綠色化學的理念范文

時間:2023-11-21 17:53:29

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綠色化學的理念

篇1

對于綠色化學的概念,教材上涉及的很少,如何讓學生學習綠色化學更是少的可憐,那么教師如何來構建學生的這種理念呢?學生如何來學習綠色化學更好呢?怎樣才能讓學生深刻地理解綠色化學呢?這一直以來都是困擾著教師的一個問題。那如何來解決這個困惑呢?我認為可從以下三個方面入手,大家可以借鑒一下。

一、綠色化學的概念的確立。

從學生接觸綠色化學的字眼開始,把綠色化學融入中學課程教材改革和課堂教學改革之中,這是中學化學教育的嶄新課題。就應該讓他們知道綠色化學的定義,綠色化學是由美國化學會提出的化學無害概念,是能夠保護環(huán)境的化學技術,它可以通過使用自然資源,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。綠色化學又稱“環(huán)境友好化學”、“環(huán)境無害化學”、“清潔化學”。綠色化學的定義就是從生產資料就是無污染、無公害的,生產過程也應該是無污染、無公害的,生產出來的產品也應該是無污染、無公害的產品。從概念上就讓學生有一個大致的理解,從而對一些常聽到的綠色建筑、綠色食品有一個初步的了解。最起碼知道綠色的東西并不是單純的指綠色,而是指無污染、無公害的,是對人體有好處的東西,所以從一開始就給學生一個正確的理念,對概念有所了解。

二、綠色化學的核心及特點的滲透。

綠色化學的核心就是利用化學原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產對壞境的污染, 按照綠色化學的原則、最理想的化工生產方式是:反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。它的主要特點是: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,以減少廢物箱環(huán)境排放。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.生產出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產品。對于綠色化學的核心和特點的滲透,主要的是在教學過程中讓學生樹立防治污染、保證人類生存質量的責任感。我們教師應該把握住這一點,充分利用學生的優(yōu)點,激勵和激發(fā)他們的興趣,調動他們的積極性。對于農村的孩子來說,學習綠色化學更是難上加難,各種實驗設施的不完善都導致了學生的學習困難,和對化學的直觀認識。那我們就利用現有的、現實的實例來給學生進行滲透,例如:我們冬天燒煤取暖、做飯??吹綗熿F繚繞、聞到刺鼻的、嗆人的氣味,我們有怎樣的感覺,這會不會對環(huán)境造成污染,這個現象符合綠色化學的核心特點嗎?再有,我們看到的三輪車、汽車排放的尾氣對壞境有怎樣的危害?讓學生討論這些對壞境的危害和如何預防這些危害,我們應如何采取措施防止和減少這些污染?這樣可以增強學生的環(huán)保意識、調動學生學習的積極性。培養(yǎng)學生理論聯系實際、實事求是的科學態(tài)度,而且能使他們感知環(huán)境污染的危害性和環(huán)境保護的迫切性。

三、綠色化學在教學中的貫穿和實施。

篇2

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,平衡移動原理實現沉淀生成、沉淀溶解、沉淀轉化、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本文由收集整理的實驗,展開比較分析,

最終的實驗結果表明:其改進后的實驗結果很好,且現象也顯著,可以實現實驗的目的,且降低了有毒的物質的使用、排放,致使無機化學實驗初步實現綠色化。

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,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)展串聯實驗

串聯實驗就是根據調節(jié)實驗計劃,其巧妙安置實驗順序,合理利用相關的反應,最好使第一個反應的生成物,轉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),產物可測定無水硫酸銅鐵含量以及結晶水含量,也可以進行差熱分析。革新實驗后,大大降低實驗廢棄物質排放量,達到無機化學實驗的綠色化,大大促進學生對物質間的轉化關系得到了解。

五、開發(fā)模擬實驗

無機化學實驗中,關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、回收利用產物

篇3

關鍵詞:高中;綠色化學;教學;實驗教學;

中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)05(c)-0000-00

所謂綠色化學,就是以環(huán)境保護作為依托的一種新型的化學教學理念,它的目標就是讓人類能夠與大自然持續(xù)并長遠的發(fā)展,本文,以高中綠色化學滲透在日?;瘜W教育當中作為切入點,對綠色化學這一理念在高中化學教學當中的滲透作為路徑進行了分析和探討,為高化學教學的長遠發(fā)展提供參考。

1高中階段融入綠色化學的教育特點

高中化學不是簡單的對學生進行知識傳授,還在于對于培養(yǎng)他們的素質,在讓學生學會化學定理、物質的構成并了解生活當中的一些化學現象的同時,還要讓學生學會怎樣去運用化學去避害就利的改善我們的生活,使學生既學習了化學知識,還讓學生在意識中形成知識的結構,把綠色的理念植根于學生的思想當中,逐步培養(yǎng)學生的綠色環(huán)保意識,讓學生能夠在日后的生活和工作中,以綠色化學為指導理念,把環(huán)境保護作為自己的責任。

在高中化學的教學當中引入綠色化學的理念,是把傳統(tǒng)化學的教學分成環(huán)境保護與應試這兩大部分,以提高學生科學文化的素養(yǎng),能夠認識到科技與經濟的快速發(fā)展,用發(fā)展與進步的眼光去看待學習,了解人類生存的環(huán)境并以改善與保護作為前提。而化學的學習當中學生不應該是去被動的學,而是要主動而且自發(fā)的學,將綠色理念作為指導進行創(chuàng)造性的學習。

2高中化學教學當中綠色化學理念的滲透途徑

2.1 把綠色化學的理念滲入到化學課堂教學當中

2.1.1 注重將教材基礎的內容與生活實際相結合

加強綠色化學的理念必須要教材基礎內容的重視度,把教材當中所涉及到的像環(huán)境污染、醫(yī)學垃圾、溫室效應、食品污染、水體污染、噪聲污染、重金屬污染等等這些和綠色化學與環(huán)境保護緊密相關的透徹剖析,把相關的知識點充分理解并與實際的生活聯系在一起,才能夠更深刻的意識到綠色化學的重要意義。

2.1.2 化學教師要把綠色化學的理念貫穿在整個教學過程中

對于化學教師來說,其自身必須具備綠色化學的意識,而且也要把綠色化學的理念在充分的落實到化學教學中,才有可能逐步讓學生形成綠色化學的意識。比如在氯氣的性質與用途的講解時,可用雙氧水進行對比,使學生了解未來的造紙業(yè)漂白技術可能化進行徹底的變革,綠色、無污染的雙氧水將替代能形成有害物質的氯氣,作為漂白劑。通過這種對比,讓不同的物質在工業(yè)生產當中的作用以及對于環(huán)境的影響以強調綠色理念的化學教學方法,這也是教師在教學當中對學生進行綠色理念傳遞的主要途徑。

