绿色化学技术范例

摘要：将学科前沿绿色化学理念、理论融入专业技术创新教育课程之中，将使专业教育与素质教育相结合，使学生掌握一定绿色化学知识的同时，重点培养学生的绿色创新能力、绿色产业化能力。本文以“纯碱制备中的绿色创新思维”为例，从指导思想、学情、教材、重难点的突破等多个方面进行教学设计，重点培养学生的绿色化学意识、绿色创新思维、绿色创新能力。这种专业前沿教育与专业创新教育的融合不仅对化学化工专业，对其它专业也具有一定的示范作用。

关键词：化工专业；技术创新；绿色化学；纯碱；绿色创新思维

随着我国科技和经济的崛起，创新创业教育提到前所未有的高度。2015年国务院《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》、2010年教育部《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》等政策文件中，要求高等学校创业教育面向全体学生，贯穿人才培养全程，培养学生的创新精神、创业意识、创新能力等等。创新创业教育已成为高等教育的重要组成部分。高等院校深入开展创新创业教育，对我国未来占据科学研究、技术开发制高点，推进科技应用等方面具有重要价值。而且创新创业教育，需要各个专业技术领域紧密结合，需要及时加入该学科领域新动向、社会发展新需求等内容，从而起到良好的引导、推进作用。以化学化工领域来讲，绿色化学无疑是该领域未来的重要发展方向之一，同时对当今中国工业污染的改善具有社会意义。绿色化学（GreenChemisty）又称清洁化学（CleanChemisty）、环境友好化学（EvironmentaiiyFriendlyChemisty），是在全球面临严峻的环境危机下，于20世纪90年代产生的化学新兴领域。其核心内涵是从源头上杜绝或减少化学对环境的污染和危害。绿色化学试图利用一些化学新思想、新理论、新技术、新工艺，从源头上防止或减少环境污染。二十一世纪初期我国石油和化工产品总产值达10990亿元，占全国工业总产值的9．8％，化工产业已成为国民经济的基础工业和支柱产业，但同时也导致了一系列严重的环境污染问题。当今重大环境公害与二氧化硫烟尘、光化学烟雾、甲基汞、二氧化硫煤尘、多氯联苯、铬等化学物质有着密切的联系。这些使得绿色化学成为未来化工生产的必然选择。在高等化学化工专业领域，绿色化学教育与创新创业教育的相融合，使专业教育与素质教育相结合，使专业教育具有了思想指导，使素质教育具有了实际内容，在使学生掌握一定绿色化学知识的同时培养了学生的绿色化学意识、绿色创新思维、绿色创新能力。纯碱，即碳酸钠，俗名苏打，广泛应用于纺织与印染工业、石油工业、医药工业、有机合成工业、玻璃工业、肥皂工业、塑料工业、钢铁工业等领域。其制备工艺先后主要经历了勒布朗制碱法、索尔维制碱法、侯德榜制碱法三个阶段，在工艺革新过程中，蕴含了丰富的绿色化学思维。本文以“纯碱制备中的绿色创新思维”为案例，探讨化工专业技术创新教育与绿色化学教育的融合教学中学生绿色创新思维、绿色创新能力的培养。

1“纯碱制备中的绿色创新思维”教学设计

1．1指导思想

以传统化学的绿色化创新为核心，结合高职教育突出应用的特点，用典型案例作指导，在让学生掌握一定绿色化学知识的同时，重点培养学生的绿色创新思维、绿色创新能力、绿色产业化能力。并从著名科学家身上学习他们的科研精神、创新精神、爱国精神、造福人类的奉献精神。

1．2学情分析

【摘要】我国的经济水平不断发展，推动了科学技术的发展和变革，为人们的生活带来极大便利的同时也造成了环境污染和资源浪费，特别是大气污染和水污染比较严重。科学技术的进步催生了绿色化学技术，这一技术以其自身的特点和优势在治理环境工程中得到了广泛的应用，对治理大气污染和水污染提供了强有力的科技支持。本文先介绍了绿色化学技术的含义，然后对该技术在治理环境污染中的应用进行具体分析，同时对该技术日后的发展方向进行了预测。

