綠色化學的特點范例6篇

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綠色化學的特點

綠色化學的特點范文1

初中化學是化學學習的啟蒙,要讓化學更好地發展,必須讓最先進的理念走進寄托化學發展之希望的初中學生的心靈?;瘜W最先進的理念是什么呢?是綠色化學。如何讓它走進學生的心靈呢?

第一,必須讓學生從理念上認識綠色化學,體會到它的時代必然性和優越性。

自從化學成為一門獨立的學科之后,化學家們己創造出了許多自然界中不存在的物質,極大地豐富了人類的物質生活。人類在享用化學的先進成果的同時,也不得不面對化學帶來的污染。傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重?;瘜W工業能否生產出對環境無害的化學品?甚至開發出不產生廢物的工藝?有識之士提出了綠色化學的號召,并立即得到了全世界的積極響應。綠色化學不是簡單地進行環境保護,簡單地治理污染,而是要利用化學原理從源頭上消除污染。那么,什么是綠色化學呢?綠色化學又稱環境無害化學,環境友好化學或清潔化學,是指化學反應和過程以“原子經濟性”為基本原則,即在獲取新物質的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子,在始端就采用實現污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭上阻止污染的化學。綠色化學不同于環境保護,綠色化學不是被動地治理污染,而是主動的防止化學污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學是更高層次的環境友好化學。

第二,讓學生在做化學實驗的過程中運用綠色化學理念,使綠色化學內化在學生心靈。

要運用綠色化學的理念,就必須了解綠色化學的特點。綠色化學的主要特點有:①充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;②在無毒、無害的條件下進行反應,以減少向環境排放廢物;③提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”;④生產出有利環境保護社區安全和人體健康的環境友好的產品。

根據特點1我們可以引導初中學生在做化學實驗時充分利用身邊的用品做實驗,變廢為寶,開辟家庭小實驗和尋找某些實驗儀器和藥品的化用品活動,使身邊的資源和能源得以充分利用。

例如:①利用雞蛋殼和白醋來制取CO2

②注射器可以代替膠頭滴管取用和滴加少量液體藥品。

根據特點2我們可以指導學生做實驗時要妥善處理污染物,創造環境和條件,減少污染物排放。例如①利用白磷和氧氣反應的實驗證質量永恒定律時,將白磷放在底部鋪有細沙的錐形瓶中,錐形瓶口蓋橡皮塞,橡皮塞上安裝一根玻璃管,玻璃管上端必須系牢一個氣球,通過密封防止生成的P2O5白煙散出,污染空氣。

②在做CO還原CUO時,將尾氣CO燒掉,減少污染物向環境排放。

根據特點3,我們要充分利用原料中的原子,指導學生節約藥品,剩余藥品回收利用,生成物也要回收,廢物分類收集,力圖讓廢物也成為我們實驗所需的藥品,例如①制取CO2時,往往在實驗結束時還有大理石沒有反應完,可以回收。②做酸堿指示劑鑒別酸堿性時,藥品用量要少,否則是浪費。③有的廢液中含有CL- 、 SO2-4 ,可以作為檢驗液體中是否含有CL- 、SO2-4的樣品。

根據特點4,我們可以指導學生為什么不能用工業酒精兌酒,為什么不能用工業鹽來調味.加深化學產品對于環保,人體健康和安全的特殊要求,從而使他們以后從使化工生產有這方面的綠色化學意識.

綠色化學的特點范文2

關鍵詞:綠色化學;高中;化學實驗

一、綠色化學的概念及特點

所謂綠色化學,即防止和預防環境污染,實現有毒、有害物質的零排放,節約資源的環境友好學或環境無害學。在化學教學課堂中,綠色化學的理念使學生樹立綠色化學的意識,強調的是可持續發展及環境保護,對于老師而言,用綠色化學的思路去引導學生朝綠色化學的方向發展,使學生學會用綠色化學的思路去分析化學問題的實質,而學生在這個過程中,有效地形成了良好的化學思想;綠色化學是利用自然資源及可再生能源,通過無毒害的化學資源而進行的化學反應,降低廢棄物的排放、提高能源的利用率、利用合理的資源生產出有利于人類的產品的科學概念。

