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绿色化学要求范文1
【关键词】高中化学 绿色教学 探究实践
【中图分类号】G423 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962(2012)12(a)-0042-01
随着社会的发展,科技的进步,人们生活水平也不断地提高,渐渐达到幸福的小康水平,但在我们享受这如此美妙生活的同时,环境的污染问题也随之慢慢渗透到我们的生活当中,与我们息息相关,成为我们迫不及待要面对、解决的问题,在此,探索解决问题途径的关键时期,“绿色化学”这个名词渐渐映入到人们的眼球。
1 绿色化学的概念
什么是绿色化学?绿色化学被人们广泛地称之为“环境无害化学”、“环境友好化学”或“清洁化学”。它是最近十年间发展起来的新兴名词,但一出世就被各国科学家、各类科研人员、教育人员所关注,它象征着和谐、健康、友好,其最大的闪光点就是以预防污染为出发点,随后的过程和结果都是清洁的、友好的、没有污染的。绿色化学是各国普遍接纳并积极鼓励倡导的学科,被许多国家纳入可持续性发展战略目标当中。
2 高中化学绿色教学现状
因为我国开展绿色化学时间还较短,有许多化学老师对此概念较为陌生,甚至有些持不看好怀疑的态度,因此要迅速解决此类现象的出现、发展。尽管我国对绿色化学的研究时间不是很久,钻研不是很深刻,但我们必须刻不容缓的、不辞劳苦的挑起普及绿色化学知识、宣传绿色化学理念、实施绿色化学教学策划任务的大梁。作为普及绿色化学知识和培养学生动手能力,肩负培养化学专门人才重任的化学教育机构,应该让“绿色化学”的理念和形式渗入到各各教学任务当中,彰显绿色化学21世纪素质教育风采,让学生们充分体验到绿色化学在促进科技发展、改善人们生活水平、加强人们心神健康、实现人们与世界和谐发展中的价值。
3 高中绿色化学教学模式探究与实践
我个人认为可以通过集中式、渗透式两种教学模式来对让学生充分掌握绿色化学知识进行教学课改。什么是集中式教学,可以理解为将绿色化学作为一个独立的课程进行开设,或者是选修课也或者是必修课,可根据学生的专业、内容所涉范围和难度深浅划分。例如说,就化学专业、应用化学专业、化工专业而言就可选择为必修课开课。教学的内容范围要包括绿色化学的所有知识,还必须要有一定的难度,课的内容要反映当前绿色化学发展的最新动态和最高成果。为了我国的绿色化学事业的发展、为了满足可持续性发展战略的客观要求,我们要尽其所能,最大限度的努力培养一批专业掌握绿色化学知识的人才,为祖国未来的发展做贡献。可以将与绿色化学有深入浅出联系的相关学作为选修课在学校开放,要讲述的内容主要为绿色化学的概念,渗入绿色化学思想,其内容最好不要太深,不用求全,尤其是一些学术性很强、专业范围较窄的绿色工艺、绿色技术等都不必过多介绍。更多的人掌握绿色化学的根本目的和要求是希望他们能对绿色化学概念、含义、思想、精神的掌握理解,在学习工作中借鉴这种思想,让环保意识在他们心中渐渐扎根,并能很好的利用他们进行生产发明。所谓所说的渗透式教学的含义是在现有的学科中渗透有关绿色化学的根本原理、形式意义、专业知识理念等。可以举个简单的例子,如,在当今以开展的应用化学、有机无机化学、高分子生物化学及各种专业工艺技术化学等学科中渗入关于绿色化学的有关知识。这是对已有的化学学科进行绿色化教育,如果在学习化学的初期就接受有关绿色化学的相关知识介绍,陶冶学生相关领域理解的情操,就会很容易的接受绿色化学的概念并很可能会被此吸引,对其进行掌握理解,发挥自己的主观学习能动性,对绿色化学还有崇高的热情,为以后更好的学习、运用打下坚定地基础,自然而然的融入到绿色化学的相关领域当中。