【关键词】绿色化学；环境污染；应用

1什么是绿色化学

目前环境污染中最严重最突出的就是空气污染和水体污染，这两大污染已对人们的生活以及生态平衡造成了极大影响。随着我国科学技术水平的不断提高，针对目前所出现的环境污染问题研发出了新的技术———绿色化学技术。要想治理环境污染问题就必须从根源入手，而这一技术可以从化工产品的根源出发解决环境污染的问题。（1）绿色化学技术是通过研究化学从而减少其对环境所造成的不良影响，从技术层面减少化学材料中的污染因素的一门技术。从根本上看，绿色化学技术就是通过改善本身的化学性能，减少自身的污染因素，从而提供更加环保安全的化学产品，以此来替代目前社会中那些高污染的化学产品。绿色化学的理念就是杜绝有毒有害的化学物质，从原料的生产到使用的全过程都要做到无害化处理，对于其所产生的废弃物要进行合理的排放和处理，避免一切有害物质对环境造成污染，以便更好地从源头上解决环境污染的难题。（2）绿色化学自产生以来就受到广泛好评，目前已成为全世界公认的治理环境污染的有效方法。绿色化学与环境化学相比较是有所不同的，绿色化学更具有合理性和可行性，环境化学是在传统的理论和方法基础上发展起来的，环境化学的核心是从微观原子和分子水平上，来研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。绿色化学选用无害无污染的原料，减少废物排放，对废物进行合理处理，绿色化学的可行性更高，是从根源上减少环境污染；绿色化学的应用不仅能够治理环境污染的难题，还能够提高资源的利用效率，减少资源浪费。绿色化学为化学工业的发展提供了强大的技术支持，能够创造更大的经济效益和生态效益，得到了各国的认可，有很大的发展空间。

2绿色化学对大气污染的控制

大气污染中最主要的污染物是二氧化硫，主要来源是含硫物质的燃烧，目前有很多种方法可以脱硫，绿色化学中预防和治理空气污染的方法是采用脱硫技术。①国内外都在大力推行清洁煤技术，这一技术符合绿色化学的理念，我国使用洁净煤技术所生产的产品很多，主要有城市煤气、水煤浆、酚、甲醇、硫、煤制合成油，脱硫这一技术的应用大大地改善了我国的大气污染现状，空气质量得到了明显的改善。②经济水平的发展促进了人们生活水平的提高，我国人均汽车持有量逐年上升，汽车尾气所造成的大气污染也是一项难题，因此必须要降低汽油和柴油中硫的含量。为了减少硫化物对环境造成的污染，国外有些国家对贵金属晶体结构的氮化物的制作方法进行了改进，这一研究目前已经取得了很大的进展，并以用于生产工业柴油，从而实现对绿色柴油加工要求，符合绿色化学的理念。除此之外，柴油中含有大量的芳香烃，为此我国开发了脱硫芳香烃饱和技术，这一技术的进展是对以往脱硫技术的重大突破，对我国的柴油脱硫工业的发展起到了极大的推动作用。在实际的应用过程中，常用的脱硫技术有生物脱硫，生物脱硫包括生物絮凝、表面处理浮选等方法，但是单纯的生物脱硫时间较长效率较低，因此为了提高效率、缩短脱硫时间，目前已经开始采用生物脱硫与非生物脱硫相结合的方法。同时我国也在努力开发微生物脱硫技术，对基因技术进行全面的研究，提升脱硫的效率。虽然微生物煤脱硫技术仍在试验开发阶段，但此技术有很大的前景和发展空间的。

3绿色化学在水污染中的使用

摘要：社会经济的快速发展既使人们的生活水平得到提升，同时也对生态环境造成较大压力。为解决这一问题，本文就绿色化学技术在环境治理的应用效果进行研究，首先对绿色化学技术的核心内容和应用原则进行简要介绍，然后分析绿色化学技术降低环境治理成本、缩短环境治理周期、保障环境治理安全、避免环境二次污染等应用优势，最后从治理水污染、垃圾污染、大气污染等角度阐述其应用效果。

关键词：绿色化学技术；环境治理；应用效果

1绿色化学技术概述

绿色化学技术就是利用一种无公害的化学手段对被污染的生态环境进行治理，其主要原理在于利用一种绿色环保的化学物质与污染物中的有害物质进行反应，然后生成一种新的无公害物质。在利用绿色化学技术实施治理的整个过程中，都不会对环境造成二次污染，从而切断环境污染的源头，实现有效治理和维护。随着社会经济的快速发展，环境污染问题成为全社会共同关注的问题[1]。我国长期以来倡导可持续、可循环的科学发展观，在发展社会经济的基础上实现人类社会与生态环境的共同进步。绿色化学技术的产生和应用能够充分实现这一发展观念，不仅实现环境的有效治理，还能够对部分废气物品进行二次循环利用，这对人类社会可持续发展具有至关重要的作用[2]。

