綠色催化劑
在必開的實驗中有一種需要制備酯類化合物，教材中記載的催化劑為濃硫酸，這種物質(zhì)多有酸性廢液與反應副產(chǎn)物，其本身則具有強氧化性，污染性大、危險性大?；诰G色化學教學理念，可以使用［SiO2/SO2－4］作為濃硫酸的替代物，既能減少污染，還能提高化學實驗的產(chǎn)率，且這種物質(zhì)還具有可再生利用性。
3.2.3使用綠色氧化劑
有機化學實驗———己二酸制備可以將其中的氧化劑進行替換，以達到綠色實驗與綠色教學的目的。乙二酸可以用于尼龍－6，6的生產(chǎn)，這種單體的制備通常以硝酸作為實驗氧化劑，但是這種物質(zhì)可以產(chǎn)生氮氧化物等有毒氣體，若是使用過氧化氫作為氧化劑，那么所產(chǎn)生的副產(chǎn)物只是水，不具有污染性，也非常安全。
4結(jié)論
綠色化學實驗與綠色化學教育是素質(zhì)教育的根本性要求，符合化學實驗的發(fā)展趨勢，學校應將二者有機結(jié)合起來，以確保化學教學的安全與無害。
作者：尹永奎 侯雨彤 李瑩 師冬菊 張海峰 單位：牡丹江醫(yī)學院 牡丹江市紅旗醫(yī)院
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展和科技的進步，人類的生產(chǎn)活動給環(huán)境造成了嚴重的污染。環(huán)境保護已經(jīng)是全人類的共同目標，環(huán)境保護更要從學生抓起。在中學化學教學中，將環(huán)保理念和化學教學相結(jié)合，實現(xiàn)中學化學教育綠色化，是現(xiàn)代中學教育的新形式，也是未來化學教育發(fā)展的主要目標。本文將主要分析和討論中學綠色化學教育的途徑。綠色化學也是無害化學、環(huán)境友好化學，在化學反應和實驗過程中遵循“原子經(jīng)濟性”的基本原則，在化學反應中獲取新物質(zhì)的同時，充分利用參與反應的每一個原子或者分子，將化學反應產(chǎn)生的環(huán)境污染從最開始就進行預防和遏制，實現(xiàn)從最開始到最后的化學零污染和零排放，這對環(huán)境保護有著重要意義。因此，在中學實行綠色化學教育，培養(yǎng)學生的環(huán)保意識，對于中學綠色化學教學研究工作有著重要的研究價值。
一、綠色化學簡介
綠色化學是近十年開始形成并發(fā)展起來的，可以說是一個“化學新嬰兒”，主要涉及到有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科。最早是1984年由美國環(huán)保局提出的“廢物最小化”概念，并與在1989年提出的“污染預防”概念相結(jié)合，形成初步的綠色化學思想。主要有五大核心：第一是Reduciion———減量，就是減少廢氣、廢水和廢物的排放；第二就是Reuse———重復使用，比如化學試驗中常用到的催化劑、化學載體等，對這些實驗原料進行重復利用，降低成本的同時也能減少廢物的排放；第三就是Recycling———回收，能夠有效實現(xiàn)節(jié)約資源、減少污染、降低成本的要求；第四是Regeneration———再生，也就是變廢為寶，能夠節(jié)約資源、減少污染；第五就是Rejection———拒絕，對于無法替代、回收、再生和重復使用的，有毒副作用、對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染的化學材料拒絕使用。綠色化學不僅具有重要的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益，而且能夠體現(xiàn)出人類的主觀能動性。將化學科學、技術(shù)和社會進行有機結(jié)合，是化學領(lǐng)域內(nèi)高度發(fā)展的重要產(chǎn)物。作為社會主義建設(shè)的接班人，讓中學生了解綠色化學，學習綠色化學，是目前中學化學教學的重要目標。
二、實現(xiàn)綠色化學教學途徑
