绿色化学范文

2023-12-20

绿色化学范文第1篇

即对中学化学某些实验进行微型实验,使其向无污染方向发展。

关键词:环境保护;微型实验;绿色化学

环境保护是目前全世界人民最关心的问题,也是国际社会面临的严重问题。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,这些物质的排放给环境造成了危害。我们可以用绿色化学观点改进中学化学实验,即对中学化学某些实验进行微型实验,使其向无污染方向发展。微型化学实验具有减少污染、现象明显、快速、节约、安全等优点,非常符合“绿色化学”的思想,既真正地保护了环境,又不失时机地把环保教育渗透于化学教学之中。笔者在教学实践过程中充分体现“绿色化学”的思想,将化学实验“微型”化,初见成效。

一、解决方案的内容与实施

1、在保证获取最有效实验信息的前提下,采用尽可能少剂量实验,对试剂“减量”或“降低浓度”或“微型”实验仪器

如实验室制取氯气及氯气性质实验中,因为氯气是有毒气体,泄漏到空气中会严重污染大气,影响身体健康。而且验证氯气性质实验较多,按照教材操作比较繁琐,且不可避免造成氯气泄漏。我们可以改进实验措施,实验用品及试剂有五条滤纸条,纸条上分别滴有(1)品红试液;(2)石蕊试液;(3)淀粉一KI试液;(4)Na2S溶液;(5)KBr溶液;(6)高锰酸钾晶体;(7)吸有浓盐酸的胶头滴管。实验步骤:实验时只须挤几滴浓盐酸即可发生变化。(1)褪色;(2)先变红后褪色;(3)变蓝;(4)出现淡黄色固体;(5)变为橙红色。这样设计实验后,实验装置简单、现象明显、所需药品少、无污染。

2、改“演示实验”为“演示实验和学生实验”的结合体

如电解饱和食盐水实验中,反应在U型管里进行,使得离子在两极之间迁移距离过长,造成整个电路的电阻较大,电源功率损耗大,使阴、阳两极产生的气泡较少,很难收集到足够的氢气;用铁棒作电极,电阻大,表面积太小,不利于氢气的产生,也难收集到足够的氢气进行验证实验;尾气不及时处理,会对环境造成污染,不符合绿色环保的新理念。我们也可以改进一下:将一块滤纸裁成两半,取一半平放在玻璃板上,用NaC1酚酞试液充分浸润,分别用旧电池芯、铁钉作阳、阴极按轻轻将电极卷在其中,并接通电源。通电2分钟后,立即打开裹有碳棒的一端滤纸,滴人一滴碘化钾淀粉溶液,滤纸变蓝,证明阳板有氯气生成,再打开另一端,发现滤纸变红,证明NaOH在阴极生成。

这样,实验中药品用量少,电极产物检验简单,现象直观,节省时间;实验操作简单,效果明显,可用作教师演示实验和学生实验,以提高学生学习的参与度。

3、尽可能密闭可控、处理尾气

例如,在铜和浓硝酸的反应中,利用注射器代替试管进行试验:取一支10mL的注射器,抽出活塞,在针筒内装入0.04g铜屑,推上活塞并吸入0.1mL的浓硝酸,观察现象,等反应完毕后将注射器中的液体小心排入废液瓶中,装有无色气体的针筒内再吸入空气,可看到无色气体变成红棕色。改进后的装置是封闭体系,易于对比观察,效果明显,药品用量比改进前少得多,同时能防止有毒气体二氧化氮的泄漏并污染空气。结合汽车、飞机等运输工具排放废气污染空气而形成光化学烟雾的实例,对学生进行环境意识的教育,以提高学生的环保意识。实验完毕,启发学生利用已学知识对废弃物进行处理,以防止重金属铜和有气体二氧化氮的污染,使学生养成从我做起,保护环境。

4、回收和重复使用试剂,提高药品的利用率

回收未反应的原料、副产物(含“三废”),如用KMnO4制取O2所得到的剩余物质中主要含有MnO2、K2MnO4和未反应掉的KMnO4,这三种物质的混合物均可用来加入浓盐酸制取氯气。再如像在《乙酸乙酯的制取》实验中,由于最后的混和液中尚有相当的浓硫酸,就要求学生集中倒在指定的废物桶中,处理后再排放。还可以回收催化剂等非反应试剂,如《化学反应速率化学平衡》的催化剂对化学反应速率的影响实验中,MnO2是H2O2分解生成O2的催化剂。在实验结束时,要求学生将小试管中的H2O和MnO2一起倒入指定的回收容器(烧杯等)中,以便集中回收MnO2。