二、如何將綠色化學融入高中化學實驗

從現在的化學課程中我們可以看到,學校安排的主要部分還是傳統的化學知識的課程,如何將新的化學概念增加進來,一直都是我們所待解決的問題,顯然,綠色化學怎樣融入就是我們目前的問題,綠色化學概念反應在化學實驗上有幾個有關的要求:

1.減少實驗中的廢氣物對環境的污染;2.對實驗中產生的廢氣物要盡量收集并且處理;3.設計實驗時要盡量考慮到簡約的原則,使實驗變得小型化,通過最少的原料,獲得最大化的收益;4.對于一些需要耗費大量資源的實驗,在條件允許的時候,盡量用計算機模擬代替,做到完全的無污染;5.對于實驗中使用或者剩下的資源,要循環利用,實驗的步驟要盡量做到最簡。

在各種技術快速發展的今天,多媒體也是一項運用于各類事業的技術,對于化學課堂教學也不例外,對于綠色化學更是錦上添花。因為多媒體技術不僅能夠模擬一些特殊的實驗,而且對于一些危險的實驗,例如:硫酸的性質實驗等,我們就可以通過多媒體模擬出實際的效果,除了能夠有效地節約資源,還能夠避免一些不必要的事故。在高中化學實驗中,還可以使化學實驗微型化,微型化的意思即是在能夠達到實驗效果的情況下,減少使用的試劑以及藥品以達到節約物品、減輕污染的作用。

通過在高中化學課堂中融入綠色化學的概念,不僅能夠有效的解決課堂上的實際問題,還能夠真正從實質上改善環境問題,最重要的是在這個過程中,學生和老師都真正參與進來,圍繞著具體的實驗目標,發揮想象力和創造力,完善化學實驗的方法,使教與學的過程變得簡單,最重要的是在這個過程中,培養了學生的創造性思維,開發了學生的潛能,對他們的學習能力也是一種培養,在學習的道路上能夠發揮出自主思考、自主學習的能力。

參考文獻:

綠色化學的特點范文3

近年來,我國經濟、工業、農業處在高速發展的階段,眾所周知的是,20世紀初,工業的發展伴隨著大量的污染,因為人類的通性是先顧及眼前的利益,在這種發展形勢及人類思想的影響下社會的環境在20年后的今天環境意料之中的惡化了,所以綠色化學理念應運而生。如何從源頭上治理污染?如何將綠色化學的理念滲透到初中化學教學?本文將對綠色化學的產生背景、基本概念和理論基礎以及教學過程中的滲透途徑進行綜述。

關鍵詞:

環境污染;治理;綠色化學;滲透途徑

一、綠色化學的產生背景

20多年前,傳統的化學化工作為生產主力,秉承著“先污染后治理”的原則發展了多年以后,隨之而來的問題終于一發不可收拾,傳統的化學工業在生產過程中排放了大量的有毒有害物質,企業已無法承受沉重的環保費用,這需要國家大力研發從源頭上減少和消除污染的工具。因此環境保護和治理、社會經濟的可持續發展、資源的有效開發利用和人類的健康安全等一系列問題迫切需要人類創新出新的理論和技術手段。綠色化學作為環境友好化學,在解決環境污染問題上的作用是不容小覷的。在這種大背景下,在初中化學教學中進行綠色化學教育對于學生化學學科素養和綠色化學理念的形成,是十分有必要的。

二、綠色化學的基本概念和具體特點

綠色化學又稱環境友好化學、環境無害化學、清潔化學,使用化學的技術和方法去減少或者消除有害物質的生產和使用,按照綠色生產的原則,具有的特點是:(1)充分利用資源和能源,采用無毒、無害的反應物;(2)操作反應過程中使用無毒無害的反應物以減少向環境排放廢物;(3)提高原料利用率,使所有原料在反應中都被消納,實現“零排放”;(4)生產出對環境有保護作用、對社區安全的和對人體健康的產品。

三、初中化學教學中滲透綠色化學理念的途徑

綠色化學理念的基本概念和綠色化學的特點應用于初中化學教學中有哪些途徑?在化學課程中綠色化學理念怎樣得到滲透?針對現階段我國綠色化學教育的現狀,在本文中,將從化學課堂教學中的學習方法、化學實驗課程的布置安排及課下習題等方面,對初中化學教學如何滲透綠色化學理念、通過什么途徑、采取何種措施等方面進行探討。

