綠色化學的目的范文
時間:2023-11-16 17:28:38
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篇1
關鍵詞:綠色化學;中職教育;滲透
滲透綠色化學教育理念是新時期對中職化學教育的提出重要要求,中職化學教師應當結合綠色化學的新要求、新思想、新概念,在中職化學教學的整個過程中有效貫穿綠色化學理念。
一、綠色化學概述
綠色化學的核心理念是通過化學的技術和方法將對人體的健康或環(huán)境有害的原料、產物、副產物、溶劑或試劑的生產和應用進行消除或者減少?!霸咏?jīng)濟型”是綠色化學的核心,拒用、再生、回收、重復使用、減量是其主要體現(xiàn),在對資源進行充分利用的同時實現(xiàn)對污染的防治。不使用有害、有毒物質,不生產廢物是綠色化學的目標。與環(huán)境保護不同,綠色化學強調化學污染的主動防治,將污染從源頭上切斷??梢姡G色化學對環(huán)境的保護是更高層次的。人類生存環(huán)境的保護和促進社會可持續(xù)發(fā)展都是發(fā)展綠色化學的重要目的,堅持可持續(xù)發(fā)展,將綠色化學引入化學教育是中職化學教師的重要教學任務。要將綠色化學理念體現(xiàn)于基礎知識與基礎技能的傳授培養(yǎng)中、教學內容中、教學過程中,教師就應當將綠色化學思想貫穿于化學教學的整個過程中。實現(xiàn)學生對綠色化學的了解,樹立綠色化學意識、踐行綠色化學理念,進而共同為環(huán)境保護做出貢獻。[1]
二、綠色化學在中職化學教育中的滲透
1.在課堂教學中體現(xiàn)綠色化學教育
中職化學教師應當根據(jù)教學大綱實際內容,在化學課堂中引入與教學內容相關的環(huán)境知識,使學生建立對環(huán)境與健康的正確認識,將綠色化學教育理念和思想融入課堂教學。在課堂教學中體現(xiàn)綠色化學教育不僅能達到拓展課堂教學內容的目的,還能調動學生學習的主觀能動性,同時能對學生的綠色化學思想進行有效的培養(yǎng)。中職化學教師可以將環(huán)境污染、人類健康和教學內容進行有機連接,讓綠色化學的理念深刻地植根于學生的思想中,使得綠色化理念在生活和學習中得以有效傳播。[2]
2.在實驗教學中實現(xiàn)綠色化學教育
化學具有較強的實驗性,化學教學中的實驗教學所占比重較大。中職化學教師應當從化學實驗教學的特點出發(fā),在化學實驗課堂中貫穿綠色化學的原則和理念。首先,化學教師應當在不降低實驗效果的前提下,合理降低對驗證性、檢驗性實驗的實驗試劑用量。其次,在必要時教師應當組織學生在通風櫥中開展相關實驗,避免實驗產生的危害氣體的不良影響。同時還應注重采取措施吸收那些具有危害的氣體,這樣不僅能再利用和回收實驗產物,避免因此造成的環(huán)境污染,還能對學生綠色化學意識進行強化。最后,當化學實驗的污染、危害較大時,或者實驗成本較高時,教師應當利用多媒體通過播放化學實驗錄像等方式達到教學目的,對綠色化學的要求進行踐行。
3.拓展第二課堂
第二課堂能夠對學生的知識面進行有效拓展,中職化學教師應當在豐富第二課堂互動的過程中,使學生的綠色化學意識得到培養(yǎng)和強化。實踐中教師可以采取多項措施,可結合環(huán)保紀念日開展相應的宣傳和講座,比如可在世界節(jié)水日,組織學生進行節(jié)水知識宣傳;可在世界地球日開展相應的自然資源知識講座;在世界環(huán)境日,舉辦切合主題的環(huán)境保護主題活動等。此外,教師還可帶領學生對污水處理廠、制藥廠進行參觀,讓學生對工廠處理廢渣、廢水、廢氣的情況有所了解。在這樣的學習實踐中,學生形成的綠色化學意識會更加深刻,讓綠色化學理念深刻植入學生的內心。[3]在中職化學教育中有效滲透綠色化學,就要有效地培養(yǎng)學生的綠色化學意識,并使其在學生未來的生活和工作中得到有效落實。本文對綠色化學進行了簡單的介紹,探討分析了綠色化學在中職化學教育中的滲透策略。但本文仍存在一定局限,希望廣大中職化學教師能夠加強對綠色化學的重視,并使其在化學教學中得到有效滲透。
參考文獻:
[1]謝年明.淺論綠色化學教育在化學教學中的滲透[J].化學工程與裝備,2011(08).
[2]彭,馮伯虎.綠色化學教育在化學實驗教學中的滲透[J].玉溪師范學院學報,2005,21(03):48—51.
篇2
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(shù)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(yè)生產中產生的大量工業(yè)污染物使人類生存環(huán)境迅速惡化?;瘜W品及其生產過程對環(huán)境造成的污染不容忽視,嚴峻的資源匱乏及環(huán)境污染為化學工作者帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。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(xiàn)我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)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(xiàn)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(huán)境友好的生產工藝,使化學工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
綠色化學的核心內容是原子經(jīng)濟性,理想的原子經(jīng)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(yōu)點:(1)從經(jīng)濟觀點看,綠色化學合理利用資源和能源,符合可持續(xù)發(fā)展的要求;(2)從環(huán)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(huán)境污染;(3)從科學觀點看,綠色化學與社會發(fā)展相適應,在傳統(tǒng)化學的基礎上進行了創(chuàng)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?;瘜W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(yǎng)學生自主的綠色化學意識。綠色化學教育可以培養(yǎng)和增強學生的環(huán)保意識,激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)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(xù)發(fā)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(huán)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(huán)分解水制備氫氣,利用核能或太陽能進行大規(guī)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(huán)境污染,低碳等優(yōu)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(fā)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(huán)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(huán)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(xiàn)了環(huán)境保護和綠色化學的要求。