重复使用主要是将上一个实验步骤中剩余的药品以及回收来的化学药品用到下一个实验步骤中或用到其他的实验中去。如前面提到的浓硫酸稀释后,不是直接倒掉,而是用到后面的浓、稀硫酸的性质比较实验中去。再如回收的MnO2、K2MnO4和KMnO4用于浓盐酸制取氯气的實验中。这样,大大减少了药品用量,提高了药品使用效率。

5、计算机仿真化学实验

常规的、传统的化学实验不可避免地消耗许多药品和大量的水资源,尤其是对一些试剂昂贵、实验中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)的实验,并在整个实验中排放较多的有毒气体、有毒废水,给师生身体健康带来极大的危害,且对环境造成较大破坏的实验,我们可以利用计算机多媒体技术,对实验原理、装置、流程、实验过程进行仿真,用文字、声音、图像、动画的效果让学生在计算机屏幕上做实验,达到身临其境的感觉。如有毒溶剂的燃烧,有毒物质的性质及相互转化等实验,这样既让学生学会了实验方法,而且使那些毒性大、危险性大、试剂昂贵的实验变成了绿色化的实验,自始至终,不会对人体和环境造成污染。

但需要注意的是微型化学实验不是常规化学实验的简单缩微或机械减量,也不是对常规实验的补充,更不是与常规实验的对立,而是在整个实验过程中贯穿了绿色化学的思想,有效实现“尽可能小剂量实验、省资源、少污染、减成本”,还增强学生的环境保护意识,是对中学化学常规实验进行的改革和发展。因此,微型实验虽然具有许多优越性,但也并不是所有实验都可用之代替的。在教学中,应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择,使常规实验和微型实验相结合,两者取长补短,这样可以发挥更好的教学效果。

绿色化学范文第2篇

作为世博会设计周的重要组成部分,上海设计双年展在9月中旬举行。澳大利亚都市系统代表澳洲政府参展。

金尊集团旗下预上市全资子公司Wisearth,是澳大利亚维多利亚州政府扶持下的一个绿色生活方式推广平台,代表澳洲政府布展,以“Beyond the better city”(超越未来)为主题,展示澳洲最杰出的低碳建筑生活方式。

Wisearth,给你一个环保一站式解决方案的平台

Wisearth,中译“慧地绿都”,意为聪明的地球,到底有多聪明,我们特意采访了金尊集团董事长、预上市公司WISEARTH总裁纪昀先生。

纪先生介绍说,“这是一个为潜在客户提供绿色、低碳生活方式所需要的一揽子解决方案。”他给记者提供了一份材料,非常翔实地介绍了Wisearth所包含的内容,即在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到企业发展与生态环境保护双赢的一种房地产经营模式。

纪先生说,金尊集团的绿色项目是一个一整套的系统,包括绿色设计、绿色建材、绿色建筑、绿色物管、绿色能源、绿色基金(呼吁全社会的绿色投资)等绿色低碳生活的六个方面。Wisearth主要起到了把中国好的绿色产品和生产企业引进澳洲,然后把澳洲的合理管理模式引到中国这两个作用。

金尊集团开发的房产施工使用Wisearth技术已有4年时间。该技术可将所有的生活用水进行回收利用,通过蒸馏的方法重新回到雨水回收池里,然后再重复利用。纪先生说“澳大利亚缺水,大家的环保意识特别强,只要是环保的东西,大家都愿意多花点钱去做。我们现在做的就是,不必多花钱,也能享受到环保的技术。”

金尊集团开发了一个254套的别墅项目,从里面开辟出一个1万平方米的草地用来做公园。公园上面是停车场,下面是雨水回收系统。整个小区的雨水都归集起来,就可以供应整个小区的花园用水和生活用水,这样自来水的供应就可以省下很多。“这就体现了我们整个低碳、绿色生活的乐趣。”纪昀表示。

另外,在房屋上面也可以充分利用太阳能。在屋顶安装上太阳能板,并网发电,还可以使用太阳能热水器烧热水。而生活垃圾的生态处理方法是,先回收其中的铁器、塑料,其他垃圾全部搅碎,用来养蚯蚓,形成有机肥。这样使整栋房子、整个小区做到废物零排放。

澳洲是最好的新产品试验地

纪先生告诉记者,“澳大利亚的生产力是发展中国家水平,但是生活方式是发达国家的水平。它是欧美多国的高新技术产品试验基地。”