2.2 在化學實驗當中融入綠色化學的理念

在化學當中,要想論證結果離不開實驗,需要用實驗的數據來說話,在化學實驗當中融入綠色化學的理念,能夠改善化學實驗當中的三廢現象。

2.2.1 小型化學實驗的設計

在可以充分滿足得出實驗目標結論的情況下,可以把原有實驗的內容與方法重新安排與調整,盡量精簡化學實驗的儀器,選擇較小型號的化學裝置,使用化學試劑的量減到最小,從而減少實驗當中排出的污染性水體與氣體,將化學實驗給環(huán)境帶來的不利因素降到最低。比如:在氯氣性質的實驗中,可使用少量漂白液與稀硫酸在型號最小的培養(yǎng)皿中制得,而產生的氯氣也將擴散到培養(yǎng)皿其他的液滴當中,從而發(fā)生進一步的反應,使多個性質得到驗證的同時,還降低了氯氣對于空氣造成的污染。所以,小型的化學實驗,既能夠節(jié)約化學試劑,操作也相對簡便,污染程度也較低,這也是綠色化學能夠實施的主要途徑。

2.2.2 化學實驗的操作要規(guī)范

在化學實驗的過程中,實驗的步驟、化學試劑稱量的標準化、化學實驗產生的三廢都必須要進行嚴謹的處理,不然將會形成化學試劑與能源的浪費,還會加大環(huán)境的污染,實驗中還容易導致實驗事故的發(fā)生,給學生和教師造成不必要的人身傷害。因此,化學實驗的規(guī)范化操作,具有非常重要的安全意義,還充分的體現了綠色化學的意義。

2.2.3 化學實驗盡量采用無毒無豁的材料

在教師利用化學實驗給學生展示化學原理以及化學現象的同時,還要對充分考慮達到實驗結果采用的不同實驗材料對于環(huán)境的影響,盡量選用無毒無害,而且對環(huán)境的影響比較小的材料來進行實驗。比如:白磷自燃現象展示時,實驗的材料是白磷,它的毒性比較大,而且在燃燒之后所產生有害的氣體對于環(huán)境的污染也很嚴重,因此教師可用Mg2Si進行水解,而水解后所產生的SiH4也會在水面產生自燃,而實驗的過程也不會排出有害氣體,用Mg2Si來替代白磷實驗,將綠色化學的理念很好的體現了出來。

2.2.4 將化學實驗當中的三廢作無害化的處理

當前化學實驗當中的三廢有很多處理的方式,但其最終的目標就是要做到無害化的處理,這也是為了貫徹綠色化學的理念非常重要的組成部分?;瘜W教師必須有意識的去引導學生,能夠正確處理化學實驗所產生的各種廢渣和廢液的方法,例如在化學實驗后必須要求學生把產驗的殘留進行清理和分類,并按照各種殘留的自身特點來采取相對應的方法來處理在,比如分解、中和、回收、深埋等,將實驗殘留對環(huán)境的污染降到最低。

2.2.5 對于高危實驗要盡量利用計算機去完成

化學實驗當中有些實驗的危險系數是比較高的,在實驗的過程中會涉及到很多種有毒和有害的物質,較易造成實驗事故,從而威脅教師和學生的人身安全,也對環(huán)境帶來很不利的影響。所以,這樣的實驗化學教師應避免用傳統(tǒng)的方式進行演示,應盡量利用現代化的計算機技術給學業(yè)生進行模擬演示,化學教師可在實驗進行前在計算機中設置好實驗的數據,讓學生在模擬操作的過程中對實驗的設備以及實驗的步驟進行初步了解,讓學生對知識進行理解與掌握的同時也實現在綠色化學的教學目標,也減少了三廢污染。

3小結

伴隨科技的不斷進步以及人類對于環(huán)保意識的增強,綠色化學已成為化學的發(fā)展趨勢。通過綠色化學能夠讓學生在他們發(fā)展的最基礎階段逐漸形成環(huán)保意識,產生與大自然和諧相處的認知。因此,把綠色化學的理念充分滲透到高中化學的教學當中,讓學生能夠充分的認識到綠色化學理念對于社會可持續(xù)性發(fā)展的重要意義,從而加強學生的主人翁責任感。

參考文獻

[1] 楊水金,侯倩,蔡千喜,徐明波. 中學化學教學中綠色化學理念的滲透[J]. 湖北師范學院學報(自然科學版). 2013(03)

篇4

關鍵詞:保護環(huán)境;綠色化學;化學教學

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A

綠色化學又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學。綠色化學即是用化學的技術和方法去消滅或減少那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產過程中的使用,同時也要在生產過程中不產生有毒有害的副產物、廢物和產品。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。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;從經濟觀點看,它合理利用資源和能源,降低生產成本,符合經濟可持續(xù)發(fā)展的要求。綠色化學在節(jié)約資源、防治污染、保障人類健康與安全方面發(fā)揮了日益顯著的作用,受到社會廣泛的關注。綠色化學不僅成為企業(yè)與學術界,也成為政府的研究與開發(fā)重點,這對我國的經濟建設和發(fā)展來說,既是嚴峻的挑戰(zhàn)也是難得的發(fā)展機遇。

作為一名中學化學教育工作者,面對綠色化學新概念、新思想、新要求,在實際教學中把綠色化學教育貫穿于教學中是非常重要和必要的。在課堂上滲透綠色化學觀,強化環(huán)境保護的重要?;瘜W課堂是教學的主陣地,也是向學生傳授環(huán)保知識的好場所。在化學課教學過程中,要向學生闡明綠色化學的觀點,使他們樹立起防治污染、保證人類生存質量的責任感。例如,講解二氧化硫時,要向學生說明它是一種主要的大氣污染物,它和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物質,空氣中二氧化硫70%來源于工業(yè)燃料,12%來源于工業(yè)燃油,其余則來源于生活燃煤等。它既直接危害人的身體健康,又可以導致水質酸化,水生動物減少或絕跡,樹木、莊稼枯死,還能腐蝕建筑物。因此,找到一種替代的經濟形式顯得尤為重要。

近年來,循環(huán)經濟頻頻出現在媒體上。傳統(tǒng)經濟是一種由資源-產品-垃圾單向流動的線性經濟,其特征是高開采、低利用、高排放。循環(huán)經濟把經濟活動組織成一個資源-產品-再生資源的反饋式流程,其特征是低開采、高利用、低排放,以產品清潔生產、資源循環(huán)利用和廢物高效回收為標志。所有的物質和能源要在不斷的經濟循環(huán)中得到合理的利用,而且對自然環(huán)境的影響降低到盡可能小的程度。循環(huán)經濟不僅僅是一個經濟學概念,而且是一項社會系統(tǒng)過程。循環(huán)經濟理念的貫徹思路就是綠色化學思想的體現。綠色化學是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在化學中的具體體現。綠色化學的策略從根本上講是師法自然。在大自然的物質循環(huán)里,各類植物是經過各種不同的生化反應后,產生各類蔬菜、水果供動物食用;而動物的排泄物、遺體再經由細菌分解而釋回大自然,供應植物養(yǎng)分所需。化學反應物的循環(huán)利用就是最綠色的大自然的化學制造工藝,這種工藝是非常環(huán)保并能可持續(xù)發(fā)展。

目前,環(huán)境保護的教育已納入化學新課標的基本理念及教材中。解決化學污染,最根本的問題就是培養(yǎng)具有環(huán)境保護意識的人,通過教師在化學教學中對教材的二次開發(fā)和利用,挖掘教材中的隱含因素,把綠色化學作為一個重要的研究內容,將綠色化學思想貫穿于中學化學教育的全過程,尤其是在化學實驗中貫穿綠色化學思想,就可以將綠色化學和我們的化學教學緊密聯系起來,在化學教學中不斷地滲透綠色化學教育理念。在實驗課上形成綠色化學觀,強化環(huán)境安全意識?;瘜W實驗是化學課程的重要組成部分?;瘜W實驗有助于學生更深刻地認識實驗在化學科學中的地位,掌握基本的化學實驗方法和技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。然而,化學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。