（一）宣傳綠色化學。首先，教師應該幫助學生樹立綠色化學的思想和對待環(huán)境問題的正確態(tài)度，培養(yǎng)學生解決環(huán)境污染的創(chuàng)造力，這就需要教師在化學教學中利用教育資源向?qū)W生進行宣傳和推廣。教師可以從環(huán)境保護方面講解，向?qū)W生講述當今的環(huán)境污染現(xiàn)狀和我國的環(huán)保政策，培養(yǎng)學生對待環(huán)境的憂患意識，再利用化學課程的特點，以點帶面，介紹環(huán)境問題和綠色化學之間的關(guān)系。
（二）在化學實驗中滲透綠色化學思想?；瘜W實驗在化學課程教學中有著重要地位，同時，化學實驗也是解決環(huán)境污染的重要途徑，在化學實驗中向?qū)W生灌輸綠色化學理念，是很有必要的。這就需要教師對傳統(tǒng)的化學實驗教學進行改革和創(chuàng)新，改變以往化學實驗中的污染和浪費行為，改變傳統(tǒng)實驗中的不良行為。
1.改革試驗方式。在化學實驗中，對于顏色變化明顯的實驗可以在點滴板上進行。比如石蕊遇酸會變紅，遇堿變藍，這個實驗就可以通過點滴板變色觀察得出，簡化了實驗操作，也節(jié)省了實驗材料。
2.改進和創(chuàng)造性演示實驗。化學實驗中會有毒氣、爆炸、燃燒、放射等危險元素存在，具有一定的危險性，教師應當采取完善的防護措施或者改進。比如在制備二氧化氮、銅和濃硫酸反應、制備氯氣的時候應當連接尾氣裝置，將實驗產(chǎn)生的有害氣體通過化學反應消除。如制備氯氣產(chǎn)生的氯化氫是附屬產(chǎn)品，就可以通過和水反應生成鹽酸，鹽酸則是化學試驗中最常用到的酸性液體之一。對于氫氣爆鳴實驗，因為該實驗危險性較高，為了安全起見，教師可以通過多媒體演示，學生通過視頻觀看，觀察實驗過程。
3.正確處理實驗廢棄物?；瘜W實驗產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣等，如果處理不當對環(huán)境會造成嚴重污染，因此教師應當對這些廢棄物進行正確處理或者合理利用，不僅能夠杜絕環(huán)境污染，甚至還可以變廢為寶形成有用的化學材料。比如在鈉和水反應的實驗中，會產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉，氫氧化鈉就可以作為強堿進行回收利用。對于廢液的處理，化學實驗室一般有專門的廢液槽，學生應該將其導入槽內(nèi)，禁止亂倒。如果廢液中含有貴金屬，比如做完銀鏡實驗后，試管中的液體含有貴金屬銀，此時就可以通過置換反應將銀提取出來進行回收。
（三）通過作業(yè)布置，向?qū)W生灌輸綠色化學思想。教師在布置化學作業(yè)時，可以選擇一些關(guān)于綠色化學思想的習題，通過作業(yè)導航，使學生明確綠色化學思想的深刻含義和具體運用。比如在氫氣的制備方法中，讓學生通過自己所學到的化學知識，選擇一種最節(jié)約資源、最經(jīng)濟、對環(huán)境污染最小的方案。還可以讓學生對每次的實驗課進行總結(jié)，對于自己認為需要改進的地方，在實驗報告中呈現(xiàn)出來，能夠促使學生主動參與到綠色化學的教學中來，進而提高教學效率。文章主要就中學綠色化學教育的實踐與探究，進行了相關(guān)的分析和討論。首先分析了綠色化學的概念和核心，其次主要就實現(xiàn)綠色化學教學的主要途徑展開了詳細的論述?？傊?，實現(xiàn)中學化學綠色教育是一項長期工作，過程是十分漫長的，教師和學生要通過不斷努力，從自身做起，樹立綠色化學理念，深入貫徹綠色化學思想，落實綠色化學行動，才能使我們的環(huán)境保護工作更上一層樓。中學化學綠色化學教育的實踐與探究
作者：宋丹 單位：長春市農(nóng)安縣第五中學
摘要：
綠色化學是環(huán)境保護中較為重要的環(huán)保理念，是一門前沿的學科，又被稱為環(huán)境友好化學、環(huán)境無害化學以及清潔化學。綠色化學理念主要是通過化學方法、知識、技術(shù)等預防和治理環(huán)境污染，以此對環(huán)境污染進行控制。在高中化學教學過程中進行綠色化學理念的滲透，能提高化學教學效率，并有效增強學生的環(huán)境保護意識，推動社會可持續(xù)發(fā)展。對在高中化學教學過程中滲透綠色化學理念進行探討。