纪先生认为,“如果光考虑美国市场大,就去美国发展,但是当你刚刚在一个州拓展完毕,还没进入第二、三个州时,你会发现其余十几个州全部都是你的产品了。中国企业想走出去,要学会利用试验国家。美国和欧洲一样,把澳大利亚作产品试验地。”澳洲市场小,市场保护也比较强,新产品出来后,不容易被复制和繁殖。并且澳大利亚有200多个民族,如果新产品能够在这个市场立足,那在全球其他任何地方都可以畅通无阻。

中国相关部门这几年做了很多中国产品“走出去”的推广工作,但是在民族品牌上收效甚微。中国不是不想自己做品牌,而是因为没有一个冲向西方市场的试验田和渠道。因此纪先生建议,Wisearth可以为这些新产品贴牌,负责包装。“我们亲自做这个吃螃蟹的人。我们有地产基金,有媒介,有教育机构,还有正在开发的地产项目,因此我们有条件去做这样的尝试。”

澳洲环保方面的技术已经很成熟,但是本国并不生产所有这些产品。所以Wisearth就把绿色技术带到中国,让中国的工厂来制造绿色产品,以解决中国产能过剩问题,并使这些产品走出国门,提高国际竞争力。比如LCD灯,金尊集团在澳洲就有1200个点销售这种灯。“我希望中国企业到这里来,从培训到设计、到产品质量过关,到产品推广、到包装成型,返回中国,走向美国以及欧洲市场。”

绿色生活从点滴做起

很多人说,低碳生活,要使用太阳能、风能,是不是成本比较高?纪先生认为,“其实我们提倡的低碳生活成本并不高。”他表示:“我不喜欢面子工程,而喜欢实实在在的生活的点点滴滴,用绿色态度改变生活。而不是用‘高大全’方式改变生活。把每一个现有的超能建筑物进行绿色升级,比某个具体的新建高大全项目有意义得多。”

他举例说,比如现在流行的手机电池,有些使用了太阳能电池板,在阳光充足的情况下实现快速充电,4个小时之内便可为手机充满电池电量,这样就解除了高耗电的忧虑,可以增强电池寿命,而且很环保。

另外,在国内并不常见,但是国外到处可见的荧光花,成本很低廉,非常值得推广。夜间,在墙上贴一个荧光花,起床和去洗手间不必开灯,非常节能。而在手机上贴一小朵荧光花,在黑暗中就很容易找到手机,不必开灯或者打电话寻找。

纪先生表示,绿色生态生活,并不昂贵,而是一点一滴地渗透在一些细节上,从而学会如何一点一滴地绿色生活。“有些很小很小的生活点滴,通过我们的企业传递这个信息,大家都养成一个良好的生活习惯,一个很好的节约能源的习惯。”

金尊集团所做的是把澳洲的绿色生活习惯,通过Wisearth平台,变成绿色技术和产品,然后通过产能过剩的中国制造业,把产品推广出来,这样能够降低绿色成本。通过能够把搜集的绿色技术,把中国制造业变成绿色产品,同时把反馈回来的美欧的绿色生活方式,转变为中国普通人民的生活方式。

纪先生透露,如今Wisearth公司正在谋求上市,以扩大这个平台的影响力。他表示,来中国展示Wisearth的绿色环保项目,是想以教育为主,引导大家采用一种每个人可以控制,可以做得到的习惯。“比如每个居委会组织居民把绿色环保弄起来,把绿色能源做起来,把废物回收起来,比建几个太阳能发电站有意义得多,实在得多。”

绿色,一种大趋势,将不断地走进我们的生活。■

绿色化学范文第3篇

摘要 对国外一些大学有代表性的绿色化学教育情况作了介绍,旨在对国内高校的绿色化学教学有所启迪。

关键词 大学 绿色化学 教育 教学

随着绿色化学的发展,世界各国逐渐认识到对大学生进行绿色化学教育,对绿色化学的发展至关重要。国内外很多大学都开设了“绿色化学”课程,有些大学开始招收绿色化学硕士和博士研究生。本文就国外一些大学[1~4]有代表性的绿色化学教育情况进行介绍,旨在对国内高校的绿色化学教育有所启迪。

1 绿色化学课程教学

澳大利亚Monash大学确立了在绿色化学领域成为研究和教育的世界领导者的目标,在2000年1月成立绿色化学中心。Monash大学化学学院为三年级本科生开设了必修课程“可持续化学”,分为绿色化学和能源化学2个独立部分,单独进行教学和考试。