(1)培養(yǎng)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(xù)發(fā)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(huán)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(yǎng)成環(huán)保習慣。
(2)改進常規(guī)實驗方法
在達到實驗目的的基礎上,將常規(guī)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(jié)省了資源,減少了對環(huán)境的污染。設計綜合性實驗。將多個實驗按照實驗的內在聯(lián)系有機地串聯(lián)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(shù)量。通過以上兩個簡單的方法可以實現(xiàn)化學實驗綠色化,另外還可通過多媒體教學等手段實現(xiàn)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(tǒng)一收集,實驗結束后統(tǒng)一處理;針對廢氣可以通過安裝正壓送風系統(tǒng),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(yǎng)學生節(jié)約資源和能源、保護環(huán)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(yè)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(yè)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(yǎng)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(jié)約資源的觀點對傳統(tǒng)化學進行了重新審視,并在傳統(tǒng)化學的基礎上進行改革,與單純的環(huán)境保護不同,綠色化學是對人類與環(huán)境友好的化學。高等學校的化學教育目的是為國家培養(yǎng)和造就化學高層次的人才,面對化學由傳統(tǒng)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(xiàn)綠色化學思想,培養(yǎng)學生的綠色化學理念,培養(yǎng)具有綠色化學意識的化學人才。
篇3
我國是人口超級大國,同時也是資源豐富的國家。社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,必然帶來資源的高消耗,人口數(shù)量的不斷提升,人們所能占有的資源也是屈指可數(shù)。我們可以清楚的看到,擺在我國面前最大矛盾就是:通過對生態(tài)環(huán)境的“犧牲”來換取經(jīng)濟的“騰飛”,還是更好的限制人均資源的消耗來保護目前的生態(tài)環(huán)境,最大限度的降低破壞。工業(yè)在我國占據(jù)了舉足輕重的作用,關系到整個國民經(jīng)濟的發(fā)展,而其中我們所熟悉的化學工業(yè)為其他行業(yè)持續(xù)不斷的提供更多的科學服務和產品支持。但是,我們不得不面對在追求經(jīng)濟高速發(fā)展的同時,整個大自然也受到了空前破壞的問題。生態(tài)失去平衡和環(huán)境受到嚴重污染制約了經(jīng)濟的發(fā)展,也影響了人類的日常生活、健康,不斷加深社會各個領域的矛盾,出現(xiàn)更多的問題。面對這種現(xiàn)狀就必須讓我們通過改變研究模式來改變生產模式,將“綠色化學”的理念融入到化學工業(yè)中,將能從源頭控制和防范污染。綠化化學無疑是“無害”為基礎的環(huán)境化學,通過化學的先進技術和手段更大限度的消除或者降低有害于人類健康、生態(tài)環(huán)境的原料、產物、副產品、催化劑、溶劑等生產和使用。綠色化學的核心理念是倡導不要使用有害、有毒的物質,更加不能產生過量的廢棄物,不合理的處理廢棄物。這是一門從源頭加強防范和控制污染的化學,或者說這是一個更有層次的化學理念。從綠色化學的定義上我們就能看出它是以可持續(xù)發(fā)展為目標而產生的理念。綠色化學理念引導人們更加重視環(huán)境。早在1996年美國就以“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎”作為美國綠色化學挑戰(zhàn)計劃中的主要內容,通過這個獎項的設立,其目的是為了鼓勵人們敢于探索綠色化學,積極使用和推行綠色化學的科研成果。在上個世紀90年代我國的主要力量還放在經(jīng)濟發(fā)展上,也在1996年舉行過以“工業(yè)生產中綠色化學與技術”為主題的研討會,通過這個小小的研討會也體現(xiàn)了我國對環(huán)境保護的重視,對綠色化學工業(yè)成果研究和開發(fā)。后來的一年,在香山會議上宣布了我國以“可持續(xù)發(fā)展問題對科學的挑戰(zhàn)——綠色化學”為主題的研討工作機構。從這些資料來看我們在進行高?;瘜W教育的過程中,需要將這些思想體現(xiàn)出來,做到更好的借鑒。
二、綠色化學理念在高中化學教育中作用的研究
綠色化學理念在化學教育中有助于培養(yǎng)辯證統(tǒng)一的良好思想綠色化學以全新的方式顛覆了“先污染再治理”的思想,需要從源頭抓起,才能避免污染和破壞,是一門以源頭為基礎進行治理的無害化學。而且要特別強調了,對綠色化學全新理念的推出并不是要全部否定傳統(tǒng)的化學,而是以客觀為基礎,堅持唯物主義的觀點,將傳統(tǒng)化學的精華發(fā)揮的淋漓盡致,將對人類健康和生存環(huán)境有危害的因素消除,這才能更加突出綠色化學的核心理念。
綠色化學理念有利于加強學生更加愛護生命最近幾年,根據(jù)資料顯示,我國食物中毒人數(shù)已經(jīng)達到了4萬人,而且這個數(shù)據(jù)只是所有發(fā)生事件中的一小部分。經(jīng)過分析導致人們食物中毒的主要原因有:過量農藥殺蟲、劇毒殘留等等。在高中化學教材中涉及到了部分農藥,例如我們非常熟悉的DDT、六六六、有機磷農藥等等,根據(jù)目前農業(yè)的快速發(fā)展,以實現(xiàn)綠色產物為目的,全方面的對農藥進行評價。例如:六六六和DDT具有很高殺蟲性的同時,也會嚴重的污染其環(huán)境,而且具有很高的毒性,對人類與牲畜都的健康具有很大的威脅。而這些具有危害性的農藥正逐漸被植物生長調節(jié)劑與以內源性的昆蟲激素等具有生態(tài)意義的農藥所替代。這類新型的農藥不但高效、而且不會污染環(huán)境,降低了毒性不會危害到人類和牲畜的健康。最大限度的避免了因為農藥的濫用而出現(xiàn)大量魚類、益鳥益蟲的死亡的現(xiàn)象。為學生舉出綠色化學具體教育實例,從而加強學生保護環(huán)境的意識,積極主動的去倡導和愛護我們生存的環(huán)境。綠色化學理念有利于培養(yǎng)正確的發(fā)展觀