化学与我们的生活息息相关密不可分,我们的生活生产、娱乐活动、教育教学都离不开化学的踪影,社会在进步,科技在不断创新,也都与化学有着潜移默化的联系,不能再让学生还只停留在教室当中,对化学的理解停留在思想理论的深渊,应该放学生走出课堂,走进大自然,走进社会中去体验化学给我们带来的便利与危害,从中寻找绿色化学的影踪,慢慢体会绿色化学的优势,给我们生活、发展带来的效益。参加社科活动,听听专家讲座,学会实际动手操作,创造自己的劳动成果,当然最好以绿色化学为出发点,让绿色化学理念时刻在脑中浮现,深深印刻在学生心中。
绿色化学要求范文2
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。转贴于
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
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1绿色化学的概念及对化学教学的意义
1.1绿色化学的概念绿色化学是相对传统化学提出的理论,是指在化学反应过程中不产生对环境有害的化学物质,同时与反应相关的每一种化学物质或者成分都能够被利用起来,化学整个反应过程几乎是没有任何污染所以称作绿色化学。绿色化学的要求不仅是化学反应生成物被全部利用起来,不涉及任何染污及废物排放,而且反应物、催化剂也是没有任何污染性的,真正实现了化学反应全程的无污染、无排放。绿色化学将人们所有的化学知识和技术进行最有效的融合应用,将所有的化学反应进行绿色化设计,针对每一种反应材料、反应产物进行全面的污染物与有害物的再利用设计,实现了整个化学反应绿色化体系,在解决污染问题的同时还扩大了资源的使用充分度,减少了资源浪费。
1.2绿色化学对化学教学的意义高职院校承担着为社会培养实用型人才的重要任务,传统的化学教学模式仅仅能够适应传统化学工业生产需求,而对于当今社会追求绿色经济的发展趋势则无法适应,因此在高职化学教学中加入绿色化学教学是为了将来化学专业人才进入社会之后能够更适应当今的化学工业发展趋势,使学生拥有绿色化学的基本理念以及基础能力,在实际生产中将这种能力有效发挥来创造绿色经济价值。从另一角度来说,当前我国的绿色化学研究尚处于初级阶段,无论是化学工业整个行业的人才专业水平,还是与化学工业相关的科研人员数量,都存在着很大的市场空缺,因此培养绿色化学理念的专业学生也是行业的迫切需求。
2绿色化学教学发展及在高职院校中的应用现状
2.1绿色化学教学发展绿色化学教学理念在全球范围内受到关注是自2001年美国总统布什向世界各国呼吁“在教学与工业发展中加入绿色化学理念”之后开始。这一理念原本已经在国际上出现,只是尚未受到各国关注而处于极度缓慢的发展状态中。当因化学污染产生的环境问题日益严重,绿色化学的需求变得更加迫切,无论是工业国家还是非工业国家都开始投入对绿色化学课题的研究,并且将这一课题运用到教学过程中,以促进绿色化学研究的有效推进。自1998年开始美国化学会的教育部门就与其它相关的环境部门做出了联合协作的决定,他们将绿色化学教学材料编写与课程的规划列入了教育计划中,教育部门还专门针对绿色化学进行了多次高中化学教科书的修订。其中就将绿色化学的基本理论、原则和意义作为专门性教学任务进行设计,扩大了绿色化学在高中化学教学中的影响力。我国目前在绿色化学的相关研究上有极大的空缺,因此在化学教育中也较少涉及绿色化学的相关理论,除了基本的绿色化学研究不足之外,当前的化学教育模式与体系也存在着很多不完善的方面,使绿色化学在高中化学教育中的融入面临难题。绿色化学在教学中加入需要由各方力量的支持,针对目前我国的绿色化学研究水平来说除了需要由化学科研工作者进行深入理论与实践研究之外,还需要有国家环保事业的共同支持,而如果再将其渗入到高职化学教育中则又需要教育部与政府的支持。只有当绿色化学建立起相对完整的理论体系,并且研究达到一定深度时才能将其作为教学手段与具体的教学活动结合起来。目前不仅是国内,纵观全面的环境形势都处于一个非常紧张的状态,各种污染类型时刻在制造着不同程度的污染物,同时由于人们在经济为第一目的的长期发展过程中对地球资源与能源的大量开发,全球资源紧张形势也是当今重要的时代问题。绿色化学理论能够很好缓解资源紧张及环境污染问题,因此即是未来化学工业发展的主要方向,也是人们寻求缓解资源与环境问题的重要途径。