2绿色化学技术在环境治理中的应有优势分析

2.1降低环境治理的成本

传统环境治理工程的开展都具有滞后性，往往在环境遭受污染和破坏以后再进行治理，这导致环境治理的成本相对较高。另外，传统环境治理工程中不仅要动用大量的人力资源，还要调配设备、占据土地资源，因此投入的成本相对较高，而不合理的治理手段无法使废物、废气和废水得到彻底清洁，还会在治理的过程中产生二次污染，这种恶性循环导致传统环境治理工作的成本难以得到控制。在应用绿色化学技术进行环境治理时，主要保障反应物与有害物质的充分反应，期间也不会产生二次污染，因此治理的成本会大大下降。

摘要：随着社会经济的不断发展，我国的城市化进程也在不断加快，工业、农业等行业都得到了迅速发展，但同时也出现了很多的环境问题，例如空气污染、水污染、固体废弃物污染等，对生态环境造成很大的影响，不利于人们生活质量的提高。因此，需要加大对环境污染的治理。本文主要介绍了几种绿色化学技术在环境污染治理与保护中的应用，希望能够为我国的环境污染治理工作提供有效的借鉴。

关键词：绿色化学技术；环境污染；治理；保护

随着社会的发展以及生活水平的提高，人们面临的环境问题也越来越严峻。绿色化学技术是现代处理环境污染问题的重要途径，运用绿色化学技术来治理环境污染，可以进一步提高环境治理水平，改善环境质量，为公众的生活提供优质的环境。

1绿色化学技术的类型

1.1催化技术

在化学工艺中，催化剂是实现工业中化学反应的重要物质，因此催化剂反应技术在工业生产中得到广泛的推广和应用，不仅有利于提高工业生产的效率，同时还可以对工业生产中的污染排放进行有效的控制和管理[1]。现阶段，所使用的催化技术主要酶催化技术、光催化技术、纳米催化技术。在这三种催化技术中，与普通的催化剂相比，酶催化技术的催化效率可以是其普通的催化剂的106～1013倍，纳米催化技术的作用主要是为了提高材料的催化活性，光催化技术具有较强的氧化能力，且存在较少的二次污染。

1.2膜技术

摘要：前期工业化发展过程中对于环境造成了严重的污染，现阶段在可持续发展目标的要求下，国家更加重视对于环境的保护工作，开始投入更多的资金用于污染治理。经过研究发现，绿色化学治理环境污染的效果较高，其中涉及的催化技术、微波技术、生物化学技术以及膜技术等对于治理空气、水以及固体垃圾污染等具有重要作用，可以大幅度提升治理污染的效率，有效提升环境质量。

关键词：绿色化学；技术应用；污染治理

传统化学可以通过不同的反应制备相应的材料或物质，但是在应用过程中容易出现资源过度消耗或者污染环境等问题，而绿色化学是对传统化学技术的革新，可以实现绿色环保的反应过程，在应用过程中可以减少或者避免应用污染性材料，降低甚至消除反应期间的污染，甚至将其应用到特定场合还可以消除污染物，起到保护环境的作用。

1绿色化学技术的应用优势

绿色化学可以有效处理环境中的水污染、大气污染以及固体垃圾污染等问题，相对其他治理手段具有更高的优势。首先，绿色化学治理污染的效率更高，可以快速处理水污染、空气污染等源头，不仅保住了效率也降低了污染影响范围，有效提升了污染治理质量。其次，相对其他污染治理方式而言，绿色化学的应用成本更低，可以在使用较少资源的情况下对材料进行处理，降低其使用过程中产生的污染，还可以对应用过的材料进行二次处理，实现对资源的重复利用。在技术应用过程中，绿色化学技术不容易受到技术设备的限制，可以有效避免治理污染期间可能产生的二次污染，对于治理污染效率的提升具有重要意义。最后，绿色化学这一技术更容易贴合人们的污染处理要求，对于传统污染的处理具有极大的效果，可以快速在各行业中得到推广，促进技术应用的规范化发展。

2绿色化学技术的类型

国内对于绿色化学的技术研究相对国外发达国家起步较晚，各研究院、高校、专业部门或企业对于绿色化学的研究依然存在较多不足之处。由于环境污染日益严重，国家更加重视可持续发展，开始投入更多的资金用于环境保护工作。当前，国内在绿色化学的技术研究方面虽然存在欠缺，但也取得了一定的成效，并且将部分技术应用到了相关的污染治理工作之中，下面进行详细介绍。