高中化學教育工作者要樹立可持續(xù)發(fā)展的先進觀念,將綠色化學的理念滲透到整個化學教育過程中去。在進行課堂教學的時候要重視對綠色化學原則進行體現(xiàn),將綠色化學的相關知識做到更好的滲透。讓學生知道在發(fā)展的同時不能以犧牲環(huán)境作為代價,地球上的能源和物質都是有限的,要善于應用和珍惜。例如:學習“烯烴與溴的親電加成”相關知識時,以往基的烯烴與溴的加成反應逐漸連結吸電子所取代,在麥克爾受體的作用下烯烴在陽光引發(fā)下與溴進行自由基的加成反應。而這里的能源綠色化就體現(xiàn)在對太陽輻射能的直接利用,它為解決目前化學能源的污染性、有限性以及溫室效應等能源問題開辟了更多的出路。通過以上綠色化學的實際例子進行教育,讓學生明白和關心生態(tài)環(huán)境、珍惜能源等問題,逐漸加強學生的社會責任感。綠色化學理念有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識綠色化學理念是對傳統(tǒng)化學一次全新的改革??梢酝ㄟ^以化學理論課為基礎,融入綠色化學理念培養(yǎng)創(chuàng)新意識,并得到實踐和強化。例如:在高中有機化學教材中,介紹濃硫作為酸催化劑的時候,只介紹了酯化反應。但是濃硫酸作為催化劑的時候存在諸多問題:對設備進行腐蝕、產生大量的無機鹽廢棄物、收率低等。這樣可以對學生進行引導從多個角度來提升產物收率的方法。學生進行資料手機和查閱提出了一些方案:一是用高效催化劑替代,可以用雜多酸、固體超強酸、無機路易斯酸等;二是建議使用綠色溶劑:三是用微型實驗進行替代。從實際情況出發(fā),鼓勵學生敢于親自動手操作進行驗證,這樣開拓了學生的研究,培養(yǎng)了學生的綠色化學意識,激發(fā)學生的創(chuàng)新精神。
篇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(huán)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(huán)境的理念,從而培養(yǎng)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(yǎng)成有十分重要的意義。
一 綠色理念在高中化學教學中的現(xiàn)狀
從高中化學教學現(xiàn)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(yǎng)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(huán)境變得更加適宜,實現(xiàn)綠色化學的目標,減少資源的浪費和環(huán)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(huán)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(chuàng)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(yǎng)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(huán)境保護角度來介紹相應的化學知識,在學習的過程中培養(yǎng)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(huán)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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)學生的綠色環(huán)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(guī)范學生化學實驗操作的規(guī)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(huán)境污染和藥品浪費。
第二,遵守綠色原則,開發(fā)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(chuàng)新,努力開發(fā)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(fā)綠色實驗技術,實現(xiàn)實驗過程的全方位環(huán)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(guī)程中要以這四項原則為基礎,創(chuàng)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(xiàn)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(huán)境的不良影響的目的,實現(xiàn)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(yǎng)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(xù)參與后續(xù)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(xiàn)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(xiàn)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(yǎng),努力開發(fā)綠色化學教學方法和技術手段,提高教師的素養(yǎng),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(huán)境,節(jié)約資源做出貢獻,最終推動中國的社會主義現(xiàn)代化建設。
參考文獻
篇5
關鍵字:綠色化學 化學教學
化學在為人類創(chuàng)造財富的同時,給人類也帶來了危難。傳統(tǒng)的化學工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重,目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類的生存。綠色化學一提出,立即得到世界廣泛響應。
按照美國《綠色化學》(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。綠色化學核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產對環(huán)境的污染;反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。而今天的綠色化學是指能夠保護環(huán)境的化學技術。它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負擔、避免排放有害物質。利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。
