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绿色化学论文常用[15篇]

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绿色化学论文常用[15篇]

绿色化学论文常用[15篇]

  在学习和工作中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文可以推广经验,交流认识。还是对论文一筹莫展吗?以下是小编精心整理的绿色化学论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

绿色化学论文常用[15篇]

绿色化学论文1

  一、发展微型实验

  化学实验的污染主要来自于化学反应的生成物和化学实验的药品残留,如果在进行化学实验的过程中,在不影响实验效果的情况下,对实验进行改进,减少实验药品的用量,使得实验微型化,这样自然有利于降低实验的污染。所谓微型实验,其核心内容就是实验药品微量化、实验器材微型化。一般来说,在微型实验中,其药品的用量仅仅相当一般常规实验的十分之一,最少甚至能达到千分之一,由于药品用量的明显减少,从而使得微型实验中所产生的污染也大大减少。不仅如此,由于药品用量减少,其相应的水电等能耗也会大大降低,并且也使得爆炸、燃烧等实验的危险性降低了很多。关于微型实验,在国际上已经有了比较多的经验,然而,微型实验在我国来说还是一个比较新的课题。我们可以在日常的化学教学中,多花一些时间和精力去研究和改进化学实验,努力推进实验的微型化,降低实验教学的污染成本。

  二、改进化学实验

  在化学实验中,有些实验药品产生的污染物较少,或者产生的污染物便于处理,而有些药品在实验时产生的污染很大,并且处理的成本也非常高。因此,我们可以想办法改进实验以降低实验造成的污染。例如,对于一些污染较为严重的`化学实验药品,我们可以想办法寻找一些更加环保的替代品。

  三、注意实验药品的回收和利用

  在过去的化学实验中,我们通常会把实验残留药品经过简单的处理,然后丢弃掉,但事实上,很多化学实验的残留药品,生成的废液废渣等是可以重复利用的,例如,在用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的实验中,很多人在得到氯气以后,就会把实验的废弃物直接丢掉,然而,事实上,二氧化锰是可以重复利用的,如果直接丢弃,不但会造成环境的污染,同时也造成了一定的浪费。因此,在实验结束以后,我们要注意对实验药品的回收和利用,这样,在减少污染的同时,还可以降低实验成本。

  四、适当开展多媒体模拟实验

  随着计算机信息技术的普及,以该技术为核心的多媒体工具开始越来越频繁地走进化学课堂。通过多媒体工具,可以改变传统的化学课堂教学模式,其中就包括实验教学。在化学实验中,有了多媒体工具以后,一些不具备实验条件的化学实验就可以通过计算机进行模拟实验。教师可以从网络上下载一些视频,把他们同Flash动画结合起来,这样,通过计算机技术,就可以给学生模拟出整个实验过程,使得学生通过多媒体工具来观察实验现象、总结实验规律、了解实验原理。这样一种依赖多媒体工具的模拟实验不但是一种零污染的绿色实验,同时,这种模拟实验相较于传统实验还有很多自身的优势。虽然模拟实验有很多的优点,但是,我们也不能用模拟实验完全取代传统的实验,毕竟,很多的知识和能力的培养还需要在亲自动手的传统实验中才能够获得。

绿色化学论文2

  摘 要:经济的快速发展加大了资源的消耗,而严重的环境污染和生态破坏又制约着经济的发展,同时也严重损害了人们的身体健康,加剧了社会的各种矛盾,绿色化学便应运而生。

  关键词:绿色化学论文

  经济的快速发展加大了资源的消耗,而严重的环境污染和生态破坏又制约着经济的发展,同时也严重损害了人们的身体健康,加剧了社会的各种矛盾,“绿色化学”便应运而生。

  一、进行“绿色化学”教学的意义

  化学是人们生活必不可少的组成部分,化学研究的成果和化学知识的应用,使人们受益匪浅。但是化学物质也给人们带来了灾难,如矿物质的燃烧会增加大气中二氧化碳的含量,引起温室效应;硫氧化物和氮氧化物的排放会造成酸雨污染;氟和氯会破坏臭氧层等。

  随着环境污染的日益严重,人们逐渐意识到保护环境的重要性。人类已经在社会活动中自觉地调整行为,以达到人与自然的和谐共处。中学化学也应该培养学生的环保意识,将绿色化学的概念贯穿于整个化学教育的过程中,使学生逐步建立尊重自然、与自然和谐发展的信念。

  二、对“绿色化学”教学的几点建议

  1.树立绿色环保意识

  教师首先要树立绿色化学的意识,多读一些相关文献,改变传统的教学模式和思维,在课堂教学和实验中,教师更应该强调产生化学反应的物质是否对人和社会环境造成危害,而不是只注重化学功能及其有效性。而且,教师还应该关注绿色化学的教学和研究趋势和轨迹,在教学中渗透化学科学发展的新成果。

  2.补充教材内容

  教师要根据教材的稳定性和可变性等特征,灵活地补充教学内容。因为课本中的教学内容在一段时间内是相对固定的,但目前化学技术的快速发展使得课本知识已经不能满足教学要求。因此,教师应当在教学中补充适当的内容,特别是有些有机农产品对环境造成的污染和破坏;或者可以借鉴生物科技,比如某些微生物能减少二氧化碳的.排放量;或者可以参考生物科技领域,以微生物为催化剂,合成需要的化学制剂。

  3.进行绿色化学实验

  单一而又枯燥的课本不能给学生留下深刻印象,不利于强化教学效果。所以,在化学实验中,教师应该渗透绿色化学的理念,加深学生对实验的印象,巩固所学知识,提高学生分析问题和解决问题的能力。在实验中,学生需要严格地按照实验规范,科学地进行实验,避免产生各种不必要的浪费和防止发生有害污染物的泄漏事故,这有利于培养学生严谨的工作态度和操作规程,对未来在化工等行业从事工作的学生大有帮助。

  进行化学实验教学,是把绿色化学落到实处的重要途径。无论是试剂、溶剂,还是催化剂,在测试过程中,教师都应先考虑使用无害的物质。特别是催化剂,应该优选有生物活性的酶和氢氧化物。而且,在化学实验的过程中,教师还要重视引导学生合理地使用试剂用量,尽可能小剂量地使用化学试剂,培养学生的节约意识。

  在初中化学教学中渗透“绿色化学”,是每个教师义不容辞的责任。只有把绿色化学的概念渗透到每个学生的内心深处,才可能进一步改善我们赖以生存的环境。相信在新的经济发展环境下,“绿色化学”将成为一个永久的话题,并逐渐延伸到其他学科中。

绿色化学论文3

  摘要:绿色化学理念是一种孕育在现阶段社会大背景下的教学理念。高职院校在开展化学教育的过程中理论与实验尤为重要,积极采用绿色化学理念,将其运用到实际工作中去,促进学生化学能力水平提升的同时,培养与增强绿色化学意识,为我国实现绿色发展、可持续发展输送更多高素质应用技术型人才。

  关键词:高职教育;绿色化学;化学教育

  高职教育的过程中,我们都知道理论教学的重要作用。如果要将绿色化学理念运用在理论教学工作之中,那么第一步就是对学生绿色化学意识的培养。想要培养学生的绿色化学意识则需教师先具备强烈的绿色意识。只有这样教师才能产生更为积极的教学效果,更好的对学生的专业知识进行指导,并能通过各种方式将绿色化学理念逐步渗入到学生心中。学会用绿色化学理念去思考所遇到的问题,促进其主观能动性的发挥。所以高职院校的教师们应充分了解有关绿色化学的各种知识,建立健全完善的知识系统,能将存储的知识运用到化学实验教学的过程中来,采用潜移默化的方式培养学生的绿色观念与意识,通过授课方式的选择与教师个人魅力的影响,让学生更容易接纳绿色化学知识,这也正符合绿色化学对于教学方法与教学手段的多样化、现代化需要。

  1绿色化学理念在理论教学中的作用探讨

  1.1通过微量化学实验达到资源节约、有效利用的目的

  近些年,随着我国各行各业在资源利用效率等诸多方面所提出的更高要求,微型化学实验也孕育而出,成为近些年一种新兴的化学实验方法,这种实验方法主要讲求化学实验装置的微型化,由此尽可能的避免化学试剂的浪费,从而通过这种实验方法所产生的中间生产物的转移过程中也得到大幅降低。微型化学实验最大的优点就是有效降低实验材料的使用量,并且反应效果明显,其实验效果相比之下更为优异,就时间与空间而言也有则会节约实验时间与方便携带等诸多优势。通常情况下,微型实验的试剂用量一般只有普通实验的0.1%~10%,这与绿色化学的宗旨不谋而合,所以将其运用在高职院校的化学实践教学中有着非常重要的意义与作用。高职院校在运用微量化学实验方法之前,首先还是应在实验效果好、现象明显的`前提下开展各项工作,在实验中虽然采用单常量试验仪器,但可以通过调整试剂用量以及降低试剂质量分数等方式达到节约效果,在实际操作的过程中我们不难看出微量化学实验不仅仅能够降低材料用量,把控经济成本,更能起到相应的环保价值[1]。

  1.2充分发挥串联实验、系列化实验以及组合实验的效果

  在化学实验的过程中,采用串联实验、系列化实验以及组合实验能够通过有序的实验组织安排,将实验中间物或产物进行有效利用与循环利用。我们可将前一个反应生产的产物当作后一项十余年的反应物,不仅能够起到减少试剂用量的效果,更能有效降低环境污染问题。例如在硅钨酸催化合成实验中,学生所合成的产品粗品能够当作基本操作实验中的重结晶,之后学生可将乙酰水杨酸精制后纯品用在熔点测定的基本操作实验之中,并且还能为薄层层析实验提供材料的,在条件允许的前提下,还可通将符合条件的样品用于红外吸收光谱测定实验之中。

  1.3重视三废处理,尽全力降低污染

  绿色化学的宗旨就在于对污染的源头治理,在污染源头对其进行把控,从而起到环保效果,这就要求有关工作者利用化学方法处理三废问题,通过合理科学的回收利用措施达到降低污染的效果。一方面我们绿色化学理念真正运用到实践之中,发挥其实际效果,另一放卖弄还应尽量降低实验开支,从学校的长远发展角度来思考问题。在高职院校绿色化学教学的过程中,教师一定要重视三废处理问题,有关人员应将废物处理与污染最低当作绿色化学工作的重要前提,由于高职院校的学生大多在中学阶段学习成绩较差,当然不排除中学阶段偏科的问题,很可能导致学生的化学能力水平与素养上的差异,大部分高职院校学生在刚接触化学实验室时,因为缺乏经验,并且教师不对三废问题进行着重讲述,所以常常会出现直接将不经处理的三废进行排放,这样做所造成的危害性是不言而喻的,教师应不断培养学生绿色观念的同时,着重树立危害防范意识,指引学生养成良好的学习与实验习惯。如学生在对一些经常会用到的有机溶液进行回收利用、对校园内部雨水的酸碱程度进行确定并采用合理方式净化水质、废气的吸附以及对含重金属的实验废液进行分类处理等操作步骤等等。在试验选择的过程中,应考虑到高职院校学生的心理需要,选择他们喜闻乐见的元素加入到化学课程之中,一定要贴近学生生活,让学生在试验的过程中发现化学就在我们身边,激发学生学习化学的兴趣所在,提升学习主动性与积极性,进一步强化学生的绿色化学意识[2]。