關(guān)鍵詞：
綠色化學理念；高中化學；保護環(huán)境
綠色化學是一種重視環(huán)境保護的重要理念，在高中化學教學過程中滲透綠色化學理念，一方面有助于學生綠色化學意識的建立，另一方面還能對社會的可持續(xù)發(fā)展起到推動作用。本研究從高中化學課堂教學方面、實驗教學方面、習題練習方面以及課外實踐方面對綠色化學理念的滲透進行探討分析。
一、在高中化學習題訓練中綠色化學理念的滲透
在化學教學過程中，為了使學生所學的化學知識點能得到更好的鞏固，并提高學生的化學能力，會設(shè)計很多化學習題，習題訓練是化學教學中較為重要的教學方法。而在習題訓練這一教學環(huán)節(jié)中，進行綠色化學理念的滲透，可以讓學生對綠色化學理念有更深刻的了解，讓學生在解決實際問題的時候能運用化學知識。所以，在進行化學習題訓練時，教師可以設(shè)置一些和綠色化學相關(guān)的問題讓學生進行解答。比如，現(xiàn)在很多年輕群體十分喜歡吃垃圾食品，很多屬于油炸類食品，在生產(chǎn)這些食品的過程中會產(chǎn)生很多有毒氣體，不僅會造成環(huán)境污染，還會損害人們的身體健康，因為其中含有很多致癌物質(zhì)。所以教師可以為學生設(shè)置一些這樣的習題：在煎炸食物的過程中會生成C2CHO（丙烯醛），這是一種既有毒又有害的化學物質(zhì)，那么請問C2CHO的相對分子質(zhì)量是多少？C2CHO的氧元素質(zhì)量分數(shù)是多少？100gC2CHO中碳元素質(zhì)量又是多少？學生在這樣的習題練習過程中，因為習題本身就與生活緊密聯(lián)系，能有效激發(fā)學生的學習興趣，有助于教學質(zhì)量的提高。同時還能幫助學生對綠色化學有更為深刻的理解和認識，樹立起良好的綠色化學理念。
二、在高中化學課堂教學中綠色化學理念的滲透
教師在高中化學教學過程中要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標，應該對化學教材中隱藏的綠色化學知識點進行全面挖掘和應用，并將化學教學和綠色化學理念進行緊密結(jié)合，然后聯(lián)系生活中的實際生產(chǎn)問題，讓學生對綠色化學理念有更深刻的理解和認識，以此逐步培養(yǎng)和增強學生的綠色化學意識。比如，在學習人教版高中化學中與硫酸有關(guān)的知識點時，教師要讓學生了解硫酸生產(chǎn)的工藝過程，可以通過多媒體播放硫酸傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝和新工藝兩種不同的生產(chǎn)工藝視頻，然后教師再指導學生對這兩種不同的生產(chǎn)工藝對環(huán)境造成的影響進行區(qū)別。學生在對硫酸知識點進行學習的過程中就能對硫酸的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水以及廢渣對環(huán)境的危害性有清楚的認識。當學生掌握了硫酸生產(chǎn)工藝對環(huán)境的危害時，教師為了讓學生更好地建立綠色化學意識，可以接著為學生講解SO2的處理方法，以此進一步提高學生的學習興趣，并加深學生的記憶。再如，在學習人教版高中化學教材中與空氣相關(guān)的知識點時，教師可以結(jié)合當前已成為人們關(guān)注熱點的霧霾問題進行教學，指導學生通過資料查閱或者上網(wǎng)搜索資料等了解霧霾的產(chǎn)生原因。這樣的課堂教學，將實際問題與化學教材進行結(jié)合，能有效提高學生的學習興趣，不僅能讓學生在較為輕松的氛圍中掌握所學知識點，還能培養(yǎng)其自主學習能力，使學生的知識面更為廣泛，有助于加強學生的綠色化學理念。