2.2高职院校绿色化学教学应用现状目前我国的高职院校对绿色化学教学内容的涉及率几乎为零,大部分高职院校在化学教学中没有任何绿色化学意识,甚至有许多化学教师也从未认识和了解过绿色化学的相关理论。长期处于传统化学教学模式下的我国的高职化学教育尤其对绿色化学教学有着非常迫切的应用需求,而我国的教育环境暂时又不具备将绿色化学教育全面落实到化学课程中的条件。所以就需要教师对课程和教学方式进行调整,认识并学习绿色化学的基本原则与意义,在教学过程中加入绿色化学理念,使这种优秀、先进的化学理论能够被更大范围地普及,为未来我国绿色化学研究水平的有效提高提供支持。
3高职化学教学渗入绿色化学教学方法的途径
3.1加强对绿色化学教学的重视作为化学教学课堂的主导者化学教师应当能够对绿色化学的理论进行全面深入的了解和学习,掌握了基本的绿色化学原则和理论之后再将其进行具体教学方式的改变,从而实现绿色化学教学与高职化学课堂教学的融合。教师认识绿色化学需要从其最基本的价值和意义入手,全面掌握绿色化学的现实意义和在可持续性发展中的作用,然后再深入了解具体的绿色化学知识,扩展自身对绿色化学的眼界,强化认识。教师需要对自身已经掌握的绿色化学相关理论进行整理、宣传和推广,宣传与推广的对象不仅是在课堂上对学生进行理论教学,还包括在化学教师交流活动中、在化学行业研究讨论会上等。只要是能够进行创新思想交流的场合就将绿色化学的影响扩大到这个场合中。最后,重视对学生绿色化学理念的培养,自身首先应当有清晰的理论思路,同时对绿色化学有足够的重视,然后才可能在具体教学活动中加入绿色化学的教学元素。
3.2编写绿色化学专用教材绿色化学是一个专门性学科,其研究对象有着极大的共性,因此如果能够将其以专用教材的形式进行普及,对于绿色化学教学以及学科的发展都有着非常关键的推动意义。编写的专门针对绿色化学的教材需要做到最基本的两点要求:一是对传统化学反应式进行优化,向绿色化学的标准靠拢;二是对绿色化学进行系统整理,使之成为一个完整的学科体系。从第一点要求来说,要实现这个目标具有较大的可实施性。例如对于工业化学中硫酸的制作有多种方法可以实现,工业硫酸的生产一般是通过接触法来实现的,这一反应中首先大量的废物、废气,根据绿色化学的理论对废物、废气进行再次利用使其转化为可被其它化学工业利用的原料,就实现了绿色化学的目标,硫铁矿在燃烧过程中产生的废渣由于含有丰富的铁元素,如果按传统的处理方法不进行再利用必然会造成资源的浪费,而以此作为炼铁原料进行回收利用,既避免了废物污染又提高了资源利用率。接触法制硫酸产生的废气含有SO2,是一种有害的环境污染气体,如果将其与石灰乳或者氨水接触进行反应,就能够产生具有利用价值的石膏或亚硫酸铵。这就是绿色化学原则的表现,既避免了化学工业生产产生的废物、废气污染,又将其利用转变为其它工业原料或材料,实现了资源利用率的提高,而且也有效控制了对环境的污染。从第二点要求来说。绿色化学专用教材应当有完整的学科体系,因为高职化学教学需要以此来作为学生全面学习和认识绿色化学的基础,所以在教学编写时应当对绿色化学进行全面系统的理论和资源整理,从基本的基础理论入手对绿色化学的理论、实践研究、应用价值、化学原理等进行有效的梳理,以发挥在教学过程的实用性价值。
3.3优化实验教学方式将绿色化学的理念运用于实验教学中是实现绿色化学教学效果有效提升的重要手段。对于化学教学来说实验教学方式本身就有着非常关键的教学意义,也是最利于学生深入接触化学理论和现实意义的有效手段,绿色化学所关注的对工业化学反应过程的绿化和优化基本上都是基于化学实验手段实现的,所以实验教学中渗入绿色化学的理念是一项非常重要的教学改革途径。首先开发微型实验。在许多重要的化学实验中其用到的化学试剂是具有一定污染性或毒性的,对这种实验进行微型开发,运用更少的原料和更小的反应规模来说明化学原理,既实现了教学目的,也减少了反应产生的污染。这种具有污染性和危险性的化学实验在高职化学课程中是非常普遍的,例如氯气的取用过程如果一旦发生泄漏就会对人体造成伤害,同时还会污染环境,微型实验就是减小氯气的取用量,设计小规模的实验选择用针管来取用就能够有效避免因此产生的污染问题。
