綠色化學技術范例

摘要：將學科前沿綠色化學理念、理論融入專業技術創新教育課程之中，將使專業教育與素質教育相結合，使學生掌握一定綠色化學知識的同時，重點培養學生的綠色創新能力、綠色產業化能力。本文以“純堿制備中的綠色創新思維”為例，從指導思想、學情、教材、重難點的突破等多個方面進行教學設計，重點培養學生的綠色化學意識、綠色創新思維、綠色創新能力。這種專業前沿教育與專業創新教育的融合不僅對化學化工專業，對其它專業也具有一定的示范作用。

關鍵詞：化工專業；技術創新；綠色化學；純堿；綠色創新思維

隨著我國科技和經濟的崛起，創新創業教育提到前所未有的高度。2015年國務院《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》、2010年教育部《關于大力推進高等學校創新創業教育和大學生自主創業工作的意見》等政策文件中，要求高等學校創業教育面向全體學生，貫穿人才培養全程，培養學生的創新精神、創業意識、創新能力等等。創新創業教育已成為高等教育的重要組成部分。高等院校深入開展創新創業教育，對我國未來占據科學研究、技術開發制高點，推進科技應用等方面具有重要價值。而且創新創業教育，需要各個專業技術領域緊密結合，需要及時加入該學科領域新動向、社會發展新需求等內容，從而起到良好的引導、推進作用。以化學化工領域來講，綠色化學無疑是該領域未來的重要發展方向之一，同時對當今中國工業污染的改善具有社會意義。綠色化學（GreenChemisty）又稱清潔化學（CleanChemisty）、環境友好化學（EvironmentaiiyFriendlyChemisty），是在全球面臨嚴峻的環境危機下，于20世紀90年代產生的化學新興領域。其核心內涵是從源頭上杜絕或減少化學對環境的污染和危害。綠色化學試圖利用一些化學新思想、新理論、新技術、新工藝，從源頭上防止或減少環境污染。二十一世紀初期我國石油和化工產品總產值達10990億元，占全國工業總產值的9．8％，化工產業已成為國民經濟的基礎工業和支柱產業，但同時也導致了一系列嚴重的環境污染問題。當今重大環境公害與二氧化硫煙塵、光化學煙霧、甲基汞、二氧化硫煤塵、多氯聯苯、鉻等化學物質有著密切的聯系。這些使得綠色化學成為未來化工生產的必然選擇。在高等化學化工專業領域，綠色化學教育與創新創業教育的相融合，使專業教育與素質教育相結合，使專業教育具有了思想指導，使素質教育具有了實際內容，在使學生掌握一定綠色化學知識的同時培養了學生的綠色化學意識、綠色創新思維、綠色創新能力。純堿，即碳酸鈉，俗名蘇打，廣泛應用于紡織與印染工業、石油工業、醫藥工業、有機合成工業、玻璃工業、肥皂工業、塑料工業、鋼鐵工業等領域。其制備工藝先后主要經歷了勒布朗制堿法、索爾維制堿法、侯德榜制堿法三個階段，在工藝革新過程中，蘊含了豐富的綠色化學思維。本文以“純堿制備中的綠色創新思維”為案例，探討化工專業技術創新教育與綠色化學教育的融合教學中學生綠色創新思維、綠色創新能力的培養。

1“純堿制備中的綠色創新思維”教學設計

1．1指導思想

以傳統化學的綠色化創新為核心，結合高職教育突出應用的特點，用典型案例作指導，在讓學生掌握一定綠色化學知識的同時，重點培養學生的綠色創新思維、綠色創新能力、綠色產業化能力。并從著名科學家身上學習他們的科研精神、創新精神、愛國精神、造福人類的奉獻精神。

1．2學情分析

【摘要】我國的經濟水平不斷發展，推動了科學技術的發展和變革，為人們的生活帶來極大便利的同時也造成了環境污染和資源浪費，特別是大氣污染和水污染比較嚴重?？茖W技術的進步催生了綠色化學技術，這一技術以其自身的特點和優勢在治理環境工程中得到了廣泛的應用，對治理大氣污染和水污染提供了強有力的科技支持。本文先介紹了綠色化學技術的含義，然后對該技術在治理環境污染中的應用進行具體分析，同時對該技術日后的發展方向進行了預測。