(一)結合課本內容,開展綠色化學教學

學生接受新知識的能力越來越強,化學也是,這就要求教師對教學內容精確把握,在課堂上將綠色化學理念穿插到每個知識點中。課上要理論聯系實際,針對現在大氣、土壤等方面存在的普遍問題對學生進行引導,灌輸綠色化學的理念,讓他們對空氣污染、溫室效應、白色污染等問題有更生活化的認識。培養學生善于思考和觀察的能力,引導他們關注社會環保問題,并將社會問題與日常知識點集合起來研究,激發學生的求知欲和解決實際問題的欲望。

(二)以“課上常提問,課下勤思考”的方式開展教學

為了加深學生對綠色化學、環境保護的認識,課上對學生提出化學相關的、生活化的問題,布置作業讓學生自行解決,無論是通過查閱資料還是求助親友的方式,目的是鍛煉學生自主學習化學知識的能力和善于發現解決問題的能力。例如:課上出題,日常生活中為什么要購買無磷洗衣粉?為什么農業部禁止使用敵敵畏,BBT等仿效優越的農藥?日常生活中的廢電池該如何讓處理?第二節課再公布答案。這些問題學生通過查閱資料等方式基本可以解決,這樣一方面可以學習到許多前言東西,熟練掌握查閱技術;另一方面,又可以從生活瑣事中獲得化學知識,了解使用無毒無害制劑,平常注意節約自然資源,防止環境污染,用所學知識來為保護環境打下良好基礎。

(三)在實驗課中開展綠色化學教育

化學作為一門實驗科學,日常實驗課程必不可少,實驗的重要性包括(1)使學生對知識點的記憶印象深刻,培養學生思考和動手能力,使學生扎實掌握化學知識。(2)反應物是實驗必需品,教導學生選擇過程中必須注意無毒無污染,從源頭控制環境污染(3)反應過程可能會產生廢氣或者廢料,進而造成的較嚴重的污染,這時候可對學生布置作業,要求他們進行更為環保的實驗設計,引導他們掌握更多甚至是并未環境改造做出努力(4)實驗盡量避免大型實驗,一方面可節約實驗藥品,另一方面又可減少污染。

四、總結

環境污染的治理任重道遠,綠色化學的蓬勃發展作為最有效的方法,需要在化學教學中滲透綠色化學理念才能夠取得持久進步。學??梢栽谌粘=虒W中及課外時間中將綠色化學的觀念慢慢滲透,可以通過組織綠色化學知識點答題賽、綠色化學主題征文或者傳統工業利與弊的辯論賽等多種方式增加學生的積極參與。作為人類靈魂的工程師應該走在時代前沿為祖國的花朵引導方向,掌握更多的綠色化學在日常教學中的滲透方法為我國環境改善竭盡全力。

作者:王忠艷 單位:吉林市雙吉中學

參考文獻:

綠色化學的特點范文4

【關鍵詞】高中化學教學 綠色化學 應用

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)31-0126-02

化學是一種來源于生活又實踐應用于生活的一門學科,隨著新課標的應用與實踐,高中教育越來越趨向于對學生的道德素質教育,讓學生對生活和自然有一個正確的認識,從而樹立正確的價值觀、社會觀和人生觀。環境保護一直是中國比較重視的一個問題,因此,將綠色化學的理念貫穿到高中化學教學中,通過改革來給學生樹立綠色化學、減少浪費、保護環境的理念,從而培養學生良好的課堂學習習慣,進行正確的綠色化學實驗已成為高中化學教學中的重點教育目標。高中的化學教學是一種相對基礎的學習,老師在這個階段給學生進行綠色化學理念灌輸,對學生今后的思維習慣養成有十分重要的意義。

一 綠色理念在高中化學教學中的現狀

從高中化學教學現狀來看,目前高中化學教學還處在以知識講解為主階段,大部分知識還停留在理念的認識上,對于生活的實踐觀察與應用存在著很大的不足。高中化學教學應是理論與實踐的結合教育,它不僅要提高學生的化學成績,也要培養學生良好的道德品質和社會素質,利用已學的化學知識來改變生活,讓自己的生活學習環境變得更加適宜,實現綠色化學的目標,減少資源的浪費和環境的污染。在高中新課標的教育要求下,學校需要加大對綠色化學理念的教育滲透力度,讓綠色化學的觀念深入到高中生的日常生活學習中,將保護環境,減少化學資源的浪費和不恰當實驗操作的污染作為己任,創造性的進行化學學習。