4结束语
绿色化学要求范文4
[关键词]中学化学教学 绿色化学
[中图分类号]G421 [文献标识码]A [文章编号]1006-5962(2012)03(a)-0052-01
绿色化学是21世纪化学发展的方向,当前,世界各国都在进行绿色化学的研究,并注重绿色化学的发展与教育。我国也对绿色化学教育及其研究问题非常重视,在新课程中强调:“要培养适应21世纪科学技术和社会可持续发展需要的高素质人才,让学生在中学阶段就能深刻地认识到科学、技术和社会之间的相互关系,树立可持续发展的思想。”而这也恰恰成为人们生活中的一种理念。绿色化学(Green Chemistry)又被称为“对环境更友善的化学”。是人类与自然界生物和谐相处的化学,而这也成为21世纪化学教育与化学方展的主题与方向。
1 教材内容中所涉及的绿色化学知识内容
中学化学中涉及到以下三个方面的绿色化学知识:(1)节省资源,提高原料转化率和利用率。例如在合成氨工业、硝酸工业、接触法制硫酸、联合制碱法等工艺流程中采取循环操作,体现了绿色化学中节省资源的基本原理。(2)化工生产中尾气回收及转化方法和处理装置以防止或减少环境污染。例如,氨氧化法制硝酸、接触法制硫酸、炼钢、炼铁等均介绍了尾气处理或尾气吸收装置。这些体现了绿色化学中强调的对环境更良性的生产方式的要求。(3)新教材中涉及的化工生产设计新的化学反应条件,降低对人类健康和环境的危害,减少废弃物的产生和排放。例如,教材中介绍了无氰电镀,由乙炔制乙醛工业生产中使用非汞催化剂的原因等均体现了绿色化学内涵。
2 中学化学教学中绿色化学教育的体现
如何将绿色化学的新观点、新思想深入浅出地向中学生传播,如何在中学化学教学过程中体现绿色化学思想,在潜移默化中对学生进行绿色化学观点的教育,下面的一些做法可以作参考。
2.1 在实验教学中贯彻绿色化学理念
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。为了适应绿色化学的要求,中学化学实验必须进行改革。(1)减量,大力推行微型实验应对常见实验仪器进行微缩,对常用试剂应给出限量,实验中除了使用已研制成功的井穴板等微型仪器,还可以把容量瓶、烧瓶、启普发生器等仪器微型化。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。(2)努力减少实验对玻璃仪器的依赖性应努力改革实验方式,减少实验对玻璃仪器的依赖性。有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板上进行,如指示剂与酸或碱作用实验、Fe3+的显色实验等。有些定性实验可放在滤纸上完成,如电解饱和食盐水、检验醛基存在等。(3)现行化学课本中有些实验操作时依然存在危险,需要进行删改。例如考虑到硝基苯及苯的毒性,可以删去硝基苯、溴苯制备实验;(4)妥善处理化学实验的废弃物每次实验完成后,教师应要求学生将实验的废弃物分类回收,集中处理。通常实验室的废弃物由实验室的老师来处理,这种做法的弊端在于不利于培养学生的环保意识,如果将一些学生能够处理的废弃物交由学生自己处理,将实验教学与培养学生的环保意识有机结合起来,则可收到良好的绿色化学教育效果。(5)利用计算机多媒体系统进行模拟实验对于有些需要使用昂贵试剂、容易引起爆炸,或必须采用有毒、有害的试剂(如苯、苯酚、重金属等),并在整个实验中排放较多有毒气体、有毒废水,且对环境造成较大破坏的实验,可采用计算机多媒体系统进行仿真实验或播放实验录像,避免环境污染以及对师生身体健康的影响。
2.2 深入挖掘教材中的绿色化学知识