實驗過程中,要引導學生注意實驗前后各種有害物質的取用和處理以及各種廢物的循環(huán)利用,不使周圍環(huán)境受到污染;實驗后的廢液、廢渣盡可能回收利用。在實驗過程中,注重環(huán)保問題,不僅可以大大減少環(huán)境污染,而且能對學生直接滲透綠色化學思想。把綠色化學思想貫穿在化學教學的全過程中,一方面是為了從小培養(yǎng)有強烈環(huán)保意識的人;另一方面綠色化學實驗本身就是化學教學中實施素質教育的重要內容和必要保證。綠色化教育有利于保護人類賴以生存的環(huán)境,實現可持續(xù)發(fā)展,中學化學教學不僅要使學生懂得基礎化學原理,了解物質化學變化的基本規(guī)律,還要在中學化學教學中加強綠色化學思想的宣傳,使學生轉變傳統(tǒng)觀念對化學的種種誤解和偏見,更要突出環(huán)保意識。將綠色化學思想滲透在化學教學中,應用綠色化學的理念進行教學設計,著重介紹綠色化學在防治大氣污染、溫室效應。保護臭氧層,保護土壤、水質及生態(tài)環(huán)境中的重要貢獻。介紹化學產品對提高生活質量,保障人類健康和安全方面所起的作用,從而激發(fā)學生學習化學的興趣。

我們要爭取綠色化學實驗教學??赏ㄟ^改進實驗裝置,變化實驗的形式,將有害氣體盡可能做化學處理,以消除或減少有害氣體的排放,盡量減少實驗產物對環(huán)境的污染。中學教材中如實驗銅與濃硫酸反應時,產生的氣體不能不做處理直接排入大氣中,而應在試管口用沾有氫氧化鈉溶液的棉花球吸收,防止污染環(huán)境。在進行化學實驗時,不斷改進化學實驗方法,則可消除或減少有害氣體的排放。例如,在濃硝酸與銅片反應的實驗中,釋放出的二氧化氮是有刺激性氣味的有毒氣體,危害人的身體健康。如果改成微型實驗效果將好很多,將銅片改成細長銅絲,這樣只需拉出銅絲于試管外,即可隨時中斷反應,減少了不斷逸出的二氧化氮對教室環(huán)境的污染,也能達到實驗的教學目的。

課堂教學是對學生進行綠色教育的主陣地,同時課外活動形式多種多樣,內容豐富多彩,是課堂教學的很好補充,可以全面提高每個學生的環(huán)保意識。對教材中講的少而對環(huán)保具有重大意義的內容,可以多向學生介紹,如針對有的學生認為環(huán)境污染主要是由于工業(yè)生產造成的,與自身沒有太大的關系。實際研究表明:工業(yè)污染占污染的41%,家庭污染占59%。據有關專家統(tǒng)計,一個人一天平均要制造0.9kg垃圾,5個不可降解的塑料袋,2~3個一次性飯盒;一個人因洗發(fā)、洗澡、洗衣服等等一天平均制造200升廢水在污染著河流、大海和土壤??梢?,環(huán)境保護不只是國家、環(huán)保部門的事,每個人都應從家庭污染出發(fā)保護環(huán)境。通過這些信息的介紹,使學生切實感到自身要從自身做起,節(jié)約用水、少使用一次性餐具、少用化學用品,以減少污染,為保護環(huán)境而改變生活習慣。

(作者單位:1.農安縣開安鎮(zhèn)劉家中學;2.農安縣合隆高中)

主要參考文獻:

[1]霍愛新.綠色化學及中學綠色化學教育初探[D].天津師范大學,2002.

篇5

關鍵詞:高中化學實驗;綠色化學理念;研究分析

【中圖分類號】G633.8【文獻標識碼】A【文章編號】1004-2377(2016)05-0122-01

隨著新課程改革力度的不斷加大,在高中化學實驗課程的講授中更加重視綠色環(huán)保的理念。通過對學生灌輸綠色實驗的理念,減少實驗過程中產生的化學污染,幫助減少實驗室的環(huán)境壓力。本文主要立足于長期的中學化學實驗課程的教學經驗,簡要介紹在化學試驗中減少不必要的污染措施。

1開展微型實驗

所謂的微型實驗指的是在具體的化學實驗過程中,在不影響實驗效果的前提下減少化學試劑的正常用量,在微型化的實驗過程中減少化學污染的可能性。為大力加強的貫徹新改革教學下的新型理念,依托于化學實驗提升學生的實際動手與思維能力。綠色化學的實際內涵是指環(huán)境無害化化學,主張化學實驗對環(huán)境產生無害或京可能少的負面影響。綠色化學觀念主張可持續(xù)發(fā)展觀念,注重人與環(huán)境之間的和諧關系。在實驗室中檢驗學習的有效性有掌握程度,所以加強以實驗為主導的教學是落實教學理念的必要環(huán)節(jié)。但是在實驗的過程中會不可避免的產生化學污染,污染的主要來源就是化學殘留物以及有害的生成物,在實驗時控制化學試劑的用量對于間接減少環(huán)境污染有不錯的直接效果。而且,隨著化學試劑劑量的減少,相關的用電用水也會減少,不僅能夠減少實驗器材的耗損量也可以降低試驗過程中發(fā)生爆破等危險性事件的機率。對化學藥品的試劑用量控制以減少環(huán)境污染,還能夠保證實驗效果,這在很大程度上考驗了老師的教學能力。需要老師對教學內容深入研究,在熟悉教材設計于理論知識的基礎上才能靈活調整實驗用量。另一方面由于時間,資金以及研究力度的局限,在我國微型實驗還沒有獲得很好的推廣,所以,我們的教職員工有必要投入更多的時間與精力,加大對微型化學實驗的深入研究以減少化學殘留物的污染,貫徹落實綠色化學的教學理念。

2加大對化學實驗的改進力度

在化學試驗中,部分化學試劑的污染加大而且不容易治理,那么在具體的化學實驗污染治理中可以通過改進化學實驗以減少污染。比如說,在進行化學實驗的過程中可以通過尋找必要的試劑替代品,既不會阻礙實驗的正常進行又能夠降低環(huán)境污染,實現一舉兩得的實驗效果。而且,老師需要重視學生對于化學實驗的規(guī)范化操作,一方面可以降低實驗風險,另一方面可以幫助學生準確理解教學內容。在具體實驗過程中,學生對于實驗的用劑用量往往會采用大概或者個人喜好,這種不負責的傾向會加大實驗潛在威脅,也會對實驗效果產生一定影響,需要老師對學生的規(guī)范化操作進行嚴格的把控。在改進實驗操作時,需要注重對化學藥品的回收。在日常的化學試驗中,部分專業(yè)素養(yǎng)不夠高的學生會將化學試劑的殘留物隨意處理,這樣的操作方式會對生命健康與實驗環(huán)境帶來潛在威脅。由于部分化學藥品在試驗后可以二次利用,所以可以通過重視藥品的回收減少污染也可以在一定范圍內降低實驗成本。以上兩種是減少化學污染的直接措施,更為重要的是堅持和重視綠色化學理念。在我國的化學實驗課程講授中,綠色化學更多的只是一個教學理念,還沒有與實際的教學活動有效結合,最為重要的就是教學人員對于綠色化學的教學理念缺乏深刻的認識。所以,真正促進教學理念的推廣實施需要加大教職人員對這一理念的重視,從環(huán)境教育,綠色教育各個環(huán)節(jié)落實到具體的教學過程中。