  1.4积极采用多媒体辅助教学,推进化学实验绿色化

  随着现代信息技术的不断发展,现阶段多媒体教学已经不是什么新鲜词汇,诸多高职院校在多媒体硬件方面已经能够满足相应的授课要求,但是在采用多媒体教学的过程中,很多院校依旧不能摆脱传统授课观念的束缚与困扰,不能有效发挥多媒体教学的先进性与实用性,甚至一些教师非常机械的将书本内容防放置在投影仪上,依旧不顾学生感受,在讲台上自说自话,从而不利于学生主观能动性的发挥,也不利于学生学习兴趣的培养。多媒体技术所采用的设备有着一定的复杂性,但是在使用的过程中,多媒体技术不受实验条件的限制,可通过视频等方式进行呈现,不论反应速度的快慢或是操作条件的特殊性要求因素都不能阻止教师采用多媒体技术将实验内容与过程生动形象的呈现在学生面前,不仅仅提升了教学质量与教学效果,更增加学生学习化学知识的积极性。另外针对一些易燃易爆的实验或是实验物不易操作与控制的实验亦或是一些环境污染较为严重的实验,教师可不用让学生亲操作,而是通过多媒体的形式对实验进行模拟演示,这样不仅仅完成了既定的教学任务,也能将绿色化学的教学理论运用到实验课程中来,利用计算机模拟技术进行授课,实验现象明显、零污染、且有着良好的教学效果。

  2结语

  综上所述,高职院校化学教学工作中运用绿色化学理念有着非常重要的价值与作用,这是素质教育的选择,更是高职院校培养应用技术型人才的需要,还符合我国可持续发展的大趋势。高职教育不仅仅要进行专业技能培养,更要培养学生的社会责任感、职业自豪感与使命感等等,在授课过程中注重学生环保能力的提升,借助绿色化学理念与知识从污染源下手阻止污染问题的发生,让学生抱着积极向上的心态投入到社会主义社会的建设之中,在保护与改善生态环境的同时,为人类文明的长远发展奠定基础。

  参考文献

  [1]刘静.绿色化学在高职化学教育中的教学探讨[J].读书文摘,20xx,14:55.

  [2]祝昌翠.绿色化学在高职化学教育中的渗透[J].中学教学参考,20xx,32:71.

  作者:符晓曼 单位:洛阳职业技术学院

绿色化学论文4

  [摘要]近几年东北大学在物理化学实验教学改革中引入绿色化学思想,在满足物理化学实验教学大纲基本要求、保证实验教学效果的前提下,合理选择和设计实验内容,采取环境友好的化学实验新技术、新方法,尽量减少或消除对环境或人体有毒、有害的化学物质的使用。在实验教学方式上,注意培养学生实验操作规范性,提高学生的绿色化意识。在教学实践过程中,提出了物理化学实验绿色化教学的一些具体措施。例如,更新实验设备、优化实验内容、实验微型化小型化设计、综合经典实验等。经过长期的努力和探索,增强了学生的绿色实验意识和环保意识,同时也改善了实验教学环境,基本实现物理化学实验教学的绿色化。

  [关键词]物理化学实验;绿色化学;教学改革

  随着科学技术的发展和社会的进步,人们越来越清醒地认识到经济发展所带来的环境污染问题已经对人类生存和社会发展构成了巨大威胁。引起生态环境破坏的污染物中很大一部分都是在人类自身的生产、生活过程中产生的。因此建设绿色生态环境已成为人与自然和谐发展的基本前提。绿色化学(GreenChemistry)就是近些年发展起来的与防治污染、保护生态环境密切相关的一门学科,目前已经成为国际化学学科领域研究的热点。绿色化学又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”等。绿色化学倡导利用化学的技术和方法减少或避免在工业生产及日常生活过程中使用、生产对人类健康、社区安全、生态环境有害的化学物质。[1][2][3][4]高等院校中物理化学实验的绿色化改革正是契合了绿色化学的研究发展方向,向化学实验的无毒、无害化迈出了积极的一步。其目的是将绿色化学的研究思想传递给学生,使学生在今后的科学研究、生产、生活中也能积极主动地践行绿色化学观念;其方法是将绿色化学的实验设计理念融入基础物理化学实验教学进程之中;其核心内容是最大限度地减少或避免使用有毒、有害的化学物质,最大限度地减少或避免产生化学废物,也无需再处理废物,从源头处减少或消除环境污染。

  一、物理化学实验教学绿色化的总体设想

  物理化学是东北大学应用化学、生物工程、材料科学、冶金工程、环境科学、资源与矿物等专业的基础课程之一。而物理化学实验是物理化学教学的重要组成部分,是培养学生实践能力和科研能力的重要教学环节。[5]学校的化学实验中心每年为全校12个专业的近1200名学生开设数十个不同的物理化学实验项目。其中的“液体饱和蒸气压的测定”、“酸碱中和反应热效应的测定”、“铋-锡二元相图的绘制”等这些我们耳熟能详的、经典的物理化学实验项目曾经见证过几代学子的成长。毋庸置疑,这些实验设计得简单易行。通过实际的操作,实验者很容易理解其中蕴含的物理化学原理。然而,这些实验过程中都不可避免地会使用或产生某些有毒、有害的物质。如果不对这些物质进行无害化处理而直接排放,日积月累,不仅会影响师生的身体健康,还会污染周围环境。因此,物理化学实验绿色化是化学实验教学改革发展的必然趋势。在长期的物理化学实验教学改革过程中,我校化学实验中心高度重视贯彻绿色化学的教学理念,将绿色化学作为实验教学改革的重要组成部分。在对物理化学实验教学进行绿色化改革的进程中,我们从实验内容、实验设计、实验设备、经典实验项目整合、教学方法和教学理念等方面进行了积极的研究和探索,并取得了一定的效果。

  二、物理化学实验教学绿色化的实践

  (一)实验内容的绿色化

  在实验项目的选择和实验内容的调整方面,尽量排除或减少对环境污染大、对人体毒性大的实验项目。在不影响实验效果的前提下,选用环境友好的试剂替代有毒或后处理困难的试剂,从而实现物理化学实验的绿色化。例如,“弛豫法测定铬酸根-重铬酸根离子反应速率常数”是以往我校应用化学专业学生必修的一个化学动力学实验项目。这个实验过程中需要使用的主要化学试剂是重铬酸钾。然而,通过对重铬酸钾性质的学习不难知道,它不仅有化学毒性和致癌性,而且还是一种强氧化剂,长期吸入,能破坏鼻粘膜,引起鼻膜炎和鼻中隔软骨穿孔,使呼吸器官受到损伤,甚至造成肺硬化。皮肤接触重铬酸钾溶液时易引起铬疮和皮炎。不仅如此,化学实验中心每年还需要投入高昂的实验经费用于处理由此产生的铬酸废液。因此,为保证实验教师和学生的身体免受危害,现已将其改为另一动力学实验“旋光光度法测定蔗糖水解反应的速率常数”,实验中用到的原料蔗糖无毒,而且使学生有机会学习旋光仪的使用方法。又如,在“气泡最大压力法测定溶液的表面张力”实验中,原来所使用正丁醇水溶液的最大浓度达到了0.35moldm-3。为了降低正丁醇使用浓度,我们曾对实验方案和实验装置进行了多次改进,使正丁醇的最大浓度降至0.1moldm-3。而且,实验操作也更加简便易行,实验中气泡的逸出平稳、连续。上述改进已经过多次教学实践检验,结果表明,正丁醇浓度的降低不仅节约了实验药品,而且低浓度正丁醇水溶液的表面吸附量随浓度的变化规律更符合吉布斯吸附等温式,有利于得出好的实验结果。

  (二)实验微型化、小型化设计,减少药品用量

  所谓微型化实验是指在微型的仪器设备中,用尽可能少的试剂获取所需的化学信息的实验方法。在保证可观测到与普通实验相同的实验现象的前提下,微型化实验还具有节约实验材料和时间、减少环境污染、操作安全等优点。所以,开展微型化实验是实现化学实验绿色化的好方法。在长期的物理化学实验教学过程中,在保证实验方案合理、实验结果稳定、实验效果显著的前提下,我们积极推行实验的微型化、小型化设计。例如,在“差热分析”实验中采用微型化实验样品管后,每份CaC2O4样品使用量减少到不超过0.05克,每学期仅CaC2O4试剂的使用量就减少到原来的十分之一。对于目前尚无法实现微型化的实验项目,我们采取了小型化设计或减少化学试剂使用量等方法,以期将物理化学实验对环境的污染降至最低。例如,在“金属二元相图的绘制”实验中,由于金属铋和锡具有熔点低、化学稳定性好、数据重现性好、原料易得、价格低廉等特点,所以,铋-锡二元系统一直以来都是我们进行此项实验教学的首选系统。若使用以往的实验设备,在实验过程中,以各种比例混合的金属铋和金属锡试样被放置在瓷坩埚中,上面覆盖一层硅油,以防止加热过程中金属样品被氧化。但是,通过查阅相关化学数据手册可知,金属铋的'熔点为271℃,而硅油的燃点为320℃,仅仅比铋的熔点高约50℃。这意味着,在加热纯铋试样时,若操作者没有控制好升温速率而导致系统温度上升过快,那么样品温度很容易冲高至硅油燃点而引燃硅油。这不仅会造成大量硅油的损耗,容易引起教学事故,而且硅油高温挥发及不完全燃烧的产物还会污染空气。为此,我们放弃使用瓷坩埚而改用金属样品管盛装样品。这样不仅使单个样品的质量从过去的120克减少到几克,而且使用时很容易将金属样品管抽真空后密封,并循环使用。这种全封闭的手段有效避免了大量使用硅油作为样品保护层所带来的空气污染问题的发生。又如,在“酸碱中和反应热效应的测定”实验中,我们更换了体积更小的杜瓦瓶,使氢氧化钠和盐酸的用量减少到原来的四分之一。减少试剂用量后的中和反应系统由于溶液体积大幅减少,搅拌效率更高,系统各处的温度更趋一致,对温度变化的监测更容易,温度数据也更准确。除此之外,我们对“凝固点降低法测定分子量”、“乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定”等实验项目也进行了小型化改进,不同程度地减少了化学试剂使用量,显著降低了实验成本,改善了实验环境。实践证明,物理化学实验的微型化、小型化设计不但可以达到与常规实验相同的实验目的和效果,而且可以大幅减少试剂用量、不同程度地减少实验过程中产生的化学废弃物、节约后处理费用、减少污染、改善实验环境,因此,此举已经成为物理化学实验教学改革的一个重要发展趋势。

  (三)实验仪器和设备的选择

  与其他化学分支学科的基础实验相比,物理化学实验需要的中、小型实验仪器设备种类较多。其中多个实验需要测定温度和压力。传统的测温、测压装置都是含汞的,不但操作步骤繁琐复杂,而且易造成实验室汞污染,危及教师及学生的身体健康。例如,在“液体饱和蒸气压测定”实验中,过去常用U型水银压力计测定系统压力差。此种压力计中需要使用大量的金属汞,汞面用水液封。然而,由于此装有汞的U型玻璃管不宜经常清洗,所以管壁会吸附环境中的气体分子及尘埃等颗粒物。而在实验过程中U型管内汞液面会不断变化,会有少量汞由于与管壁上的吸附物作用而产生挂壁现象,从而使汞暴露于空气中并挥发为汞蒸气,这会对人体产生极大危害。目前,我们物理化学实验室中全部的测压装置均用数字式低真空测压仪替代水银压力计,从根本上消除了汞蒸气可能对教师和学生产生的危害。又如,在“凝固点降低法测定物质的摩尔质量”、“酸碱中和反应热效应的测定”及“燃烧热的测定”等热力学实验中,过去一直使用贝克曼温度计来监测实验体系温度的变化。贝克曼温度计虽然测量精密度高,但在实际使用时,存在操作繁琐且易碎等缺点。目前我们用数字式温度温差测量仪替代贝克曼温度计,不仅使实验操作难度降低,实验过程简化,而且也规避了由于操作不当造成温度计破裂而引起环境污染的风险。上述实验仪器设备的替换无疑使物理化学实验的测温测压手段更安全、更方便。