三、在高中化學實驗教學中綠色化學理念的滲透
實驗是支撐化學這門學科的根本，所以教師應該在實驗教學中加強綠色化學理念的滲透。很多化學實驗中涉及的藥品、試劑都會給環(huán)境帶來一定的污染，教師應該正確引導學生以綠色化學為實驗原則，在使用有毒物質(zhì)進行實驗時應該先對其進行處理，還要學會對實驗過程中產(chǎn)生的“三廢”（廢氣、廢液和廢渣）進行處理，以此提高學生應用知識分析和解決問題的能力。比如，在進行尾氣吸收處理的時候，應該做好尾氣吸收處理裝置，選擇U型管與堿溶液相連接，對酸性尾氣進行吸收處理。
四、在高中化學課外實踐中綠色化學理念的滲透
在高中化學教學過程中，不僅需要在課堂上進行綠色化學理念的滲透，還應該在實踐活動中體現(xiàn)綠色化學理念。教師可以在教學知識點的基礎(chǔ)上，向?qū)W生提出與環(huán)保有關(guān)的問題，指導學生在課余時間進行資料的搜集，并以小組的方式進行環(huán)保問題調(diào)查。比如，在學習人教版高中化學中與水資源有關(guān)的知識點時，教師可以指導學生對水污染的危害以及減少水污染的方法這兩個問題進行分組調(diào)查。在實際的調(diào)查過程中，學生會對水污染造成的危害以及減少水污染的方法進行深入的了解，在強化自身環(huán)保意識的同時，還拓展了知識面。此外，為了緩解高中生在繁重的學習任務(wù)中出現(xiàn)的學習壓力，教師可以根據(jù)學生的特點組織各種有關(guān)綠色化學理念的比賽，比如，教師可以通過3?15植樹節(jié)等環(huán)保節(jié)日進行綠色化學理念的滲透，組織學生植樹，并舉辦手抄報比賽或者與環(huán)境保護相關(guān)的演講比賽，以此調(diào)動學生參與綠色環(huán)保行動的積極性。
總之，在高中化學教學過程中滲透綠色化學理念，既能提高化學教學效率，又能培養(yǎng)和增強學生的綠色化學意識，有助于推動社會建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。
作者：王江 單位：四川省綿陽中學實驗學校
摘要：
為了提升高中化學教學效率及質(zhì)量，增強學生的化學素質(zhì)，本文探討了新課程理念下高中化學的綠色教育措施，旨在為高中化學教學提供新思路。
關(guān)鍵詞：
新課程理念；高中化學；綠色教育
近年來，在我國經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的大背景下，高中化學教學已初步取得了發(fā)展與進步。與此同時，為了培養(yǎng)更多創(chuàng)新型人才，高中化學教學的重心逐步向新課程理念轉(zhuǎn)變。作為編寫教材、日常教學、課堂評估及考試命題的依據(jù)，《新課程標準》是國家教育部門管理及評估課程的前提，客觀地展現(xiàn)了國家對不同階段學生知識技能、情感體驗、學習方法及價值觀念的要求。下面，筆者探討了新課程理念下的高中化學綠色教育。
一、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)理念，重視綠色教育
學校應堅持可持續(xù)發(fā)展的原則，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育理念，重視化學綠色教育，進一步擴大資金投入，從根本上認識新課程理念的重要性。同時，學校還要強化本?；瘜W教師的整體素質(zhì)水平，組織相應的學習培訓，切實提高教師的薪資待遇，逐步構(gòu)建具有本校特色的教師團隊，保證教學質(zhì)量。值得注意的是，化學是一門以實驗為主的學科，教材內(nèi)含有大量的實驗教學內(nèi)容，教師無法通過講解知識使學生感受到化學試驗的魅力。因此，在實際教學過程中，教師要將實驗教學與理論教學相結(jié)合，最大限度地激發(fā)學生學習的積極性，促使學生在大腦中形成完整的知識結(jié)構(gòu)鏈條，增強學生自主學習的能力。在實際教學中，學校要統(tǒng)一采購化學教學設(shè)備，確保教學設(shè)備符合國家標準，設(shè)立微型化學實驗室，逐步構(gòu)建具有本校特色的化學學習平臺，為全體師生創(chuàng)造學習條件。同時，學校還要以各年級為單位組建興趣小組，如年級化學興趣小組，并邀請國內(nèi)外知名化學專家入校演講，營造嚴謹?shù)慕虒W氛圍。