一、绿色化学的基本含义

所谓绿色化学教育，就是指教师在教学过程中坚持绿色思想，实现化学科学的真理性与人文、社会需求的有机结合，切实培养学生的绿色健康意识。绿色化学教育的主要目的就是帮助学生树立起可持续发展和环境保护的理念，促进学生的全面发展和进步。在备课环节中，要始终坚持绿色化学教学的设计理念，教学模式力求绿色化，尽可能用绿色原则把握和衡量化学性质和化学实验，引导学生建构起科学有效的绿色化学分析方法。要推动高中绿色化学教学的有序开展，就要系统贯彻绿色化、绿色技术与科学指导思想有机结合的教学模式和方法，坚持理论联系实际，在教学中全方位、多层面地渗透绿色化学理念。

二、高中化学教学中实施绿色化学教育的有效方法

绿色化学要求在实验中遵循以下几条绿色原则：其一，尽可能开发和设计绿色实验。其二，减少实验中废物、尾气的排放，减少对周围环境的污染%同时尽可能对实验产物进行循环利用。其三，在不影响实验效果的前提下，尽可能减少原料用量，实现化学实验的微型化和小型化。其四，采用计算机模拟化学实验的形式替代污染严重、条件苛刻或者试剂价格昂贵的试验。其五，对实验所产生的废弃物进行妥善处理，减少对环境的污染。由此，高中绿色化学教育的具体实施方法有以下几种：

1.实验微型化。

在化学实验中，尽可能减少仪器和试剂的使用，从而节约时间、减轻污染、减少试剂浪费。在绿色化学思想的指导下，微型实验课题应运而生。所谓的微型实验，并不是简单的微缩常规实验器材，它也不是常规实验的补充或者对立，它是为有效减少污染而研究和制定的一种新方法和新技术。

2.实验绿色化。

摘要：文章首先对化学实验教学的现状进行分析，然后提出绿色创新型化学实验教学模式，包含树立绿色化学理念，全面重视实验操作过程，实验教学与信息技术的有效结合，以绿色化学的标准进行化学实验评价。

关键词：化学实验；绿色创新型教学模式；绿色化学理念

化学教学中，对化学学科实验理念的体现是决定化学实验成功与否及其特色的关键。化学实验不仅与理论知识相关联，还要充分掌握实验目的、实验内容及实验方法。但是在化学实验教学中，最常用的是教学理论具体化的方式。因此，在化学实验教学中，应该改变传统的教学方式，建立绿色创新型教学模式。

一、化学实验教学现状

在传统的化学实验教学中，多数教师采取的方式过于单一，对学生专业知识技能的培养缺乏针对性，导致学生很难通过实验操作提高化学成绩，且传统的化学实验在操作中受书本要求限制，教师在实验操作过程中缺少创新，按部就班式的实验难以有效对化学知识进行全面的表达与展现。化学实验中会涉及多种试剂，操作中处理不当会对环境造成污染，并对学生的健康产生威胁。因此，近年来在化学实验教学中，绿色化学理念与教学逐渐兴起，绿色创新型的教学理念主要体现的是化学实验中的绿色环保意识，通过绿色创新理念的提倡，能够有效解决因为化学实验操作所引发的环境污染等问题[1]。

二、绿色创新型化学实验教学模式

（一）树立绿色化学理念

一、绿色化学教育与高职院校化学教学

（一）高职院校进行绿色化学教育的必要性

高职院校是为企业培养技术人才的重要阵地。化学工业绿色化是现代化工业发展的必然方向，如果企业员工大多数都接受过绿色化学教育，那么便能够通过回收废物、节能预防和控制污染扩散等方法增加企业的经济效益，因此现代企业尤为注重员工的绿色化学意识。高职院校的毕业生是化学工业将来的重要力量，需要充分理解并广泛推广绿色化学这一新生事物，同时在以后的岗位上通过自己形成的绿色化学理念和专业技术，引导化学工业生产树立绿色化学意识。另外，高职院校毕业的学生能够在较短时间内满足市场需求，不仅拓展了学生的就业面，而且也拓宽了学校的办学领域，从而有利于学校的可持续发展。所以，在高职院校化学教学过程中，开展绿色化学教育，让化学充满“绿色”尤为必要。

（二）高职院校绿色化学教育的现状

现如今，高职院校的化学教育依然是传统的教学内容，绿色化学完全没有涉及。很多高职院校还未充分认识到进行绿色化学教育的重要意义，大多数教师对绿色化学知识毫不知情。在传统化学向绿色化学发展的今天，对于化学学科这一重大变革，化学教师需要坚持可持续发展观和绿色化学教育观，把绿色化学渗透到整个化学教学过程中，从而培养一批有一批的绿色化学工作者。

二、在高职院校化学教学中渗透绿色化学教育的途径

（一）把绿色化学教育渗透到理论教学中