  (四)综合经典实验内容

  通过长期的教学实践和教学研究我们发现,传统的物理化学实验门类齐全、架构完整,大量的基础实验内容至今仍值得我们继承和发展。但囿于当时实验条件的限制,导致许多简单的实验耗时费力。因此,我们在保留经典实验内容的前提下,致力于整合实验方案,不仅大幅减少了试剂用量,有效降低了环境污染风险,而且还提升了学生综合分析实验结果的能力。例如,“原电池电动势的测定”、“电解质溶液电导率的测定”及“原电池温度系数的测定”这三个实验同属于电化学基础实验,内容相对简单。但是在过去,由于实验设备和实验手段的落后,完成这三个实验中的任何一个都需要很长时间,所以每一个都被设计为一个相对独立的实验项目,而这显然不利于学生将所学到的电化学基础知识融会贯通。通过认真分析、研究这三个实验的目的及内容,我们将它们融合并设计成了一个新的电化学综合实验。经过精心的实验方案设计和内容的整合,这个新的综合实验得到了学生和教师的广泛好评。由于实验试剂循环使用,避免了浪费和对环境造成的污染,为化学实验中心节省了实验经费。同时,学生对理论课中学到的电化学基础知识也有了比较全面且更为深刻的理解。

  (五)合理分工协作

  在实验教学过程中,我们不仅对经典内容重新进行综合设计,而且还会根据不同实验的特点,实时调整学生所做实验的部分内容。例如,学生在进行“双液系气液平衡相图”实验过程中需要测定的实验点较多,做出一个完整相图大约需要6个小时的时间,显然在规定的4学时内是无法完成的。为此,我们设计由两组学生分别测定相图的左半支和右半支,之后将两组数据合并,从而做出一个完整的相图。这就要求每组学生在实验过程中都必须认真仔细地完成操作并记录好数据,否则可能会因而某一环节的失误而导致合作双方的数据都出现偏差。实践结果表明,这种分工合作,在保证实验教学质量的前提下,既节省了药品,又有利于培养学生的协作精神和良好的操作技能。因此,对于复杂的实验项目,我们认为这不失为一个值得尝试和推广的好办法。

  (六)规范操作方法,提升绿色化意识

  长期的教学实践表明,在物理化学实验教学过程中,严格规范实验操作方法、督促学生养成良好的实验习惯是学生科研素质教育的重要内容。规范的实验操作方法和良好的实验习惯不仅是提升学生实验操作技能的重要基础,也是培养学生自觉进行绿色化实验的前提。在实验过程中,指导教师要认真监督学生不要随意丢弃药品,并纠正学生中普遍存在的“药品用量越多,实验现象就越明显”的错误观念,杜绝学生在做实验时随意加大试剂用量的现象,鼓励学生用最少的试剂做出成功的实验。同时也要求学生每次实验之前都要充分预习,提高实验成功率,减少重复实验引起的药品损耗现象。此外,教育学生从实验过程中的每件小事做起,逐步树立起绿色化科研意识和对社会的责任感。

  三、改革后的成效

  多年以来,经过对物理化学实验教学改革的绿色化探索与实践,在提升了教师自身的绿色化学教学理念的同时,在培养学生的协作精神、综合科研素质等方面也取得了良好效果。这些效果体现在学生在校学习期间养成了良好的实验操作习惯,明晰并理解了实验设计中绿色化改进之处,学会了用绿色化学知识设计实验等方面。而且,近几年来,我们对大量本科生就业后反馈的信息进行了分析并从中了解到,经过我们多年的绿色化实验教学训练,毕业生们在各自的工作岗位上都表现出较高的实验技能和良好的团队合作精神,综合素质高,受到用人单位的广泛欢迎。

  [注释]

  [1]平措,马橘红.物理化学实验室绿色化建设初探[J].实验技术与管理,20xx(12):132-133.

  [2]张康华,曹小华,谢宝华,等.化学实验教学与绿色化学教育[J].实验室研究与探索,20xx(5):123-125.

  [3]徐英,王桂清,陈灵谦.物理化学实验教学改革的探索[J].高校实验室工作研究,20xx(4):5-6.

  [4]魏泽英,李树全,谢小燕,等.物理化学实验教学绿色化改革实践[J].教育教学论坛,20xx(1):245-246.

  [5]杨冬梅,王军.物理化学实验教学改革的总体设计及实践[J].高等理科教育,20xx(6):103-105.

绿色化学论文5

  【摘要】绿色化学也可以被称之为无污染化学,旨在让人与自然和谐相处,从根源上整治化学反应而带来的破坏。而化学工业的绿色发展是在化学工业迅猛发展而带来环境破坏的背景下,以绿色化学为核心思想,对化学工业发展过程中带来的污染进行根源上的整治,并制止不良化学反应的产物继续生成。对化学工业的绿色发展进行探讨,并阐释其现实意义。

  【关键词】绿色化学;化学工业;整治污染

  化学工业在国民经济中属于一个重要支柱产业,近些年来化学工业发展迅速,基本上满足了国防科技工业建设与发展的需要,但是却存在着缺陷,最为突出的就是化学工业的绿色发展问题,与发达国家存在较大的差距。

  一、绿色化学概述

  绿色化学具有环境无害化学、环境友好化学和清洁化学等别称,其化学反应与化学过程都以原子经济性为原则,就是在生成新物质的化学反应过程中,对参与化学反应的各原料原子进行充分利用,从而实现化学废水的零污染排放。绿色化学的理想目标即是要将化学污染扼杀在化学生产的源头,让化学工业的合成与生产过程都具有环境友好的特性,制止生成具有毒性的有害物质,这也使得化学工业产生的废物不需再处理,绿色化学具有对污染治本且治根的优势。站在化学工业发展的角度,绿色化学可以对资源与能源进行最大限度地合理利用,从而最大化地降低化学工业的生产成本,能够满足经济可持续发展的要求。

  二、化学工业的绿色发展

  对于以往普通化学反应而言,要科学处理其反应后的副产物具有极大的难度,而且治理成本非常高,甚至治标不治本。而在化学工业领域推行绿色发展理念,践行绿色化学,却可以从根本上克服上述缺陷。而化学工业的绿色发展主要可以体现在以下几个方面:

  (一)溶剂的绿色应用

  以往在化学工业生产中,普遍采用有毒、有害、挥发性大的有机溶剂进行化工生产,对水源造成极大的污染,有的会形成地面臭氧。而随着绿色化学的开展,无害溶剂、近临界水和超临界液体等渐渐取代了有机溶剂来参与化学工业生产中的化学反应,可减少有毒物质或有害物质的工业废水的排放,利于保护环境,同时也降低化学工业的治污成本。

  (二)能源的循环应用

  在国内,石油与煤等能源比较丰富,而在化学工业中,超过95%的有机化学品都源于石油与煤等不可再生能源。因此,化学工业生产过程具有能源消耗大和污染物质含量多的特点。而践行绿色化学之后,却可以充分利用可再生能源,甚至使用生物质能源来取代石油与煤等不可再生能源。一方面,可以节约资源,实现能源的循环应用;另一方面,也可以保护环境,与自然和谐共处。

  (三)催化剂的绿色应用

  在化学反应中,催化剂能够改变反应速率。而当前,绿色化学常见的有机合成催化剂包括沸石、硅胶、树脂、分子筛以及石墨,等等。而除了这些催化剂,也有电催化与酶催化等。近些年来,绿色催化剂已经渐渐取代了重金属催化剂,能够在很大程度上降低环境污染,同时也避免设备遭到严重的腐蚀。

  (四)可降解材料的绿色应用

  可降解材料是当前应用比较广泛的绿色材料,比如PHA、PLA、壳聚糖及其衍生物、聚酸酐等等,是比较常见的生物降解高分子和光降解高分子,如今在化学工业中获得了一定的应用。

  三、化学工业绿色发展的现实意义

  污染问题在长期以来都是困扰着化学工业健康发展的严峻问题,而化学工业的化学反应过程伴随着原子之间的重新组合与相变情况,意味着化学工业存在极大的节能降耗潜力。这是在严峻形势下伴生的机遇,意味着绿色化学具有极大的发展空间,其现实意义比较大。

  (一)绿色化工是化工可持续发展的重要途径

  国内具有人口基数大的特点,且近些年来工业化进程在不断加快,工业污染物排放量非常大,是导致我国面临严峻环境危机与资源短缺形势的重要原因之一。在这样的背景下,环境污染和可持续发展之间的矛盾愈演愈烈。而绿色化工是解决这一矛盾的重要突破口,也是不可或缺的化工发展道路。因此,要实现化工可持续发展,解决化工带来的严重环境污染,保护环境,就必须落实绿色化工,这具有不可忽视的现实意义。

  (二)绿色化工是“治标不治本”向“治标治本”转型的治污手段

  在以往的'化学工业领域,都是采取先污染后治理的事后控制方法来治污,只获得治标不治本的结果。而绿色化工却是基于化学工艺源头而落实环保治污措施,在生产过程中实现废物的集成与资源化,降低化工生产的成本,减少资源的不必要消耗,甚至实现废弃物的零毒性排放,将化学产品全生命周期对周围环境的不良影响降到最低。

  (三)绿色化学被赋予了保护人类健康与生存环境的责任

  从经济发展角度来看,绿色化学是化学工业可持续健康发展的重要途径,从环境保护角度来看,绿色化学是实现治标治本的无害化治污手段,而站在造福人类社会的角度,绿色化学被赋予了保护人类健康与地球这个生存环境的重要使命和责任。这也是绿色化学的现实意义所在。比如,当前汽车行业迅猛发展,其汽车尾气与工业废气的一起排放加剧了大气污染。其中,光化学烟雾就是非常主要的大气污染现象之一,其是碳氢化合物与氮氧化物等一次污染物在阳光作用下发生化学反应而生成臭氧、PAN、醛、酸和酮等多种二次污染物后,混合形成的烟雾现象。光化学烟雾具有浅蓝色的表征,且具有刺激性的特点,容易导致人或动物的眼睛及其粘膜受到刺激,出现头痛或呼吸疾病等问题,且会导致大气的能见度下降,也会伤害到农作物,如橡胶开裂,等等。由此可见,不管是从经济发展、环境保护角度,还是从人类健康和生存环境角度来看,绿色化学的落实势在必行。

  四、结束语

  化学工业要实现可持续发展,为建立环境友好型社会做出贡献,就需要坚持走绿色化工这条道路,对无害溶剂、高新技术性催化剂、可再生能源、可降解材料等进行充分利用,在最大限度上实现污染物的无害化处理,提高化学工业的产物纯度,既保护环境,维护人类健康,又促进化工产业的健康发展。

  参考文献:

  [1]中国石油和化学工业联合会.石油和化工行业绿色发展的保障措施[J].化工管理,2016,(22):23.

  [2]乔昱.阐述绿色化学工程与工艺对化学工业节能发展的作用[J].山东工业技术,2014,(16):147.

