綠色化學概念范文
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文章編號：1008-0546（2016）04-0094-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.036
綠色化學是近年來發展起來的一門新興學科，又稱環境無害化學、環境友好化學、清潔化學等。綠色化學的目標在于不再使用有毒、有害的物質，不再產生廢物，不再處理廢物，最終實現零排放和零污染，是一門從源頭上阻止污染的化學。世界各國都十分重視綠色化學的教育和發展，綠色化學已經成為現代化學教育的主要發展方向[1-2]。中學化學實驗是中學生學習化學學科知識的重要途徑，是學生可以通過感官直接感知的實踐過程，學生在實驗過程中，能進一步領悟綠色化學的宗旨，并逐步培養綠色化學的意識。但是中學化學教科書對化學藥品用量沒有明確規定，有的表述比較模糊。在做分組實驗時，有相當一部分學生取用藥品喜歡“多多益善”，不僅浪費了藥品，而且由化學實驗產生的廢水、廢氣、廢渣等也會對周圍環境造成不同程度的污染。如：在做Cl2制備與性質、鹵素的性質、Cu和濃H2SO4反應等學生分組實驗時，往往會有有毒氣體進入空氣中，不僅污染空氣，而且直接影響師生健康。因此，在中學實施綠色化學實驗教育，無論從中學生的科學素質的培養，還是從生活環境的責任感與綠色化學理念的形成等方面，都是十分必要的。
高中化學實驗綠色化、微型化[3-6]就是在高中化學實驗教學中以綠色化學實驗的核心理念為指導，對常規實驗的不合理、安全性能低、污染嚴重等方面加以改進，達到綠色化學的減量、回收、重復使用、盡可能密閉可控、處理尾氣諸方面的要求，實現“盡可能小劑量、省資源、少污染、低成本” 的實驗室實驗，進而培養學生良好的化學素養，以實現課程教學目標。
化學實驗綠色化的研究，涉及到實驗指導思想、實驗內容選擇、實驗儀器的研制、化學反應過程、實驗裝置和步驟的設計等實驗方面的研究。如何在實際教學中，結合當前素質教育，把綠色化學綠色新概念、新思想、新要求教育貫穿于中學化學教學的全過程之中，是一個新的研究課題。作為中學化學老師，能夠就地取材，因繁就簡，開發和創新教材實驗[7]，對中學生是最好的鼓勵和引領。
一、現有教學實驗的不足之處
中學化學教學中，有很多性質實驗，用傳統的實驗方法和儀器設備實驗效果并不明顯且缺乏綠色化學意識，例如：人教版《必修1》將氨氣性質的實驗分成氨氣與水的噴泉實驗、氨氣與酸的玻璃棒實驗兩個部分來進行的。但在實際操作中存在以下不足：
①噴泉實驗所用的氨氣采用常規的實驗室制法，若現場收集，則耗時長，且氨氣易泄漏而造成污染；若課前制好備用，則常因保存不善導致實驗失敗。
②NH3與濃鹽酸的玻璃棒實驗，若為教師演示，則白煙過淡，且保留時間不長，不便于學生觀察；若為學生分組實驗，又會因為不是在密閉條件下進行，眾多學生同時實驗，容易造成室內空氣被污染，不利于健康。
③學生對看到的是“煙”還是“霧”存在疑問。
④容易受到風等因素的干擾，影響實驗效果。
又如：二氧化硫的制取及性質實驗，該實驗出現在高中化學人教版《必修1》第四章第三節，是高中化學課程中非常重要的實驗，內容多，難記憶。如果學生沒有經過實驗的親身體會，對這些實驗的印象都不深，學習也比較困難。但是該實驗無論是老師演示還是讓學生自己動手做，儀器都比較復雜，藥品用量多，而且二氧化硫的氣味難聞，具有刺激性，對身體和環境都會造成不良影響。
二、基于主流化學理念的實驗改進
基于“環保、高效”以及“綠色化學”“安全化學”等理念，本文針對上述實驗中存在的不足，進行了如下改進：
1. 基于“環保、高效”理念的氨氣性質改進實驗
將NH3的性質實驗一次性完成、成功率高且不污染環境、實驗器材廉價易得，不易破碎、便于學生分組實驗等是本次實驗改進的目的。
（1）實驗用品
①器材：圓底燒瓶（250mL）或塑料洗手液瓶（250mL），分液漏斗（ 50mL），三個透明軟塑料瓶（如礦泉水瓶，250mL，需干燥），玻璃導管，燒杯，止水夾，少量棉花等。