绿色化学的教学内容包括:

(1)绿色化学简介:①历史背景,②危险和有害的概念,③绿色化学家有用的工具,④绿色化学原理概述;

(2)评价化学的影响:①原料,②反应类型,③反应试剂,④反应条件,⑤产物/目标分子;

(3)可选择的方法:①声化学,②光化学,③微波在化学中应用;

(4)作为绿色策略的催化:①化学催化,②生物催化,③均相、多相催化和固体酸碱催化;

(5)溶剂和其他助剂:①使用数据库评价溶剂影响和选择溶剂,②无溶剂媒介,③离子液体,④超临界溶剂,尤其是超临界二氧化碳,⑤水作为反应媒介;

(6)污染防治。

绿色化学课程共讲授12次(每次1 h),另外有6次讨论课(每次1 h)和6次实验课(每次6h)。学生的学习成绩由3部分组成:考试占60%(考试时间25 h)、作业或报告占10%、实验工作和实验报告占30%,共计100分。

美国Scranton大学在1996年把绿色化学引入环境化学课程中,2000年把绿色化学作为一门课程单独开设。因在绿色化学教育方面的业绩,获得2001年度宾西法尼亚州长环境优秀奖。其开设的绿色化学课程教学内容为:

(1)可持续能力:①定义,②人口,③全球变暖、温室气体、能源消费,④渔场、道路、交通工具,⑤消费,⑥水,⑦废物,⑧森林、多样性减少,⑨生态学足迹,⑩环境与经济;

(2)绿色化学简介:①因化学部分原因引起的环境灾难,②管理与控制法律,③1990年的污染防治条例,④美国环保署的绿色化学开端,⑤绿色化学的传播,⑥总统绿色化学挑战奖,⑦绿色化学的12条原则,⑧美国化学会与环保署的绿色化学协作;

(3)绿色化学研究实例:对典型的美国总统绿色化学挑战奖获奖者的项目进行介绍。

为使传统的化学课程绿色化,Scranton大学针对传统的化学课程,包括普通化学、有机化学、无机化学、生物化学、环境化学、高分子化学、高级有机化学、化学毒理学、工业化学等课程,开发了绿色化学教学单元材料,可在这些课程教学中使用,通过在这些课程的教学中增加一个教学单元,使学生得到了绿色化学的教育。普通化学中绿色单元为使二氧化碳成为更好溶剂的表面活性剂的设计和应用;有机化学中绿色单元为原子经济——一种反应效率的量度;无机化学中绿色单元为TAMLTM氧化活化剂——造纸业的绿色漂白剂;生物化学中绿色单元为一种新的化学杀虫剂家族;环境化学中绿色单元为防污物质(海洋杀虫剂);高分子化学中绿色单元为可生物降解的热聚天冬氨酸;高级有机化学中绿色单元为亲核芳香族取代——一个旧反应的新绿色化学;化学毒理学中绿色单元为杀虫剂的生物化学毒理学;工业化学中绿色单元为杜邦公司的聚酯再生工艺。

美国Illinois大学Urbana-Champaign分校为化学、化学工程、生物化学的高年级学生和研究生开设了绿色化学课程,采用网络教学。学生通过联机自学,然后每周参加1次1小时的讨论课,共14次,第15次测验。每次讨论课的主题为:(1)引言;(2)评价环境影响的方法和工具;(3)创新技术在确立工业过程的应用;(4)开发重要产品的环境改良的工艺路线;(5)原子经济;(6)金属基催化剂;(7)生物工艺的替代应用;(8)设计新的绿色化学品和材料;(9)减少有机溶剂使用的过程;(10)可持续资源的使用;(11)废物的减少;(12)化学修复;(13)生物修复;(14)政策主题。