3采用多種形式的教學方式

隨著信息技術的不斷普及,在很大程度上改變著人們的生活方式,對教學方式也產生了一定的沖擊。在中學化學實驗課程中,可以采用多媒體教學的形式彌補傳統(tǒng)實驗教學的弊端。在具體的化學試驗過程中,由于部分實驗帶有很強的危險性,在教學情況與試驗標準不能滿足實驗操作的情況下,可以采用多媒體教學方式。一方面可以免除實驗危險,另一方面也可以實現幾乎零污染的實驗效果。多媒體實驗教學的優(yōu)勢特征主要表現在以下幾個方面。在我國由于應試教育的壓力,學生的動手操作能力普遍不太理想,而抽象的化學教學需要依賴一定的實驗成果才能幫助學生加深對理論的理解。多媒體實驗教學可以彌補學生的弱項,直接與動畫的直觀形式將試驗過程呈現在學生眼前,在具體的動畫展示中加強對知識點的掌握。而且,部分的實驗需要學生的長時間的細心觀察,否則很難看出實驗結果,多媒體教學能夠很好的彌補這一教學劣勢。視頻教學可以詳細,直觀地將實驗的整個過程完整的呈現給學生,所以實驗現象遺漏的情況可以得到很好的解決,而且學生可以依據個人的學習程度以及知識點的理解能力,反復重看教學視頻,不會使學生出現學習斷層而加大學習難度的情況。多媒體教學完全可以滿足學生隨時學習,主動學生的需求,以更加人性化的方式優(yōu)化教學課堂,既能夠幫助學生加強對知識的理解能力又可以有效的降低實驗污染,貫徹落實綠色化學的教學理念。

4結束語

綜上所述,培養(yǎng)學生綠色化學的學習理念一方面是出于減少環(huán)境污染的時代要求,另一方面也是在綠色實驗的過程中激發(fā)學生創(chuàng)造力,鍛煉學生的實踐操作能力的人才培養(yǎng)需求。在貫徹落實綠色教學的理念中,可以通過減少試劑用量,重視藥物回收處理以及多元教學形式來實現教學目標。但是需要注意的是,在試驗過程中一定要注重對危險事件的防護,在安全的實驗環(huán)境中參與課程學習,而且實驗一定要在實際操作中得到提升,不能出現其他教學形式完全取代動手實踐的現象。堅持落實綠色教學理念,實現教學目標提升教學效果。

參考文獻

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[4]李百雙.關于高中化學課程教學現狀及其趨勢分析[J].新課程(中學).2014(02).

篇6

一、綠色化學理念的內涵與意義

綠色化學中蘊含著重要的環(huán)保理念,期望通過現有化學技術和手段來消除化工生產中的有毒物質,降低化工產業(yè)對自然環(huán)境和社會生活的破壞程度,從源頭上有效地避免化工產業(yè)所帶來的污染,成為促進經濟繁榮和社會可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

初中化學教學中要積極滲透綠色化學理念,可以為教育教學工作帶來積極的促進作用。綠色化學能夠幫助學從新的角度認知化學知識,提高學生理論聯系實際的能力。具體地講,一方面,綠色化學理念可以幫助學生糾正對所學化學知識的錯誤認識,通過一定的技術手段,完全可以實現化學生產的避害揚利,從而達到保護地球生態(tài)環(huán)境的目的;另一方面,綠色化學理念也可以促進化學教學的個性化與多樣化,大大強化了學生的環(huán)境保護意識,使化學教學與生活之間的聯系更加緊密。

二、在化學教學中滲透綠色化學理念的途徑

將綠色化學理念滲透到化學教學中有眾多途徑,主要由以下幾個方面構成:

首先,針對不同的教學內容,可以選擇合適的生活案例加以講解,以我們生活中常見的實例分析化學問題,能夠提高學生的學習興趣,提升教學效率,可以讓教師輕松實現知識傳達的目的。通過聯系生活實際,在潛移默化中將環(huán)保、健康的綠色理念進行持續(xù)滲透。比如,在分析空氣成分時,可以聯系到汽車尾氣的處理等相關知識,通過安裝相應的尾氣轉換器,可以將有毒氣體轉換成氮氣和二氧化碳,這種綠色化學理念成功地烙在學生頭腦之中,增強了他們的環(huán)保意識。

其次,在化學實驗中也不能忽視綠色化學理念的存在,要通過不斷地創(chuàng)新來改變化學實驗,從而更好地體現綠色化學教學。綠色化學需要老師和學生都從內心重視,這樣才能真正實現我們的教學目標。教師在教學過程中,不僅僅是通過言傳來提高學生綠色化學的理念,更要通過身教,以綠色化學的實驗讓學生感知更深。比如,二氧化錳作為一種重要的催化劑,在很多化學實驗中都能用到,盡管它不能與其他化學藥品產生化學反應,但在傳統(tǒng)化學實驗中很難將其提取出來進行重復利用,針對于此,通過將一定的沙子、水泥等混入實驗藥劑當中,就可以將二氧化錳粘結成大顆粒狀,在晾曬之后重新獲得二氧化錳粉末,這樣的做法不僅使化學藥品可以重復使用,還成功地體現了綠色化學理念的價值。

綜上所述,綠色化學理念的存在,在培養(yǎng)學生的環(huán)保意識方面發(fā)揮了卓越的功效,這要求教師在初中化學教學中要大膽探索與改革,既要提高學生應用化學理念的能力,提高學生的綜合化學素質,又要讓這種綠色化學理念融入自己的生活當中,認識綠色化學為生產生活帶來的可觀發(fā)展效益,從而更好地消除現有化學污染,使綠色化學理念造福世界與未來。

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關鍵詞:綠色化學;環(huán)境保護;高中化學教育

中圖分類號:G632.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)08-0123-02

化學實驗是化學學科的基礎,也是化學教學的重要組成部分,隨著素質教育的提高和環(huán)境問題的惡化,化學教育中的環(huán)境教育越來越受到人們的重視,綠色化學是為適應環(huán)境保護需要而出現的一種新的化學理念,是人類和自然和諧相處的化學,已為世界各國普遍接受并大力提倡。面對綠色化學新理念、新要求,我們全體化學教育工作者如何結合當前的素質教育和創(chuàng)新教育,把綠色化學教育思想貫穿于高中化學新課程教學的全過程中,是一個非常值得我們深思的問題。