中学教科书中有许多与绿色化学相关的内容,如闻气体的方法、氯气的毒性、氯气用于自来水消毒的利弊、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染、能源的合理开发与利用、废电池对环境的污染等,它们都包含绿色化学的知识。教师只要在备课时充分挖掘和思考教材内容所体现出来的绿色思想,在课堂上就能够适宜地体现绿色化学原则,并与学生共同探讨,一定会激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,让学生感受到绿色化学就在自己身边。
2.3 宣传和使用环境友好产品
教师在化学课堂上可以利用合适的时机,向学生宣传不使用难降解的一次性饭盒,少使用塑料袋,不乱扔废旧电池等,向学生介绍重大的绿色化学研究成果,如醇化汽油、环境友好柴油以及绿色环保筷子;要求学生留意生活中具有绿色环保标志的产品,如绿色电冰箱、无磷洗衣粉、绿色空调器、太阳能热水器等。还可以鼓励大家多骑自行车、乘坐公共汽车或地铁,少用机动车。这样,久而久之,在学生心里就会留下绿色化学的烙印,形成自觉保护环境,使用环保产品的习惯和品德。
2.4 考试与作业习题中渗透绿色化学思想
考试与作业习题是化学教学中一个重要的组成部分,而这其中也蕴含着丰富的绿色化学内容,考试与作业习题不仅可以开发学生的智力与思维,还能使学生在考试与作业习题中了解科技动态,学以致用,培养良好的科学态度。例如在讲“金属的化学性质”时,插入铝对人体的危害与应用、金属矿物的合理开发利用等内容的考试与作业习题,是学生在学习之余了解化学与生态的关系,融合“绿色化学”于考试与作业习题中,使学生更深入了解绿色化学的重要性。
参考文献
[1]魏美薇.寓绿色化学于中学化学教育[J].才智,2011,08,23.
[2]鱼维浩.论中学化学教育中的绿色化学教育[J].成功(教育),2011.06:08.
[3]汪朝阳主编.绿色化学通用教程[M].中国纺织出版社,2007,4.
绿色化学要求范文5
关键词:中学 化学教育 绿色化学
随着人口的急剧增加,资源消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越显突出与尖锐,环境污染与气候异常越来越突出,环保问题已成为经济与社会发展的重要问题之一[1]。为适应绿色化学与可持续发展的思想,化学教师担负着重要的责任。因此,化学教师在中学化学教学中应渗透绿色化学的思想和理念,给学生讲解绿色化学的基本内涵,在实验教学中体现绿色化学的观念,在潜移默化中对学生进行绿色化学观点的教育,使绿色化学的思想、要求与现行教材、教学、化学实验融合在一起,使学生树立牢固的绿色化学理念和环保意识。
一、建立绿色化学的思维方式
化学是一把双刃剑,在给人类创造财富的同时,给人类也带来了危难。
化学工作者在研究过程中合成出新产品、新材料,但也不可避免地生产一些未知物质,这些物质不可避免地给环境造成危害,并威胁着人类的生存。为寻找一条既不破坏环境,又不危害人类生存的可持续发展道路,1991年“绿色化学”由美国化学会首次提出,并成为美国环境保护署的中心口号,从而确立了绿色化学的重要地位[2]。
绿色化学是设计研究没有或尽可能小的环境副作用的、并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程,是开发以“原子经济”为基本原则的新化学反应,也是改进现有化学工业,减少和消除污染,实现污染预防的化学过程[3]。
二、绿色化学在中学化学教育中的渗透
化学教育是培养高素质人才的一个重要组成部分,它的目标主要是普及化学知识和能力的培养。中学化学教育是普及化学知识的开始阶段,如何把绿色化学、绿色意识融合在化学教育过程中,使绿色化学成为21世纪化学教育的重要组成部分,对化学工作者来说是一个新的挑战[4-5]。在化学教育过程中,为实现绿色化学教育,将主要从教材、教师、化学实验三个方面进行探讨。
(一)在教学过程中渗透绿色化学的理念