美国Oregon大学也是发展绿色化学课程领导者,从1997年Oregon大学把绿色化学原理和实践引入化学课堂教学和实验教学中,尤其在实验教学中做得非常出色。在普通化学实验室,开发了一系列替代传统实验的绿色实验,这些新的实验明显地减少了有毒废物的产生,为学生和职员提供了安全的工作环境。在有机化学实验室,实验中充分地利用绿色反应物和溶剂来进行实验,改进传统的实验,开展绿色有机实验教学,使学生学习鉴别危险的物质和过程、发现可选择的反应方法、评价这些新方法的效率。通过绿色实验得到了很多益处,认可了袖珍或微型玻璃仪器的使用,减少了废物的危险性,减少了对健康和环境的影响,整合了反应化学和技术,改变了学生对化学的观念。选择绿色有机实验的标准为:(1)讲授现代反应化学和技术;(2)阐明绿色化学品的概念;(3)结合理论课教学;(4)提供讨论环境问题的一个平台;(5)学生利用典型有机化学实验室具有的材料,在给定的时间内能完成;(6)能适应大尺度和微型的方法;(7)使用便宜的绿色溶剂和反应物;(8)减少实验室的废物和危险性。目前开设的绿色有机实验题目为:烯烃的溴化、环己烯的制备和精馏、脂肪酸的合成、炔烃的氧化偶合、气相卟啉合成、溶剂对动力学的影响、分子力学模型、钯催化卤代芳烃和炔烃的偶联、负载的聚合物的氧化化学、芳香化合物的亲电卤化、固相光化学、安息香的浓缩、计算机辅助合成等。几个代表性的绿色实验与传统实验的比较如下。

(1)溴化反应:传统实验用四氯化碳或二氯甲烷作溶剂,绿色实验用低毒的乙醇作溶剂,化学方程式见图1。

(2)脂肪酸的合成:传统实验用硝酸作氧化剂,绿色实验用过氧化氢作氧化剂,过氧化氢的氧化副产物为水,化学方程式见图2。

(3)肉桂酸的光化二聚反应:传统实验采用在溶液中反应;绿色实验采用固态反应,不使用溶剂,见图3。

(4)5,10,15,20间四苯基卟啉的无溶剂合成:传统实验采用丙酸作溶剂,绿色实验在气相下进行反应,不使用溶剂和催化剂,化学方程式见图4。

2 绿色化学的研究生教育

美国波士顿Massachusetts大学在2001年秋季开始设立绿色化学博士学位。绿色化学博士的培养强调设计对人类健康和环境具有很少影响的材料和过程的技能。除了传统的化学科学的训练之外,还要选修一些环境科学、生物学等方面课程,以得到评价化学对人类健康和环境影响的手段和经验。学生要学习7门核心课程和3门选修课程。选修课程中包括光化学、环境法律、环境经济学、生态学、环境生物化学等。学生完成全面的测试后,就开始准备学位论文,论文的研究必须是原创性的研究。论文的研究领域主要是环境友好合成、环境监测、分子生命周期、生物降解等。

澳大利亚Monash大学于2000年开始招收绿色化学方向的博士和硕士研究生,第一届博士生、硕士生于2003年毕业。研究生的研究平台分2个方向:清洁合成工艺和绿色生物工艺。清洁合成工艺方向是研究高附加值产品的化学合成工艺,包括开发新的化学工艺和产品,主要研究绿色工艺、绿色有机反应及绿色反应介质。目前的研究课题有离子液体作为合成介质的应用、固定化离子液体催化、利用单元构造开发大环分子多样性、设计和评价新的可再生的用于催化的手性助剂与手性配合物、发展微波增强化学等。绿色生物工艺方向是利用天然的制造方法,在化学品、药品和生物工艺进行有重大意义的创新。绿色生物工艺平台重点开发合成、分析和大分子方法,目的是为高技术产业提供清洁的可持续性的化学品工艺。

英国York大学在2003年秋季开始招收清洁化学工艺研究硕士,学制1年,前半年进行课程学习,后半年进行课题研究,并完成不少于10 000字(不包括图表)的论文及论文答辩。课程内容主要分为7个模块:绿色化学原理、控制化学过程和产品对环境的影响、化学工程和清洁工艺、绿色化学中的催化、溶剂替代、能源效率及新技术、清洁合成等。课程学习采用课堂讲授、专题讨论会、导师辅导和自学等方式进行。另外学生还参加高级化学和可转移性技能模块的学习,可转移性技能模块包括技术产业化、高级IT技能、科技写作等。研究的课题由学生任选,但必须得到导师的批准和监督。

参考文献

[1] http://webchemmonasheduau/GreenChem/

[2] http://academicuofsedu/faculty/CANNM/greenchemistryhtml

[3] http://wwwuoregonedu/~hutchlab/greenchem/

[4] http://wwwyorkacuk/drpts/chem/gsp/mreshtml#cleantech〗

绿色化学范文第4篇

高校的学生在中学阶段没有接受过系统的绿色化学教育, 根本谈不上较高层次的环境思维、意识、观念和素质的形成和提高。如何让学生在大学获取更多的环境教育, 提高环境意识, 化学教师有着不可推卸的责任。作为化学教育工作者, 有必要对学生进行绿色化学教育, 将绿色思想贯穿于教育的全过程, 使绿色化学的观点与新课标的教学融合在一起, 培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。教学中如何对学生渗透绿色化学教育, 笔者结合自身的教学实际, 总结了以下几点。