一、綠色化學的由來及內涵

1.綠色化學的由來。化學是自然科學中一門重要的基礎學科,一方面,它不僅與人類的衣食住行息息相關,與社會的發(fā)展和科技的進步緊密相連。另一方面,隨著經濟和社會的高速發(fā)展,也導致全球資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)惡化,環(huán)境污染已成為全球面臨的最為嚴峻而緊迫的問題之一,據分析,全球性的10大環(huán)境問題基本上都與化學物質污染有關。1990年,美國國會通過《污染預防條例》,明確提出了“污染預防”這一概念,要求杜絕污染源,指出最好的辦法就是從一開始就不生產有毒物質和形成有害廢棄物。主張在提高原料利用率、降低能源消耗、優(yōu)化工藝過程等方面下功夫,實現節(jié)能減排。此方案推動了化學界為預防污染、保護環(huán)境做進一步的努力,人們賦予這一新事物為:綠色化學。此后,“綠色化學”理念逐漸得到各個人們的廣泛認可并被廣泛研究,從此聲名遠揚。

2.綠色化學的內涵。綠色化學是以高效、無污染為指導理念,研究和設計環(huán)境友好的,在技術上和經濟上可行的化學品生產過程。綠色化學最大的特點不是產生污染后再去治理,而是從源頭上防止污染的產生。綠色化學理念在世界范圍內已得到普遍認可,化學教育作為全民族素質教育的重要組成部分,在執(zhí)行過程中引入綠色化學的理念是十分必要的。綠色化學從一提出來,就明確了它的目標,其具體內涵體現為“5R”原則,這五個原則是指:減量使用原則、循環(huán)使用原則、重新利用原則、再生利用、拒絕使用危害品原則。①減量使用原則:“減量”是指在保證實驗現象或產量的同時減少用量,是從節(jié)約資源,減少污染的角度提出。減少污染物的排放是指“三廢”處理必須要嚴格按照國家標準執(zhí)行。②循環(huán)使用原則:循環(huán)使用是指將未反應的原料、副產物(包括“三廢”回收助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應試劑)回收,進行重復使用。通過循環(huán)使用可實現“節(jié)約資源,減少污染,降低成本”的目的。③重新利用原則:在化學反應中,部分物質并不參與反應,而僅僅是起到媒介的作用,比如催化劑、載體等,可以不斷的反復使用,既降低了生產成本,也減少了對環(huán)境的污染。④再生利用:再生可以起到廢物利用、節(jié)省資源、能源、減少污染等目的,再生利用必須在工藝設計的過程中加以考慮。⑤拒絕使用危害品原則:拒絕使用一些無法回收、再生、循環(huán)使用的有毒有害物質,這是杜絕污染的最有效、最根本的辦法?!?R”原則的最大特點在于將污染預防的理念貫穿于化學生產的整個過程,無論是在生產過程還是終端處理,都可以達到零污染,主張在化學生產過程中使原料中的每一個分子或原子都得到有效利用,具有“原子經濟性”。

二、引入綠色化學理念的必要性

1.當前高中化學實驗的現狀與危機。周娟,盧偉等對12所高中109位教師進行了問卷調查,結果發(fā)現:47.7%的教師在化學實驗中不滲透環(huán)保教育,88.1%的教師對化學實驗產生的“三廢”是不加處理,被隨意排放。胡國杰等根據當地教研室對46所中學化學實驗室的調查資料進行分析得出:僅有12所中學實驗室有通風廚,約占26%,有專職化學實驗員的只有7所,約占15.2%,大多數學校化學實驗室配置方面還有待于進一步加強。通過這些數據可以發(fā)現,大多數學校的老師因環(huán)保理念不強或相應的處理設備不齊全而將“三廢”未進行任何處理就排放了,化學實驗污染物積少成多,并且很多地方的下水道跟江、河相通,有毒物滲入地下,這些廢棄物最終會通過食物鏈傳遞、聚集,影響人類自身的健康。不斷通過下水道排放的化學實驗的廢棄物對于我們本已缺水的城市來說,無疑是雪上加霜,由于實驗室排放的藥品種類繁多、成分復雜,使其對環(huán)境的污染更加嚴重,其危害更加深遠,所以大力提倡綠色化學刻不容緩。

2.綠色化學是未來化學發(fā)展的必然趨勢。綠色化學以預防污染為理念,將節(jié)能、降耗、減排始終貫穿于化學生產的整個過程,是最為理想、最為有效的防治環(huán)境污染的方法。從科學觀點看,綠色化學是在傳統(tǒng)化學理念的基礎上更高層次的提升;從環(huán)境角度看,綠色化學從原料選擇、工藝設計、“三廢”處理等各個環(huán)節(jié)出發(fā),消除污染,還綠色于人類和大自然;從經濟觀點看,綠色化學理念倡導合理利用資源、降低能源投入、減少生產成本,符合經濟可持續(xù)發(fā)展的要求。在化學教育中引入綠色化學理念,既是人類與自然和諧相處,構建和諧社會的需要,更是我們人類自身生存和發(fā)展的需要,因此,綠色化學是未來化學發(fā)展的必然趨勢。

綠色化學是未來化學發(fā)展的必然趨勢,也是我們人類生存、與自然和諧相處的根本保證,而高中教育是圍繞全民族素質提高進行的教育,使學生了解綠色化學的理念,培養(yǎng)學生樹立防治污染、創(chuàng)造美好明天的責任感和使命感,是我們化學教育工作者義不容辭的責任和義務,對于中華民族的可持續(xù)性發(fā)展,具有非常重要的意義。

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[4]仲崇立.綠色化學導論[M].北京:化學工業(yè)出版社,2000.

篇8

【關鍵詞】綠色化學 環(huán)境 實驗

理念的內涵是一種思想認識觀念。綠色化學理念是人們在社會發(fā)展、生產建設、科學研究、生態(tài)保護等實踐中產生和形成的一種全新的思想認識、發(fā)展觀念及超前意識。它具有導向性、調節(jié)和評鑒功能,引導著人類生產活動的方向,影響著人類的生存與生產環(huán)境,也決定著人類社會的可持續(xù)發(fā)展。綠色化學又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學、清潔化學。是指設計和研究沒有或者有盡可能小的環(huán)境副作用,并且在技術上和經濟上可行的化學品和化學過程。其最大的特點在于它是在化學品和化學過程的始端就實現污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。主張在通過化學轉換獲取新物質的過程中充分利用每個原子。反應物中原子全部轉化為欲制得的產物,即原子利用率為100%,具有“原子經濟性”,因此它既能充分利用資源,又能實現預防污染。

化學是一門與人類生活息息相關且有著很大社會需求的自然學科。然而隨著環(huán)境污染的加劇,很多人對化學產生了恐懼感。特別是近幾年出現的“瘦肉精”、“三聚氰胺”等危害人民群眾生命健康的事件,使化學品幾乎成了“有毒”、“有害”的代名詞。隨之帶來的社會倫理、道德、政策、法律等問題也愈加引起了人們的關注。綠色化學則給人類鋪設了一條從根本上解決這些問題的必由之路,向人類展示了發(fā)展科學,造福人類,但不以犧牲環(huán)境為代價的新的化學境界,它追求的是化學的完美,使化學變得更為清潔、更為經濟、更加美好。因此作為化學教育工作者。如何在教學中滲透綠色化學理念,培養(yǎng)學生尊重自然,追求人與自然和諧發(fā)展的意識,是擺在我們面前義不容辭的責任和義務,具體應從以下幾方面入手。