如何在化學教學的過程中體現(xiàn)綠色化學理念,在潛移默化中對學生進行綠色化學理念的教育呢?
首先,教師在教學活動中起主導作用,只有教師首先形成綠色化學的理念,才能對學生形成引導,才能在實施環(huán)境教育過程中,向學生闡述綠色化學的觀念、要求,使他們樹立起防治污染,保證人類生存質量的責任感。
1、教師要樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念,綠色化學有利于保護人類賴以生存的環(huán)境、實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
2、教師要在課程教材中體現(xiàn)綠色化學的理念,使綠色化學的思想和內容貫穿于化學教育的始終。教師在課堂教學、實驗等方面,要始終貫徹綠色化學理念;要讓學生了解綠色化學,樹立起綠色意識,培養(yǎng)學生從事綠色化學研究與開發(fā)的能力。
3、教師要勇于創(chuàng)新,探索改革。教師不僅擔負著普及、宣傳化學知識的使命,而且還應該進行教學科研,對傳統(tǒng)的教學內容,方法提出思考,進行改革,使化學教育能夠得到發(fā)展。
其次,在化學教學中要滲透綠色化學的思想。
從綠色化學的角度來看,中學化學中許多物質的制取反應、化學工藝等都是值得討論和重新考慮的。這給課堂教學改革、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力提供了良好的契機。
1、在課堂教學內容中適當延伸,滲透綠色化學理念,增強環(huán)保意識。
在課堂教學中以相關物質的性質及用途為延伸點,系統(tǒng)介紹危害人類生存環(huán)境的臭氧空蝕現(xiàn)象相關信息,使學生對自己的處境有一個比較清楚的認識。如學習完《氧氣的性質和用途》之后,結合教材中的選學內容《臭氧》,向學生介紹“臭氧層空蝕現(xiàn)象”。師生共同解析危害、探究空蝕原因并鼓勵學生做一個愛護臭氧層家庭小主人和愛護臭氧層的消費者。在日常生活中,主動購買帶有"中國環(huán)保標志、愛護臭氧層"或"無氟氯化碳"標志的產品如冰箱、空調等。在教學中介紹環(huán)保知識,讓學生既認識環(huán)境污染的重要性,又認識環(huán)境改造的可能性。從而提高學生學習化學的積極性。
2、結合化學實驗教學,增強學生的環(huán)保體驗。
化學實驗教學不僅可以使學生觀察到用語言難以表達清楚的清晰的實驗現(xiàn)象,增強直觀的感性認識,而且能培養(yǎng)學生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但實驗必定會涉及到有害、有毒的物質,從某種意義上講學校中環(huán)境污染主要來源于化學實驗。課堂教學過程中要嚴格規(guī)范實驗操作,盡可能減小污染。因此,化學實驗教學中要力求利用最少的實驗藥品,獲得最佳的實驗效果,最大限度的減少廢棄物;創(chuàng)新改進實驗,減少環(huán)境污染。如微型實驗;封閉式一體化實驗;利用實驗―投影放大等多媒體手段實驗教學。
(1)微型化學實驗具有現(xiàn)象明顯、效果良好、節(jié)約實驗材料和時間、減少污染、安全、便于攜帶等優(yōu)點。在微小型的儀器中,用盡可能少的試劑來進行實驗(一般為常規(guī)量的十分之一至千分之一)。微型化學實驗不是常規(guī)實驗的簡單微縮,它是在綠色化學理念下對常規(guī)實驗進行改革和發(fā)展的必然結果。盡可能小劑量是微型化學實驗的核心,這是化學實驗改革和發(fā)展的動力之一,是綠色化學理念在化學實驗中的具體體現(xiàn)。因此在日常的化學實驗教學中,請使用微型實驗儀器。
(2)在中學化學教材中,有些實驗指明了藥品濃度,有些實驗沒有指明了藥品濃度。如果對涉及藥品濃度的實驗探索和改進,既節(jié)約了藥品、保證了實驗效果,又減少了環(huán)境污染。例如指示劑濃度的減少,指示劑酚酞、石蕊等原濃度為0.5%~1.0%,經(jīng)改進可減少到0.1%~0.25%,也可以相應減少酒精的用量。作為化學實驗教師,應具有綠色化學的思想,盡可能地降低實驗藥品濃度,減少藥品的損耗,預防環(huán)境污染。
(3)創(chuàng)新改進實驗,減少污染。例如鋁熱反應,原來實驗是把濾紙疊成大漏斗,里面放藥品,用的藥品多,做完實驗,粉塵和揮發(fā)物質使教室污染太嚴重。改進后的實驗是把粉筆蘸上酒精,在粉筆上做一個非常小的凹槽,把鋁熱劑倒在凹槽里,然后放少量的氯酸鉀,引發(fā)鋁熱反應。從酒精燃燒到引發(fā)鋁熱反應大約半分鐘。操作安全,現(xiàn)象明顯,用藥品又少,既環(huán)保又節(jié)約。
篇6
關鍵詞:分析化學實驗;綠色化學;環(huán)境保護
分析化學實驗是一門是以實驗操作為主的技能課程,是化工、環(huán)境、生物、農林、醫(yī)藥、食品科學等專業(yè)的基礎課程之一,其實驗內容覆蓋面廣泛,涉及到的試劑藥品種類繁多,且多數(shù)為常量實驗,有毒實驗約占50%以上。近十年來,隨著我國高等教育的迅速發(fā)展和科學研究規(guī)模的不斷擴大,地方高校中與化學及化工相關的專業(yè)不斷增多,分析化學實驗的數(shù)量明顯增加,實驗室教學、畢業(yè)論文設計及高校教師的科研項目越來越多,學生及教師有更多的機會接觸到有毒有害的污染物,地方高校分析化學實驗的安全與環(huán)境保護已經(jīng)成為地方高校不能忽視的問題[1,2]。綠色化學是又被稱為友好化學,是一門利用化學技術與方法來降低或消除有害物質產生,從源頭阻止污染的化學,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學領域里的體現(xiàn)[3]。綠色化學實驗是在綠色化學思想指導下,在保留常規(guī)實驗的基礎上,開展對分析實驗綠色化的研究,內容從改進實驗內容、減少化學試劑用量、采用多媒體技術模擬實驗、妥善處理實驗廢液等方面進行考慮。
1在綠色化學的原則下,優(yōu)化實驗教材,合理安排實驗排序
現(xiàn)在高校廣泛使用的傳統(tǒng)分析化學實驗教材,由于編著的時間較早,教材內容沒有體現(xiàn)綠色化學的原則,不能表現(xiàn)出時代性與創(chuàng)新性,學生長期使用這類教材不利于學生在課堂的學習中樹立綠色化學的意識,不利于為國家培養(yǎng)出新型的高端技術型人才。在熟悉綠色化學原則的基礎上,將綠色化學的理念融合進教學內容和教材改革之中,在教學大綱的規(guī)定下,以綠色化學為主線,結合分析化學實驗的學科特點,將符合綠色化學原則的實驗內容編入教材,在教材中添加綠色化學領域中的研究成果及實際應用,以及綠色化學相應的理論知識,介紹綠色化學的基本思想和技術,在分析化學實驗課的課堂上,逐漸引導和培養(yǎng)學生的綠色化學的意識,實現(xiàn)分析化學實驗的綠色化[4]。選擇實驗項目時,刪減對環(huán)境污染較大的實驗項目,用綠色分析化學實驗代替非綠色化學的實驗,選擇毒性小、危害小、污染少的實驗內容。