1 结合化学新教材中环境教育内容渗透绿色化学观

在化学教材中, 本身就涉及了一些与环境保护和绿色化学相关的知识。从环境保护角度介绍了环境与环境污染、三废及其处理、加工制造业中化学处理的污染控制等, 分析了有关污染的成因、危害及处理办法。还提出了绿色化学、原子经济等概念。绿色化学的理想在于:提高资源和能源的利用率, 采用无毒无害原料可再生资源、应用无毒无害的催化剂和溶剂, 通过安全的生产工艺进行反应, 以减少向环境排放废物;提高原子的利用率, 力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳, 实现“零排放”;生产出有利于环境保护、安全和可再利用的环境友好产品, 所以绿色化学技术根本区别于“三废处理”, 后者是终端污染控制而不是始端污染的预防。教师要充分挖掘和利用教材中相关内容, 采取渗透的方式, 向学生灌输绿色化学的观念和思想, 培养学生绿色化学的理念。

2 在实验教学中渗透绿色化学教育

化学是一门实验科学, 化学实验教学在化学教学中占有特殊地位。在实验中规范实验操作、优化实验设计方案、进行实验教学改革, 更新和改进原有的实验内容、实验方法, 综合和设计一些环保的绿色化实验都将对学生绿色化学理念的培养大有益处。

2.1 通过规范实验操作渗透绿色化学理念

遵守实验规则, 规范实验操作, 培养学生良好的实验习惯。如取用药品时一定要求学生, 不能品尝药品, 不能用手直接接触药品, 对有规定用量的要严格按规定用量取用, 若没有规定用量一定要取最少量, 只要能通过实验得出相关的结论, 或能看到相应的现象即可。对现象特别明显的实验尽可能地降低实验药品浓度, 减少药品的损耗, 预防环境污染。对有危险性实验, 除要注意正确操作外, 还应让学生提前考虑到实验过程中可能出现的情况, 如何有效防止意外现象的发生。实验过和实验完毕不随意倾倒实验垃圾, 注意对废弃物进行无害化处理。这样既可培养学生绿色化学意识又可使学生学习绿色化学的实用技术,

2.2优化实验设计方案

在化学演示实验和学生分组实验中, 很多存在着有害气体的生成, 如何有效防止有害气体对环境造成污染, 除正确操作外, 还要引导学生对环境污染严重的化学实验装置进行改革、创新, 使其成为绿色实验。改进实验方法, 设计合理的实验装置, 尽量采用封闭措施, 设置合理有效地尾气处理装置, 减少师生被动接受有毒有害气体, 消除有毒气体的污染就是消除了化学实验中最大的污染源。通过实验选择优化, 减少实验药品的用量, 大幅度减少有害气体的生成量, 即达到保护实验者的目的, 又渗透绿色化学理念, 强化学生环境保护意识。

2.3 采用微型化实验控制试剂用量实施绿色化学理念

理想的原子经济是原料分子中的原子百分之百的转变为产物, 不产生副产物或废弃物, 实现废物的“零排放”。微型化学实验就是用尽可能少的试剂在微型化的装置中来获取化学信息, 尽可能减少中间生成物的转移过程, 减少试剂在器皿的附着量。微型实验的试剂量是常规实验试剂量的1/10~1/1000, 同样现象明显, 效果良好, 并且节约实验药品和时间, 减少污染, 完全符合绿色化学宗旨。微型化学实验不是普通实验的简单微缩, 也不是对常规实验的补充, 它是在绿色化学思想的指导下, 用预防化学污染的新思想、新方法和新技术对常规实验改革和发展的必然结果。

2.4 应用多媒体辅助教学贯彻绿色化学理念

教师应重视现代教育技术与课程的整合, 改变传统的教学方法, 努力推进现代教育技术在化学教学中的应用, 充分发挥现代教育技术的优势, 合理应用多种媒体组合, 开发和利用化学课程资源, 丰富化学课程内容, 激发学生的学习兴趣。在遇到危险性较大或伴有有毒、有害物质生成较多的演示实验时, 教师采用多媒体辅助教学, 不仅同样能够达到演示的效果, 而且通过媒体辅助或替代部分演示实验, 还能够节约药品、水电、时间, 减少对环境的破坏。应用多媒体辅助教学, 改善了部分有毒、危险实验的操作环境, 提高了部分演示实验的可视性, 同时还让学生在观察过程中, 体验多媒体技术的绿色环保价值。