②藥品：氫氧化鈉固體（分析純），濃氨水，少量濃鹽酸，酚酞指示劑。
（2）實驗裝置圖
（3）操作步驟及實驗現象
①瓶A內放少量NaOH固體，分液漏斗中裝濃氨水；
②瓶B、瓶C均為滴有酚酞的水；
③瓶D放置一團滴有濃鹽酸的棉花。
組裝連接好裝置后，打開止水夾K1、K3，關閉K2，旋開分液漏斗活塞，制取氨氣；當看到D中出現大量白煙，C中溶液顏色很紅且產生氣泡緩慢后，關閉K1、K3，打開K2，擠壓瓶B，將水擠入燒瓶內后松手。即可看到燒瓶內形成美麗的噴泉，同時瓶B變扁。
通過這樣的改進后，我們能看到，噴泉實驗中，水幾乎充滿整個燒瓶，瓶B被壓扁，讓學生很容易看到壓強在此實驗中的作用；瓶D的瓶壁上有大量的白色固體物附著，讓學生對白煙有了直觀的認識。
（4）本實驗的設計亮點
①有理有據：噴泉實驗的原理是利用內外壓強差所形成的，而礦泉水瓶受壓很容易變形，會看到很明顯的現象，于是我們用廢棄的礦泉水瓶組裝了實驗裝置。
②取材方便：充分利用廢棄的礦泉水瓶，材料易得且不易破碎的特點，體現廢物利用，靈活處理問題的思想。
③敢于創新：礦泉水瓶蓋容易打孔，且可用粘膠粘住縫隙，實驗過程中，只要旋緊瓶蓋氣密性就會很好，避免不易在橡膠塞上打孔，且易漏氣等常見問題。
④重視環保：整個實驗在密閉條件下進行，避免了NH3、HCl向室內擴散，有較高的安全性，充分體現“綠色化學”。
⑤拆裝方便：關鍵部分的連接使用膠管、止水夾，拆裝方便，導管不易折斷；且礦泉水瓶的蓋子規格幾乎都是統一的，便于更換。
⑥操作簡單：無論是教師做還是學生來完成，都很容易操作，且成功率高。
⑦直觀性強：無論是燒瓶內形成的噴泉，瓶B的變扁，還是瓶D中的大量白煙，抑或是燒杯中的溶液變紅，現象均十分明顯，使學生通過實驗觀察對氨氣的性質有較強的感性認識；特別是壓扁的礦泉水瓶能讓學生深切感受到大氣壓的存在和氨氣的極好的水溶性。
⑧安全性高：實驗的主要材料為礦泉水瓶，即使實驗出現誤操作，也不用擔心出現炸裂，濺傷人。
⑨高效性：整個實驗耗時約2分鐘，為噴泉實驗的分析和拓展延伸騰出了更多的時間。
我們對氨氣性質實驗改進后，無論是教師做還是學生來完成，都很容易操作，且成功率高充分調動了學生學習的興趣與積極性，初步落實了“用實驗讓化學課堂成為學生快樂的體驗場”。
2. 基于“綠色化學、安全化學”理念的SO2制取及性質實驗的改進
在對二氧化硫的制取及性質實驗，我們采用微型實驗儀器來完成這一系列實驗。改進后的實驗裝置如圖2。
（1）實驗裝置改進：用6孔井穴板代替了6個反應器，塑料滴管代替了分液漏斗。
（2）實驗操作步驟：
①先檢查氣密性。在后5個井穴中裝入少量水，蓋好長進短出的導管塞，在第1個井穴的長導管上插入塑料滴管，擠壓滴管，各井穴中均有氣泡冒出，說明氣密性良好。然后把水倒掉。
②滴管裝濃硫酸，6個井穴分別按照表1加入所需藥品。6個井穴在整個實驗中的作用如表1描述。
③蓋好長進短出的塞子，吸1/5滴管的濃硫酸，插入第1個井穴的長導管上，輕輕擠壓滴管，反應發生了。我們可以很快看到石蕊變紅，品紅和高錳酸鉀褪色，硫化鈉溶液中有黃色的渾濁，一次性驗證了二氧化硫的幾種性質。
3. 實驗的創新點
①使用了微型實驗儀器，藥品用量很小，從源頭上防止了化學實驗造成的污染，所以二氧化硫幾乎沒有造成污染，真正達到綠色、環保、健康。
②微型實驗儀器成本低，體積小，操作方便，一次性把SO2的制取、酸性、漂白性、還原性、氧化性全部檢驗完，實驗現象明顯，操作簡單。
③按每小組幾人一套，甚至可以一人一套，可以實現“人人動手，邊講邊實驗”的理想化教學模式，可以使學生對化學的探究更有興趣。
我們對二氧化硫的制取和性質實驗改進后，從源頭上解決了污染的問題，不用到實驗室這樣有通風設備的地方，就在課堂上就可以實現，操作簡單，成功率高，充分調動了學生學習的興趣與積極性，可以讓學生對以前只能在習題或者課本上看到的實驗現象有了直觀的認識，印象深刻。
三、總結