  [3]李新华.“十三五”石化和化学工业发展方向[J].化工管理,2017,(4):17.

绿色化学论文6

  如何控制化学污染源,保护生态平衡,让化学科学和化学品在促进生产发展的同时,又减少对环境的污染呢?于是,绿色化学应运而生。

  长期以来,学校化学实验侧重较单一的教材知识和验证性实验,缺乏综合性实验,学生长期处于一种“实验—污染—再实验—再污染”的模式中,这容易使学生形成“环境保护就是治理污染”的错误思维方式。这就需要对化学课程进行改革,改进实验内容,引导学生树立正确的化学理念,开展化学实验绿色化就能很好的体现当前素质教育的要求。

  一、新课程的理念与创新

  教育改革的核心是课程改革,创新是教育制度改革的灵魂,教育制度创新的重点是课程创新。新课程与以往相比有着重大变化,它全面推进素质教育,努力培养学生健全的个性和完整的人格,重视学生的实践能力、创新精神、健康的审美情趣的形成以及科学和人文素养的培养等。化学科学尤其是化学实验需要在实践过程中融入新课程改革的思想和理念,注重培养学生的实践能力和创新能力。

  二、绿色化学概述

  绿色化学又称环境无害化学、清洁化学、环境友好化学,是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用,并在技术上和经济上都有利的化学品和化学过程。

  绿色化学的提出是可持续发展对环境的挑战。它是一门从源头上防止污染的化学,其核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少或彻底消除使用和产生有毒物质,减少化学污染的生成。

  1.绿色化学的特点

  绿色化学研究的中心问题是化学反应。化学工艺及其产物具有四方面特点:①化学反应的原料是无毒无害的;②反应条件如溶剂、催化剂是无毒无害的;③反应产物是对环境是友好的;④化学反应具有原子经济性,废物无污染。

  2.绿色化学研究的内容

  一般来说,一个化学反应受四方面影响:①反应原料的性质;②反应条件;③反应产物的性质;④反应合成的.路线。这四方面也是绿色化学研究的内容。

  当前绿色化学研究的重点是:①改进实验,研究变换反应原料,设计对人类健康和环境保护的物质,这是绿色化学的关键部分;②改善反应条件,提高产率,减少废物的生产和排放,降低危害;③选择更安全、对环境更友好的合成路线。绿色化学着眼于安全、环保这两个概念,不仅针对人类的健康,还包括整个生态环境的保护。

  三、化学实验绿色化研究

  1.化学实验绿色化

  化学实验绿色化是以绿色化学的理论和方法为核心和基本原则,对化学实验进行改进,尽可能减少环境污染或无污染,使化学实验过程达到绿色化的方法。

  化学实验绿色化是新世纪化学实验改革的重点方向和崭新课题,是用预防化学污染的新思想和新技术对常规实验进行改革而形成的化学实验新方法。它的目标是选择对环境无毒无害的反应原料来进行化学实验,合理的设计实验装置,严格要求实验过程,并妥善做好实验后的处理工作,使整个化学实验实现零污染。通过上述来实现绿色化学的要求和目的。

  2. 实现化学实验绿色化的方法和途径

  (1)树立绿色化学思想观念,增强环境保护意识

  在化学课堂教学和实验过程中注重向学生灌输“绿色化学”的理念,具体体现绿色化学的新概念、新方法和新技术。这不仅能够使绿色化学的概念植入学生的头脑中,还能使学生在实验过程中培养预防化学污染的新思想。

  (2)开展微型化学实验

  在微型化的实验装置中进行的化学实验称为“微型化学实验”。微型化学实验着眼于环境安全和污染预防的需要,其试剂用量是常规实验的十分之一,反应时间节约三分之一。由于反应的原材料大大减少,实验设计时更安全,且污染小、效率高,更贴近绿色化学的要求。

  (3)改进对环境危害较大的实验

  许多有机化学反应如溴苯的制备;具有放射性元素参与或生成的反应等,应该废除或改进。这些化学实验对人体健康和自然环境造成了严重的危害和污染,应选择无毒害的实验或毒性很小的实验来代替。

  (4)利用计算机辅助多媒体仿真实验

  对于一些易燃、易爆、产生有毒或污染较大的物质或必须使用有毒试剂的化学实验,如金属钠遇到水会发生燃烧和爆炸等,对于这些实验就有必要利用计算机辅助多媒体进行模拟化学仿真实验。计算机辅助多媒体仿真技术在化学试验中的具体应用,不仅是实验方法、实验手段、实验技巧的更新,还对降低化学实验对环境的污染,保护自然生态都有深远意义。

  总之,绿色化学是一种指导思想,一种研究政策,一种新的教学理念。我们应该在化学实验中进行绿色化设计,从节约资源和防止污染的角度来对传统化学实验作重新审视和改革。通过开展微型实验、利用计算机辅助多媒体技术进行模拟化学仿真实验等现代手段来更新传统的化学思维方式,建立化学实验绿色化的教学理念。化学实验绿色化新体系的建立和完善,有利于学生树立绿色化学的观念和环境保护的意识,为将来运用这方面知识而打下基础。

绿色化学论文7

  摘 要: 随着时代的发展,化学已成为日常生活中不可缺少的一部分,同时日益严重的环境问题不断冲击我们的思想。在初中阶段进行绿色化学理念的教育,是培养具有绿色意识和环保能力的高素质人才的根本途径,也是解决环境问题的根本途径。绿色化学教育已经成为初中化学教育的趋势,有一定的必要性和紧迫性。

  关键词: 初中化学教育绿色化学化学实验

  绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是:反应物的原子全部转化为期望的最终产物。它的主要特点是:

  1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;

  2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;

  3.提高原子的.利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品消纳,实现“零排放”;

  4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

  初中化学是化学教育的基础教育,在初中阶段进行绿色化学教育,把绿色化学基础知识融入化学教育中,使其成为素质教育结构的一个重要因素,充实教学内容,这对于培养学生的绿色意识及环保意识有现实而深远的意义。

  一、增强教师的绿色意识

  化学教师在教学活动中起主导作用,因此教师观念更新,具备绿色意识才会产生积极的行为效果。因而教师应该努力做到:收集环境信息,增强自身环境意识;注意收集有关保护和改善环境的信息,以及与日常生活密切相关的化学污染问题。

  二、渗透绿色化学思想

  教师在全面把握教材的基础上,扩充绿色化学内容,如原子经济论、绿色反应、绿色能源等,引导学生建立绿色化学思想,用减量化、再利用、再循环的思维方式考虑和解决实际问题。化学教材中有许多涉及化工生产和实际生活的问题,是进行绿色意识渗透的好素材。采取实例讲解、对比实验和工业流程模拟的方法进行渗透行之有效。例如在讲“氮气的用途”时,介绍三种途径:(1)人工化学固氮;(2)雷雨闪电固氮;(3)豆科植物根瘤菌的固氮。人工化学固氮能耗高且工艺复杂,生产过程中易产生大量“三废”而严重污染环境;雷雨闪电固氮在实践上不便于控制和掌握,对环境也很不友善,固氮量有限且易流失;而植物根瘤菌,既不消耗能源,又不需要大量厂房和机械设备,对环境无污染的生物固氮是化学家不懈追求的目标。再如:在做CO还原Fe■O■的实验时,引导学生改进对尾气的处理,增强学生环保意识,由此激发学生在实验过程中对尾气、废液等的处理问题的探究;倡导回收旧电池,减少污染,等等。要求学生在课外多关心生活中的化学,鼓励他们多运用绿色化学知识思考,关心环保问题。

  三、实施绿色化学实验

  化学是一门实践性很强的学科,化学实验是化学教学中的重要环节。绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下,用预防化学污染的新思想、新方法和新技术,对常规实验进行改革而形成的化学实验的新方法。实践证明,绿色化学实验在激发学习兴趣、增强动手能力、培养创新思维、树立环保观念方面有其独特地位与功效。

  1.推广微型实验是实现绿色化的重要途径。微型化学实验是指以微小量的试剂,在微型化的仪器装置中进行的化学实验。微型实验所用试剂量一般为常规量的十分之一至千分之一,它具有现象明显、操作简单快捷、节省经费、减少污染、安全、便于携带等优点。在微型化带来实验现象不明显时,可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。比如,做硫在氧气中燃烧的实验时,把硫粉从常规用量的0.5克减少为0.02克,生成二氧化硫的量从1克减少为0.04克,排污量大大降低。微型实验仪器可以利用废弃物代替。像注射器既能充当滴管、做反应容器,又能制取和收集气体;青霉素药瓶可做试剂瓶、集气瓶,一次性输液器可做导气管、多用滴管等。

  2.改进实验是实验绿色化的有效手段。很多化学实验是沿用多年的设计方案,污染环境且成本高,长期以来一直危害师生的身心健康,因此需要加以改进,以达到安全可靠、快捷方便、现象明显、可控制排污量的效果。比如测量空气中氧气含量实验,在注射器A中吸入一定体积空气,C的活塞推至底部,在一段细玻璃管中放入适量铜粉,用乳胶管和注射器连接起来。实验时,用酒精灯加热处铜粉慢慢地推入A的活塞,空气通过热的铜粉发生反应后进入C中使C的活塞外移。再推入C的活塞使气体经过热铜粉进入A内,如此反复2―3次,空气中的氧气全部被消耗掉。再冷却至室温,把剩余气体全部推入A内,观察减小的体积,约合五分之一,准确度很高。该实验与在钟罩内点燃红磷测定含氧量的实验相比,没有毒性物质生成,安全可靠,且新颖别致,能激发学生的学习兴趣。

  3.实验废物处理回收是实验绿色化的有力措施。保护环境应从教室、学实验室做起,从我们身边做起。在化学实验中产生大量“三废”,如何处理废物是培养学生良好的环保习惯的难得机会。如把用过的酸碱盐等各种废物分别放入回收容器内,采用中和、吸收、回收循环利用等方法处理;对产生有毒有害气体的实验,在通风橱内完成,并将尾气集中收集处理;对重金属离子一般采用沉淀回收方法进行处理;有机溶剂经处理后再循环利用。这样对实验废弃物进行无害化处理的方式既培养了学生良好的实验习惯,又使学生学到了实际应用技术,同时节约资源、变废为宝、化害为利。

  教师作为教育实体,不仅担负着普及宣传化学知识的使命,而且应该进行教学科研,对传统的教学内容、方法提出思考,进行改革,使化学教育能够得到发展。

  绿色化学不是一门独立的学科,它是一种战略、一种方针、一种指导思想、一种研究策。21世纪是绿色化学时代,学生应该从教材中学到绿色化学的知识和实验技能。传统知识体系(包括实验系统)的教材应当而且完全可能发生革命性的变化。著名的“耗散结构理论”使我们坚信,化学实验作为一个开放体系,一定能在与外界不断交换物质和能量过程中,从混乱无序走向有序。我们的教育教学,就是要使学生树立牢固的绿色化学理念和环保意识,使他们成为未来自觉的“绿色化学家”,为绿色化学事业作出应有贡献。

绿色化学论文8

  一、改变使用装置,优化实验效果

  在进行教学活动中,适当的重新设计安排部分的化学实验,以期望达到节俭药品、减少污染、缩短实验时间、优化实验结果的目的。尽量在维持实验效果的前提下,实验无毒的安全性高的药品与实验装置。