二 高中化學教學中綠色化學理念滲透的應用

1.課堂教學

在進行高中化學綠色理念的滲透中,老師要合理地利用課本教材給學生進行綠色化學理念的講解和案例分析,培養學生的綠色化學意識。高中化學教材知識的設定包含了一定的綠色化學內容,老師要充分利用教材的這一特點,從環境保護角度來介紹相應的化學知識,在學習的過程中培養綠色化學觀念。在學氣污染、酸雨形成、溫室效應、重金屬污染等關于環境污染的化學知識時,要從原因解析入手,讓學生深刻地認識到綠色化學的重要性。

2.實驗教學

第一,實踐化學實驗課程,培養綠色化學意識。在高中化學教學中滲透綠色化學理念,就要在實驗課程中加強對實踐的操作應用,從而讓學生在實際操作中更加深刻地認識到綠色化學的重要性,培養學生的綠色化學意識。老師可以將綠色化學有機地融合到化學實驗中去,讓學生體會到綠色化學的積極意義,從日常實驗中培養學生的綠色環保意識,為今后的生活工作打下基礎。老師在指導學生進行實驗操作時,要嚴格規范學生化學實驗操作的規則和步驟,正確使用實驗儀器,在試劑的取放稱量上本著精確科學的原則,減少因操作不當造成的環境污染和藥品浪費。

第二,遵守綠色原則,開發綠色實驗技術。在實驗操作的過程中,老師要讓學生嚴格遵守綠色原則,在實踐的技術手段上進行創新,努力開發綠色實驗技術。在實驗原則上,老師應該遵循以下四項原則:(1)減少實驗中尾氣、廢物的污染,加強廢物的回收和再利用;(2)開發綠色實驗技術,實現實驗過程的全方位環保;(3)控制并減少對化學試劑和藥品的使用;(4)對于相對危險的實驗操作與較為昂貴的實驗器材使用,盡量采取模擬操作的方法,從而減少對學生的身體損害和對儀器的消耗磨損。老師在實驗規程中要以這四項原則為基礎,創新綠色實驗技術,從而讓學生更加深刻地理解綠色化學的含義,并在實驗中努力遵守這些原則,最終實踐綠色化學。例如在進行制取O2實驗過程時,老師可以采取用KCLO3來進行分解操作,取代原來的H2O分解實驗,減少后期藥品的浪費,也避免氫氣的污染,從而使學生了解到綠色化學的好處。

第三,實現實驗的微型化,減少儀器材料的浪費。所謂微型化實驗就是指在能夠滿足實驗要求,并正確得出實驗結論的前提下,對原來的實驗內容及實驗步驟進行重新的整合安排,盡量使用小號的儀器進行操作,提高實驗結果的精度,從而降低整個實驗過程中的廢氣和廢物產生量,并達到削弱化學實驗對周圍環境的不良影響的目的,實現真正的綠色化學。在綠色化學理念的滲透過程中,作為高中化學老師,可以在不影響實驗結果的前提下,將實驗進行微型化改進,減少儀器的耗損和實驗試劑的浪費,這樣也降低了實驗老師在處理后期廢物時的難度,同時也給學生樹立了榜樣,讓學生認識到綠色化學對實驗的積極影響。例如在進行氯氣制取實驗時,老師可以考慮在小號培養皿中進行少量漂白粉與稀硫酸的混合制取,這樣產生的氯氣能夠擴散到器皿中的其他液滴中繼續參與后續反應,這既是對實驗廢氣的再利用,也能夠提高實驗效率,實現了綠色化學的理念滲透。

三 結束語

從目前中國的高中化學教育現狀來看,綠色化學教育理念滲透還處在起步階段,因此,各高中學校在給學生進行化學教學時應該注重對綠色化學的思想教育培養,努力開發綠色化學教學方法和技術手段,提高教師的素養,給學生樹立綠色化學實驗的典范。高中的綠色化學教育之路任重而道遠,只有學校和老師共同努力,讓綠色化學的理念深入到學生的日常生活和學習中,才能取得真正的效果,為保護自然環境,節約資源做出貢獻,最終推動中國的社會主義現代化建設。