一、理論教學中滲透綠色化學內容

1 培養(yǎng)學生綠色化學意識

意識是行動的先導,意識決定著行動的方向。在教學中要注意向學生灌輸環(huán)境保護和科學的發(fā)展觀對整個社會和諧健康發(fā)展所起的關鍵作用,把環(huán)境污染的典型事例自然生動地滲透到化學教學中,如廣東省的酸雨、松花江水體污染事件等,讓學生體驗到污染給人們帶來的危害,培養(yǎng)學生對環(huán)境保護的責任感。對某些物質的性質進行描述時,可同時指出其危害性及解決辦法,如在講解“硫及其化合物的性質”時,可有意識地引導學生分析酸雨形成的原因、途徑、成分及其危害。啟發(fā)學生想象并設計出減少酸雨形成的方案及采取的具體措施;在講“氮的氧化物”時,穿插汽車尾氣的排放、氮氧化物造成的光化學煙霧的危害,使學生認識到綠色化學對人類生存和可持續(xù)發(fā)展的重要性。

2 結合“原子經濟性”設計綠色化學反應

綠色化學的核心內容之一是原子經濟反應,即充分利用反應物中的各個原子,既能充分利用資源,又能防止污染?!霸咏洕备拍钭钤缡怯擅绹固垢4髮WTrost教授提出的,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。原子利用率的含義是指化學反應中目標產物的相對分子質量與全部生成物的相對分子質量總和的比值。理想的原子利用率是100%,按照綠色化學的要求,所有化學反應必須是:最大限度利用原料、最大限度減少廢物排放,即提高原子利用率。所以在教學中結合有關物質的性質引導學生盡量通過多種途徑去設計合成路線,然后選出制備相同量的目標產物時,反應物用量、副產物都最少,污染又最小的合成路線,這就是原子利用率最高的反應途徑。

例如,要求學生以銅、硫酸、水、空氣為原料,設計化學反應制取硫酸銅,并且用綠色化學的觀點分析哪種方法最佳。學生主要設計出下列兩種方案:

分析上表可知,從理論上制取2摩爾硫酸銅,方案(1)消耗硫酸的量最多,生成的污染物最多,原子利用率低,是最差的方案。方案(2)消耗硫酸的量最少,沒有污染環(huán)境的氣體,原子利用率高,是最佳的方案。

二、實驗教學中滲透綠色化學內容

化學實驗是化學教學中必不可少的重要環(huán)節(jié)。由于學生實驗所用的化學試劑種類多,污染成分復雜,累積效應不容忽視,在加上不少學校實驗室產生的廢棄物未能做很好的處理。為此我們必須清醒意識到減少化學實驗污染及對污染物進行處理的緊迫性和重要性。

1 推廣微型化實驗

微型化學實驗,它是指“以微小量的試劑,在微型化的儀器裝置中進行的化學實驗”。這里所說的“微小量”約為常量化學實驗中試劑用量的十分之一甚至更少。有機化學實驗中,所用藥品種類多、分量大,實驗中可盡量改用點滴板替代試管做實驗,如:醛酮與2,4二硝基苯肼的反應、酚類與三氯化鐵的顯色反應等,1~2滴即可得到明顯的實驗現象。對于滴定分析法可采用微型滴定,如:生理鹽水中氯化鈉含量的測定――莫爾法,當硝酸銀濃度降至0.05mol/L時,其測定誤差和偏差均達到分析要求,生成的磚紅色鉻酸銀沉淀仍很好辨認,試劑用量大大減少。微型化學實驗具有節(jié)省試劑、減少污染、縮短實驗時間等優(yōu)點,還可以起到激發(fā)學生學習化學的興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新思維,強化環(huán)保觀念等積極作用。

2 模擬化學仿真實驗

常規(guī)化學實驗不可避免地消耗大量藥品和產生一些廢棄物,對那些藥品消耗量大或易燃易爆且操作不易控制或必須使用較多有害試劑的實驗,可采用多媒體進行模擬化學仿真實驗。多媒體模擬化學仿真實驗軟件對實驗裝置、過程、現象進行模擬,再輔助動畫等多媒體技術,讓學生身臨其境,全方位感受實驗的動態(tài)過程。這樣既節(jié)約實驗成本,避免使用昂貴、有毒有害試劑,也適合易燃易爆、造成環(huán)境破壞的實驗:又能讓學生掌握實驗內容、方法,觀測到真實的現象,也能得到準確的實驗結論。如電解飽和食鹽水的實驗,會產生氯氣,同時學生對離子的移動缺乏理解,如果用電腦三維動畫從微觀的角度詮釋微粒的運動,并顯示兩級的變化,效果比實驗好。從根本上實現整個實驗過程的綠色化。

3 實驗中“三廢”的回收處理和利用

化學實驗室的廢氣、廢液、廢渣的處理應根據“變廢為寶、化害為利、分別處理”的原則,首先考慮回收利用,然后根據廢棄物的性質,分別采用可行的物理、化學或生物方法進行處理。實驗室內應設有廢酸、廢堿桶和多種廢液回收瓶,嚴格要求分類回收、妥善保存,達到一定數量后集中處理。

廢氣:少量的有毒廢氣可通過通風櫥或通風管道經空氣稀釋后排放;大量的有毒有害廢氣必須經過適宜的液體吸收劑吸收、氧化或分解等方法處理后,才能排放。如二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等氣體可用導管導入水中,使其生成相應的水溶液;有的氣體可用堿液吸收,如氯氣、溴蒸氣等有害氣體。將其導入6mol/L氫氧化鈉溶液中,生成相應的鹽。

篇9

關鍵詞:綠色化學;化學實驗;教學理念

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)02-0238-02

化學工業(yè)的高速發(fā)展同時也帶來了嚴重的環(huán)境污染問題,導致全球性生態(tài)環(huán)境惡化、氣候變暖、資源匱乏。進入21世紀,隨著社會公眾的環(huán)保意識的增強,人們將低碳環(huán)保、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展這些具有深遠意義的概念賦予了一個象征生命和希望的名詞――“綠色”,實現社會經濟的“可持續(xù)”、“綠色”發(fā)展已是全人類的共同心愿。同時,人們開始致力于從源頭上治理污染,探索采用化學的原理來預防污染的方法。綠色化學倡導環(huán)境保護,主張不使用有毒、有害物質,不產生廢棄物,最終實現零排放和零污染,被譽為是更高層次上的、可持續(xù)發(fā)展的化學,其也是一門能夠保護環(huán)境的化學技術。將綠色化學理念貫穿于化學教學的各環(huán)節(jié)中,培養(yǎng)學生的綠色化學思維,提高學生的綠色化學實踐能力是綠色化學教育的重要途徑,也是國內外化學課程教學改革的重要目標之一。