  例如二氧化硫与硫化氢气体的反应的实验装置的改进。这两种气体都是有毒害的气体,反应中尽量不泄露气体,它们的制取方法都是用固体与液体反应,且不需要加热,需用到盐酸。按照传统方法分别制取这两种气体,然后混合,势必会造成气体的泄漏。

  若用一个空塑料瓶,其中放入小试管,在塑料瓶和小试管中分别装入FeS和Na2SO3,迅速加入盐酸,挤压塑料瓶,排出里面的部分空气,使瓶子瘪掉,然后再塞进橡皮塞。观察实验现象会看到,开始产生的`H2S和SO2,使得塑料瓶鼓起来,随着反应的进行又瘪了下去。加入氢氧化钠,吸收过量气体同时中和未反应的盐酸。这样观察到了实验现象,避免了气体的泄漏。在实验中不要拘泥于书本中安排的现成的实验方案,多动脑子,寻找规律,大胆探索,不断创新,多采纳利用别人的好经验,这样很多会产生毒害物质的化学实验都能变成绿色实验。

  二、进行微型化实验,减少排放

  微型化实验,是指在不改变实验方法、实验操作技术的前提下,实验中尽量的使用小容量的仪器。减少药品的用量,反应产物减少了,同样造成的污染也能减少。一方面较少了药品使用量,节约了经费,减少污染,缩短了反应时间,另一方面提高了实验的安全性。

  在实验时,可以借助点滴板、小试管等微型化的仪器,鼓励学生积极思考,对实验进行重新的设计与探索,在保证实验现象的前提下禁令减低反应浓度,组合实验,减少有害物质的产生。

  三、通过多媒体进行实验教学

  实验室的化学实验有时会产生有害的物质,污染环境,危害师生的健康。应该用生动的多媒体演示的方法来替代那些操作性差、产生有毒有害物质、容易爆炸以及操作难度极大的课堂演示实验。另外一些课堂实验,不是性质实验,不需要记住实验现象以及过程的化学反应完全可以用视频录像来代替。

  现在,绿色化学研究在我国还处在初级阶段,而绿色化学的教育更是处于萌芽阶段。绿色化学实验的全面普及更是需要相当长的一个过程,一方面需要学者对绿色化学理论的深入研究,另一方面需要从事实验教学人员的共同努力。作为化学教育,除了要在课堂上讲解、宣传绿色化学知识,很多的工作要做。

  比如相关的课程教材,绿色化学实验所需的实验装置等。当然,这需要更多的化学教育工作者长期的努力,积极推进教育教学的改革,从而真正实施好绿色化学教育。以达到人类与环境和谐相处的新阶段。

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  化学是一门实验性很强的科学。高等学校化学、化工、生物、食品、材料、水利等专业的本科课

  程均设置有较多的化学(含无机、分析、物化、有机、高分子等)或普通化学课程及相关实验课程,各本科/研究生专业毕业论文中均会涉及较多的化学实验。因此,加强各本科/研究生毕业论文的实验教学指导尤其是化学实验指导,是培养高素质人才和提高教学指导质量的重要环节。目前,大学本科/研究生专业毕业论文的化学实验设计系统,实验任务多,大多数实验均采用常量法,所使用、消耗的化学试剂品种多、成分复杂,虽然消耗量不及化工厂大,但常常对试剂药品不进行回收和循环利用,未经处理而直接排放,造成了资源的浪费。而且,本科生/研究生毕业论文化学实验所使用的试剂常常有毒有害,对人和环境会造成不利影响和污染。为了减少化学实验对学生、对环境的影响,培养大学生尊重生命、爱护环境的意识,环境友好、资源节约型的化学实验,尤其是本科/研究生毕业论文中的绿色化学实验,已成为国内外高校毕业论文实验教学指导与研究的重要发展趋势。

  我们长沙理工大学化学与生物工程学院拥有电力与交通材料保护湖南省重点实验室、华中电力集团动力化学研究中心、基础化学湖南省示范实验室,现有应用化学、化学工程与工艺、生物工程、食品工程、环境工程、轻化工程等6个本科专业,在校本科生1579人,硕士研究生123人。每年的本科/研究生毕业论文阶段,主要集中在36月份,各个实验室的无机化学、分析化学、有机化学、物理化学等常规实验及实验研究项目开展很多,尤其是无机、分析化学实验中的试验性实验多,很有必要实施实验绿色化。所以,广大教师开展了许多绿色化实验方案设计,积极指导毕业论文同学从小事做起,从自己做起,树立节约资源、保护环境、爱护生命健康的化学实验绿色理念。

  一、绿色化学

  绿色化学是美国最早提出的一门新兴学科,它的提出是21 世纪可持续发展对环境的挑战。绿色化学实验是指设计没有或尽可能小的环境副作用,并且在试验技术上和经济上可行的化学实验过程,是一门从源头上阻止污染的实验化学。把绿色化学理念融于本科/研究生专业化学实验教学指导中,使绿色化学成为大学本科生/研究生化学教育的一个重要组成部分,是本科生/研究生化学教育的新课题。作为化学专业大学生/研究生学习与从事的主要实验,化学实验中有很多无机化学、分析化学实验,将绿色化学理念融入其中,实现无机化学、分析化学实验绿色化,使本科生/研究生一开始就在潜移默化中受到绿色化学的教育,以后运用到有机化学和物理化学实验直至毕业论文的复杂系统实验中实现绿色化,这对培养本科生/研究生科学的环境观、资源观,提高他们的环保紧迫感和责任感,树立绿色化学的意识都具有非常重要的意义。

  绿色化学是维护生态环境的化学,从长远的发展观点看,放弃有污染的传统化学实验,探索传统化学实验的绿色化,是本科生/研究生化学实验尤其是毕业论文实验研究工作的必然趋势。近年来依据绿色化学理念,长沙理工大学化学与生物工程学院指导本科生/研究生在使用化学药品时切实遵循5R原则,即:减量使用或尽可能少用(Reduce)、循环使用(Recycle)、重新使用(Reuse)、再生使用(Regenerate)、拒用危险品(Reject)或采用替代品(replace)。例如,使用到汞的极谱电化学实验已于二十多年前被取消了,使用浓酸浓碱的实验则尽可能减少使用量,并经中和处理后再排放。学院各化学教研组由教授牵头,博士积极参与,经常就如何实现普通的化学实验尤其是本科毕业论文多程序实验以及研究生化学实验的绿色化进行细致的探讨,并总结经验,进行交流推广。

  二、微型化实验

  近年来,大学本科/研究生毕业论文化学实验为了实现节能减排,适应快速合成、高通量筛选等需要,已逐步发展到快速、集约型、微型化实验阶段,如采用微量进样器、微量试管和微量反应容器,微型实验已逐渐运用到国内外高等学校的化学实验及实验室管理中。微型化学实验一般指以尽可能少的反应容器和试剂,来获取所需化学信息的实验原理与技术。微型化学实验的基本特征是:化学反应仪器微型化和化学试剂使用少量化。微型化学实验不是常规实验的简单缩微或减量,而是要在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索,达到以尽可能少的试剂来获取尽可能多的化学信息的目的。用于教学的微型实验还需具有现象明显、便于操作、效果良好、成本低、易于推广的特点。

  在我国,近30年来微型化学实验方面取得了可喜的研究成果。杭州师范学院周宁怀教授为代表,开展了许多化学实验微型化的研究,召开了各级微型化实验学术交流会议,编写了一些微型化实验用教材,同时研制出一批微型化实验用仪器等,使化学实验微型化不断深入进行,并在无机、有机、分析、物化、高分子化学等学科全面展开,成为当今实验教学改革的重点。近年来,国内各高校如我们长沙理工大学化学与生物工程学院逐步改变传统、粗放型实验,推广使用微量反应容器,教导学生尤其是毕业论文的大学生/研究生合理安排实验项目,减少试剂的使用量,既节省了经费开支,又减少了化学污染物的排放,不仅提高了学生的实验技能,学生也多次获得湖南省大学生化学实验技能竞赛奖,由此推动了学院的省级化学基础课示范实验室的建设与化学学科的发展。

  三、毕业论文化学实验绿色化实践

  (一)逐步开展基于绿色理念化学实验的微型化

  作为理工科大学长沙理工大学的化学与生物工程学院,我们逐步开展了基于绿色理念的无机、分析化学实验微型化的实践,其目的是探讨实验仪器微型化和试剂用量减量化,以节约资源、减少排放。不仅是通过实验教学巩固、加深本科生/研究生对无机化学基本内容、基本理论的理解和验证,更重要的是通过微型无机化学实验加强化学教学的素质教育作用,培养本科生/研究生绿色意识和精细化操作能力,使本科生/研究生在化学实验中既可以获得第一手的化学知识和实验技能,逐步学会对实验现象进行观察、分析、推理和归纳总结,又能受到科学方法和思维的训练,培养本科生/研究生认真求实的科学态度和独立工作及解决问题的能力,跟上当今实验技术发展的进程,从而为将来走上工作岗位从事重要开发研究工作奠定坚实的实验基础。并期望把本科生/研究生毕业论文无机、分析化学实验绿色微型化的经验,在其他学院的化学、生物化学、材料等相关学科中推广应用,最终实现本科生/研究生毕业论文化学实验的全面绿色微型化。

  (二)根据专业特色进行指导融合

  理工科大学本科生的无机、分析化学类课程是我校的重要专业基础课。课程组对该类课程进行了较多的前期研究工作。现在各专业的教学内容基本为无机、分析化学课程的教学内容,课程组在现阶段的教学过程中已进行了一些融合,根据专业的特色进行教学。本科生的无机、分析化学系列课程有着丰富的教学内容,该类课程有正式出版的教材,有完整的教辅资料,讲课和指导实验的.教师队伍由教授和博士领衔,配备了足够面积的无机、分析化学实验室,实验室有完备和先进的仪器设备,课程的实验课的教学效果得到了充分的保证,授课内容不断更新,并能与学科建设发展充分地结合。教师的教学指导受到学生的欢迎,在历次教学效果测评中,教师均获优良评分。

  通过开展基于绿色理念的本科毕业论文无机、分析化学实验微型化的研究,教学进一步实现了基础化学实验的绿色化,以及在绿色化学理念的指导下,实行污染预防全过程控制和实验操作事故危机处理机制。从教学指导管理角度出发,制订教学指导计划、教学内容、教学方式等每个环节都要考虑保护生态环境,从而符合绿色化学的要求。而且,实际教学指导过程中,在保证实验教学指导效果的前提下,积极、合理地应用绿色化的措施,可实现本科/研究生毕业论文无机、分析化学实验乃至理工科大学整个化学实验的绿色化目标。

  (三)建立新型人才培养模式

  微型无机、分析化学等实验是本科/研究生毕业论文化学实验发展的方向与趋势。开放实验室,树立创新意识,开展本科生/研究生毕业论文无机、分析化学实验微型化可使无机、分析化学实验明显地减少实验对环境的污染,有效地解决实验经费不足的困难,有利于本科生/研究生综合素质的提高,是培养本科生/研究生创造性思维、创新能力、实施素质教育的有效途径。

  我校是理工科大学,无机、分析化学实验涉及全校十多个本科生/研究生专业学位点,毕业论文实验涉及面广。研究发现,全校在十多个本科生/研究生专业学位点进行无机、分析化学实验绿色化、微型化实验教学指导,实施范围广,受益本科生/研究生每年预计在1500人左右。做好无机、分析化学实验绿色微型化教学指导的研究与实践可推广至理工科大学整个化学实验体系,因此在理工科大学中具有示范效应和十分重要的改革意义。