二、以探究性實驗為主，豐富教學方法
從現(xiàn)階段來看，我國高中化學教學水平仍停留在粗放型教學階段，一部分學校教學手段落后，教學方法單一，教學效率低下；一部分學校的教學基礎(chǔ)薄弱，現(xiàn)有的教學設(shè)施無法滿足教學的需求。因此，在實際教學過程中，教師應逐步轉(zhuǎn)變教學工作的重心，改變原有教學以教師為中心的原則，堅持以學生為中心，以探究實驗為主要內(nèi)容，以驗證實驗為輔助內(nèi)容，豐富現(xiàn)有的教學方法，進一步彌補原有教學模式的不足，創(chuàng)造輕松的學習氛圍。這樣，有利于教學雙方的共同成長，便于學生得出準確的實驗報告，鞏固教學成果。在實際教學過程中，教師還要鼓勵學生善于思考，幫助學生擬定實驗步驟，監(jiān)督學生操作實驗儀器，完成實驗目標，得出準確的實驗報告。同時，教師應重視實驗反饋，以實驗所得數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提出具體的實驗感悟。
三、規(guī)范教學操作，培養(yǎng)良好習慣
受高中生心理發(fā)展的影響，教師成為學生學習行為的模仿對象，其教學質(zhì)量直接影響到學生的學習質(zhì)量。然而，部分化學教師的教學水平不足，在不同程度上存在教學操作不規(guī)范的現(xiàn)象。如桌面凌亂、實驗效果差及操作錯誤等。因此，在實際教學過程中，教師應規(guī)范自身教學操作，加大對實驗安全性的重視程度，降低實驗風險，樹立安全隱患意識，逐步培養(yǎng)學生良好的學習習慣。如在實際教學過程中，教師應做到保持實驗桌面整齊，試劑取量準確，實驗現(xiàn)象顯著，從而進一步鞏固教學成果，加深學生的印象。如在教學“硫不僅能在空氣中燃燒，還能在氧氣中燃燒”時，教師可以設(shè)置不同的實驗背景，區(qū)分硫燃燒的顏色。
四、結(jié)語
總而言之，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴大，學校數(shù)量的不斷增多，高中化學教學水平逐步趨于成熟，為了提升高中化學教學質(zhì)量及效率，加快高中化學教學方法的變革，實施高中化學綠色教育，能有效提高高中化學的教學效率。
作者：康玉才 單位：青海省西寧市湟中縣李家山中學
【摘要】
隨著教育的不斷改革與發(fā)展，高中傳統(tǒng)的應試教育已經(jīng)不符合時代的發(fā)展，高中教學只有進行教學手段的改革才能夠培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。由于化學的知識點是比較零碎的，因此成為很多學生學習的困難學科。高中化學已經(jīng)由原來的理論為主，實驗為輔，逐漸地改為實用性。化學具有了一定的實用性后，對于激發(fā)學生的學習興趣和幫助學生理解化學知識都有著很大的幫助。高中化學教學的這些改變，需要高中化學教師在教學中給學生滲透一些具有創(chuàng)新性的教學理念，而綠色化學理念就是其中一種。本文分析了綠色化學理念在高中化學教育中的應用，為化學教學改革提供了有效參考。
【關(guān)鍵詞】
綠色化學理念；高中；化學教育；化學實驗
綠色化學理念是指盡量減少化學研究對于自然環(huán)境的污染。經(jīng)濟的迅速發(fā)展，使化學化工行業(yè)一直污染著環(huán)境，嚴重威脅著人民的生命安全。高中化學教師在教學中運用綠色化學理念，可以給學生宣傳一些綠色環(huán)保的知識，讓學生認識到保護環(huán)境的重要性，同時增加化學課堂的實用價值。
一、高中綠色化學教育的特點