化学教师在教学活动中起主导作用,因此教师观念更新,具备了绿色意识才会产生积极的行为效果。我国化学教育中存在着思维僵化的问题,许多教师从毕业开始教学,虽然科学不断的发展变化,但教师仍然以老的观念,老的模式教学生,这又如何能够作到绿色化学教育呢?[6]所以,现在化学教师的进修日益显得重要,要加强教师队伍的培养,才有可能使化学教育更加服务社会。
教师作为教育中知识的传授者,担负着普及、宣传化学知识的使命;并且教师即教育研究者,还应该进行教学科研,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,并且要经常了解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,例如:历年世界环境日的主题,近段时间本地区、我国或世界上所出现的环境问题。在备课时,尽量设计好有关实验的内容、方法,对涉及环境问题的实验要注意对学生环境意识的培养,如“原电池原理及其应用” 的教学中指出了化学电源产生的负面影响,并倡导回收旧电池,减少污染[7]。
(二)在实验教学及学生实验中引入绿色化学的理念
化学是一门以实验为基础的科学,实验是化学教学的关键,而实验教学是影响学生环境意识的首要手段。因此,在实验教学中要尽可能体现绿色化学实验的新理念、新要求,节能、环保、循环利用。在现行的初高中教材中一半以上的知识是通过实验引入的[10-11],但是在设计实验的时候却很少关注到绿色教育问题。而仅在制取Cl2装置中用NaOH溶液作为尾气吸收剂,其效果也不太理想;在一些实验的设计中,只重视操作方便、装置简单、现象明显,但却很少从综合的角度或从环境污染的角度设计实验,并在实验中渗透绿色化学的理念绿。
第二,研究最佳实验条件,控制试剂用量,努力实现实验的微型化,并注意节约能源,合理设计实验装置,不仅能给让学生感受到实验的乐趣,在实验中更好地掌握理论知识;更让他们意识绿色化学的重要性。如碘的受热与冷却,该实验就体现了“减量、重复使用”的绿色化学要求。
第三,改进和设计实验符合绿色化要求的尾气吸收装置,对实验产物进行无害化处理,鼓励学生进行绿色化实验探索,增强学生的绿色意识。如CO还原CuO的实验改进,对尾气的处理,增强了学生的环保意识,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。可以用如下图所示装置演示,这样既防止了CO对环境造成不良影响,又节约了能源。
总之,绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子,具有“原子经济性”,它既能够充分利用资源,又能够实现防止污染。作为化学工作者应在中学化学教学及化学实验中渗透绿色化学的思想,使学生树立牢固绿色化学的理念和环保意识。
参考文献
[1] 马光等.环境与可持续发展导论.[M].上海:科学出版社,2006:308-312.
[2] 沈玉龙.绿色化学.[M].北京:中国环境科学出版社,2004:1-5.
绿色化学要求范文6
【关键词】 绿色化学;绿色化学实验;绿色化学意识
【Abstract】 Based on the domestic and international green chemistry analysis, summarize the experimental teaching of trace chemical experiment, green chemistry experiment operating requirements, green chemical instruments and medicines and information technology in the research and application of green chemistry experiment, training students' consciousness of green chemistry.