參考文獻

綠色化學的特點范文5

[關鍵詞] 化學實驗教學;綠色化學教育;環境保護教育

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549(2017) 06-0108-02

“綠色化學”是伴隨著綠色食品、綠色消費的生活概念而提出的。綠色化學換言之又稱無害化學,是利用化學來防止環境污染的一種可取性措施。生活各方面不再使用有毒的有害物|以及妥善處理產生的廢棄物,做到從根源上阻止污染的產生是綠色化學的使用理念。從根本上通過化學改善保護環境,推動工業生產發展是綠色化學的目標。以此我們應該在化學實驗教學中加入綠色化學教育,使學生能夠從化學的角度使用相關知識對環境污染作出分析以及對一些化學現象做出合理解釋。綠色化學代表的不僅僅是一種理念,更是在生活實際操作中所帶來的社會環境和經濟方面的效益。我們要在化學實驗和化學產品生產過程中最大可能地減少廢棄物的排放問題,盡可能做到“零排放”,從根源上解決環境污染問題。

一 綠色化學的核心涵義

綠色化學又為環境友好化學,通過利用化學的技術來對環境污染問題進行處理,來降低或者消除化學產品設計或者制造的過程中有害物質的產生,使設計的化學過程和環境更加環保友好,從而在源頭上緩解化學污染的問題。

綠色化學從原料的安全性、節能型以及友好型等方面評價化學反應的優勢。原子利用率及環境因子則是綠色化學的核心內容。充分利用化學反應物中的每一個反應分子,從而在充分利用資源的同時又能防止環境污染。原子的利用率越高,那么相應的所產生的污染物就越少,環境因子越小,相應的對環境做成的污染也就越小。環境因子是在化學反應過程中,所生成的廢物質量占目標產物質量的比重。

把綠色化學融入化學實驗教學中去,有效地減少化學實驗中所產生的廢棄物對環境造成的污染,培養了學生的環境綠化意識;化學這門自然學科與社會環境的聯系十分密切,在化學實驗中引入綠色化學教學模式,從而培養綠色化學人才。

二 化學實驗中引入綠色化學

1 加強環境保護意識

化學實驗實則是一個產生廢棄物的過程,同時也是制造污染導致環境破壞的課程。當化學實驗產生的廢棄物順著實驗室的下水道排出時,污染物便會流入河中或者滲透進地下,那么一些有機物和重金屬就會對土質、河流造成嚴重污染,從而損害人類健康,影響人們的正常生活,因此在化學實驗教學中要不斷滲透綠色化學的思想,對學生重視環境、愛護環境的習慣進行培養,養成好習慣。對待所產生的廢棄物要進行及時回收處理,堅決不能隨便倒瀉,導致環境的污染。在化學實驗室中需要分別設立“廢酸回收瓶”和“廢堿回收瓶”,對在化學實驗中產生的廢酸廢堿進行回收。比如化學實驗中,所產生的硫酸鏈霉素與硫酸鐵產生反應后生成的結合物在進行傾倒之前,應該將其中規定的PH后排放,那么對實驗室不能立即處理掉的有害物質比如破損溫度計中的水銀,就要妥善處理將其回收入瓶中用水封好,通過有機化合物等回收到指定容器內送進藥品庫進行統一處理。在這一過程中要特別注意,電池不能進行倒置,否則其中有害液體將滲出污染環境。

2 加強綠色化學實驗教學改革

綠色化學實驗本就是化學實驗教學課程中的教育創新內容,其指導方針是以綠色化學為主要內容,用預防化學污染的新思想、新方法以及新技術來對化學實驗內容及教育方法進行相應的一定改進,極大減少實驗室所產生的三廢物質,也在一定程度上消除有害物質,來實現綠色化學的要求。比如在“二元溶液沸點組成圖的繪制”實驗進行了相應的改進,由原來的二元溶液一環乙烷改為乙醇一環乙烷。因為苯對人體有危害,同時也會造成環境污染,改為乙醇之后有效地對其所含毒性進行降低,并且對回收液進行重調沸點,再次利用。這樣做不僅減少了化學試驗成本還相應的降低了化學環境污染,使得乙醇一環乙烷被回收反復利用,不倒瀉在環境中。