綠色化學理念設(shè)計的方面是比較廣的，既涉及了各種化學化工企業(yè)，也涉及了初中高中的化學實驗，由此可見，綠色化學理念具有一定的包容性。而高中化學中最常用的就是化學實驗，因此最需要注意的也是化學實驗設(shè)計。實驗的設(shè)計中不僅要重視環(huán)境污染的問題，還要能夠妥善處理化學產(chǎn)生的酸性氣體、化學廢液等。教師和學生在作實驗的過程中，都應該具有綠色化學的理念，能夠明確和廢物對環(huán)境的影響，并且找出解決環(huán)境污染問題的有效方法?；瘜W教師和學生只有堅持綠色化學的理念，并且把這個理念應用在化學實驗課上，才能真正地使化學實驗課起到環(huán)保的作用，為保護環(huán)境做貢獻。把綠色化學理念應用到高中化學教學中，是把傳統(tǒng)的化學教學分割為環(huán)境保護和應試兩個部分，以此提高學生的科學文化素養(yǎng)，使學生對科技和經(jīng)濟的快速發(fā)展能夠有理性的認識。當然綠色化學理念的應用，也將改變傳統(tǒng)的化學教學方式，學生將會由原來的被動學習知識，變?yōu)橹鲃拥貙W習化學知識。
二、綠色化學理念在高中化學教育中的實施
（一）教師給學生在課堂教學中滲透綠色化學理念
教師是課堂教學的引導者，因此只有教師不斷地把綠色化學理念滲透到化學教學中，學生才能深刻地理解綠色化學理念，才能夠在化學實驗課中考慮到環(huán)境問題。在傳統(tǒng)的化學實驗課上，教師主動給學生設(shè)計好實驗內(nèi)容，連接好實驗器材，學生只是在一旁觀察實驗現(xiàn)象。這種實驗教學方式是很難提高學生的動手操作能力的，也是很難讓學生意識到綠色化學理念的重要性。因此，教師應該改變傳統(tǒng)的實驗課教學方式，讓學生根據(jù)書本的要求自己設(shè)計實驗內(nèi)容，連接實驗器材，最后教師給學生指出實驗計劃中的一些問題。例如：當在做實驗的過程中廢氣、廢液處理的問題上有一些錯誤時，教師就可以給學生全面的分析問題，然后指導學生進行適當?shù)募m正。教師在指導學生改正錯的過程中就能夠增加學生對綠色化學理念的印象，從而把綠色化學理念傳遞給學生。例如：在制乙烯時，用氧化鋁代替濃硫酸，可以減少硫酸對空氣的污染。還有一種方式能夠讓學生樹立綠色化學理念就是對常見的固、液試劑提出了限量要求，這樣不僅能節(jié)約實驗用品，也能增強學生對綠色化學理念的理解。
（二）合理地進行實驗裝置的連接
在實驗之前，教師要對實驗裝置進行綠色控制，這樣做的目的是減少化學污染，讓學生樹立綠色化學理念。例如：在二氧化硫的制取過程中，用硫酸和亞硫酸鈉反應來制取二氧化硫，教師把尾氣通入品紅溶液中，品紅溶液褪色，然后再用酒精燈加熱，這時品紅溶液的顏色又重新顯現(xiàn)，給學生證明了二氧化硫的漂白性，這時這個現(xiàn)象同時證明產(chǎn)生了二氧化硫。教師通過做這個實驗，不僅僅能夠讓學生更加仔細地觀察實驗現(xiàn)象，更是一種向?qū)W生傳遞綠色化學理念的有效途徑，也是讓學生踐行綠色化學理念的方式。
（三）用綠色化學理念處理實驗廢物問題
在化學實驗過程中經(jīng)常產(chǎn)生很多的實驗廢物，主要包括：廢氣、廢液，或者是藥品的殘余。這些實驗廢物的存在，不僅會嚴重污染環(huán)境，還會對人們的生命造成威脅，因此教師應該指導學生對化學實驗廢物進行科學處理，從而實現(xiàn)化學藥品的循環(huán)利用。教師可以把化學實驗中的一些可以利用的廢物再進行二次化學反應，從而實現(xiàn)化學資源的可持續(xù)利用。將綠色化學理念應用在高中化學教育中可以實現(xiàn)化學課程教學的改革，能夠使學生對化學知識產(chǎn)生濃厚的興趣。因此綠色化學理念的價值是巨大的，是值得高中化學教育采用的。教師在教學過程中應該不斷轉(zhuǎn)變教學觀念，創(chuàng)新教學方法，來改變當前化學教學中存在的一些問題。相信綠色化學理念的使用可以實現(xiàn)高中化學教學創(chuàng)新性的發(fā)展。
作者：王艷 單位：云南省元江縣第一中學