中學化學實驗是中學化學教學將理論與實踐相結合的重要手段，實驗易操作、實驗現象明顯、實驗設計的合理性及嚴密性、實驗的環保理念等對中學生正確理解和掌握知識、培養學習興趣和科研素養、掌握實驗操作、拓展思維模式等有著極其重要的作用。化學實驗的綠色化創新和改進，可以調動學生學習化學的積極性和主動性，培養其對化學的興趣，并加深對知識的理解和記憶，可以為提高課堂教學高效性提供策略和典型范例，這樣的實驗改進，能夠輕松實現綠色化教學，讓學生順理成章接受綠色化學理念，使學生認識到，化學絕不意味著污染，更高層次的化學、對環境友好的綠色化學等待我們去學習、去探究、去發展。
參考文獻
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篇2
關鍵詞： 綠色化學 化學實驗 滲透 理念
一、綠色化學的概述
綠色化學，又稱環境無害化學，是研究和設計沒有或只有盡可能少的環境副作用，并在技術上、經濟上可行的化學品和化學過程的科學。所謂“綠色化學觀”就是人們在社會生產、生活和實踐中，就環境日趨惡化防治關鍵是減少乃至杜絕化學污染源而逐步形成的綠色化學重要性的認識，其基本內涵包括：（1）樹立可持續發展觀。它是指人口、經濟、社會、資源和環境協調發展。（2）樹立綠色化學價值觀。人類對環境價值的認識或者說觀念、看法、觀點可以稱之為環境價值觀。（3）樹立化學科學發展觀。以人為本，全面、協調、可持續的發展觀，促進經濟社會和人的全面發展。（4）樹立環境和諧道德觀。環境道德觀念是人類傳統倫理道德觀念的繼承和發展，是在現代工業文明引發的人與環境關系日益尖銳的情況下產生和發展起來的，一種人類與環境和諧相處的新道德觀念，是人類有史以來環境意識發展的最高階段。
二、綠色化學理念在高中化學教學中滲透的現狀
綠色化學對我國廣大化學工作者來說，或許還是一個新概念，但他們在從事的環境保護、環境教育，微型化學實驗研究等實際工作中，許多方面做到了與綠色化學相一致的要求，在現行中學化學教材中較多內容也充分體現了綠色化學觀。
1.在化學概念上建立與綠色化學一致的概念。
從環境保護角度介紹了環境污染、三廢、大氣污染物、酸雨、溫室效應（選學）等概念，在介紹概念的同時還分析了有關污染的成因和污染物的主要來源及危害。從減量、減廢的角度介紹了循環操作、交換劑再生、催化劑中毒等概念。這些看是常見、易懂的中學化學教材中的概念無不體現了綠色化學的概念，這為中學階段開展綠色化學教學奠定了良好基礎。
2.元素化合物知識內容的編排中已充分體現了綠色化學理念。
元素化合物知識內容的編排中，考慮到了綠色化學因素教材在有關元素化合物、有機化合物的內容編排中從綠色化學角度有重點地介紹了有毒物質的性質、使用、保存；介紹了氯氣、氨氣、硫化氫、氟氣、氟化氫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、苯、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、劇毒物質的毒性及使用方法，甚至用黑體字寫出加以強調；在選學內容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗滌劑的功與過介紹等。
3.在物質工業生產制造的介紹中已經滲透了綠色化學觀點。
如工藝流程中都采取了循環操作，這樣可以節省資源、提高原料的利用率。比如：在合成氨工業、氨氧化法制取硝酸等工藝流程中。如防止或減少污染物排放的過程中設置了尾氣處理裝置或回收再利用裝置。
但化學是一門以實驗為基礎的學科，應該在化學實驗中更多的去滲透綠色化學理念，離開了實驗的滲透，綠色化學觀念是很難在中學化學中充分滲透的。
三、在化學實驗中滲透綠色化學理念的方法
1.認真研究實驗內容，挖掘滲透綠色化學理念的教學內容。
比如：對常見實驗的固、液試劑的取用給出了限量要求；在高中化學教材修訂時，刪除了制備有一定危險或危害的硫化氫和苯磺酸實驗；介紹了聞氣體的方法；強調了實驗中常見的事故避免、應急處理等；介紹了特殊試劑的保存和使用原則及方法；在新編初中化學課本中引入了減量、減廢的微型化學實驗等有害氣體的制備實驗只安排在實驗室中進行；在氯化氫、氯氣等制備實驗中強調了尾氣的處理辦法。