3 開展化學的微型試驗

綠色化學實驗是在綠色化學的思想指導下,對常規的化學實驗進行一定的教學改革從而形成的新的化學實驗辦法。通過大力開展微型的化學實驗,主要通過改用常規的小容量儀器,在對實驗方法實驗操作不變的前提之下進行微型實驗,從而減少了藥品用量,以及反應物和造成的污染 。而另一方面所進行微型實驗會使整個實驗過程更加安全、便捷,有效地減少了化學實驗的成本經費。比如在進行硫酸鏈霉素水解速度常數以及乙酸乙酯皂化反應常數的化學測驗時,從原定化學實驗容器20ml改為10ml的取樣,試劑的用量特別少,操作起來就相比之前更加迅速簡練,重要的是采用微型容器不會對環境造成污染。

4 重視實驗產生的廢棄液體回收處理

化學實驗室所產生的廢棄液體種類比較多但是量不是很大,我們通過結合實驗內容,對廢棄液體進行規整分類,將其分類儲存在統一規定的容器之中,由專門的工作人員處理廢棄液體。那么在對廢棄液體進行處理的過程中就需要實驗指導老師對其認真負責,注重培養學生的操作技能訓練,引導學生對化學環境的保護意識。因此要求學生對于實驗之后產生的廢棄液體以及渣滓必須倒入制定的容器之中。實驗室的工作人員及指導老師也必須具有高度的責任心,對各種廢棄液體進行及時認真地收集。經過處理之后,達到國家允許排放標準即可排放。

三 綠色化實驗教學相應措施

1 教學內容綠色化

在原有的教材實驗基礎之上,對實驗的系列進行改造,對綠色化學實驗的內容加以改造。在保證實驗方法科學合理的同時,以保護環境為實驗目的,進行化學實驗。在實驗中,化學實驗產生的廢棄物較多,回收利用的較少,對資源造成了浪費,形成化學實驗的環境污染。在一些有毒氣體制備的試驗中,應對產生的尾氣進行處理或者燒掉,最大程度地把有毒氣體轉為無毒或者毒性降解物。針對化學實驗的大綱內容進行相應的調整安排,針對基礎的化學操作進行重組并且相應地減少,將基礎實踐融入進化學實驗中去,選取綠色無害的化學內容,對基礎操作以及性質驗證的化學實驗所需的物質進行節省,從而減少對化學環境的污染。在安排實驗項目內容時,按照大綱要求的基本實驗操作步驟盡量分解在每次的滴定實驗之中。在實驗過程中本著綠色化學的思想原則直接訓練學生使用吸量管、滴定管等容器的基本操作技能,而不必去分開單獨練習。這樣既節省了化學實驗所需的實驗時間又減少了開展化學相關實驗所需要的藥品開銷,同樣針對性地減少了環境污染。

2 串聯實驗,充分利用

在大多數化學實驗中,重絡酸鉀法測定鐵是一個與生活緊密相關的經典實驗,學生在此實驗中可以掌握實驗所證實還原的基本定法理論。那么在此同時,實驗過程所需要的重絡酸鉀是一種非常穩定、氧化性適宜的滴定劑。通過串聯實驗做成一個系列實驗,使得前部實驗的產物應用于下個實驗當中,在檢查學生實驗效果的同時還有效的增強了學生環境保護意識,達到物盡其用的效果。針對串聯實驗可見不僅減少了對藥品方面的浪費,相應地降低了對環境的污染。

3 建立網上實驗室,進行仿真實驗

隨著我國計算機技術的飛速發展,通過計算機對化學實驗進行模仿已經是當下化學教學中擺脫傳統物質實驗的改革,它的發展不僅僅是教育方法技巧的更新,更是對保護自然資源緩解化學所造成的環境污染的一種方式。

我們通過在網上建立化學實驗室,將模擬實驗有效地利用到化學實驗課程中去,來達到化學教育的輔助教學目的。在模擬實驗開始之前,要對學生進行組織觀看各種儀器的操作及簡要分析,通過計算機模擬實驗對儀器進行仿真講解以及實驗過程的仿真操作,幫助學生完成化學實驗的機理及儀器操作基本原理;進行傳統化學實驗中不應出現的違規化學操作,將后果展現給學生,讓學生看到所產生后果的嚴重性,避免后果的產生。采用多媒體實驗仿真手段,方便地解決了減少環境污染,深化綠色化學的理念。讓學生在學習的基礎之上理解掌握化學理論。不僅能夠很好地解決傳統化學實驗中的不足,更是化學實驗實現綠色化學事項的重要研究內容,也是減少化學實驗室廢棄物對環境造成污染的最佳途徑。

