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绿色化学范文1
随着21世纪环境污染问题的加重,绿色化学被提出,绿色化学也叫环境友好化学,它是从源头上阻止污染的新兴学科。美国在1996年设立了总统绿色化学挑战奖,以此来奖励那些在减少化学污染方面取得成就的人;1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。绿色化学确实应该提倡,它是我们通向美好生活的必经之路。
绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显著有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。
一、绿色原料
绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了本文由收集整理化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。
目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。
二、绿色溶剂
造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。
正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。
三、绿色催化剂
1836年瑞典化学家berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。
绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。
四、绿色食品添加剂
我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。
海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。
琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,
转贴于
它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。
五、绿色农药
农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。
绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。
六、绿色化学品
我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。
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关键词:绿色化学;研究发展;环境保护;应用
1、绿色化学的基本概念
绿色化学是利用化学原理来防止污染的一门学科,也称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,在绿色化学基础上发展起来的技术称为绿色技术、环境友好技术或清洁生产技术。绿色化学的化学反应过程,实现“零”排放,不产生污染。绿色化学对生产过程来说,包括节约原材料和能源、淘汰有毒原料、减降废物的数量和毒性。 绿色化学通过改变化学品或生产过程的内在本质,来减少或消除有害物质的使用或产生,是非常科学的,是化学工业可持续发展的基础。
2、绿色化学的原则
绿色化学经过先驱者10多年的研究与探索,总结出了绿色化学的一些理论和原则,为绿色化学的今后研究工作奠定了墓础。P.T .A nastas和J.C. W aner提出的12条绿色化学的原则目前为国际化学界所公认,它反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,同时也指明了未来发展绿色化学的方向。
3、绿色化学主要研究内容
绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的,具体包括:新合成方法和路线的研究,特别是新型催化剂和催化过程的研究;新化学原料的研究,包括生物质资源的沽净转化和综合利用;新反应条件及过程的研究,包括对超临界流体、环境无害的介质等的研究;绿色产品的设计和研制的研究。
4、绿色化学的主要研究对象
4.1 原料的绿色化
现有的化工生产中,仍有不少产品在生产过程中使用着剧毒原料。为了确保环境安全和人类的健康,寻找无毒、无害的原料来生产人类所需的化工产品,是十分必要的。
4.2 化学反应的绿色化