一、培養(yǎng)綠色化學理念,增強學生的環(huán)保意識

教學理念是人們對教學活動的思維方式和持有的基本態(tài)度與觀點,也是人們從事教育教學活動的基本信仰,即人們對教育教學活動內在規(guī)律認識的集中思想表現。學校的教學工作以教育和學習為基本活動形式,它必須在教學理念的指導下進行。綠色化學不僅僅是一門預防污染的化學技術,還是一種新的思維方式,培養(yǎng)學生的綠色化學理念是實現化學實驗綠色化的最基本保障。只有將綠色化學的理念融入實驗教學的各環(huán)節(jié)中,學習綠色化學知識,增強環(huán)境保護意識,形成綠色化學的思維方式,才能提高學生的綠色化學實踐能力。有機化學實驗教學是向學生傳授環(huán)保知識的最佳場所,其不僅要使學生掌握各種實驗技能和觀察、動手、分析、解決有機化學問題的能力,更要強化學生的環(huán)保意識,強化學生對社會高度負責的主人翁精神?;瘜W教師應充分利用綠色化學的原理、特點和相關知識,通過設計特定實驗教學過程使學生逐漸產生綠色化學理念,形成綠色化學的思維方式。教師在實驗教學中適時講述全球環(huán)境問題與化學污染的關系,灌輸綠色化學思想,讓學生清醒地認識到現階段環(huán)境保護的重要性、必要性和緊迫性,在獲取化學知識的同時受到良好的綠色化學教育,從而提高學生的環(huán)境保護意識,只有具備了綠色化學意識才會產生積極的行為效果,在一定程度上培養(yǎng)學生的社會責任感。

二、優(yōu)化、改革實驗教學內容

1.化學實驗的綠色化。隨著綠色化學成為現代化學可持續(xù)發(fā)展的方向,化學實驗的綠色化成為化學研究的重要內容,化學實驗綠色化包括:化學試劑、溶劑和催化劑等的綠色化。環(huán)境友好的“潔凈”反應介質是綠色化學研究的重要原則之一,在實驗過程中要盡量使用無毒無害的試劑和溶劑,合理設計實驗過程從而實現實驗的綠色化,尤其是水介質中的有機化學反應因具有分離簡單、產率高、選擇性好、污染少且無毒、價廉等優(yōu)點,是最有希望實現工業(yè)化的綠色合成方法之一。例如,水介質中的各種縮合反應、親核加成反應、環(huán)加成反應和多組分反應等已經取得較大進展。此外,用水作為分散劑的水溶性涂料的制備已成為全世界涂料工業(yè)的新方向,用超臨界二氧化碳代替有機溶劑作為油漆涂料的噴霧劑和泡沫塑料的發(fā)泡劑也已經取得較大進展。催化劑的使用也應首選無毒害、無腐蝕的物質,同時改革重組現行實驗教學內容,改變原有實驗項目,在達到既定教學目標的前提下,淘汰對環(huán)境危害較大的實驗,改進實驗方法,進行大規(guī)模的篩選和比對,盡量減少有毒、有害試劑的使用,選擇更符合綠色化學理念的實驗體系。將各制備實驗盡可能串聯起來,實現實驗項目的連續(xù)化,即把前一個實驗制備得到的產物作為后一個實驗的主要原料連續(xù)使用,既能科學、直觀地達到實驗所要求的教學目標,又始終注意將化學試劑對環(huán)境的影響降到最低,體現綠色化學的教學理念與思想。

2.微型實驗和常規(guī)實驗相結合,倡導綠色化學。微型化學實驗是指在微型化的儀器、裝置中用盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗原理和方法,具有實驗成本低、反應時間短和綠色環(huán)保的特點。微型化學實驗不但能滿足實驗的基本要求,還能減少試劑對人體和環(huán)境的傷害。在實驗時,其試劑用量是常規(guī)實驗的數十分之一甚至千分之一,因此,采用微型化學實驗代替常規(guī)實驗能夠大大減少化學實驗室各種廢物的排放,有效改善實驗室環(huán)境,減少對周邊環(huán)境的危害。微型化學實驗的開設對藥品試劑消耗量大、化學毒性高、污染嚴重、實驗操作過程復雜的化學實驗尤為必要。因此,在有機化學實驗教學過程中我們根據實驗的內容、目的、現象和定量要求將常規(guī)實驗和微型實驗有機結合,取長補短,以提高學生的綠色化學實踐能力。然而,微型實驗不是對常規(guī)實驗的簡單減量和機械微縮,它是在綠色化學理念和微型化學思想指導下對常規(guī)實驗進行改革而形成的實驗新思想、新方法和新技術?!坝帽M可能少劑量的試劑來做盡可能小的實驗”是微型化學實驗的核心,也是微型化學實驗教育的思維方向。為預防化學污染,推動化學實驗由常量化向微量化發(fā)展,是化學實驗綠色化改革和發(fā)展的動力之一。

3.課堂教學和多媒體教學相結合,減少對環(huán)境的污染。隨著計算機技術的發(fā)展,把現代教育技術手段與化學實驗相結合,必能增加實驗的功能,優(yōu)化實驗教學設計,提高實驗教學質量,讓學生在理論與實踐的融合中更好地提升自身的素能。尤其是多媒體、計算機網絡、遠程通訊等先進信息技術作為一種動態(tài)、高效、大容量的現代化教學輔助手段,不僅能直觀地表現化學世界的奧秘,吸引學生的注意力,而且可以極大地減少日?;瘜W試劑的用量,降低實驗成本的同時,實現了從根源上減輕對環(huán)境污染的綠色化學原則。例如,有機化合物的定性鑒定實驗不僅需要的試劑種類繁多,而且所用到的絕大部分藥品都毒性大,對人體健康和環(huán)境污染危害大。對有機化合物性質鑒定實驗的全過程采用攝像、剪輯和多媒體加工技術進行加工處理,既能突出重要的實驗現象,又不失演示實驗的真實性,大大增強演示實驗的時效性。因此,對于基礎性實驗或驗證實驗,盡量采用多媒體及化學虛擬仿真技術等輔助手段,在得到基本化學信息的前提下,能大大減少化學試劑對環(huán)境的污染。

三、加強實驗過程管理

1.規(guī)范實驗操作,減少“三廢”的產生。在實際教學中,一方面我們可以嚴格規(guī)定取用藥品的量,這樣既規(guī)范了實驗操作,節(jié)約了藥品,又減少了對環(huán)境的污染,同時也培養(yǎng)了學生嚴謹的實驗態(tài)度和科學的實驗方法;另一方面我們也可以將定性實驗中的藥品定量化,例如在烴的性質實驗中,實驗室制備乙炔氣體時,可以根據學生的組數粗略的計算所需乙炔的用量,根據計算的結果來取用電石的質量。這樣做不僅能培養(yǎng)學生科學嚴謹的工作作風,提高實驗的科學性、規(guī)范性,同時也為減少環(huán)境污染奠定基礎。

2.妥善處理實驗室的“三廢”。注重環(huán)境保護,加強實驗過程管理,應加強完善有機化學實驗室制度化、規(guī)范化建設,禁止實驗室尾氣任意排放,廢液、廢棄物隨意傾倒。對每次實驗產生的實驗室廢液、廢氣和廢渣進行科學安全處理,確保將化學實驗室的污染程度降到最低,以減少廢物向周邊環(huán)境的排放。將化學實驗使用過的酸、堿、重金屬鹽等各種廢物進行分類收集、集中安全存放、定期統(tǒng)一處理。能產生大量有害和腐蝕性氣體的實驗必須在通風櫥內完成,并將有害尾氣采用吸收、中和等方法進行凈化處理。通過對有機化學實驗產生的“三廢”進行無毒無害化處理,最大限度地減少實驗對環(huán)境的污染,培養(yǎng)學生高度負責的科學態(tài)度。