參考文獻

綠色化學的特點范文6

一、化學所面臨的挑戰

1.1化學的形象正在被與其交叉的學科的巨大成功所埋沒

化學是一門中心科學,化學與生命、材料等朝陽科學有非常密切的聯系,產生了許多重要的交叉學科,但化學作為中心學科的形象反而被其交叉學科的巨大成就所埋沒?;瘜W這門重要的中心科學(centralscience)反而被社會看作是伴娘科學(bridesmaidscience)而不受重視。

1.2化學正被各種各樣的環境污染問題所困擾

化學的發展在不斷促進人類進步的同時,在客觀上使環境污染成為可能,但是起決定性的是人的因素,最終要靠人們的認識不斷提升來解決這個問題。一些著名的環境事件多數與化學有關,諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養化等;另一方面把所有的環境問題都歸結為化學的原因,顯然是不公平的,比如森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。這當然與化學沒有樹立好自己的品牌有關系,在最早的化學工藝流程里面,根本沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍,因此很多化學工藝都是會帶來環境污染的。現在,有些人把化學和化工當成了污染源。人們開始厭惡化學,進而對化學產生了莫名其妙的恐懼心理,結果造成凡是有“人工添加劑”的食品都不受歡迎,有些化妝品廠家也反復強調本產品不含有任何“化學物質”。事實上,這些是對化學的偏見,監測、分析和治理環境的卻恰恰是化學家。

二、綠色化學是應對挑戰的必然

科學不但要認識世界和改造世界,還要保護世界。化學也如此,為了應對化學所面臨的挑戰,提倡綠色化學是刻不容緩。

2.1綠色化學的概念

綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學或清潔化學,是指化學反應和過程以“原子經濟性”為基本原則,即在獲取新物質的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子,在始端就采用實現污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學。綠色化學不同于環境保護,綠色化學不是被動地治理環境污染,而是主動的防止化學污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學是更高層次的環境友好化學。

2.2綠色化學的產生及其背景

當今,可持續發展觀是世人普遍認同的發展觀。它強調人口、經濟、社會、環境和資源的協調發展,既要發展經濟,又要保護自然資源和環境,使子孫后代能永續發展。綠色化學正是基于人與自然和諧發展的可持續發展理論。在1984年,美國環保局(EPA)提出“廢物最小化”,這是綠色化學的最初思想。1989年,美國環保局又提出了“污染預防”的概念。1990年,美聯邦政府通過了“防止污染行動”的法令,將污染的防止確立為國策,該法案條文中第一次出現了“綠色化學”一詞。1992年,美國環保局又了“污染預防戰略”。1995年,美國政府設立了“總統綠色化學挑戰獎”。1999年英國皇家化學會創辦了第一份國際性《綠色化學》雜志,標志著綠色化學的正式產生。我國也緊跟世界化學發展的前沿,在1995年,中國科學院化學部確定了《綠色化學與技術》的院士咨詢課題。

2.3綠色化學的核心內容

原子經濟性是綠色化學的核心內容,這一概念最早是1991年美國Stanford大學的著名有機化學家Trost(為此他曾獲得了1998年度的“總統綠色化學挑戰獎”的學術獎)提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產物。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物,不產生副產物或廢物,實現廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應的原子經濟性,認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中。綠色化學的原子經濟性的反應有兩個顯著優點:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達式是:

原子利用率=(預期產物的式量/反應物質的式量之和)×100%

如無公害氧化劑過氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法,即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成,2-乙基蒽醌復出并可循環使用。此反應原子利用率為100%,體現了原子經濟性,減少廢物的生成和排放,是典型的零排放例子。

2.4綠色化學的12項原則和5R原則

為了簡述了綠色化學的主要觀點,P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學的12項原則,這12項原則對我們今后從事綠色化學的研究具有一定的指導作用。