提高化学反应效率符合化学反应绿色化的要求,化学反应的绿色化包括 (1)原子经济性。即最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放,减少环境污染。 (2)反应的选择性。化学反应的选择性包括位置选择性、化学选择性和立体选择性。
4.3 产品的绿色化
产品的绿色化是绿色化学的关键部分,其实质就是大力研制并且提供人身更安全的环境友好型化工产品,如新的海洋生物防垢剂、THPS杀菌剂、灭火制冷剂、二酰基肼杀虫剂等。可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料、CFCs替代物等等都是很有发展前景的绿色产品,随着技术的进步,越来越多的产品将会取代原来的对环境有害的产品。
4.4 催化剂的绿色化
目前在许多化学反应和化学工艺中,常采用对设备腐蚀较大,污染环境、危害人体健康和社会安全的化学原材料作为催化剂,目前围绕催化剂的绿色化展开的研究主要有:仿酶催化剂、固体酸催化、水溶性有机金属配合催化剂及多相催化体系。
4.5 溶剂的绿色化
溶剂在化学品生产过程中,广泛的用做反应分离的介质或用做清洗剂。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC),其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成,有的会引起水源污染。
4.6 化学设计的绿色化
化学设计的绿色化是利用计算机进行辅助的绿色化学设计。其做法是:首先建立一个尽可能全的化学反应的资料库,利用计算机进行可能的化学反应的组合;其次确定目标产物和可能采用的原料;第三让计算机找出能生产目标产物的反应及所需原料,第四以上一步的原料为目标产物再做搜寻,找出该目标产物的合成反应原料,直到得出预定的原料;最后比较各条可能的反应路线的经济技术性及环境效应,从中选出最佳途径。
4.7 合成技术的绿色化
合成技术的绿色化是近年来发展起来的,其宗旨是要减少有毒有害物质的使用,该技术采用一些特别的非传统的化学方法,获得多种环境效果,改善产品的选择性,降低单位产品的能耗。其中电化学发是新世纪洁净技术的重要方法,该方法在化学反应中无需使用有毒有害试剂,而且还可以使反应在常温、常压下进行,所以,电化学方法在洁净合成中个有独特的魅力。
5、绿色化学的新技术和新工艺
5.1 催化技术
催化剂,不仅可以加速反应的过程,极大地改善化学反应的选择性和提高转化率,提高产品质量、降低成本,而且能从根本上减少或消除副产物的产生,减少污染,最大限度地利用各种资源,保护生态环境,这是绿色化学研究所追求的目标。
5.2 生物技术
生物技术被认为是21世纪最具有发展潜力的产业之一,是当代科学的高新技术,生物技术在医药、食品、能源、冶金、化工、精细化学品的制造等方面具有广泛的应用。它的最大特点在于能充分利用生物质资源,节约能源,易于实现清洁生产,而且可以实现一般化工技术难以实现的化工过程。生物技术主要包括:基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程。
5.3 超声技术
超声技术,即声化学,它是声学和化学的交叉渗透而产生的一门新兴交叉学科。声化学能改变反应的进程,提高反应的选择性,增加化学反应的速率和产率,降低能耗和较少废物的排放,因此声化学技术作为一种安全无害的“绿色技术”,在合成化学中具有广泛的应用。
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一、 在课堂教学中渗透绿色理念
高中化学教材包含很有与环境保护相关的内容,课堂教学中当将受到如水资源的利用和保护、化肥农药污染、温室效应、氟利昂对臭氧的破坏、酸雨的危害与防治、白色污染、赤潮与水华、光化学烟雾等内容时,教学中可以渗透绿色理念,让学生了解其形成过程及危害,注重强调人类生存发展与环境的密切联系,让学生认识到为了人类的可持续发展,保护环境、倡导绿色理念非常重要且迫在眉睫,从而提高对环境污染的重视度.如教学重要金属时,要让学生了解金属在人类文明、科学的发展中做出了重要贡献,但也对环境带来了污染.金属污染的原因在于重金属及其化合物,重金属应用比较广泛,涉及到各行各业,使得水环境中渗透了多样的重金属污染物,多是采矿、冶炼等工业排放出的废渣、废液.重金属在自然环境中难以转化,会在食物链中积少成多,在动植物体内的含量越来越大,再进入到人体,从而危害人体健康,成为危害人类的污染物之一.同时,教学中教师课堂教学中也可以将绿色理念渗透到化学史中讲解,让学生深入了解一些化学工业的优缺点,如侯德榜制碱法,可以借助多媒体让学生观看侯氏制碱法的流程,让学生了解侯氏制碱法减少了CaO原料,生成物中也少了一种废物CaCl2,多出了一种产品NH4Cl,这可以用作氮肥的原料,从而极大的改善了生产环境,使原料得到了充分有效的利用,与绿色化学倡导的过程和终端的零污染、零排放观念相符合.