3 立足课外, 提高绿色素质

课堂教学是对学生进行绿色教育的主阵地, 但课外活动形式多种多样, 内容丰富多彩, 是课堂教育的很好补充。为全面提高学生的绿色素质, 组织学生到化工厂、自来水厂、污水处理站等进行社会实践活动, 撰写调查报告并进行交流。利用课外实验配合课堂教学, 开展环保教育, 让学生在实验过程中既锻炼动手能力又强化了绿色意识。这样不仅能培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度, 而且能使他们感知环境污染的危害性及环境保护的迫切性。也可开展专题讲座, 环保展览宣传等, 增强环保安全等意识。

绿色化教育有利于保护人类赖以生存的环境, 实现人类社会可持续发展。大学化学必须体现绿色化学教育, 要让绿色化学的思想和内容贯穿于整个教育活动之中, 让学生感受化学与人类生产、生活之间的联系, 增强保护环境的社会责任感, 为其职业生涯和终身发展奠定基础。

摘要:在高校化学教学中渗透绿色化学教育, 是为社会培养具有绿色意识和环保能力的高素质工作人员的根本途径, 也是解决环境问题的根本途径。本文提出了几点在化学教学中渗透绿色化学教育的措施, 使更多的教育工作者投入这项工作, 这对促进社会的可持续发展和构建和谐社会都具有非常现实和深远的意义。

关键词:高校化学教学,绿色化学教育,规范实验操作,优化实验设计,微型化实验

参考文献

[1] 化学与社会[M].高等教育出版社, 2005.

[2] 刘超.淡化学教学中绿色化学教育的渗透[J].化学教学, 2002 (8) .

[3] 徐光宪.今日化学何去何从[J].大学化学, 2003 (1) .

绿色化学范文第5篇

摘 要:随着近年来环境问题越发突出,人们的环保意识逐渐提升,尤其在教育领域越来越注重环保的教育。在高中化学教学中开展绿色化学实验就是很好的体现。通过绿色化学实验的开展,既能很好的巩固学生所学的化学实验知识,又能很好的培養学生环保意识与能力。本文结合自身教学实践,探讨绿色化学在教学中的有效渗透。

关键词:绿色化学;实验;教学;有效渗透

实验在高中化学中占有重要地位。为使学生养成良好的实验习惯,应注重在教学中有效的渗透绿色化学实验。绿色化学实验与传统的实验不同,其强调实验的过程中减少实验物质使用量,最大限度的减少废物的排放。绿色化学实验与当前的环保理念相符,因此深受广大师生的广泛关注。

一、灌输绿色化学知识

高中化学实验教学中,应有针对性的为学生穿插讲解绿色化学实验知识,主要包括实验试剂的选择、实验思路的优化、实验废物的处理等,使学生认识到在进行化学实验时既要注重最后的结果,又要关注实验过程,保证所做的实验节省实验试剂且对环境友好。同时,可围绕学生所学的实验知识,设计相关的判断问题,要求学生分析相关的实验操作是否符合绿色化学原则,以进一步深化学生认识。如在课堂上可设计如下判断题:

化学实验应遵循绿色化学原则,下列实验或实验过程遵循这一原则的有:____。

①在萃取操作的演示实验中,将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水;②在铜与浓硝酸的反应实验中将铜片改为可调节高度的铜丝;③将实验室废酸液和废碱液中和后再排放;④用双氧水代替高锰酸钾制氧气;⑤使用铜粉与浓硫酸反应制取硫酸铜时,先将铜粉在空气中充分加热制得氧化铜,再将氧化铜溶解在稀硫酸中。

其中①溴水易挥发有毒的溴蒸气,因此,可使用碘水替代;②中将铜片改为可调节高度的同时,能够及时终止反应,减少NO2的排放;③中将废酸液和废碱液中和后排放可减少对水的污染;④用双氧水制氧气副产物是水,不会产生污染;⑤中避免了二氧化硫产生的污染,又提高了碳原子的利用率,因此上述操作均符合绿色化学原则。

二、做好相关例题讲解

高中化学实验教学中,为使学生更好的体会绿色化学实验过程,给学生留下深刻的印象,使其在实验过程中积极践行绿色化学理念,应注重在课堂上为学生讲解相关例题,巩固学生所学的同时,引发学生进行深入的思考,从而根据实验目的选择最佳实验方案。如在课堂上可为学生讲解如下例题:

为更好地探求化学实验绿色化,某兴趣小组设计如图1所示的装置,做“铜和硝酸反应”的实验。据此回答如下问题:

(一)实验前怎样检查该装置的气密性?____。

(二)将适量氢氧化钠溶液加入到d中,将小铜片放置到c中,将2mL的浓HNO3通过分液漏斗a加入到c中。c中反应的化学方程式为:____。在将2ml的蒸馏水通过a加入到c中,c中可以看到的现象:____。

(三)给出如下三种实验方案:①反应物为Cu、浓硝酸;②反应物为Cu、稀硝酸;③反应物为Cu、O2、稀硝酸;则能体现绿色化学理念的最佳方案是____,理由是:____。

对于问题(1)检查装置气密性的操作为:将b关闭,并向试管d中加水至浸没长导管口,将试管c和d的胶塞塞紧,加热c,冷却后看进入到d管中的水是否下落。对于问题(2)c中发生的是Cu和浓硝酸的反应,方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,加入蒸馏水后,浓硫酸变成稀硝酸,因此反应速率会变慢,而且生成NO,气体颜色会变浅。对于问题(3)①反应中会产生有毒的气体NO2,②会产生有毒的气体NO,③不仅消耗硝酸的量少,而且不产生污染物,符合绿色理念。

三、开展相关实验活动

高中化学实验教学中为更好的提高学生的绿色化学实验理念,锻炼学生的实验探究能力,应积极联系学生生活,创设相关的实验问题情境,要求学生思考作答,并注重给予学生针对性的引导,使其成功地完成实验,增强其化学探究的自信。如回收类型的实验有助于提升学生的环保意识,教学中可组织学生开展如下实验探究活动:

为研究破旧电池的回收再利用,可向学生提供旧电池的铜帽(主要成分为Zn和Cu),要求学生回收Cu并制备ZnO,要求学生按照如图2所示的流程进行相关的实验探究:

为保证实验的顺利进行,可设计如下问题要求学生思考作答,使其在实验的过程中少走弯路,顺利的完成实验任务。

(一)“溶解”操作中可以适当的提高温度,目的是____,但加热温度不能过高,原因是:___。

(二)写出铜被溶解的化学反应方程式:_____。

(三)铜帽溶解后,将溶液加热沸腾以去除溶液中的_____。

(四)“过滤”后,将滤液蒸干使之完全失水,能否得到纯净的ZnSO4,_____,原因是_____。

对于问题(1)适当提高温度可以加快反应,提高溶解速率。但是温度过高则会导致H2O2分解。问题(2)中,根据已知条件以及化学知识可知铜被溶解的化学反应方程式为:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O。问题(3)中当铜帽完全溶解后将溶液加热至沸腾,目的是去除溶液中的过氧化氢。问题(4)中将滤液蒸干使之完全失水,并不能得到纯净的ZnSO4,因为前面的操作加入了氢氧化钠,因此还存在杂质硫酸钠。当学生认真分析上述问题后,并积极查阅相关资料,最终在教师的指引下完成了实验操作。

四、启发学生改进实验

高中化学实验教学中,应注重引导学生养成良好的实验习惯,做好实验过程的总结与反思,尤其从绿色化学实验角度分析实验装置、实验试剂、实验思路等存在的不足,并结合自身知识储备,对相关的环节进行优化,在保证实验顺利完成的同时,减少对环境带来的不良影响、如在讲解“绿色化学实验”知识后,要求学生积极联系所学,对“氯气与金属钠反应”的相关实验操作进行改进。最终学生经过积极思考,提出了如下的优化方案:

如图3所示,将一根玻璃管与氯气发生器相连,取一块黄豆粒大的金属钠,吸净煤油后放在玻璃管内,而后将一团浸有氢氧化钠溶液的棉花球塞进玻璃管尾部,进行预热,当钠融成圆球时,撤火,通入氯气进行实验。

通过如此改进实验,浸有碱液的棉花球能够吸收未反应的Cl2,有效的避免其污染空气,巩固学生实验作为灵活性的同时,能很好的提高其绿色化学实验意识,使其在以后做化学实验时养成良好的习惯。

结束语

高中化学实验教学中为提高学生的环保意识,应结合自身教学经验做好教学内容的合理安排,并积极采取针对性的措施将绿色化学实验渗透至相关教学环节,使学生牢固掌握化学实验知识,养成运用绿色环保理念设计、分析化学实验的良好习惯。

参考文献

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