【關鍵詞】綠色化學；環境污染；應用

1什么是綠色化學

目前環境污染中最嚴重最突出的就是空氣污染和水體污染，這兩大污染已對人們的生活以及生態平衡造成了極大影響。隨著我國科學技術水平的不斷提高，針對目前所出現的環境污染問題研發出了新的技術———綠色化學技術。要想治理環境污染問題就必須從根源入手，而這一技術可以從化工產品的根源出發解決環境污染的問題。（1）綠色化學技術是通過研究化學從而減少其對環境所造成的不良影響，從技術層面減少化學材料中的污染因素的一門技術。從根本上看，綠色化學技術就是通過改善本身的化學性能，減少自身的污染因素，從而提供更加環保安全的化學產品，以此來替代目前社會中那些高污染的化學產品。綠色化學的理念就是杜絕有毒有害的化學物質，從原料的生產到使用的全過程都要做到無害化處理，對于其所產生的廢棄物要進行合理的排放和處理，避免一切有害物質對環境造成污染，以便更好地從源頭上解決環境污染的難題。（2）綠色化學自產生以來就受到廣泛好評，目前已成為全世界公認的治理環境污染的有效方法。綠色化學與環境化學相比較是有所不同的，綠色化學更具有合理性和可行性，環境化學是在傳統的理論和方法基礎上發展起來的，環境化學的核心是從微觀原子和分子水平上，來研究化學污染物在環境中的化學轉化和效應。綠色化學選用無害無污染的原料，減少廢物排放，對廢物進行合理處理，綠色化學的可行性更高，是從根源上減少環境污染；綠色化學的應用不僅能夠治理環境污染的難題，還能夠提高資源的利用效率，減少資源浪費。綠色化學為化學工業的發展提供了強大的技術支持，能夠創造更大的經濟效益和生態效益，得到了各國的認可，有很大的發展空間。

2綠色化學對大氣污染的控制

大氣污染中最主要的污染物是二氧化硫，主要來源是含硫物質的燃燒，目前有很多種方法可以脫硫，綠色化學中預防和治理空氣污染的方法是采用脫硫技術。①國內外都在大力推行清潔煤技術，這一技術符合綠色化學的理念，我國使用潔凈煤技術所生產的產品很多，主要有城市煤氣、水煤漿、酚、甲醇、硫、煤制合成油，脫硫這一技術的應用大大地改善了我國的大氣污染現狀，空氣質量得到了明顯的改善。②經濟水平的發展促進了人們生活水平的提高，我國人均汽車持有量逐年上升，汽車尾氣所造成的大氣污染也是一項難題，因此必須要降低汽油和柴油中硫的含量。為了減少硫化物對環境造成的污染，國外有些國家對貴金屬晶體結構的氮化物的制作方法進行了改進，這一研究目前已經取得了很大的進展，并以用于生產工業柴油，從而實現對綠色柴油加工要求，符合綠色化學的理念。除此之外，柴油中含有大量的芳香烴，為此我國開發了脫硫芳香烴飽和技術，這一技術的進展是對以往脫硫技術的重大突破，對我國的柴油脫硫工業的發展起到了極大的推動作用。在實際的應用過程中，常用的脫硫技術有生物脫硫，生物脫硫包括生物絮凝、表面處理浮選等方法，但是單純的生物脫硫時間較長效率較低，因此為了提高效率、縮短脫硫時間，目前已經開始采用生物脫硫與非生物脫硫相結合的方法。同時我國也在努力開發微生物脫硫技術，對基因技術進行全面的研究，提升脫硫的效率。雖然微生物煤脫硫技術仍在試驗開發階段，但此技術有很大的前景和發展空間的。

3綠色化學在水污染中的使用

摘要：社會經濟的快速發展既使人們的生活水平得到提升，同時也對生態環境造成較大壓力。為解決這一問題，本文就綠色化學技術在環境治理的應用效果進行研究，首先對綠色化學技術的核心內容和應用原則進行簡要介紹，然后分析綠色化學技術降低環境治理成本、縮短環境治理周期、保障環境治理安全、避免環境二次污染等應用優勢，最后從治理水污染、垃圾污染、大氣污染等角度闡述其應用效果。

關鍵詞：綠色化學技術；環境治理；應用效果

1綠色化學技術概述

綠色化學技術就是利用一種無公害的化學手段對被污染的生態環境進行治理，其主要原理在于利用一種綠色環保的化學物質與污染物中的有害物質進行反應，然后生成一種新的無公害物質。在利用綠色化學技術實施治理的整個過程中，都不會對環境造成二次污染，從而切斷環境污染的源頭，實現有效治理和維護。隨著社會經濟的快速發展，環境污染問題成為全社會共同關注的問題[1]。我國長期以來倡導可持續、可循環的科學發展觀，在發展社會經濟的基礎上實現人類社會與生態環境的共同進步。綠色化學技術的產生和應用能夠充分實現這一發展觀念，不僅實現環境的有效治理，還能夠對部分廢氣物品進行二次循環利用，這對人類社會可持續發展具有至關重要的作用[2]。