二、 通过化学实验进行“绿色”教育
化学是一门以实验为基础的学科,高中化学教材中涉及到很多实验,实验教学与绿色化学理念有着直接、紧密的联系,化学实验教学中教师要注重环保教育,让学生意识到保护环境、人人有责.因此,化学实验教学中要体现绿色化学的要求,无污染、省资源、多利用、无废物等.首先,妥善处理实验中产生的有害物质.如做“氯气与氢氧化钠制漂白液”实验时,会产生有毒尾气,如果不做集中处理,会污染实验室空气,影响师生健康.所以要尽量将污染物减少到最低程度,用一些简单的方法处理这些尾气,消除学生对化学实验的恐惧心理.最简单的方法就是点燃或者利用试剂除去.其次,化学实验时教师可以想法改进化学实验装置,尽可能减少药品的使用量,减少有害气体的排放.如果条件充足 还可以购买一些微型化学实验器材,这样不仅能节约用量,还能减少有害物质产生,减少环境污染.如“铜与浓硝酸反应”实验中,可以用注射器代替试管进行试验:一支10 ml的注射器,筒内装入0.04 g铜屑,推上活塞再吸入0.1 ml的浓硝酸,让学生观看实验现象,等反应完毕后将注射器中的液体排入废液瓶中,针筒内再吸入空气,会发现无色气体变成红棕色.这样改进实验装置是全封闭的,效果好,还能减少药品使用量,防止有害气体NO2泄漏污染空气.微型化学实验是进行绿色化学的一种重要方法,这种实验有点多,在国内外得到了广泛应用.微型实验能大大降低药品使用量,降低实验排废量,缩短实验时间,增强实验安全性,减少对环境的污染.再次,妥善处理实验后的废弃物,尽可能再回收利用,不能再利用的要分类回收、清理.总之,化学实验中对学生进行绿色教育是非常有效的,能使学生直接面对污染,有助于培养绿色意识.
三、 借助多样化教学方法培养绿色意识高中生的思想趋向成熟,知识更为系统、广泛,探究意识强.因此化学教学中教师可以结合学生实际和教学内容,采用多样化的教学方式激发学生的学习兴趣,提高教学效果.如教学“臭氧层的破坏与保护”内容时,如果只是理论讲述,学生会激不起兴趣,打不起精神.对这部分内容教师可以充分发挥多媒体的作用,让学生观看录像,从而引导学生全面的理解相关知识,调动学生学习的积极性.再如教学“二氧化硫的毒性”、“酸雨的危害”时,可以搜集一些典型的图片让学生观看,加深学生印象,从而渗透绿色化学思想.教学“Al的工业制法”时,可以带领学生参观本地的铝厂,了解铝的生产原料、流程及有关的污水处理等.这样采用多样化的教学方式,不仅能激发学生的探究欲,还能让学生意识到污染的危害,加强绿色意识.
四、 结合化学试题形成绿色思维
绿色化学理念兴起后,成为经济可持续发展的必由之路,这方面内容也成为高考的热点之一.1988年环保试题出现后,一直是高考试题常见的现象,如臭氧、酸雨、光化学烟雾等知识.因此,教师要结合化学试题的导向作用,结合生活实际编制一些环保问题让学生尝试,教育学生不管使用任何物质都要树立绿色环保理念,不仅让学生养成绿色意识,还要进行绿色思维训练,自然的形成绿色思维.
五、 利用课外活动强化绿色教育
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关键词:绿色化学; 环境保护; 可持续发展; 绿色能源
当今时代,人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、行,都离不开化学。同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。因此,可循环利用、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。
我们都知道,随着工业化的大范围普及,环境污染问题已经到了不能再忽略的地步了。尤其我们发展中国家,化工生产需求很大,而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其他发达国家。这对我们的经济建设造成了巨大的负面影响。如何正确、有效地解决这个问题,是每一个中国人的责任。
其实,实现可持续发展是战略已成为世界许多国家指导经济,社会发展的总体战略,即经济的发展必须和人口、环境、资源统筹考虑。1987年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原则是:“今天的人类不应以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要。”可持续发展的核心思想是在经济发展的同时,注意保护资源和改善环境,合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础。环境对发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致,而合理的发展又为治理环境提供了更多的技术和资金。