Ⅰ.防止——防止產生廢棄物要比產生后再去處理和凈化好得多。

Ⅱ.講原子經濟——應該設計這樣的合成程序,使反應過程中所用的物料能最大限度地進到終極產物中。

Ⅲ.較少有危害性的合成反應出現——無論如何要使用可以行得通的方法,使得設計合成程序只選用或產出對人體或環境毒性很小最好無毒的物質。

Ⅳ.設計要使所生成的化學產品是安全的——設計化學反應的生成物不僅具有所需的性能,還應具有最小的毒性。

Ⅴ.溶劑和輔料是較安全的——盡量不同輔料(如溶劑或析出劑)當不得已使用時,盡可能應是無害的。

Ⅵ.設計中能量的使用要講效率——盡可能降低化學過程所需能量,還應考慮對環境和經濟的效益。合成程序盡可能在大氣環境的溫度和壓強下進行。

Ⅶ.用可以回收的原料——只要技術上、經濟上是可行的,原料應能回收而不是使之變壞。

Ⅷ.盡量減少派生物——應盡可能避免或減少多余的衍生反應(用于保護基團或取消保護和短暫改變物理、化學過程),因為進行這些步驟需添加一些反應物同時也會產生廢棄物。

Ⅸ.催化作用——催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學計量數的反應物更占優勢。

Ⅹ.要設計降解——按設計生產的生成物,當其有效作用完成后,可以分解為無害的降解產物,在環境中不繼續存在。

Ⅺ.防止污染進程能進行實時分析——需要不斷發展分析方法,在實時分析、進程中監測,特別是對形成危害物質的控制上。

Ⅻ.特別是從化學反應的安全上防止事故發生——在化學過程中,反應物(包括其特定形態)的選擇應著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學事故的可能性降至最低。

為了更明確的表述綠色化學在資源使用上的要求,人們又提出了5R理論:

Ⅰ.減量——Reduction減量是從省資源少污染角度提出的。減少用量、在保護產量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉化率、減少損失率。②減少“三廢”排放量。主要是減少廢氣、廢水及廢棄物(副產物)排放量,必須排放標準以下。

Ⅱ.重復使用——Reuse重復使用這是降低成本和減廢的需要。諸如化學工業過程中的催化劑、載體等,從一開始就應考慮有重復使用的設計。

Ⅲ.回收——Recycling回收主要包括:回收未反應的原料、副產物、助溶劑、催化劑、穩定劑等非反應試劑。

Ⅵ.再生——Regeneration再生是變廢為寶,節省資源、能源,減少污染的有效途徑。它要求化工產品生產在工藝設計中應考慮到有關原材料的再生利用。

Ⅴ.拒用——Rejection拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對一些無法替代,又無法回收、再生和重復使用的毒副作用、污染作用明顯的原料,拒絕在化學過程中使用。

三、綠色化學的發展前景

3.1反應原料的綠色化即反應原料符合5R原則。

3.2原子經濟性反應在基本有機原料的生產中,已有一些原子經濟性反應的典范,如丙烯氫甲?;贫∪?、甲醇羰化制醋酸和從丁二烯和氫氰酸合成己二腈等。

3.3高效合成法不涉及分離高效的的多步合成無疑是潔凈技術的重要組成部分。

3.4.提高反應的選擇性———定向合成如不對稱合成。

3.5.環境友好催化劑例如在正己烷的裂解反應中,固體酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的選擇性,更小的腐蝕性。

3.6.物理方法促進化學反應如微波引發和促進DielsAlder反應、Claisen重排、縮合等許多重要的有機反應。

3.7.酶促有機化學反應酶促有機化學反應有高效性、選擇性、反應條件溫和和自身對環境友好等特點。

3.8溶劑化學污染不僅來源于原料和產品,而且與反應介質、分離和配方中使用的溶劑有關,有毒揮發性溶劑替代品的研究是綠色化學的重要研究方向。如超臨界流體、水相有機合成和室溫熔鹽溶劑等。

3.9.計算機輔助綠色化學設計和模擬在化學化工領域,計算機已廣泛用于構效分析、結構解析、反應性預測、故障診斷及控制等許多方面。無疑,計算機在尋找符合綠色化學原則的最佳反應路線、化工過程最優化、產品設計等方面推動了綠色化學的更快發展。

3.10環境友好產品如可降解塑料、環境友好農藥、綠色燃料、綠色涂料和CFCs替代物等。綠色化學為化學的發展注入了新的活力,在21世紀化學必將大有可為。

參考文獻

[1]王恩舉.漫談綠色化學.大學化學,2002,(4)

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