2.盡量避免選擇和使用有毒害的反應物和反應助劑。
例如，在制乙烯時用氧化鋁代替濃硫酸，可以有效地減少硫酸的污染。由于工業技術綠色化可以降低成本，提高利潤，所以它的發展更加迅速。在化工生產中不斷出現新的工藝方法和新型的催化劑，可以成為高中化學實驗綠色化的借鑒。應該注意把工業成果應用于實際教學，既加強理論與實際的結合，同時也使化學實驗更加綠色化。
3.改變實驗裝置，使產生毒害性物質的實驗也能變成綠色化的實驗。
例如二氧化硫和硫化氫氣體反應的實驗裝置改進。二氧化硫和硫化氫兩種氣體制取方法都是用固體與液體反應，反應都不需要加熱，而且反應物都用到鹽酸。由于兩種氣體都是有毒害的氣體，所以反應中應該盡量做到不泄漏氣體。如果按照傳統方法先分別制取二氧化硫和硫化氫，然后混合二氧化硫和硫化氫，必然造成氣體的泄漏。為減少氣體的泄漏污染，用一個小的空塑料礦泉水瓶，在其中放入小試管，塑料瓶、小試管中分別裝入Na2SO3和FeS，然后迅速在其中分別加入鹽酸，在塞橡皮塞前，擠壓塑料瓶，排出部分空氣，使瓶子癟掉，然后再塞橡皮塞。我們可以看到，開始產生的H2S和SO2氣體使塑料瓶鼓起來，然后隨著反應的進行又癟下去。最后在其中加入氫氧化鈉，吸收過量氣體或者中和未反應的鹽酸。只要不拘泥于書本中現成的實驗方案，在實驗中多動腦子，尋找規律，不斷創新，大膽探索，同時注意收集利用別人的好經驗，很多會產生毒害性物質的實驗也能變成綠色化的實驗。
4.進行微型化實驗，減少排放，實現綠色化學。
在實驗中可以借助小試管、點滴板、多用滴管、井穴板等微型化的的儀器，控制學生滴加藥品的用量，減少藥品的使用。例如如果用小試管做乙烯的制取實驗，可以節約乙醇，減少濃硫酸的排放；利用液體在濾紙上用量少、擴散快、面積大的特點作三價鐵離子的檢驗等有明顯顏色變化的實驗；用黑色6穴點滴板做硫酸根離子、氯離子的檢驗實驗，減少藥品使用；在保證現象的前提下盡量降低反應溶液濃度；組合實驗，通過實驗的試紙化，減少反應物的使用及有害物的排放。
5.師生規范實驗操作也有利于促進綠色化學實驗室的建設。
篇3
綠色化學教育雖然說在當前我國的化學教育中已經被提出了有好幾年的時間，但是具體到落實狀況中仍然存在著較多的問題影響著綠色化學教育的實施效果，這些問題有教師方面的，也有學生方面，當然也存在一些教學模式的問題。
1.1綠色化學觀念淡薄
因為綠色化學教育這一概念所提出的時間并不是特別長，所以相關教育工作者對于這一觀念的重視程度就存在明顯的不足，具體到化學學科的教育過程中，就表現在不論是化學教師還是學生都沒有充分意識到綠色化學的重要意義，綠色化學的觀念極為淡薄。導致這一問題存在的原因是多方面的：
1.1.1首先是傳統化學教學內容的影響，面對著綠色化學這一新興事物，傳統的化學教學模式和教學目標都對于產生了較大的阻礙作用；
1.1.2其次，教學壓力導致的，當前在我國的很多地方，仍然存在著較為嚴重的應試教育問題，教師也面臨著較大的教學壓力，因此，無法分心進行綠色化學教育的研究和探討，其觀念意識必然達不到相應的要求；
1.1.3最后，對于中學生來說，雖然他們比較傾向于接受新事物，因此，按理說應該能夠接受綠色化學的概念，但是實際狀況卻并非如此，由于當前并不存在較為完善的綠色化學教育體系，化學教師也不會重點去突出綠色化學的觀念，所以很多學生無法真正意識到綠色化學的魅力，甚至還有的學生認為綠色化學教育過于嘩眾取寵，華而不實，這種偏見的存在也是比較普遍的。
1.2綠色化學教育體系不完善
當前我國綠色化學教育因為經驗的不足等問題，其整體的體系仍然存在較大的問題，這就在較大程度上影響著綠色化學教育的發展，具體來說：
1.2.1對于綠色化學教育的教材沒有進行合理的規劃設計，仍然沿用傳統的化學教材無法做到真正的綠色化學教育；
1.2.2其次，在具體的教學手段上也存在一些問題，當前的中學化學教育過程仍然是教師教、學生學這一模式，而綠色化學要求我們在教學過程中增加實踐的機會，促進綠色化學觀念的滲透，僅僅依靠課堂教學的模式無法達到相應的綠色化學教育效果；