  四、绿色化实践成绩与展望

  近年来,我们通过本科生/研究生毕业论文化学实验绿色化研究和实践工作的努力,在本科生/研究生毕业论文无机、分析化学等实验的教学指导中实施实验绿色化,在人才培养、教研教改等方面取得了一些研究成果,在理工科大学起到一定的示范效应。取得的主要成绩如下。

  1.课题组成员在核心期刊《实验技术与管理》和《教育教学论坛》上发表教研教改论文2篇,还有1篇论文被收入《高等师范院校化学教育教学前沿研究》。

  2.课题组成员获得湖南省20xx年教学成果三等奖1项。

  3.我们指导的环境工程专业本科生胡静龄、张云飞等同学在科研创新实验项目中能做到化学实验绿色化并顺利完成该项目,已在《化学学报》等国内外期刊上公开发表研究论文2篇,获得实用新型专利2项;指导张云飞等同学提出的新型智能燃气炉项目,在节能减排方面获得长沙市第七届大学生科技创新创业大赛优胜奖最后完成大学本科学业,获得学士学位。

  4.课题组成员制作的《无机化学》和《分析化学实验》多媒体课件分别荣获湖南省高校多媒体教育软件大赛三等奖、二等奖,指导的本科生/研究生还荣获了湖南省挑战杯竞赛三等奖。

  5.课题组成员和本科生/研究生的实验论文获得湖南省精密仪器测试学会20xx年度学术年会优秀学术论文奖1项,课题负责人获长沙理工大学优秀指导教师。

  然而,由于微型化学实验的成套仪器较贵,要完全实现本科生/研究生毕业论文无机、分析化学实验的微型化,目前还有一些困难。但我们可以在能够达到实验目的的前提下,在可能的实验条件下,通过改造实验装置,使之趋于微型化,尽可能减少污染物的排放,做到实验绿色化。因此,作为理工科大学的学子们,必须牢牢树立绿色化学的理念,从源头上阻止污染。根据实验目的,在能够达到同样教学效果的前提条件下,寻找替代品,尽量用低毒或无毒化学试剂替代有毒化学试剂。我们长沙理工大学化学与生物工程学院无机化学和分析化学教研组的老师们制订了周密的研究和实施计划,根据本科生/研究生毕业论文教学、指导的具体情况进行优化与整合,初步制订了本科生/研究生毕业论文无机、分析化学教学实验指导大纲,同时组织课题组成员研讨无机、分析化学实验的教学内容,改革、编写相关教材内容,以适用不同专业研究方向本科生/研究生毕业论文化学实验教学指导与培养的需要。

  今后,我们计划逐步将绿色理念融于长沙理工大学的能源、交通、电力、水利、轻工、化工等各个专业本科生/研究生毕业论文的整个化学实验教学指导中,努力培养学生绿色意识和精细化操作能力,进一步完善毕业论文化学实验微型化的新型人才培养模式的教学指导体系。

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  摘要:化学教师有责任在教学中培养学生的绿色化学意识,在课堂教学中综合渗透绿色化学教育知识和理念;在实验及课外活动中培养学生的情感体验和相关能力;将绿色化学渗透到高中化学教学中。

  关键词:绿色化学;化学教育;思想教育

  随着化学领域的不断发展,人们的生活变得多姿多彩,出现了很多和人类生活息息相关的产业和物品,但是相应的存在很多弊端,地球的资源有限,化学生产中各种不可再生资源的消耗,产生的废弃物造成的环境污染等问题也同样对人们的生活和健康造成威胁。那么,在新课改的要求下,同时为了响应可持续发展战略,在高中化学教学中,对学生进行绿色化学教育,目的是强化学生的环保意识,实现化学教育和环保意识的有机结合,既要体现化学对生活的重要性,又要保证资源的可持续。我们就渗透绿色化学教育的重要性和方法做出叙述。

  一、绿色化学的重要性

  化学与人们的衣食住行息息相关,渗透在生活中的各个领域。传统的化工产业对人类的'生活环境造成严重污染,为了我们的子孙后代依旧可以在地球上存活下去,于是提出绿色化学的理念。绿色化学是一种环境友好型化学,其核心是从源头上减少化工生产对环境的污染,高中化学教育是学生接触化学学科的初始阶段,将这一理念渗透到教学中就很有必要,让学生从根本上就形成这种思想,也符合新课改要求,这种在绿色化学教育中培养出来的学生,将会更具有社会意识和科学精神,在获取新的化学产品途径中,可持续的发展模式不能丢弃,要从高中大量渗透绿色化学的理念,让学生不仅要领悟绿色化学,而且在实际生活中加以应用。

  二、实现绿色化学教育的方法

  由于是一种新型的理念,同学们在认知上存在困惑,再加上传统的教育模式,对这种教育的引入存在排斥,但是我们不能因为这些困难的存在,而放弃正确的教育方式,主要从思想教育、实例讲解、实际应用、扩大宣传范围、举办比赛方面来谈一谈如何渗透绿色化学教育。

  1.思想教育

  由于在过去同学们并未形成绿色化学的思想,对于什么是绿色化学,为什么要进行绿色化学教学以及绿色化学与我们传统的化学相比较有哪些不同,这些都是将要解释的问题。首先,应该让同学们意识到绿色化学离我们并不遥远,比如生活中常见的汽车尾气污染和全球温室效应等现象,让学生自发接受这种理念在生活中的不可或缺性,其次相比较传统的化工生产,污水排入河流造成水体污染,经由食物链传递后在人体内富集,最终伤害的依旧是我们自身的利益,这也体现出传统的工业生产不可延续,否则威胁人类生命安全。

  2.实例讲解

  在授课时,可以列举出传统化工的污染实例,让同学们自己分析谈论,找出其缺点和造成的严重后果,怎样才能找出合理的解决办法,同时也是绿色化学思维形成的过程,这种方式不但让同学们更加明确绿色化学的重要性,而且也可以加深印象。例如,在实验室经常会遇到有毒气体的释放,为了试验人员的安全,这种操作经常要在通风橱内完成,消耗电力和物力资源,如果能够采用绿色化学的理念,在收集装置处用一个气球来收集气体,这样在减少环境污染的前提下,节约资源。

  3.实际应用

  知识永远在大脑中,不拿来运用,那就失去了本身的价值。不只是在教学中渗透这样的理念,更重要的是做到将其在实际生活中体现出来。例如,现在市面上很火的一种环保型装修材料,甲醛含量较低,这样的优势使其在装修领域占很大的市场份额,这也说明这种理念是可以创造财富的,虽然打击了传统工业的一些做法,但实质上是对其的深度改造。此外,教学中在做实验的时候,对于实验废液的处理及使用试剂的量等问题都与绿色化学有关,在学校实验中心开设绿色化学实验模拟基地,制定符合绿色化学的实验设计原则,在生活中,做到电池的回收利用等,在实际操练中形成绿色化学理念,这才是绿色化学教育成功的体现。

  4.扩大宣传范围

  绿色化学以高中化学教育作为载体,让学生们感受到绿色化学和我们生活的密切程度,但这仅仅是开始,应该让更多人群了解这一理念才是要达到的效果,学生可以作为传播者,这种使命使学生在一定程度上产生荣誉感,比如在学校组织绿色化学小组,进行明确分工,宣传组负责宣传绿色化学理念,技术组负责宣传材料的制作,策划小组负责定期举办活动,人事组负责招收新成员,这样的组织可以督促学生在实际生活中实施绿色化学,普及这种理念。

  5.举办相关比赛

  化学是一门实用性学科,为了能够创造出更多绿色化学产品,需要激发想象力,学校举办一些比赛,可以集聚多人智慧,让这一理念的新产品造福人类。例如,绿色化学的研发领域,虽然高中的学生并不具备相关知识储备,仅仅作为一个项目的参与者,但是对于他们迟早要面临进入高校的问题,这样的独特经历,从早期开始培养这种独立思考的意识,对他们未来的发展来讲,拓宽了道路。综上所述,绿色化学是具有感染力和创造力的,在高中化学教学中,学生不仅要学习纯粹的化学知识,还要了解化学对我们生活造成的改变,不论是促进了人类社会的发展,还是对环境造成污染,这些都是应该让学生了解的范围,从而获得有价值的信息,做一名高素质的人才,为可持续发展做出贡献。

  参考文献:

  [1]欧阳学浩,刘杰.化学史在中学化学教学中应用的回顾与反思[J].山东化工,20xx(15).

  [2]鲍东阳,黄泰华,姜大雨.中学化学教学课堂问答的有效策略研究[J].中国现代教育装备,20xx(16).

绿色化学论文11

  1试剂取用减量化

  有些有机化学实验因为仪器本身和实验操作的限制,不能设计成微型实验,必须选择做常规性实验。但是有机化学实验所用的试剂大多毒性比较大,而现有的实验教材中试剂的用量都比较大,为了实现有机化学实验教学的绿色化,教师可以提前预做实验,减少相关试剂的用量,如果实验效果较好,而且又不影响培养学生基本的实验技能等实验要求时,就可以适当减少试剂的用量。特别对于性质实验,在不影响观察实验现象和实验教学效果的前提下,试剂的用量也可以采取微量化。

  2开设微波实验

  近年来,微波促进有机化学反应研究已取得很大的进展。微波辐射加热试剂用量少,生成物更纯净,回收率高,废弃物较少,不污染环境。因此可以将某些有机实验选择地改造为微波化学实验,直接或间接地减少了环境污染。微波反应中的干反应避免了大量有机溶剂的使用,对防止环境污染具有现实意义。因此,干反应成为微波化学反应研究的热点。尽管微波反应中的干反应需要载体,但有些干反应不需要载体却可以得到较好的效果,如微波辐射合成阿司匹林[5]。计算机模拟有机化学实验教学有些有机化学实验尽管污染比较严重,毒性比较大,但不能通过改进而减少污染,可以充分利用先进的教学资源,采用录像、计算机多媒体系统进行仿真实验,将实验讲解、规范操作等一系列的实验过程呈现出来。这样做既减少了以往性质实验带来的环境污染,也激发了学生的学习兴趣。

  3合理回收处理“三废”

  在实验过程中,要求学生不能乱倒废液、废渣,将有害气体尽可能作化学处理。对于某些溶剂如乙醇、乙醚等要回收处理后循环利用。对实验中产生的废酸、废碱及其他污染物进行分类回收、处理。另外,实现有机化学实验环境的绿色化还可以通过改进催化剂,不排放或少排放有害物质[6],这样可以对“三废”进行最大限度地控制。

  4展望

  绿色化学不仅是化学发展的必然趋势,具有可持续发展的重要性,而且绿色化学实验技术将成为化学实验研究的通行证。走绿色化之路不仅仅是减少和杜绝实验本身对环境的.污染和有害物质对学生身体的伤害,还有利于调动学生的学习积极性和主动性,有利于提高学生的实验技能技巧和培养学生严谨的治学态度[7]。有机化学实验教学实行绿色化不仅在大学化学教育中是可行的,而且是非常必要的。作为一名高校化学教师,应该从化学学科的发展趋势角度来审视和改革传统的有机化学实验,更新传统的有机化学实验思维方式,从而建立起一个有机化学实验绿色化教学的新模式,为保护环境贡献最大的力量。