如基礎實驗中銨鹽中氮含量的測定,此實驗是以甲醛法測定氮含量的方法,甲醛對人體有害,易揮發(fā),教師及學生長時間吸入甲醛,對身體造成危害,損害了身體健康,根據(jù)綠色化學的原則,刪除此實驗;傳統(tǒng)的實驗教材中將苯酚的含量作為學習碘量法原理的實驗,長時間在暴露在含苯酚的環(huán)境中,苯酚對人體的危害較大,選擇碘量法測定葡萄糖的實驗代替??梢造`活采用串聯(lián)實驗的方法合理安排實驗順序,達到化學藥品的循環(huán)利用。通過調整實驗教學計劃,合理安排分析實驗的項目和次序,充分利用相關反應,盡可能使得上個實驗的產物能在下個實驗中被利用上,且最好可以循環(huán)使用。它在一定程度上減輕了化學試劑對環(huán)境的污染,有利于環(huán)境保護[5]。例如,分析化學實驗的教學安排有“EDTA標準溶液的配制和標定”,及“鉛、鉍混合液中Pb2+、Bi3+的連續(xù)滴定”。兩個實驗都要用到EDTA,前一個實驗學生學習配制一定濃度的EDTA溶液后進行標定,而后一個實驗需要用EDTA溶液對鉛、鉍混合液進行滴定,在實驗安排上,就將EDTA標準溶液的配制和標定排在前面,這樣第一次實驗多配制的EDTA溶液正好可以用在第二個實驗上,這樣就避免倒掉和污染的問題了。通過對分析實驗內容的改革和實驗順序的優(yōu)化安排,可以減少有毒害的化學物質使用及藥品循環(huán)重復利用,可以減少對環(huán)境的污染及危害,實現(xiàn)分析化學的綠色化[5]。
2減少化學試劑用量,將半微量分析實驗代替常量實驗
分析化學實驗以常量滴定分析為主,常量的分析滴定所用的玻璃儀器的規(guī)格一般都是50mL滴定管,25mL移液管,250mL錐形瓶等,因為玻璃儀器的規(guī)格較大,所用化學試劑的用量大,費用高,對環(huán)境的污染更大,為了從源頭上改變這種現(xiàn)象,在不能更換滴定儀器的條件下,為了做到綠色化就要在保證實驗效果的提前下降低化學試劑的濃度。例如氯化物中氯含量的測定(莫爾法)是一個必做的實驗,教材中要求硝酸銀的濃度是0.1mol/L,由于硝酸銀的價格高,銀本身又屬于重金屬元素,不僅資源稀少而且大量的污水排放會造成環(huán)境污染。如果根據(jù)教材要求,硝酸銀的濃度高,消耗量較大,不僅造成環(huán)境污染,而且實驗的成本也不低。為了降低實驗成本和保護環(huán)境,將實驗中用到的硝酸銀濃度從0.1mol/L降低到0.05mol/L;碘量法測定葡萄糖含量的實驗中,教材中碘標準溶液的濃度要求是0.05mol/L,經(jīng)過實驗教師的研究比較,將碘標準溶液的濃度降低到0.02mol/L,其他藥品用量相應的減少了,實驗同樣能達到精密度和準確度的要求。雖然半微量實驗測定結果的準確度低于常量分析實驗的準確度,但其測定結果的重現(xiàn)性較好,精密度高,終點變色敏銳,化學藥品試劑用量減少,不僅減少有毒試劑對環(huán)境的污染,又降低了實驗成本,符合綠色化學的基本原則,值得提倡[6,7]。
3利用計算機多媒體技術模擬實驗,實現(xiàn)綠色化
傳統(tǒng)的常規(guī)分析化學實驗需要耗費大量的化學試劑及純凈的水資源,其中一些實驗所涉及到的藥品價格昂貴或藥品的毒害性較大,還有某些實驗在實驗過程中會有產生一些有毒有害的氣體,這樣的實驗對學生及教師的身體造成較大的危害。根據(jù)綠色化學的原則,我們將這類在過程中易產生危害人體健康及污染環(huán)境的實驗或者需要加入大量有毒有害化學試劑且不易控制的傳統(tǒng)實驗,實驗教師通過計算機多媒體技術對實驗儀器及實驗過程進行仿真,從而有效地控制和減少對環(huán)境的污染,最后達到綠色化學的目的。隨著電子信息技術的迅速發(fā)展,開發(fā)虛擬實驗,對傳統(tǒng)的驗證性實驗進行改進,利用3D化學實驗仿真實驗室及Flash等軟件,將虛擬實驗教學更廣泛的應用到實際教學中,對常規(guī)實驗的裝置、過程、現(xiàn)象及結果進行模擬,再輔助于動畫和視頻等多媒體技術,讓學生在實驗的課堂上更加直觀和全方位的感受到到實驗的動態(tài)過程,同樣可以達到教學的目的。計算機多媒體模擬實驗既可以讓學生學會實驗方法,又讓危害人體健康、污染環(huán)境、試劑價格高昂的實驗從根本上實現(xiàn)了綠色化[8]。
4重視實驗室廢液的處理及回收利用
分析化學實驗中產生的廢液較多,主要是分析實驗過程中剩余試劑、溶劑、潤洗玻璃儀器的試劑溶液及試劑瓶的洗滌水等。實驗室廢液按照污染程度可分為無污染、低濃度和高濃度。無污染性主要包括類似氯化鈉的鹽溶液和葡萄等非危險性質的試劑;低濃度地污染性的廢液主要包括實驗過程中所使用的低濃度低污染性的試劑、實驗用水和各種玻璃儀器或者其他器具的潤洗液和洗滌廢水等;高濃度高污染廢液主要是實驗中使用的濃度過于高、有毒或者危害性較大的試劑等。分析實驗中涉及到的廢液多數(shù)為無機性廢液,廢液中主要含有重金屬(鉛、鉍、銅、鉻等)及金屬的絡合物。長期以來,實驗室的廢液排放并沒有引起許多高校的重視,隨著環(huán)境污染的不斷加劇,學生隨意將實驗過程中產生的廢液和實驗完成后剩余的試劑直接倒入下水道中,這樣的現(xiàn)象應該杜絕。每次實驗結束后,應該要求學生將廢液進行處理后排放或者二次利用。根據(jù)廢液性質的不同,采用不同的處理方法:如酸、堿廢液可以集中收回并定期進行相互中和處理;含氯化銀的廢液可以先加入適量的稀硫酸,攪拌后加入過量的鐵屑,將氯化銀轉化為銀以后再回收;《鉛、鉍混合液中Pb2+、Bi3+的連續(xù)滴定》實驗中,廢液中含有大量的鉛、鉍離子,選擇硫化鈉作為沉淀劑將鉛、鉍離子回收后,達到廢液回收再利用的目的,既節(jié)約實驗成本,又降低了含的鉛、鉍的廢液直接排放后污染環(huán)境的影響,達到了實驗的綠色化目標[9]。實踐證明,通過以上四個方面的改革,有助于學生在分析化學實驗課的課堂中樹立綠色化學的理念,有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、有利于學生實驗技能及綜合素質的提高,同時分析化學實驗的綠色化不僅可以節(jié)約實驗成本,而且減少分析化學實驗室對環(huán)境的污染與破壞,對環(huán)境保護具有重要的現(xiàn)實意義。
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篇7
綠色化學化學教學教學滲透現(xiàn)代社會,特別是近幾十年來,由于人類生產、生活活動造成嚴重的生態(tài)環(huán)境問題。全球性的10大環(huán)境問題都直接或間接與化學物質污染有關。如何減少污染,保護環(huán)境,使化學工業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展道路,成為世人關注的重大課題,“綠色化學”,因此應運而生。
一、綠色化學的內涵
綠色化學又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學和原子經(jīng)濟化學。這一概念從一提出來,就明確了它的目標是研究和尋找能充分利用無毒回收、再生和重復使用的有毒副作用、污染作用明害原材料,最大限度地節(jié)約能源,在各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染反應途徑。具體內涵體現(xiàn)在“5R”上。
1.減量
“減量”是從節(jié)省資源減少污染角度提出的,包括兩層意思:一是減少用量,在保證產量的情況下如何減少用量;二是減少廢物排放。
2.重復使用
重復使用,不僅是降低成本節(jié)約物質的需要,也是減廢的需要。