一、强化绿色化学意识
绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学,它需将绿色化学思想贯穿于化学始终,使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。
二、快速有效的筛选
在化合物的筛选过程中,可以应用组合化学技术,对不同的分子结构单元进行组合合成,得到成千上万个产物以满足下一步高通量筛选系统(hts)的需要,目前通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供hts筛选之用。首先建立一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库,然后再确定目标产物后,第一步找出一切可以产生目标产物的反应;第二步把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应,依次类推下去,直到得出一些反应路线正好使用我们预定的原料。在搜索过程中,计算机按我们制定的评估方法自动地比较可能的反应途径,随时排除不适合的,以便最终找到廉价、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳途径。所以,将组合化学技术和计算机辅助设计技术应用到化学合成中,是一种经济、快速的策略,为绿色化学的实现提供了极大的可能性。
三、开发绿色反应,提高原子利用率
在化学合成特别是有机合成中,减少废物的关键是提高选择性问题,即选择最佳反应途径,使反应物原子尽可能多地转化为产物原子,最大限度地减少副产物,才会真正减少废物的生成。对于大宗基本有机原料的生产来说,选择原子经济反应十分重要。sd-chemieinc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线:固体氧化物催化剂合成的无废水工艺,事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放,并且没有或很少nox释放。同时,新合成路线大大减少了水和能量的消耗。由此可见,对于已在工业上应用的原子经济反应,也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究并加以改进。
四、采用无毒无害的原料
为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性,在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全,需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。在代替剧毒氢氰酸原料方面,monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发,经过催化脱氢,开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺,改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线,避免了使用剧毒氢氰酸原料。flexsys americal.p.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-adpa过程中,开发了一个新的环境友好路线――使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应,替代了传统的氯化反应,不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理,也大大减少了废物的排放。
五、利用可再生的资源合成化学品
生物质是可再生性资源,利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力,是保护环境的一个长远的发展方向。frost报道以葡萄糖为原料,通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展。由于苯是己知的治癌物质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标。
六、开发和生产绿色产品
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1绿色化学思想概述
1.1绿色化学思想的含义:
绿色化学一词最早来源于美国,主张化学研究应用与环境的友好化发展。绿色化学思想则是希望在进行化学研究或者化工生产时能够减少污染物、提高回收利用率,降低化学工作对环境造成的不利影响,重点强调了预防化学污染而不是事后处理污染的重要性。绿色化学思想在地球环境问题日益严重之后得到了广泛的认可的传播,绿色化学思想也就此传入不同的国家和地区,渗透到不同的领域,例如化工生产领域、化学教育领域等。我国在引入绿色化学思想之后,在各方面都很重视绿色化学思想的应用,尤其是在高中化学教学中更强调了绿色化学思想的重要性。
1.2绿色化学思想的特点:
绿色化学思想尽管在不同领域应用时有着不同的表现形式,但是其本质思想并没有改变,应用时也能够体现出一些共同的特征,这些特征是绿色化学思想的具体表现,主要有以下几点:第一,使用绿色的原材料。化学教学和应用都需要用到许多化学药品、试剂等,这些药品、试剂的生产应该尽量选用绿色的原材料,从源头上减少污染。第二,减少污染物排放。使用大量的化学试剂就必然存在会造成污染的物质,因此绝对不能随意丢弃化学实验或化工生产后的废弃物。第三,提高回收利用率。有许多化学用品在使用之后是能够通过其他的化学反应进行回收利用的,这样能够有效减少污染,节约资源。
2绿色化学思想在高中化学理论教学中的应用
2.1通过绿色化学思想渗透加强环保意识培养:
我国环保事业的发展需要下一代来继承,对于高中生的环保思想的培养更是重要。因此,绿色化学思想在高中化学理论教学中最主要的应用之一就是加强对学生的环保意识的培养。学生通过了解绿色化学思想和绿色化学实践知识,能够在学习过程中养成良好的思想风格,考虑到环保条件。通过这种渗透的思想教育逐步提高对学生环保意识的养成。
2.2实现科学理论教学与素质培养的结合:
绿色化学思想在高中化学教学中不仅仅是作为教学指导思想,更是可以将理论教育与素质教育结合起来,培养学生的综合素质。例如,学生在学习煤、石油等自然资源,除了能够了解其化学特性以及相关化学反应之外,还能够联系当前能源使用现状进行思考,了解节约能源的重要性,培养学生对人与自然关系的思考。通过绿色化学思想的应用,能够使得学生建立更加高层次的思想水平,提高综合素质。
3绿色化学思想在高中化学实验教学中的应用
高中化学是一门实验教学,学生通过实验更好地掌握化学知识,同时,实验教学也是绿色化学思想在教学中应用的具体体现,按照绿色化学思想的指导对高中化学实验进行改造或改善,能够直接地让学生感受到绿色化学思想的重要作用。
3.1减小实验规模:
高中化学实验教学应该加强微型化发展,即尽可能选择更少的试剂、更少的资源进行实验教学。这是绿色化学思想的一种具体应用体现,通过将化学实验微型化,在保证学生掌握实验方法的基础上可以更好地做到节约化学资源、提高教学效率。减小实验规模并不是说轻视实验教学,反而是要将有限的实验资源尽可能高效地利用起来,不仅体现了绿色化学思想,也能够帮助教学。
3.2对实验进行绿色化改造:
高中化学教学实验有的可能会产生一些污染甚至是有毒物质,除了学生需要了解某些试剂的化学性质和特点以外,老师可以指导学生对实验进行合理的绿色化改造。例如,在“自燃”这一化学实验中,以前进行演示实验采用的是白磷和二氧化硫这两种试剂,这两种试剂本身就属于有毒试剂,同时在进行实验后会产生一种叫做五氧化二硫的环境污染物。后来在绿色化学思想倡导下,高中化学教材实验普遍都对这个实验所使用的试剂进行了改变,采用无毒的镁粉和石英粉末,这两种物质反应后会产生硅化镁,再与水反应后会产生SiH4气体,这种气体在与空气接触后就可以出现自燃现象。这样将实验改造后,可以减少对有毒试剂的使用,并且减少污染物的排放。在实际的化学实验教学中,除了教材上已经进行过改造的实验,老师还可以带领学生进一步思考和探索实验的改善方法,这样不仅能够提高实验教学效率,更能加强学生对于绿色化学思想的理解。
3.3学习实验物品处理:
高中化学实验教学往往只重视实验本身,而忽视了对于实验物品的处理,在绿色化学思想的指导下,学生有必要了解如何对实验物品进行处理。例如实验反应物的分类处理,要考虑剩余的反应物是否能够重新使用;对于实验的生成物,要考虑是否有毒、是否有污染,生成物是否能够进行回收利用,如果不需要了应该用怎样的方式进行处理再丢弃;最后还应该考虑实验使用的器材,例如试管、烧杯等的清洁,防止有毒反应物遗留。这样的实验物品处理的教学既能够提高学生的绿色化学意识,更能让学生学习到更多的化学实验相关的重要知识,有效提高学生的实验教学综合素质。
4结束语
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关键词: 中学化学教学 绿色化学教育 环保意识