绿色化学论文12

  1绿色化学化工的基本原则

  国际上对绿色化学化工有比较统一的原则,主要包括以下几方面:其一,在生产源头上防止废弃物的产生,而不是产生废弃物后再进行净化处理。其二,进行生产原料最大化利用的产品设计。其三,进行产品设计时,考虑生产效率,并减少生产原料和产品的毒性。其四,对于析出剂和溶剂等辅助产品,要尽量少用或不用,或尽量使用无害产品[2]。其五,尽量降低能量在生产过程中的损耗和其对环境的影响。其六,在考虑经济和技术的前提下,尽量选择可回收的加工材料作生产原料。其七,尽量避免在生产过程中产生不需要的化学衍生物。其八,选择更符合化学计量的催化剂。其九,化学产品在使用结束后可以进一步分解成为无毒无害的降解产物。其十,研究并发展化学化工的生产过程,做到在危险物形成前对其进行检测和控制。

  2绿色化学化工的发展趋势

  2.1绿色化工产品设计提高绿色化工设计的积极性,在绿色化工产品设计过程中,应遵循以下设计原则,即:全生命周期设计、降低原料和能量消耗设计、再循环和再使用设计、利用计算机技术设计等。

  2.2绿色化原料及新型原料平台基于本研究所述原材料选择的原则,一些新型的原料平台在化工生产中越来越受到瞩目,如以石油化学工业中的低碳烷烃、甲醇和合成气、废旧塑料以及生物质等作为原料平台。此外,对于传统原料合成中有毒、有害、有刺激的原料的绿色化工艺也得到了广泛的研究。

  2.3新型反应技术开发传统有机合成反应中有毒试剂和溶剂的绿色替代物成为新型技术的发展方向。另外,反应与相关技术(如生物技术、分离技术、纳米技术等)的结合为开发新型反应路径提供了发展空间。

  2.4催化剂制备的`绿色化和新型催化技术目前的研究大多关注使用新型的催化剂改变原有的化学反应过程,而对催化剂制备时的绿化问题很少关注。因此,对可回收并能反复使用的固体催化剂的研究,即如何在分子水平上构筑活性和选择性均能达到高水平的固体催化剂的研究成为今后发展的重要课题。此外,酶催化剂和仿生催化剂等的研究也成为未来的发展方向。

  2.5溶剂的绿色化及绿色溶剂利用无毒无害的溶剂来代替挥发性的有机化合物溶剂是目前绿色化学的重要研究方向。此外,目前的研究还关注溶剂的闭环循环、以水做溶剂或无溶剂系统的开发等方面。

  2.6新型分离技术对于新型的分离技术普遍关注超临界流体萃取、分子蒸馏、生物分子和大分子的分离等方面,如何采用新型的分离技术同时又降低成本也将是未来的发展方向。

  2.7计算化学与绿色化学化工相结合为了减少实验次数及原料消耗,同时又能精准地选择底物分子、催化剂、溶剂和反应途径等,可以借助量子化学计算来实现,从而达到绿色化工工艺和技术的目标。此外,还可借助计算机技术,模拟研究原料、反应器设计、经济和商业模型等,以降低生产成本。本文来自于《黑龙江科学》杂志。黑龙江科学杂志简介详见

  3结语

  在全球经济飞速发展的今天,生态环境的恶化也越来越严重,为了保护人类赖以生存的家园,世界各国都将开发新能源和可持续发展作为发展的重点。绿色化学化工的出现缓解了化工对环境污染的问题,但是由于绿色化学化工的发展历史还很短,发展的速度又非常快,所涉及的范围也很广泛,因此,本研究论述的并不全面,绿色化学化工工作者应积极投入到这一学科中,促进学科的发展,为保护生态环境做出应有的贡献。

绿色化学论文13

  化学化作为人类社会发展的重要基础,在经济建设占有举足轻重的地位,人类社会要可持续发展,就必须走化学化工走绿色发展之路。未来十年间,正是我国迈向“卓越工程师教育培养计划”的关键一步。加速绿色化学化工的发展,为我国走可持续发展和创新型发展之路打下扎实的基础。

  当今世界,在面临着资源、环境、能源等一系列挑战的形势下,“可持续发展”这一概念已经在全球范围内达成一致:既要满足当前生存发展需求,又不能损害后代人满足其发展的需要。基于此,“绿色新政”成为了新一轮发展思潮,世界各大经济体都将发展绿色经济作为发展引擎,大力推行新型经济发展模式,抢占经济发展制高点。在这种时代背景下,绿色化学化工的发展也势在必行。

  一、绿色化工概念及其实现途径

  (一)绿色化学化工的定义。传统的化学化工已经给环境带来了巨大的伤害,并威胁着人类的生存与发展,绿色化学化工致力于从源头上消除污染,并得到了全世界范围的积极回应。绿色化工化学是一场人类意识的革命,也是化学化工的一场质的飞跃,必将造福子孙后代。

  绿色化学化工指的是:为减少与消除有害物质对人类健康与环境的威胁所作的化学研究过程与产品设计、开发及生产。绿色化学化工是一个新型婴儿化学化工,它具有非常巨大的需求和发展潜力,是国际化学化工的前沿阵地。

  (二)绿色化学化工的'实现途径。绿色化学化工的实现主要围绕着原料、化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化来展开的。其核心是从源头上防止污染,这是队传统化学化工的挑战和革命。

  (1)强化绿色化化工学意识。绿色化学化工根本区别于传统“三废”办法来治理污染,它要求设计研究者用“预防污染”的思维模式去进行化学化工实验和产品发开,这就需要将绿色化学化工思想贯穿始终,使化学化工的每一个环节与环境无害,在最大限度上追求“院子经济性”。

  (2)保证原料无毒无害。传统化学化工研究生产过程中经常会采用到一些有害人体健康、有损环境安全的原材料,如:苯类、醛类、剧毒光气等原来和中间体,这些都不符合绿色化学化工的要求。化学研究和化工生产过程中,应当采用无毒无害的原料。

  (3)利用好 “原子经济”反应路线。我们应当充分的利用原材料分子中的每一个原子,以不产生副产物和废弃物为目标,真正做到零排放。这对资源节约和环境保护有着双重意义。

  (4)注重催化剂和溶剂的选择。我们应当选择新型、高效、无污染、可回收的催化剂来提高反应的选择性并避免生成副产品,提高原子的利用率,减少环境的污染;同时也应当大力开发无溶剂反应和水介质体系,着力开发超临界流体介质。

  (5)充分利用可再生资源。应积极研究开发传统的煤、石油等不可再生工业原料的替代品,如:淀粉、沼气、糖类等,以此取代传统化学化工原材料,既可以节约资源,又可以保护环境,一举两得。

  (6)开发和生产绿色化产品。把采用新型原料、新型工艺、新型配方,生产出对人身体无损,对环境无害的新型绿色化学化工产品作为终极目标,使产品既有合理的使用功能和寿命,又易于回收、再生、降解。如新型制冷剂的开发,解决臭氧破坏的问题。

  二、我国绿色化学化工面临的形式

  (一)我国面临严峻的资源、环境、能源挑战。众多周知,我国既是总量上的资源大国,又是人均意义上的资源穷国。我国占世界人口总量的21%,国土面积却只有7.1%,耕地和水资源也仅仅占世界总量的7%左右,石油、煤的储量也相对不足。这些资源、环境、能源的严峻形势成我我国发展绿色化学化工所必须面对的一项巨大挑战,这也要求我国必须尽快走上绿色化学化工之路。

  (二)我国化学化工同时面临进入WTO的竞争。绿色化学化工科学技术作为新型产业发展的支持与基础,也需要高端技术和智能化设备的技术支持。只有在关键技术上抢占前沿,取得突破,才能保证中国化学化工产业的安全与发展。

  (三)紧抓绿色化学化工这一契机。面对着国际范围内绿色化学化工发展潮流,我们应当仅仅抓住机遇,深入贯彻落实“发展纲要”,以发展绿色化学化工创新建设能力为目标,开拓绿色化学 化工自主创新体系,向世界先进水平看齐,学以致用。

  三、我国绿色化学化产业工发展对策

  (一)注重绿色化学化工人才培养。绿色化学化工产业是高新产业,需要足够的智力支持,这就必需要大力培养绿色化学化工专业人才。首先要贯彻落实我国教育纲要,不断实现教育现代化,建立学习型社会,以培养出高素质、专业化的创新型人才为目标。同时,工科大学作为工程师的摇篮,具有非常重要的历史使命,因此,高校应创新人才培养体质,深入改革办学体制和教育管理办法,建立现代化教育制度,充分发挥高校在国家创新体系中的重要作用。对于化学化工类专业人才的培养,应当格外注意紧紧跟随国际先进工程教育发展的步伐,不断完善、更新教学内容,建设与国际接轨的绿色化学化工特色专业。

  (二)发挥政府职能,加大扶持力度。绿色化学化工作为新型高科技产业,其研发必然需要大量的经费支持,这就需要政府充分发挥其职能,给予绿色化学化工以强大的支持。应纳入预算,加大财政专项拨款,从税收和银行信贷等政策入手,保证足够的资金来支持具有创新能力的化学化工科学研究和产品研发。同时应当完善法律法规,利用好国际法律法规,加强对自主核心技术的保护和核心知识产权的保护。

  (三)建立完善的产业体系。绿色化学化工的终极目标在于实际的应用,是经过化学研究和产品设计开发,最终走向生产的过程,是将先进技术转化为生产力的手段,是改变我国发展模式的具体举措。目前我国新型绿色化学化工产业体系尚不健全,许多好的技术、好的产品还受到产业体系的约束,不能最大限度的得以生产和推广,因此只有建立完善的产业体系,形成流畅的研发、生产、推广一条线,才能最大限度的发挥绿色化学化工在我国社会经济发展中的作用。

绿色化学论文14

  摘要:化学实验是进行新产品开发和化学教学的重要手段,它对于素质教育、培养学生创新精神和动手能力具有不可替代的作用,是提高教学质量的关键。在实验教学中贯彻绿色化学观点,实验教学与绿色化学联系最为紧密、最为直接,在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。化学实验可以使学生领悟和感受到科学给人类创造文明的同时,也伴随着对环境的污染和对人类的危害。因此,为了适应绿色化学新要求,化学实验必须进行改革。

  论文关键词:绿色化学,环境保护,化学实验教学

  一、绿色化学12条原则

  Anastas和Warner提出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准:

  (1) 最好是防止废物的产生而不是产生后再来处理;

  (2) 合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌并入最终产物中;

  (3) 只要可能,反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小;

  (4) 设计的化学产品应在保持原有功效的同时,尽量使其无毒或毒性很小;

  (5) 应尽量不使用辅助性物质(如溶剂、分离试剂等),如果一定要用,也应使用无毒物质;

  (6) 能量消耗越小越好,应能为环境和经济方面的考虑所接受;

  (7) 只要技术上和经济上可行,使用的原材料应是能再生的;

  (8) 应尽量避免不必要的衍生过程(如基团的保护与去保护,物理与化学过程的临时性修改等);

  (9) 尽量使用选择性高的催化剂,而不是靠提高反应物的配料比;

  (10) 设计化学产品时,应考虑当该物质完成自己的功能后,不再滞留于环境中,而可降解为无毒的产物;

  (11) 分析方法也需要进一步研究开发,使能做到实时、现场监控,以防有害物质的形成;

  (12) 一个化学过程中使用的物质或物质的形态,应考虑尽量减小实验事故的潜在危险,如气体释放、爆炸和着火等。

  综观以上12条,可以看出:绿色化学提出的目标和任务不是被动地治理环境污染,而是主动地防止化学污染。这也是绿色化学与环境保护二个概念不同的地方。绿色化学是“防”,环境保护是“治”,只有从根本上切断污染源,才能真正做到保护环境。同时,我们也看到,绿色化学是一举多得的事情。