【Key Words】 green chemistry, green chemistry green chemistry consciousness
【中图分类号】G63.23 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)32-0-01
一、引言
突破传统的化学实验方法,绿色化学已成为世界各国普遍接受并大力提倡、实施的人类、自然环境等可持续发展战略方针的重要组成部分[1]。
二、绿色化学国内外现状分析
1990年,美国国会通过《污染防治条例》;1996年由美国环保署P.T.Anastas等编写的《绿色化学》丛书陆续出版;1998年,美国正式启动"绿色化学"计划;1999年1月,英国皇家化学会主办的国际性杂志《绿色化学》创刊;2001年秋季开始美国波士顿Massachusetts大学开始设立绿色化学博士学位[2]。1993年,中国政府制定了《中国21世纪议程一一中国21世纪人口、环境与发展白皮书》;1995年,中国科学院化学部组织《绿色化学与技术一一推进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活动;1997年5月,中国以"可持续发展问题对科学的挑战一一绿色化学"在北京举行;首都师范大学专门编著了《环境与绿色化学》一书于2005年1月由清华大学出版社出版[3];2007年8月由清华大学出版社出版,完成了《环境与绿色化学》配套教材的建设[4]。
三、培养绿色化学意识是实现绿色化学的基础
1、绿色化学含义
绿色化学,又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,是指在化学品的设计、生产和应用中消除或减少有毒有害物质的使用和产生,设计研究没有或只有尽可能少的环境副作用、在技术上和经济上可行的产品和化学过程,是在始端实现污染预防的科学手段[5]。
2、培养学生的绿色化学意识
教师具有丰富的绿色化学知识并采取有效的行动,例如:在实验室张贴绿色化学标语,鲜明提出绿色化学的口号,在教学中强调12项基本原则[6],潜移默化地去感染学生。
三、实施绿色化学教育
3.1绿色从微量实验开始
关于微型实验、绿色化学与微型实验己有大量文献报道[7],国内有关微型化学实验的研究成果也陆续出版[8~10],微型实验具有仪器装置微型化和试剂少量化两个基本特点,操作方便,节约药品, 减少污染,代表了绿色实验发展的方向[11]。是一种以尽可能少的试剂来获取所需化学信息的实验原理和技术,其试剂用量是对应的常规实验的0.1%~10%[12]。如利用试管代替烧杯进行水中花园实验,节约了试剂(原方法试剂用量的1/20) 实验效果明显安全材料易得[13]。因此,既节省了药品,又使得产生的“三废”大大减少,基本解决了实验室的污染问题[14]。
3.2 绿色实验基本操作
有些学生实验设备动手能力较差,不能按实验要求操作,如:SO2、溴苯、硝基苯等有毒,制备和性质实验特别强调规范操作;如:不能向燃着的酒精灯添加酒精;如:乙烯、乙炔、CH4等点燃前要验纯,降低事故发生率,节约药品,减少污染严格遵守实验操作规则。
3.3选择绿色药品及仪器
选用对环境友好的原料、催化剂等实验药品。例如:在乙酸乙酯制备实验中,常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反应多、过程复杂、收率低、废酸污染等不足,可依据实验原理,选用 PW12 / SiO2 绿色催化剂取代浓硫酸,催化合成乙酸乙酯[15]。白磷毒性大,燃烧产物五氧化二磷对环境污染也较严重,改用 Mg2S i水解产生的 SH i 4在水面上自燃代替白磷,整个实验安全无毒无污染,符合绿色实验要求[16]。
3.4 绿色处理废液和剩余药品
在化学实验教学中,把用过的酸类、碱类、盐类等各种废液应分类倒入各自的回收容器内,可采取中和、分解、吸收、燃烧、回收循环利用等方法处理废弃物。例如:在实验室制取氯气时,采用向上排气法收集氯气,并把多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收。保证了化学实验末端绿色化,使学生受到良好的绿色化学教育。
3.5绿色实验设计方案
从实验技术、方法、仪器等方面进行重新设计,实验产物或中间产物循环使用多种操作有机组合,如:乙醇系列实验:工业酒精 95%的乙醇- 乙酸乙酯- 乙酸乙酯皂化反应速率常数测定及乙酸乙酯-乙酰乙酸乙酯-苯甲酰乙酰乙酸乙酯,乙酰水杨酸系列[17]。如:次氯酸钠、氯酸钾的制取和氯气的氧化性实验连到一起做,不仅节约了时间、药品,而且基本上闻不到氯气、氯化氢的气味,环保效果好[18]。
3.6 信息技术代替传统实验
对于实验中排放较多的有毒气体、有毒废水,特别适合演示实验。如胶体的电泳:硫化氢的性质制取Co、So2、CL2等毒性实验,氢气还原氧化铜时先加热后通氢气,将水加入浓硫酸以稀释浓硫酸)用启普发生器制取乙炔等[19]。利用信息技术对实验反应过程进行仿真,既有助于学生理解,又减少了三废污染。
总之,绿色化学是全体化学教育工作者必须研究和解决的课题。把绿色化学的新理念、新方法和新技术落到实处,实现绿色家园伟大的中国梦想。
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