1.2.3最后，對于綠色化學教育過程來說，如果進行充分的實踐教學，就必須依靠大量的物質條件支持，而這在很多地方都無法得到實現，教育資源的不足也是制約綠色化學教育發展的一個重要內容。
2.綠色化學教育的實施措施
2.1革新化學教育傳統觀念
針對當前中學化學教育過程中存在的觀念意識不強等問題，我們應該采取必要的措施革新當前的傳統化學教育觀念，尤其是要重點針對化學教師進行思想觀念的革新，具體來說，首先在本學校內部加強化學教師之間的交流學習，共同研討綠色化學教育的要點和教學方式，進而提高對于綠色化學教育的重視程度；其次，主要化學教師走出去，尤其是可以去一些較為發達的城市中學習相應的綠色化學教育模式，改變自身的傳統化學教育理念，逐步的融入綠色化學教育概念；最后，學校還可以組織專業的研究人員來針對化學教師進行綠色化學教育，提高化學教師對于綠色化學教育的認識程度。
2.2加強實踐教育
針對當前存在的較為落后的化學教學模式，化學教師應該積極主動地謀求一些新的變化，改革現有的“教和學”模式，積極引入實踐教學模式，充分的利用化學實驗和實踐來提高中學生對于綠色化學教育的興趣，并且使學生們清楚地認識到綠色化學教育的真正內涵，加強學習的效果，比如，通過具體的化學實驗要求中學生來發現對于環境存在危害的一些氣體，進而加深學生的記憶，并且課后要求中學生展開實踐調查，了解這些氣體的產生原因和防治措施，這才是真正的綠色化學教育模式。
2.3適當革新化學教材
當前的中學化學教材中存在很多不適合于綠色化學教育的內容，針對這些問題，我們必須革新化學教材內容，邀請專門的專家針對現有的化學教材進行綠色化學的植入和滲透，從教材中體現出綠色化學理念。
3結束語
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關鍵詞：化學實驗；綠色化學理念；分析
所謂綠色化學，主要是指對環境沒有污染、清潔型的化學。主要是利用現代的化學原理，對化學實驗過程中產生的有害物質進行清除，促進化學實驗綠色環保性質的加強。因此，需要培養教學老師和學生綠色化學的意識，并將綠色化學應用到化學實驗教學的過程中，為現代生態環境的保護提供條件。比如說，在化學實驗的過程中，會產生非常多的廢液，這些廢液應該統一回收到一個地方，然后再通過一定科學的辦法進行處理，當廢液中不再含有有害物質時，才可以放心的排放到自然環境中。
一、綠色化學的定義
綠色化學又叫做環境無害化學，是設計和研究沒有或者是較少的環境副作用，在經濟上和技術上可行的化學品和化學工程的科學。綠色化學觀主要表現在以下幾方面：首先，建立起可持續的發展觀，指的是經濟、人口、社會和資源的協調發展；其次，綠色的化學價值觀，人們對環境的認識、觀點和看法都是環境價值觀的一部分；再次，建立起化學科學發展觀，是以人為本，構建可持續的發展觀，積極推動人和社會的全面發展；最后，構建環境和諧的道德觀。
二、綠色化學理念在化學教學中的現狀分析
綠色化學對于絕大多數的化學工作者而言，還是一個新的理念，他們在實際的環保和環境教育中，很多方面都是和綠色化學相一致，目前化學教材中的諸多內容也充分的展現了綠色的化學觀。
（一）化學概念的建立和綠色化學理念相一致
從環境保護的角度分析環境污染、溫室氣體、三廢等概念，在介紹概念的過程中，還重點分析了出現污染的原因以及危害，從減廢和減量的角度出發分析了循環操作的概念，這些看似普通的中學化學教學充分的展現出了綠色化學的理念，這也為開展綠色化學教學奠定了基礎。
（二）元素化合物的編排中也表明了綠色化學的理念
在編排元素化合物的內容時，里面提到綠色化學元素的教材中有關于元素化合物以及有機化合物的內容，所以重點介紹了有毒氣體該如何正確的使用和儲存。
三、綠色化學理念在化學教學中的有效滲透
（一）加強實驗室管理，提升學生的綠色意識