四、完善實驗考核體系,凸顯綠色化學理念

實驗教學的考核評價體系對學生的創(chuàng)新學習有重要的導向和鼓勵作用,實驗教學效果考核評價應以整個實驗過程為基礎,凸顯綠色化學理念。現行有機化學實驗評價體系應從評價方式、評價內容、評價主體等方面進行完善改革。評價方式應強調對實驗全過程的整體、動態(tài)評價,給學生更多的自,讓其開放思維,大膽探索。評價內容應重點考慮實驗方案的設計是否能提高反應中各原子的利用率,反應條件是否無毒無害,反應過程是否能減少廢物向環(huán)境的排放,實驗過程中學生對實驗室“三廢”的處理方式是否恰當等等,重點突出綠色化學的理念和思想。

五、結語

培養(yǎng)、提高學生的綠色化學理念和環(huán)境保護意識是實現化學教學綠色化的最基本保障,也是提高學生化學研究和綠色實踐能力的前提;優(yōu)化、改革實驗教學內容,改進實驗教學手段和方法,規(guī)范實驗操作,改進化學實驗教學評價方式,加強實驗過程管理是提高學生綠色化學實踐能力的重要途徑??傊?,化學實驗綠色化已成為國內外化學課程改革和可持續(xù)發(fā)展的方向,提高學生的綠色化學研究能力是本世紀國內外高等學校人才培養(yǎng)的重要目標之一。

參考文獻:

篇10

【關鍵詞】綠色化學 高職院校 化學教育

綠色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。綠色化學在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。它不是被動地治理環(huán)境污染,而是主動地防止化學污染,從而在根本上切斷污染源,其在節(jié)約能源、防治環(huán)境污染、保障人類安全與健康等方面,發(fā)揮著重要作用。化學教育由理論教學和實驗教學兩部分組成,高職院校應在化學教育的全過程中實施綠色化學教學,增強學生的綠色化學的意識。

理論教學中的綠色化學教育

在理論上要實施綠色化學教學,首先要培養(yǎng)學生的綠色化學意識。這就要求教師必須有強烈的綠色意識,只有具備了綠色化學意識才能產生積極的行為效果,才能對學生進行指導,從而使綠色化學的理念滲透到學生的思想中。因此,高職院?;瘜W教師對于綠色化學的有關知識要有充分的了解和掌握,并且要將知識運用到實驗教學中,在潛移默化中培養(yǎng)學生的綠色化學意識,讓學生充分理解并接納綠色化學知識。綠色化學理念提倡的是教學手段的現代化以及教學方法多樣性。因此,要將現代化的教學手段運用到化學教學中,要開展多媒體教學,利用多媒體技術,將綠色化學理念通過圖、文、聲、像和三維動畫等方式展現出來。

實驗教學中的綠色化學教育

1.采用微量化實驗,實現資源節(jié)約

微型化學實驗是近年來新興的一種化學實驗方法,是指在微型化的實驗裝置中,盡可能少的采用試劑來獲取化學結果,這種方法能使得中間生成物的轉移的過程盡可能的減少。微型化學實驗的優(yōu)點是現象明顯、節(jié)約實驗材料、節(jié)省實驗時間、減少污染、實驗效果好、安全且攜帶方便。一般情況下,微型實驗的試劑量是常規(guī)實驗試劑量的1/10~1/1000,與綠色化學的宗旨完全吻合,因此,應該大力提倡并且給予實施。高職院校應該在保證實驗現象明顯、實驗效果好的前提下開展微型化學實驗,在實驗中用常量儀器降低試劑的濃度,以及試劑的用量盡可能的降到最低。如與原來的實驗相比,乙酰水楊酸實驗微型化、乙酸乙酯合成實驗微型化試劑的用量減少了l/10~l/5,也縮短了實驗時間。微型化學實驗一方面降低了經濟成本,另一方面還具有環(huán)保價值。

2.盡量選擇系列化實驗、串聯實驗或組合實驗

選擇系列化實驗、串聯實驗或組合實驗有利于實驗產物或中間產物循環(huán)使用。用前一實驗的產物作為后一實驗的反應物,以減少試劑用量和環(huán)境污染。如乙醇系列實驗:工業(yè)酒精-95%的乙醇-乙酸乙酯-乙酸乙酯皂化反應速率常數測定及乙酸乙酯-乙酰乙酸乙酯-苯甲酰乙酸乙酯;乙酰水楊酸系列。在合成實驗“硅鎢酸催化合成乙酰水楊酸”中,學生合成的產品粗品可以為基本操作實驗“重結晶”之用,學生精制以后的乙酰水楊酸純品又可為基本操作實驗“熔點的測定”之用,同時又可為薄層層析實驗所用,如條件允許,還可以作為樣品進行紅外吸收光譜測定實驗。在“乙二酸綠色合成與表征”實驗中,對合成的乙二酸粗產品可作為“重結晶”實驗的原料;重結晶后的產物既可以作為“熔點測定”實驗及“酸堿滴定”實驗的試劑,又可以作為“有機元素分析”實驗的樣品。

3.重視“三廢”處理,實現污染最低化

綠色化學的宗旨是從源頭上對污染進行阻止,因此,應該用化學的方法對實驗室的“三廢”進行處理,采取回收再利用的舉措。一方面實現了綠色化學的理念,另外一方面節(jié)約了實驗開支。在進行綠色化學教學過程中,應該將重視“三廢”處理,實現污染最低化作為高職院校綠色化學教學的一個重要原則。從學生剛開始接觸實驗室時,就應該將“三廢”不經處理直接排放造成的危害滲透到學生的意識里,樹立高職院校學生綠色化學的理念,養(yǎng)成良好的實驗習慣。另外,在實驗教學中,要增加研究實驗后廢棄物無害化的處理這一環(huán)節(jié),使得學生對于回收實驗廢棄物有足夠的重視,實現廢棄物的循環(huán)再利用,從而將污染控制到最低。如常見有機溶劑的回收利用,廢氣的吸附,校園雨水酸度的測定及水質凈化,含重金屬實驗廢液的分類回收處理等實驗。這些實驗貼近實際生活,在實驗過程中能激發(fā)學生學習的興趣和積極性,能加強學生的綠色化學的意識。

4.采用多媒體輔助教學,實現化學實驗綠色化

多媒體技術在化學實驗中的運用和發(fā)展對于自然資源的保護以及降低實驗環(huán)境的污染具有重要作用。多媒體技術能將設備比較復雜、反應速度慢以及操作條件苛刻或者是一些常規(guī)實驗無法開展的實驗用生動的多媒體形式展現在學生的眼前,寓教于樂,增加學生學習的積極性。另外,對于有一些藥品消耗量大或易燃易爆、操作不易控制或者是環(huán)境污染嚴重的實驗,在教學過程中,可以用多媒體進行模擬演示實驗,這樣既完成了教學任務,還將綠色化學的教學理論滲透到了化學實驗教學的過程中。如芳烴和鹵代烴的性質實驗,改用計算機模擬教學,無污染,實驗現象明顯,教學效果顯著。

總之,在高職院校化學教學中進行綠色化學教育,是素質教育的一項重要的內容,也是培養(yǎng)學生對社會、對將來責任感的一項重要的舉措。有助于提高學生的環(huán)保意識,提高學生環(huán)保的能力,同時還有助于從根本上阻止污染,改善環(huán)境,提高化學教育教學質量。

參考文獻:

[1]張康華,曹小華,謝寶華.化學實驗教學與綠色化學教育[J].2010,29(05):123-126.