3.回收
回收既是節(jié)省資源的需要,也是充分減少污染的需要,指反應后的生成物,只要有一定價值的都要進行回收,目的是最大限度地使用原料。
4.再生
再生是變廢為寶,節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑。
5.拒用
拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對一些能引起無法替代的、無法回收、再生和重復使用的有毒副作用、污染作用明顯的原料,拒絕在化學反應過程中使用。
二、化學教學中的綠色化學教育
綠色化學不是一門全新的科學。它是一種戰(zhàn)略思想或一種理念,它要求化學家在研究化學轉化的同時,研究這種轉化對環(huán)境、健康和安全的影響。傳統(tǒng)的化學教育只涉及到物質的組成、化學反應原理等內容,幾乎沒有從環(huán)境保護的角度去研究如何減少或消除化學反應對環(huán)境的污染。綠色化學教育是對傳統(tǒng)的化學教育思維方式的更新和發(fā)展,教師應當把綠色化學的思想滲透到化學教學中,使學生在潛移默化中受到綠色化學的教育。因此,綠色化學應成為化學教學內容的核心觀念之一,教師應將其貫穿于化學教學的始終。
1.通過提高化學教師的綠色化學意識,增強綠色化學觀念
實施綠色化學教育的任務應該是每個化學教師必須履行的義務和責任,目的是培養(yǎng)學生能自發(fā)產生防止環(huán)境污染的行為和意識,讓學生認識到只有切斷污染的根源,才能真正實現(xiàn)綠色化學。
而要實施綠色化學教育,教師必須有強烈的綠色意識,首先利用自己的言行去感染學生,使其逐漸產生對綠色化學的意識,然后結合具體事例巧妙而生動地滲透到教學過程的某些環(huán)節(jié)中,在教學過程中潛移默化地傳授給學生,這樣學生在學習知識的過程中,就自然地產生了保護環(huán)境、實施綠色化學的意識。
2.通過課堂教學,讓“綠色化學”的雨露滋潤化學課堂教學
課堂教學是化學教學的主陣地。要向學生傳授綠色化學知識肯定離不開課堂教學。在課堂教學中,結合教學內容,通過滲透的方式,用實際生動的范例將綠色化學意識和綠色化學原理充實到化學教學中,使學生在潛移默化中受到綠色化學教育。
3.依托綠色化學實驗,樹立綠色化學形象
化學是一門以實驗為基礎的自然科學。單獨通過課堂講授綠色化學知識和滲透綠色化學理念是遠遠不夠的,還必須根據(jù)綠色化學教育的理念和要求,對實驗教學課程體系進行重組?;瘜W實驗是最能體現(xiàn)綠色化學理念的一個重要部分。因此,我們在化學教學中,就要盡可能地體現(xiàn)綠色化學的“5R”原則。具體措施可從以下幾方面著手:
⑴精選實驗項目。
⑵對實驗中的催化劑、試劑、工藝路線進行改進。
⑶推廣微型化學實驗,開設微量或半微量實驗。
⑷采用多媒體教學,進行仿真化學實驗。
⑸采用全封閉的實驗系統(tǒng)。
⑹采用串聯(lián)試驗或組合式化學實驗。
⑺回收實驗產物,使實驗產物循環(huán)利用。
⑻開發(fā)現(xiàn)代實驗技術手段:①無溶劑有機合成;②引進微波、超聲波技術來作為反應能源。
⑼改進和設計實驗裝置,使得實驗設備可以循環(huán)使用。
4.通過實踐活動,滲透綠色化學意識,提高綠色化學素質
⑴結合當?shù)丨h(huán)保狀態(tài),通過調查、實踐報告等手段,總結當?shù)丨h(huán)?,F(xiàn)狀,并運用課堂所學知識提出可行性解決辦法。
⑵學用結合,有意識地開展“綠色行動”。
⑶組織學生開展教育宣傳活動環(huán)保活動。
⑷建立綠色化學實驗研究小組。
當然,上述四個環(huán)節(jié)不是一成不變的,而是相輔相成、相互滲透、互為補充的。
三、結束語
將綠色化學教育滲透于化學教學中的做法是可行的。綠色化學不是一門獨立的學科,它是在傳統(tǒng)化學基礎上發(fā)展起來的更高層次的化學,而綠色化學教育是化學教育內容上的重大更新,已經(jīng)得到世界各國政府、企業(yè)界和化學界的廣泛關注和重視,是實施可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。
作為化學教師,應把傳授綠色化學知識作為自己義不容辭的責任。將綠色化學知識自然、生動地滲透到化學教學中,使學生在學習化學基礎知識的時候,就受到綠色化學思想的熏陶,掌握綠色化學知識,牢固地樹立起綠色化學和環(huán)境保護的意識,關注綠色化學,那么他們在以后的工作中就會自覺地想到和用到綠色化學知識。
在中學教學中,注重綠色化學并滲透,培養(yǎng)并增強中學生的環(huán)保意識,使他們認識到自己是環(huán)保的主人,“水能載舟也能覆舟”。讓全社會都關注環(huán)境問題,這是我們持續(xù)努力的目標。隨著我國教育改革的不斷深入和發(fā)展,綠色化學教育必將讓綠色化學的理念在學生的頭腦中深深扎根,為以后的工作打下良好的理論基礎,促使我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實現(xiàn)。
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篇8
摘 要:綠色觀念下的高中化學教學要在教學整個過程體現(xiàn)出“綠色”的特點,綠色觀念是近年來的一種新觀念,其目的在于喚起人們與大自然和諧共生的意識,在各行各業(yè)都已有廣泛的應用。在高中化學教學中也要以綠色觀念的基本指導思想,用綠色觀念指導綠色化學教學,對這一問題做了探討。
關鍵詞:高中化學;綠色化學;化學教學
在綠色觀念的指導下,綠色化學又叫環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學。綠色化學的理想和目標在于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物。它是一門從源頭上阻止環(huán)境污染的新興學科分支,它追求可持續(xù)發(fā)展。不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物,把污染治理轉變?yōu)槲廴绢A防,從而在源頭上消除化學污染。要實現(xiàn)綠色化學、消除污染,就必須不斷提高化學工業(yè)制造的科學技術水平,使化學品的使用盡量無毒、無害、無副作用。那么,在我們的高中化學教學中,自然也要遵循這樣一個思路,接下來,本文將對如何在綠色觀念指導下開展化學教學提出一些想法。
一、當前我國化學教學“綠色”的欠缺之處
雖然在科研和工業(yè)生產領域,綠色化學已經(jīng)越來越受重視,也有很多綠色化學產品早已在我們的生活中出現(xiàn),然而,在化學的教學領域,綠色觀念還沒有受到教師的重視,化學教學“綠色”屬性不明顯,亟須對這一觀念進行普及并從設備等方面加強配套。綠色觀念在高中化學中的推廣需要由上而下的順序來進行,從教育部提高對綠色化學的重視,由教育部牽頭組織對教師進行綠色化學的培訓,形成規(guī)范成熟的培訓體系,從思想上讓教師和各級教育主管部門將綠色觀念重視起來,并在教學和教輔工作中體現(xiàn)出來。因此,光靠某個或某幾個教師的一己之力是很難起到實效的。
二、將綠色觀念滲透到高中化學實驗教學中