實驗室是開展實驗的地方，也是很容易產生污染的地方，務必保證實驗室的干凈整潔以及良好的通風效果，同時也要確保儀器設備的正常使用，將實驗藥品保存好，建立起嚴格的取用和回收機制。學生在進入實驗室之前，老師就要跟學生強調如何規范的使用實驗室中腐蝕強的試劑、有毒的氣體，讓學生知道這些試劑對環境乃至人們的身體健康都會造成極大的影響。
很多學生已經掌握一定的操作技巧，但是實驗過程的綠色化還沒有一個深刻的認識，在這個前提下，需要學生在實驗之前，就要將實驗計劃以書面的形式寫出來，讓綠色的化學理念能夠影響到學生的內心。
（二）將綠色化學理念伸入到實驗教學中
綠色化學對化學品的要求是不使用危害品；減少化學品的使用量，盡可能的循環使用。也正是因為如此，我們需要重新設計和編排無機化學，將可能存在的危害降到最低，實現無機化學實驗的改革。比如說，在實驗內容上盡可能減少成本高的、藥品消耗多的實驗，盡可能的增加能夠提升學生觀察力和整體素質的制備實驗。這樣在學生的整體素質得到提升的基礎上，也可減少試驗品的投入，減少了資源的浪費，保護了環境。
（三）重視多媒體教學資源在化學實驗中的應用，促進資源的節約
化學實驗教學活動的開展，主要目的是為了讓學生了解化學現象產生的原因，以及操作方法，但是所有學校，每節課都這樣不斷地進行試驗，不僅浪費資源，同時還容易產生更多的污染。因此，需要加強多媒體教學視頻的使用，使得學生通過多媒體教學視頻就能夠了解到化學實驗的操作方法，還能夠看到化學實驗的現象，同時還能夠減少資源的浪費，避免有害氣體的產生，也達到了教學的目的，幫助學生更好的理解化學實驗內容。而且，多媒體教學視屏，能夠不斷反復的去看，當學生有不明白的地方，可以不斷的觀察和回放，促進理解。
（四）對化學實驗中產生的廢物做好處理工作
在化學實驗的過程中，難免會產生一些廢棄物，這些廢棄物如果不經過一定的處理，直接排放到自然環境中，對生態環境會造成非常嚴重的破壞，當老師做出不好的示范時，學生對自然環境的保護也不是非常的重視。因此，在教學過程中，需要對化學實驗中產生的廢物做好處理工作，嚴格要求學生將化學實驗產生的廢物處理好，這樣能夠幫助學生樹立綠色環保的意識，同時還能夠加強綠色化學理念在教學過程中的滲透。
總的來講，加強化學實驗教學過程中綠色化學理念的滲透，對促進化學實驗教學質量的提高以及生態環境的保護具有非常大的意義。作為化學實驗教學老師，需要對綠色化學理念予以重視，并加強有效措施的采取，促進綠色化學理念在化學實驗教學中滲透作用的加強，保護大家生活的生態環境。
作者：柳蘇玲
參考文獻：
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關鍵詞：綠色化學；高中化學；教學；應用
一、 綠色化學的概念
綠色化學的概念是隨著我們所在的環境被越來越嚴重的遭到污染與破壞而逐漸引起人們重視的。所謂綠色化學是指采用現代化的科技手段去消除很多不良的、對環境造成破壞與影響的化學工藝及流程，同時，盡量杜絕對生態環境及人類健康有害的物質的產生，這是一場為生態環境打起的保衛戰，同時，也是為了讓人類能夠有一個更安全健康的生存環境。我國的綠色化學工藝還在起步階段，對于綠色化學的研究與試驗也在不斷進行中。高中階段的化學教學學生們已經具備了很多相應的化學理論知識，在這個時期如果能夠很好的向他們滲透綠色化學的理念，讓環境保護意識在他們心里留存，這不僅對于化學課程的教學過程，甚至對于我們的生態環境的保護都能夠起到積極的作用。
二、 課堂中引入綠色化學思想的教學難題
在課堂中引入綠色化學的思想一直在實踐過程中，然而，它也存在著一定的困難。首先面臨的一個難題就是目前學生們的環保意識不夠強，很多學生對于綠色化學都不太在意也不太看重，實驗過程中仍然會有很多不規范操作會帶來更多的環境污染物質。其次，想要深入綠色化學理念的教育工作是需要一定的教育資源及教學設備做支撐的，例如在實驗過程中，想要讓實驗更為環保安全，可能會用到很多其他的裝置或者試劑，但是很多學校在這部分教學資源上還較為貧乏，無法很有效的為綠色化學思想的深入做支撐。此外，高中階段的學生面對著繁重的課業負擔和即將來臨的高考壓力，不僅是學生，很多時候教師都會較為急功近利，教學過程中首先關注的就是學生的成績，綠色化學的思想并沒有得到足夠的重視，在這樣的前提下這種理念想要在高中化學教學中得以滲透將會更為艱難。