2綠色化學技術在環境治理中的應有優勢分析

2.1降低環境治理的成本

傳統環境治理工程的開展都具有滯后性，往往在環境遭受污染和破壞以后再進行治理，這導致環境治理的成本相對較高。另外，傳統環境治理工程中不僅要動用大量的人力資源，還要調配設備、占據土地資源，因此投入的成本相對較高，而不合理的治理手段無法使廢物、廢氣和廢水得到徹底清潔，還會在治理的過程中產生二次污染，這種惡性循環導致傳統環境治理工作的成本難以得到控制。在應用綠色化學技術進行環境治理時，主要保障反應物與有害物質的充分反應，期間也不會產生二次污染，因此治理的成本會大大下降。

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，我國的城市化進程也在不斷加快，工業、農業等行業都得到了迅速發展，但同時也出現了很多的環境問題，例如空氣污染、水污染、固體廢棄物污染等，對生態環境造成很大的影響，不利于人們生活質量的提高。因此，需要加大對環境污染的治理。本文主要介紹了幾種綠色化學技術在環境污染治理與保護中的應用，希望能夠為我國的環境污染治理工作提供有效的借鑒。

關鍵詞：綠色化學技術；環境污染；治理；保護

隨著社會的發展以及生活水平的提高，人們面臨的環境問題也越來越嚴峻。綠色化學技術是現代處理環境污染問題的重要途徑，運用綠色化學技術來治理環境污染，可以進一步提高環境治理水平，改善環境質量，為公眾的生活提供優質的環境。

1綠色化學技術的類型

1.1催化技術

在化學工藝中，催化劑是實現工業中化學反應的重要物質，因此催化劑反應技術在工業生產中得到廣泛的推廣和應用，不僅有利于提高工業生產的效率，同時還可以對工業生產中的污染排放進行有效的控制和管理[1]?，F階段，所使用的催化技術主要酶催化技術、光催化技術、納米催化技術。在這三種催化技術中，與普通的催化劑相比，酶催化技術的催化效率可以是其普通的催化劑的106～1013倍，納米催化技術的作用主要是為了提高材料的催化活性，光催化技術具有較強的氧化能力，且存在較少的二次污染。

1.2膜技術

摘要：前期工業化發展過程中對于環境造成了嚴重的污染，現階段在可持續發展目標的要求下，國家更加重視對于環境的保護工作，開始投入更多的資金用于污染治理。經過研究發現，綠色化學治理環境污染的效果較高，其中涉及的催化技術、微波技術、生物化學技術以及膜技術等對于治理空氣、水以及固體垃圾污染等具有重要作用，可以大幅度提升治理污染的效率，有效提升環境質量。

關鍵詞：綠色化學；技術應用；污染治理

傳統化學可以通過不同的反應制備相應的材料或物質，但是在應用過程中容易出現資源過度消耗或者污染環境等問題，而綠色化學是對傳統化學技術的革新，可以實現綠色環保的反應過程，在應用過程中可以減少或者避免應用污染性材料，降低甚至消除反應期間的污染，甚至將其應用到特定場合還可以消除污染物，起到保護環境的作用。

1綠色化學技術的應用優勢

綠色化學可以有效處理環境中的水污染、大氣污染以及固體垃圾污染等問題，相對其他治理手段具有更高的優勢。首先，綠色化學治理污染的效率更高，可以快速處理水污染、空氣污染等源頭，不僅保住了效率也降低了污染影響范圍，有效提升了污染治理質量。其次，相對其他污染治理方式而言，綠色化學的應用成本更低，可以在使用較少資源的情況下對材料進行處理，降低其使用過程中產生的污染，還可以對應用過的材料進行二次處理，實現對資源的重復利用。在技術應用過程中，綠色化學技術不容易受到技術設備的限制，可以有效避免治理污染期間可能產生的二次污染，對于治理污染效率的提升具有重要意義。最后，綠色化學這一技術更容易貼合人們的污染處理要求，對于傳統污染的處理具有極大的效果，可以快速在各行業中得到推廣，促進技術應用的規范化發展。

2綠色化學技術的類型

國內對于綠色化學的技術研究相對國外發達國家起步較晚，各研究院、高校、專業部門或企業對于綠色化學的研究依然存在較多不足之處。由于環境污染日益嚴重，國家更加重視可持續發展，開始投入更多的資金用于環境保護工作。當前，國內在綠色化學的技術研究方面雖然存在欠缺，但也取得了一定的成效，并且將部分技術應用到了相關的污染治理工作之中，下面進行詳細介紹。