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,現(xiàn)行的高中教材大多知識是通過實驗引入的,但是在化學實驗中,較少體現(xiàn)綠色化學的內容。因此,要在教學中滲透綠色化學理念,還需要實驗綠色化學設計。按照綠色觀念,我們可以總結出化學實驗應該具備的一些特點:選擇無毒無害的實驗材料;反應條件安全無害;實驗過程盡可能零排放,減少污染;實驗產品對環(huán)境無害;盡可能讓實驗經(jīng)濟高效。這些特點充分考慮到對環(huán)境的保護,對資源的節(jié)約態(tài)度,這就要求教材的編寫首先貫徹這些理念,教師在實驗設計中也要充分遵循。在實驗過程中,將這些理念傳遞給學生,并且嚴格監(jiān)督。化學實驗難免會產生“三廢”,在綠色化學的思想指導下,我們要將“三廢”的處理作為一項重要內容,如可以設計回收的實驗,提高廢物的利用率。
三、綠色觀念指導下的高中化學課堂教學
高中化學課堂教學也是教學的重要組成部分,在教學中,教師要逐漸向學生滲透綠色化學的思想,培養(yǎng)學生的化學意識和化學思維。例如,可以通過向學生介紹綠色化學的由來,從而激發(fā)他們強烈的綠色意識。20世紀六、七十年代隨著工業(yè)化進程的加快,企業(yè)生產效率不斷提高的同時,卻給地球自然資源帶來了嚴重破壞,資源不斷嚴重透支,難以為繼,而且,很多的化學制品給自然造成了不可逆的傷害,例如不可降解的塑料制品,需要幾百年的時間才能被地球降解吸收,這些都是非常嚴峻的問題,地球上所有物種的生存都受到挑戰(zhàn)。因此,就是在這樣的形勢下,一些有識之士提出了綠色觀念,與大自然和諧共生,在這種和諧的狀態(tài)下發(fā)展科技,制造產品和使用產品,這無疑是有利于子孫后代的正確選擇。
四、在課外實踐中貫徹綠色觀念
化學與社會生活聯(lián)系密切,因此學生的化學學習不應該局限于課堂內,教師要引導學生走出化學課堂,深入社會實踐,使課堂學習的理論知識得到深化,培養(yǎng)學生的能力,通過實踐活動使學生深化對綠色化學觀的認識。課外活動內容豐富,形式多樣,對提高學生的化學學習興趣有很大的促進作用。雖然,綠色觀念已經(jīng)被大力倡導和推廣了很多年,可是很多人仍然從思想上認識不夠。所以,教師可以專門組織學生對附近一些存在污染問題的企業(yè)進行考察,讓學生親自觀察排污的情況,周邊的生態(tài)情況,通過這樣的方式,提高他們保護環(huán)境的意識,樹立正確的觀念,從而指導自身的學習和生活。
五、鼓鈦生開展綠色化學的課題研究
課堂教學是環(huán)境教育的主陣地,課外活動強化教育,通過一些相關的課外研究性調查性的活動,不僅使學生較好掌握環(huán)境化學有關的知識,發(fā)展的環(huán)保技能,提高學生靈活運用知識初步解決實際環(huán)境的能力和動手能力、創(chuàng)新能力,增強學生的環(huán)境憂患意識和環(huán)境社會責任感,全面提高學生的素質,有利于實施素質教育。
總之,作為教師要首先樹立“綠色化學”的意識,在教學中認真貫徹綠色化學的理念,在提高學生化學知識素養(yǎng)的同時,在學生內心播下綠色文明的種子,促進學生綜合素質的協(xié)調發(fā)展。
篇9
【關鍵詞】電廠化學;綠色;研究;發(fā)展
電廠為了確保發(fā)電機組能夠安全并且經(jīng)濟高效的運行,必須采用有效的化學處理方法,目的是防止電廠熱力設備發(fā)生腐蝕、結垢和積鹽等嚴重后果。然而,在進行化學處理過程中,同時也會有許多廢液產生。為了有效的解決此類問題,嚴格執(zhí)行國家的環(huán)保法規(guī)和要求,根本的辦法是采用綠色化學處理方法從源頭上消除廢液。本文從綠色化學的觀點出發(fā),結合我國電廠化學處理的現(xiàn)狀,探討電廠進行綠色化學處理的必要性和其綠色化學處理的方向。
1、綠色化學的基本觀點
綠色化學最早在美國提出,是一門發(fā)展中和建設中的學科,自提出以來得到了世界各國研究人員的響應。所謂綠色化學,就是用化學的技術和方法,從根本上減少和消滅那些對人類健康或環(huán)境有害的原料、產物、副產物、溶劑或試劑等的產生和應用。綠色化學研究的內容包括一般化學過程的4個基本要素:目標分子(最終產品)、原材料(起始物)和轉化反應的試劑、反應方式和反應條件。綠色化學的理想是原子經(jīng)濟性,即高效的化學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,達到零排放。其總體思路是從根本上消滅污染源,使得廢物不再產生,不再有廢物處理問題,因而綠色化學是一門徹底阻止污染的化學。
2、我國電廠化學處理的現(xiàn)狀及其綠色化學處理
2.1鍋爐給水處理
目前,對于處理鍋爐的給水來說,普遍是除氧器實行熱力除氧后,再進行化學除氧操作。目前,發(fā)電廠采用亞硫酸鈉和聯(lián)氨進行鍋爐給水的化學除氧。采用聯(lián)氨有很多優(yōu)點,不但可以很好地去除氧,而且聯(lián)氨和氧氣反應后不會產生固態(tài)物質,鍋爐給水中的含鹽量也不會因為二者的反應而導致增加。但采用聯(lián)氨也存在一些缺點,低溫狀態(tài)下,聯(lián)氨與氧氣的反應速度較慢,除此以外,有人認為聯(lián)氨可能存在致癌作用。采用亞硫酸鈉也有很多優(yōu)點,操作簡單并且投資的成本很低,操作過程安全。但采用亞硫酸鈉也存在一定的缺點,在操作過程中不易控制亞硫酸鈉的加入量。另外,還會還會使鍋爐水含鹽量和排污量增大。針對上述這些問題,世界各國都在抓緊研究和開發(fā)新型的除氧劑。新型除氧劑對人的健康是否會產生影響,人們仍會存在很多顧慮,因為畢竟沒有從源頭上解決問題。因此,想要從源頭上解決問題,可以改變除氧方式,取消化學除氧方式,保留物理的除氧方式,即只進行鍋爐給水的熱力除氧;也可以考慮改變給水處理方式,改給水除氧處理為加氧處理,所加氧為氣態(tài)氧氣或者過氧化氫,這樣就避免帶來任何與環(huán)境及人身安全有關的問題,也會從根本上解決問題,徹底消除人們對安全的顧慮。
2.2爐水處理
目前,我國主要采用磷酸鹽進行鍋爐的爐水處理。采用磷酸鹽處理鍋爐的爐水就會產生排污,如果一旦發(fā)生排污就會帶來很多問題。如果排污排出的是高溫廢水,必須要進行達標處理才可以排放,否則就會帶來嚴重的環(huán)境染污;除此之外,排污所排出高溫廢水所具有的熱量很大,隨著不斷排污而浪費了,而且還會浪費煤與電等能源。因此,要嚴格控制和防治排污。為了有效的防治排污,要做好設備的管理工作,提高設備的運行效率和水平,從而盡量減少排污量;除此之外,可以改變處理爐水的方式,達到鍋爐零排污的目標,即使鍋爐要排污,也不會產生環(huán)境污染等問題,即從源頭上解決了問題,實現(xiàn)鍋爐的節(jié)水和節(jié)能,這也是從綠色化學處理的觀點出發(fā)的。
2.3循環(huán)冷卻水處理
目前,電廠采用緩蝕阻垢的方法處理循環(huán)冷卻水,所用的處理藥劑有很多種,包括鉻系、鋅系、磷系、全有機系等,電廠用得較多的水處理藥劑是磷系和全有機系。由于鉻和鋅為有害元素,鉻系和鋅系水處理藥劑的使用,會給環(huán)境保護造成很大的影響;而磷可以為水中的微生物提供營養(yǎng)物質,如果在處理循環(huán)冷卻水時使用磷系和全有機系水處理藥劑,會產生很多問題,例如會使菌藻類物質大量生長,除此之外,處理后的廢水由于含磷而自身的排放受到一定的限制。因此,采用緩蝕阻垢等水處理藥劑處理循環(huán)冷卻水,不能達到環(huán)保的要求和標準,從長遠來看,在處理循環(huán)水處理過程中可采用不酸化的pH調節(jié)處理。