三、 綠色化學思想在化學課堂教學中實踐的方法
1.在課堂教學中滲透綠色化學教育
課堂是滲透綠色化學教育的最直接途徑，在平時的理論知識教學中，教師可以針對很多教學要點向學生灌輸綠色化學理念，并且讓學生理解更多的綠色化學知識。在“原電池”的學習中應當讓學生明白電池可能對于環境造成的污染，因此，回收電池是很有必要的。在“氮的固定”的教學過程中，對于傳統的最普遍的三種固氮方式：人工化學固氮、雷雨閃電固氮及豆科植物的生物固氮，可以逐一和學生分析各種方法的原理及特性，讓學生明白人工固氮及雷雨固氮都會一定程度對環境造成污染，生物固氮不僅不用外界提供能源，而且整個過程對于環境無任何污染，因此，這種固氮方法才是首選。課堂中很多教學內容中都涵蓋著很多有價值的綠色化學理念，教師應當抓住這些教學點，讓綠色化學理念在學生心里更深入。
2.用綠色化學思想設計與改進傳統化學實驗
化學是一門以實驗為基礎的學科，化學學習進入高中階段，有太多的知識點的教學涉及到實驗過程，很多化學原理都需要實驗來向學生驗證。在傳統的化學實驗中無論是實驗過程還是實驗產物上都可能一定程度對于環境構成影響，綠色化學理念下的高中化學教學應當對于這一點不斷進行改進與革新，用綠色化學思想設計與改進傳統化學實驗。
1）推廣微型實驗
很多時候實驗試劑及實驗后的產物會對環境構成污染，在進行這類實驗時可以減少試劑的用量，這也能減少其帶來的有污染的實驗產物。例如在進行硫的燃燒實驗時，傳統實驗中通常會取0.5g硫粉進行燃燒，可以將這個用量降低，改為0.1g，這將會很大程度減少產生的二氧化硫的量，從而降低其對于環境構成的影響。
2）對實驗進行改進
在很多傳統實驗的設計中存在一些不太合理的地方，對于有的明顯會對環境構成影響的實驗方案可以在不影響實驗結果及觀察效果的前提下適當的進行改進。例如，通常在還原CuO的實驗中都會用到CO作為還原劑，考慮到CO具有的毒性可以在整個實驗裝置上加設尾氣處理裝置，這能夠很大程度減少CO帶來的污染與危害。類似的這樣的情況還有很多，教師不僅要設計更為科學合理的實驗過程，更重要的是要讓綠色化學理念在學生腦海里得到滲透。
3）加大廢棄物的回收利用
化學實驗過程必然會產生很多實驗產物，對于很多廢棄物可以將它們放入統一的回收裝置中，通過中和、吸收、回收循環等方式來進行處理，這將很大程度避免它們對于環境構成的污染。很多實驗過程都會用到有機溶劑，很多時候有機溶劑是可以通過合理的方式進行回收利用的?？梢岳没钚蕴繉τ谟袡C溶劑進行吸附處理，通過合理的比例能夠很大程度讓有機溶劑得到提純，這樣，有機溶劑就被很好的回收并且可以再利用。與有機溶劑相比活性炭的價格要低廉的多，因此，這個操作簡便的提純回收再利用過程很大程度節約了實驗成本，是綠色化學的一個典范。
3.開展形式多樣的教學活動
除了在課堂教學和平時的實驗過程中能夠很好的為學生傳達綠色化學的理念，很多教學活動中也能夠讓這個理念得到進一步滲透。學校或年級組可以定期舉辦關于綠色化學的專題講座，向學生們闡明綠色化學的原理及實現綠色化學的方法與途徑，不斷向他們進行有效的宣傳教育。此外，也可以讓學生開展相應的社會實踐，讓他們到環境污染嚴重的地方去進行實地考察，讓他們切身體會到環境污染對于社會及人體健康構成的危害，這將會進一步加強他們心里的環保意識，綠色化學理念也會在他們心里更為深入。
四、 結語
綠色化學是近年來逐漸走進高中化學課堂的一個很好的理念，想要讓這種理念在課堂教學中得以深入，首先要幫學生們樹立綠色化學的觀念，讓他們意識到綠色化學的價值與意義。其次，可以在課堂實驗中讓綠色化學思想不斷得以滲透，此外，開展各類教學活動也是很有必要的。只有從多方面共同努力，綠色化學思想才能夠在高中化學教學過程中得到更好的應用。
參考文獻：
[1]魏洪剛；高中化學教學引入“綠色”話題的研究[J]；華章；2012年14期.