  二 、开展绿色化学实验教学的尝试

  (1) 开展微型化学实验 微型化学实验(microscalechemicalexperiment或microscalelaboratory简称M。L。)是20世纪80年代经济发达国家的高校为解决化学专业,耗资巨大的三废处理问题、实验安全问题及一些试剂价格过于昂贵而发展兴起的一种新实验方法,它的试剂用量是常量实验的十分之一至千分之一。微型化学实验是绿色化学实验的重要组成部分,我们应该把握住微型化学实验的精髓,积极开展化学实验的微型化研究。微型化学实验是以尽可能少的试剂,来获取所需化学信息的实验原理与技术,而不一定要在微型仪器中进行。由于试剂用量大大减少,产生的“三废”量也非常少,基本解决了对环境的污染问题,也大大地节约了实验费用。多年来,我们对传统的实验进行了改进,采用了“性质实验点滴化,分析实验减量化,合成实验微型化”,用已有的仪器就能完成大多数实验,从而实现了“以尽可能少的试剂获取所需化学信息”的目标。如性质实验,在不影响实验效果的前提下,尽可能降低试剂的浓度,减少试剂的用量;滴定分析实验,将标液的浓度由0。1mol·L降至0。01mol·L~0。02mol·L,滴定管使用25mL的,锥形瓶改用100mL微型化学实验的主要优越性在于:试剂用量大大减少,减少了相关辅助材料、水电的消耗,降低了实验成本,也提高了实验的安全性;产生的“三废量很少,改善了实验环境条件,极大的减少了对环境的污染。微型化学实验具有减少污染、安全、节约实验经费与时间等优点,是化学实验绿色化的重要手段,值得大力提倡和采用。

  (2) 串联实验以及试剂的回收利用 串联实验是指通过调整实验次序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如把萃取和蒸馏实验安排在一起,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氢氧化钠溶液至紫色刚好消失,利用反萃取把四氯化碳分离出来,最后进行蒸馏,使四氯化碳回收再利用串联实验以及试剂的回收利用在一定程度上减轻了常规实验对环境的污染,有利于环境保护。

  (3) 寻找替代性试剂、溶剂、催化剂 实现同一变换可能存在几种可供选择的试剂、溶剂、催化剂,只要可能,实验过程中应尽量寻找实现同一变换最无害的试剂替代有毒有害的试剂;通过改变反应的溶剂,用不易挥发、无害的溶剂(H2O)代替挥发、有毒的溶剂;用高效、无毒、无害的催化剂代替腐蚀性严重的催化剂。如无机实验中,可用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氢进行阳离子沉淀实验;有机实验中,甲苯可用来代替苯作为更安全的有机溶剂;酯类合成实验中,可用无机盐、离子交换树脂、高效固体酸Fe2O3—SO4代替浓H2SO4作催化剂,不仅具有较高的选择性、转化率,还可避免浓H2SO4腐蚀性,而且反应速度快,催化剂易于分离回收重复使用等特点是一类理想的环保催化剂。

  (4) 妥善处理实验产生的“三废” 化学实验室的环境保护应规范化、制度化,应对每次产生的“三废”进行处理。把用过的酸类、碱类、盐类等各种废液、废渣,分别倒入各自的回收容器内,按照国家要求的排放标准进行处理,可采取中和、吸收、燃烧、回收循环利用等方法来处理废弃物,对于实验过程中产生大量有毒有害及腐蚀性的气体,在通风橱内完成实验,并将尾气进行集中收集,采用吸收、中和等方法集中处理,对于重金属废液一般采用回收的方法进行处理。在开放实验中,鼓励学生设计一些废液的处理或回收实验,如银废液回收银、含碘废液回收碘、含铬废水的处理等,这有利于提高学生的环保意识。

  三、实现绿色化学实验教学的其他途径

  (1) 开放研究性课题,让学生自主探求解决环境问题的新方式。研究性课程的设置,意在培养学生独立思考、自主学习,应加以合理引导,抓住机遇,从课题选择上适当调整,促进学生关注社会、关注环境的意识。

  (2) 提高教师实施绿色化学教育的能力和专业水平。高素质的教师是培养造就高素质学生的基本保证。绿色化学是化学科学与环境科学、生物科学、医学科学等学科结合的产物,是化学科学的发展与进步,仍然属于化学范畴,因此,化学教育工作者不仅要系统地学习关于绿色化学的理论知识,学习有关绿色化学技术的最新研究成果和发展方向,以及与之相关学科的知识,还必须有扎实宽厚的化学基础知识、理论和技能。

  (3) 要改进教学方法,提高教学手段的现代化水平。传统的教学方法是伴随着应试教育产生的,不利于培养学生的创新精神和实践能力。要积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新意识。电化教学手段(包括投影、录像、光盘等)和信息网络手段(如上网、使用多媒体等)能更直观、形象的体现绿色化学内容,更迅速地获取有关绿色化学知识及技术的最新成果,便于教师教和学生学。还要开发能辅助设计的计算机软件,以帮助设计和实施绿色化学,这对绿色化学的发展进步大有裨益。

  环境保护是我们的立国之策,强国之本,必须予以高度重视。作为一名化学教师,在教给学生知识和技能的同时,还要教给学生保护环境防止污染的思想和方法,最大限度地消除或减轻实验对环境所造成的危害,使化学实验绿色化。总之,全面实现化学实验绿色化的道路还很漫长,这期间,不但需要对化学实验教学进行绿色化改革,更需要高校化学教育工作者对化学实验绿色化的方法进行深入的研究与探索。

  参考文献

  [1] 钟国清。 化学实验教学的绿色化改革与实践[J] 20xx,12,23,12(18)。

  [2] 闵恩泽,傅军。绿色化学的进展[J]1999,6,18,2(81)

  [3]朱文祥。绿色化学与绿色化学教育[J]化 学 教 育20xx, 1(1)。

  [4] 田江红。绿色化学与微型化学实验[J]20xx,23,1(81)

  [5] 刘元根。绿色化学与中学化学教育[M]20xx,13,5(12)

  [6] 江玉萍。 浅谈高校化学实验的绿色化[M]20xx,22,7(94)

绿色化学论文15

  摘要:目前,很多高校都开设了化学课程,化学课程在众多课程中很普遍。目前的社会更加提倡绿色化学,在进行化学实验时无污染无浪费,这对环境的改造有着很重大的意义。这也符合现在这个时代的标志。

  关键词:绿色化学;大学化学;教学策略

  一、了解绿色化学,与时代发展相随

  绿色化学有着很广的范围,它涉及到了有机合成、催化反应、生物化学等多种化学领域的实验。绿色化学保证了从一开始的无污染到最后反应完成后对环境也不会造成不良影响。目前,世界很多国家都在提倡“绿色化学”的理念。绿色化学在这个时代很有发展前景,这就更需要学生在学习过程中充分学习绿色化学。

  二、提出绿色化学理念,明白绿色化学重要性

  当今社会面临着重大的问题就是环境污染问题,随着科学技术的提高自己化学水平的飞速发展,许多企业以及工厂利用大量化学品生产各种产品,各种毒气尾气没有经过任何处理随意排放,这给环境带来了很大的负担,环境污染问题越来越严重。国家也在努力进行环境问题的治理。老师要在日常的教学中给学生们渗透严峻的环境形势,让学生们知道环境污染问题迫在眉睫。所以,要让学生们认识到绿色化学在实际生活中的重要性。学生们要在日常的学习中充分认识绿色化学,尽量做到不浪费,无污染,不对环境有害。只有日常的学习中做好了,以后才会更加的注重绿色化学。

  三、了解相关知识,应对环境问题

  在教学的过程中老师要适当的渗透一些环境知识,明白了一些污染成因之后就能对环境污染有一定的认识,绿色化学就能在日常学习中进行渗透,从而解决一些环境问题。例如,光化学烟雾的形成:光化学烟雾是由于大量的汽车排出的尾气和工厂排放出污染物的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等污染环境的气体在阳光(紫外光)照射下所发生的化学反应从而生成二次污染物,污染环境的气体和在化学反应下生成的二次污染物进行混合(其中包括空气中的胶质和大量悬浮物)所形成的烟雾污染现象,它是一种由碳氢化合物在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾。光化学烟雾的流动性很强,它能随着空气流动好几百公里,正因为光化学烟雾的这种特点,光化学烟雾也能深深的影响到远离城市的乡村,使各种庄稼也收到不良影响。光化学烟雾一般在阳光强烈温度较高的夏季特别常见,夏天阳光比较强烈,光化学反应进行的较快,在高温的催化下化学反应不断进行,生成的光化学烟雾越来越多,约在3-4h后达到最大值。光化学烟雾对于环境来说有着十分恶劣的影响,光化学烟雾不仅仅影响到了人和动物以及各种植物,还对建筑物有着很大的不良影响,光化学烟雾影响了建筑物,人们的能见度大大降低,给人们出行造成了一定的影响。多讲解一些污染知识让学生们认识到环境污染问题就在我们身边,我们在学习过程中要充分利用绿色化学理念来减轻对环境的污染。学生会对各种污染问题有一定的了解,学生们对环境问题有了更深刻的理解之后,就能更加理解绿色化学的.重要意义。

  四、进行实际讲解,举出具体实际

  绿色化学在各种实验中的应用有很多,如微波实验。微波实验是在1970年的英国Harwell实验室首次应用的,此实验中首次应用微波炉处理了实验过程中产生的核废料,从此微波技术被广泛应用。有人发现在微波中进行的4-氰基酚盐与苯甲基氯的反应很快,它是普通的加热回流反应的240倍,这样更加的节约资源。这一发现引起了人们对微波技术在化学合成应用方面的兴趣。经过人们大量对于微波实验的研究发现,把微波技术应用到化学化合反应中去会比一般的加热反应进行的更快,在整个实验过程中微波技术节约了大量的能源,并且没有造成任何环境的污染。在实际的生活生产中也有好多应用到了绿色化学的理念,如孟山都公司的乙二醇胺催化项目,这项技术就是在生产中充分地应用到了绿色化学的理念。该公司生产的诺恩朵普是一种广泛使用的广谱无选择性除草剂,对环境没有特别大的不良影响。在其中起关键作用的中间体由亚胺乙二酸钠须用氨、甲醛、氢氰酸为原料合成。但是,这个合成路线有三个很严重缺点:氢氰酸剧毒;反应过程中会释放大量的热量,在实验过程中可能会产生实验失控从而造成危险污染环境等。但是在技术人员的长期研究以及实验后,孟山都公司研究出了可以将乙二醇胺用瑞尼铜催化脱氢来生成上面所说的中间反应物,这样一来减少了上述实验中的一大部分缺点,二来回收率得到了大大提高,回收率能达到95%。让同学们多了解一些有关绿色化学在生活中的应用,同学们就能在一定程度上理解绿色化学的意义,让学生们能在日常学习中应用绿色化学,让绿色化学深入人心。

  五、总结

  绿色化学在整个化学领域中是十分重要的,学校应该以正确的方式将绿色化学的观念传授给学生。当今世界都在关注环境治理问题,绿色化学理念正好符合世界的发展。学校应该培养学生的绿色化学意识,从而培养出适合学生顺应时代的发展。

  参考文献:

  [1]梁文平.唐晋当代化学的一个重要前沿———绿色化学[J].化学进展,20xx.

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