2.4發(fā)電機內冷水處理
目前,很多的電廠為了抑制內冷水對發(fā)電機銅導線的腐蝕,采用加MBT、BTA、BTA+EA等緩蝕劑的處理方法。雖然加入的緩蝕劑可以有效的抑制銅的腐蝕,但MBT會產生臭味,對加緩蝕劑的操作人員帶來不利影響;BTA和EA都是有毒物質,產生的影響更為嚴重。因此,從環(huán)保角度和綠色化學的角度出發(fā),可以不用加入緩蝕劑來實現(xiàn)防腐的目的,可以采用凝結水調節(jié)內冷水水質,除去氧氣和二氧化碳使水質保持良好來實現(xiàn)防腐,這種無藥的處理方式符合綠色化學處理的方向。
2.5化學清洗鈍化
對于化學清洗來說,最后一個步驟是鈍化操作,一般常采用亞硝酸鈉為鈍化劑。但很多人認為亞硝酸鹽是致癌性物質,因此,世界各國的研究人員一直在研究和開發(fā)其代用品,經(jīng)過很多人的不懈努力,終于找到了一種綠色的鈍化劑過氧化氫。顯然過氧化氫作為鈍化劑進行化學清洗是一個綠色化學處理的過程,因為過氧化氫無毒,分解的產物也是無毒無害的水和氧氣。
3、結語
綜上所述,綠色化學處理對于電廠化學處理是非常必要的,也是其發(fā)展的必然趨勢。對于電廠來說,采用綠色化學處理方法以后,可以真正實現(xiàn)零排放的目標,有利于節(jié)約能源(包括水、煤、電等),并且滿足和有利于環(huán)保要求,符合國家提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求,這是一項具有重大意義的工程,將真正為子孫后代造福。目前,電廠化學處理在綠色化學處理方面已有所作為,將會有更好的發(fā)展前景。
參考文獻
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篇10
【關鍵詞】化學教學綠色化學
化學科學的發(fā)展使社會的進步和人類生活水平的提高奠定了豐富的物質基礎。傳統(tǒng)的化學工業(yè)主要注重反應的高選擇性和高產率,往往忽視了原料的有效利用和反應完成后廢物的處理等問題。因此,許多現(xiàn)有的化工過程,片面地追求經(jīng)濟效益,卻沒有效利用資源,忽視了生產過程對環(huán)境的影響。這對人類的健康和生存環(huán)境造成了極大的負面影響。保護環(huán)境和充分利用有限資源已成為全人類的共同事業(yè),綠色化學作為一門從源頭上實現(xiàn)零污染的化學應運而生。綠色化學的理想在于不再使用有毒有害物質,不再產生廢物,不再處理廢物。從科學觀點看,綠色化學是化學科學基礎內容的更新:從環(huán)境觀點看,它是從源頭上消除污染;從經(jīng)濟觀點看,它合理利用資源和能源,降低生產成本,符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求。
綠色化學即是用化學的技術和方法去減少或消滅那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物等的使用和產生。綠色化學的理想在于不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物,不再處理廢物。它是一門從源頭上阻止污染的化學,讓所用的化學物質和它的生產和轉換過程與環(huán)境更加友好,它具有良好的現(xiàn)實經(jīng)濟效益和深遠的社會效益,是知識經(jīng)濟時代化學工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
所以,在中學化學教育中進行綠色化學的教育非常必要。
一.利用現(xiàn)代教育技術進行綠色化學教育
首先,化學中很多內容都與綠色化學有關,可事先把相關綠色化學知識做成多媒體課件,教學過程中利用多媒體技術將其投影到銀幕上,這樣不但信息量大,而且形象生動。同時,能提高學生的學習積極性,是課堂氣氛活躍,教學效果自然理想。比如,在烴類章節(jié)教學中,可以簡單講述有關石油加工煉制過程及能源危機方面的知識,還可以介紹白色污染。所謂“白色污染”,是人們對難以降解的塑料垃圾污染環(huán)境現(xiàn)象的一種形象的稱謂。
其次,運用多媒體技術進行課堂教學,既可以將圖、文、聲、像融為一體,使教與學的活動變得更加豐富多彩,又可以寓知識學習、技能訓練、智力開發(fā)于生動活潑的形象中,從而引發(fā)學生的學習興趣。多媒體教學可以迅速的把課程資源顯示在學生的面前,既可以大量節(jié)省教師講課、板書的時間,又可以使教師傳授更多的知識,在一定的程度上增加了課堂的容量,并能取得較好的效果。興趣是最好的老師,運用多媒體教學便以學生集中注意力。
二.在課堂上滲透綠色化學觀,強化環(huán)境保護的重要
化學課堂是教學的陣地,也是向學生傳送知識的好場所。在化學教學過程中,要抓住切入點,掌握好時機,及時滲透化學理念,使他們意識到,任何化學生產過程都與環(huán)境密切相關。例如:講二氧化硫時,要向學生說明它是造成大氣環(huán)境污染的重要污染物,是造成酸雨的禍首。目前硫化礦冶煉廠、火力發(fā)電廠、生活燃煤是產生二氧化硫的主要污染源。講到臭氧部分是,引入南極上空臭氧層空洞的發(fā)現(xiàn)及臭氧層空洞給人和生物帶來的影響的內容。講到緩沖溶液時,適當補充人體血液和土壤的緩沖體系,使學生意識到酸雨和未經(jīng)處理的工業(yè)廢水對水質和土壤的危害。教師在講解這些內容時,一定要聯(lián)系生活實際,列舉、演示一些污染給人帶來危害的典型實例并組織學生進行觀看和討論,讓學生充分認識環(huán)保重要性的同時,加深對提倡減少廢物排放的綠色化學的涵義的理解,同時讓學生認識到,要解決既要發(fā)展,又要解決環(huán)境的問題,傳統(tǒng)化學是不行的,只有綠色化學才符合這樣的要求。
三.在課堂外,采用多種方式宣傳綠色化學觀,強化環(huán)境保護意識
定期進行專題講座,了解綠色化學的最新進展;配合課堂教學,組織課外實驗;實地參觀調查鄰近的自來水廠、污水處理站、化工廠并進行實地調查。讓綠色化學的思想和內容貫穿于整個教育活動中,真正做到綠色無處不在,只有這樣我們的教育才能夠充滿生機,綠意盎然。
四.化學實驗教學中綠色化學的理念的滲透
1.減少用量
例如;在檢驗so42-離子的實驗中,學生往往一下子加入了較多的BaCl2溶液。假如在實驗前向學生講解鋇類化合物中毒性最大是易溶于水的BaCl2,水中鋇離子最大允許濃度為1.0mg/L,過量的氯化鋇轉入廢液中會造成水質污染、土壤污染,并且讓學生通過查表知道BaSO4是溶解度最小的不溶性鹽,在1L水中僅容解1.05x10-5mol,只要加入少量的BaCl2溶液即可觀察到明顯的白色沉淀現(xiàn)象,這樣既節(jié)約了試劑,又達到了實驗目的,更重要的是凈化了實驗環(huán)境,增加了學生的綠色化學意識。
2.循環(huán)使用
例如:氧化還原反應實驗中過氧化氫氧化性的實驗,傳統(tǒng)實驗Pb2++S2-=PbS黑色沉淀,PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O,Pb2+是有毒金屬,從綠色化學角度考慮應淘汰,將這個實驗改為I-與H2O2反應則溶液的顏色由無色變?yōu)樽丶t色,即可證明H2O2將I-氧化成I2,此實驗現(xiàn)象明顯,使用試劑種類少,且碘是可再生原料,符合綠色化學的原理。
3.回收利用