一、綠色化學的基本含義

所謂綠色化學教育，就是指教師在教學過程中堅持綠色思想，實現化學科學的真理性與人文、社會需求的有機結合，切實培養學生的綠色健康意識。綠色化學教育的主要目的就是幫助學生樹立起可持續發展和環境保護的理念，促進學生的全面發展和進步。在備課環節中，要始終堅持綠色化學教學的設計理念，教學模式力求綠色化，盡可能用綠色原則把握和衡量化學性質和化學實驗，引導學生建構起科學有效的綠色化學分析方法。要推動高中綠色化學教學的有序開展，就要系統貫徹綠色化、綠色技術與科學指導思想有機結合的教學模式和方法，堅持理論聯系實際，在教學中全方位、多層面地滲透綠色化學理念。

二、高中化學教學中實施綠色化學教育的有效方法

綠色化學要求在實驗中遵循以下幾條綠色原則：其一，盡可能開發和設計綠色實驗。其二，減少實驗中廢物、尾氣的排放，減少對周圍環境的污染%同時盡可能對實驗產物進行循環利用。其三，在不影響實驗效果的前提下，盡可能減少原料用量，實現化學實驗的微型化和小型化。其四，采用計算機模擬化學實驗的形式替代污染嚴重、條件苛刻或者試劑價格昂貴的試驗。其五，對實驗所產生的廢棄物進行妥善處理，減少對環境的污染。由此，高中綠色化學教育的具體實施方法有以下幾種：

1.實驗微型化。

在化學實驗中，盡可能減少儀器和試劑的使用，從而節約時間、減輕污染、減少試劑浪費。在綠色化學思想的指導下，微型實驗課題應運而生。所謂的微型實驗，并不是簡單的微縮常規實驗器材，它也不是常規實驗的補充或者對立，它是為有效減少污染而研究和制定的一種新方法和新技術。

2.實驗綠色化。

摘要：文章首先對化學實驗教學的現狀進行分析，然后提出綠色創新型化學實驗教學模式，包含樹立綠色化學理念，全面重視實驗操作過程，實驗教學與信息技術的有效結合，以綠色化學的標準進行化學實驗評價。

關鍵詞：化學實驗；綠色創新型教學模式；綠色化學理念

化學教學中，對化學學科實驗理念的體現是決定化學實驗成功與否及其特色的關鍵?；瘜W實驗不僅與理論知識相關聯，還要充分掌握實驗目的、實驗內容及實驗方法。但是在化學實驗教學中，最常用的是教學理論具體化的方式。因此，在化學實驗教學中，應該改變傳統的教學方式，建立綠色創新型教學模式。

一、化學實驗教學現狀

在傳統的化學實驗教學中，多數教師采取的方式過于單一，對學生專業知識技能的培養缺乏針對性，導致學生很難通過實驗操作提高化學成績，且傳統的化學實驗在操作中受書本要求限制，教師在實驗操作過程中缺少創新，按部就班式的實驗難以有效對化學知識進行全面的表達與展現。化學實驗中會涉及多種試劑，操作中處理不當會對環境造成污染，并對學生的健康產生威脅。因此，近年來在化學實驗教學中，綠色化學理念與教學逐漸興起，綠色創新型的教學理念主要體現的是化學實驗中的綠色環保意識，通過綠色創新理念的提倡，能夠有效解決因為化學實驗操作所引發的環境污染等問題[1]。

二、綠色創新型化學實驗教學模式

（一）樹立綠色化學理念

一、我國高中教育中有機化學開展綠色化學現狀

1.我國的綠色化學教育行動相對遲緩。

大多數學校尚未涉足，若想使全社會公眾形成綠色化學意識，單靠幾所高校開課、幾個研究所進行研究是遠遠不夠的。若想改變公眾缺乏綠色化學意識的狀況，只有通過高師畢業生在基礎教育當中去開展綠色化學教育，這樣才能逐步影響到大眾。真正的綠色化學教育的精髓是在綠色化學原則的指導下把綠色化學融合于化學教材改革、化學教學改革、化學實驗改革等系列化學教育綠色化的創新過程。

2.各項政策不到位。

建議政府、化學界、環保界，尤其是教育界應根據實際情況設立綠色化學及綠色化學教育獎項，提出各種綠色化學教育的政策法規，建立合理的綠色化學化工教育考核制度。相信有各種政策的保障，各種獎項的頒發，必將會加速全社會綠色化學意識的形成，實現人類社會的可持續發展。

3.教育體系不完善。

教師在課堂教學、實驗教學過程中應始終貫徹綠色化學思想，要讓學生了解綠色化學，樹立起綠色化學意識，培養其從事綠色化學研究與開發的能力。然而，我國目前的高等教育機構還沒有形成完備的綠色化學教育體系，更不用說基礎教育了。因此應該建立起一系列合理的綠色化學教育體系，以促進綠色化學教育的順利發展。綠色化學的發展將對環境保護起重大作用，它為人類的可持續發展提供了技術保證。綠色化學進入教育領域，從而進入化學教育，符合時代的呼喚。