目前,环境问题已成为当今人类面临的严峻而紧迫的问题。20世纪90年代初,美国化学会针对日益严重的环境污染问题,提出了“绿色化学”口号。“绿色化学”是指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害物质。绿色化学的核心就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。作为化学教育工作者,我们有必要在中学化学教学中对学生进行绿色化学教育,使绿色化学的观点与新课标的教学融合在一起,进一步培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。
一、 联系地方环境状况,树立学生的环境忧患意识
利用化学学科优势,教师可以密切联系当地实际,给学生介绍本地区的资源特点、工业状况、环境现状,以及本地区突出的环境问题。随着改革开放的深入,我县工业和经济得到前所未有的飞速发展,但随之而来的城市污水、工业“三废”的无节制排放,不仅阻碍了农业、水产养殖业的发展,而且给生态系统造成了重大危害,严重危及了人体的健康。我们应组织学生成立化学兴趣小组,利用闲暇时间对空气和附近工厂的废水进行采样分析化验,指导学生写出有关环保方面的调查报告。让学生亲身体验到污染给人们带来的危害,培养学生对环境保护的责任感,让学生意识到实施绿色化学的重要性;明确发展经济不能走先污染再治理的老路,要提倡绿色化学,从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,从而树立学生的绿色化学思想。
二、在化学教学中渗透绿色化学内容
现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教师要时刻渗透绿色化学教育。例如:实验室制氯气的实验中,多余的氯气应用氢氧化钠溶液吸收,防止尾气对环境造成污染,教师可同时讲解氯气用于自来水消毒的利弊、氟利昂对臭氧层的破坏与保护等;在“硫和氮的氧化物”的教学中,教师可讲解酸雨的危害与防治、大气的污染与防治;在“氮氧化物的产生及转化”的教学中,教师可介绍硝酸型酸雨和光化学烟雾的危害,以及汽车尾气的处理;在“原电池”的教学中,教师应指出化学电源产生的负面影响,并倡导回收旧电池,减少污染;在讲“化学反应及其能量变化”时说说能量的开发与利用、能源的合理开发与利用,等等,使学生意识到应合理应用化学,用绿色化学观点防治污染、保护环境,并为人类在绿色的地球上生存作出自己的贡献。
三、在实验教学中渗透绿色化学思想
在新课标化学教材中实验所占的比重很大,实验过程中往往会产生、排放大量的有毒有害物质,这些物质的产生排放给环境造成了危害。 在中学化学实验中实施绿色化学,有利于充分发挥现有药品的利用率,减少原料的消耗,降低实验成本,减少学校的开支,同时可减少污染的排放,提高环境质量。在实验教学中渗透绿色化学思想,教师可以从下几个方面着手。
1.开展微型化学实验。
用绿色化学的新理念对化学实验进行微型化,发展微型化学实验,利用微型仪器、尽可能少的试剂进行实验,能减少中间生成物的转移过程和试剂在器皿中的附着量,从而减少实验中的“三废”。它具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便携等优点,受到广大师生的欢迎。
2.改进化学实验,减少环境污染。
化学实验总伴随着气体、液体或固体物质的生成,这些产物中许多是有毒或有害物质,会造成环境污染。做实验时教师要引导学生认真考虑这些实验有没有污染环境,是否可循环利用、可回收再用、可再生利用,如何防止污染。在不影响实验结果、观察效果的前提下,改进实验内容与仪器装置,或变化实验程序,从而尽量减少实验试剂和实验产物对环境的污染。
如:钠与氯气反应的装置可作如下改进(图1):将一根玻璃管与氯气发生器相连,玻璃管内放一块黄豆粒大的金属钠(已吸净煤油),玻璃管尾部塞一团浸有NaOH的棉花球。先给钠预热,到钠熔融成圆球时,撤火,通入氯气,即可见钠着火燃烧,生成大量白烟。
在实验中,用绿色化学的思想来指导,能有效地防止污染。
3.实验操作规范化,妥善处理实验废弃物,减少对环境的污染。
在化学演示和学生分组实验中,都存在着“废气、废液、废渣”的问题,这些问题的处理过程,是培养学生良好的环保习惯和体现绿色化学理念的难得的机会。在实验操作过程中,教师在演示实验时要言行一致,做到实验操作正确规范,尤其是涉及绿色化学教育的内容,比如在药品的取用和称量、液体的量取和转移、过滤等基本操作过程中,准确熟练的动作可避免药品洒落、挥发而造成污染。每次实验完毕后的废液,一定要按指定程序倾倒或回收,这样才会牢固树立学生的环保意识。
4.创意利用废物。
利用生活中的一些废物作为化学实验中的容器或反应装置,既可节省开支,又可使废物得到充分的利用。如将一些沐浴露的塑料瓶改制成小型水槽,以饮料吸管作气体导管,用废弃的玻璃胶水瓶和墨水瓶、易拉罐铝片和棉绳等制作酒精灯,以冰激凌的塑料小勺作固体药品的角匙,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,塑料吸引管可做取药管,等等。