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【關鍵詞】 綠色化學 環境污染 環境治理
當今時代,化學真正成為了一門最有用的科學。化學科學的研究成果和化學知識的應用為推動人類的進步起到了決定性的作用。目前,化學及其制品已經滲透到人類生活、生產和國民經濟的各個領域。但另一方面,化學化工的發展為人類的生活改善提供了源源不斷的能源和物質基礎,但同時又造成了很多的能源和環境問題?！熬G色化學”的出現,為人類最終從化學的角度解決環境和能源問題帶來了新的希望。
一、概念及核心內容
1.概念。綠色化學又稱環境友好化學或清潔化學,是指化學反應和過程以“原子經濟性”為基本原則,即在獲取新物質的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子,在始端就采用實現污染預防的科學手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學。
2.核心內容。原子經濟性是綠色化學的核心內容,這一概念最早是1991年美國Stanford大學的著名有機化學家Trost提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產物。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物,不產生副產物或廢物,實現廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應的原子經濟性,認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中。綠色化學的原子經濟性的反應有兩個顯著優點:一是最大限度地利用了原料;二是最大限度地減少了廢物的排放。
二、滲透“綠色化學”思想
我國古代就有“不竭澤而漁,不焚林而獵”的保護自然環境的思想。今天,我們保護環境不僅要保護環境不受污染,而且要繼承古代環境保護的思想,合理利用資源,以保證資源的永續利用。我們應該懂得保護環境就是保護我們自己。為了更好地保護環境,許多國家正在廣泛地宣傳環境保護思想,制定相應的法律法規。我國于1979年9月頒布了《中華人民共和國環境保護法(試行)》,并在1983年底召開的全國第二次環境保護大會上將保護環境確立為我國一項基本國策。
白色污染是當今社會的一大公害,而且越來越受到公眾和政府的關注。塑料作為人工合成的高分子材料,由于它有良好的成膜性、絕緣性、成型性、耐酸堿、耐腐蝕,外觀鮮艷,而且它具有極其低廉的價格,隨著石油化工的發展迅速成為人類不可缺少的一種材料。然而隨著塑料的大量使用,廢棄塑料難于降解,嚴重污染了人們所居住的環境,還有的塑料會引起人類新的疾病的產生。如今,綠色蔬菜、綠色產品、綠色科技、綠色化學,還有現在所提倡的綠色飯店、綠色學校,都成為最時髦的名詞。綠色話題成為人類最具共識的話題。這種綠色意識,是人類重新審視自然的表現。只有培養人類真正意義上的“綠色意識”,才能實現對環境,對人類更友善的化學――綠色化學。
因此,人類在生產、生活中都應貫穿綠色化學的思想,在生活中對其廢棄物要妥善處理,決不能隨意傾倒,造成環境污染。
三、設計“綠色新工藝”
我國在環境資源、容量方面,總量雖大但人均擁有量很小。經濟生產的特點是工業技術水平整體不高,能源和資源消耗及污染排放量高,鄉鎮企業比重還是很大,“三廢”基本沒有經過任何處理就四處排放,污染十分嚴重。但是人們不能走“先污染破壞,后治理恢復”的道路,也不能走“邊污染,邊治理”的道路,而應該采取我國政府制定的“全面規劃,合理布局,綜合利用,化害為利,依靠群眾,大家動手,保護環境,造福人民”的環境保護方針,還要在化工工藝上采取更為綠色的、環保的工藝過程。綠色化學不是被動地治理環境污染,而是主動的防止化學污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學是更高層次的環境友好化學。
1.設計環保工藝。開展環境分析方法和標準化的研究,建立高靈敏度、高選擇性、快速、自動化程度高的監測方法;開發新材料、新能源、用綠色化學工藝代替經典工藝;在制定污染物向環境排放量標準的同時與其他手段相結合,積極開展處理和利用廢物的技術研究,變廢為寶。三廢的處理過程不應產生或少產生新的污染,這樣才能實現減少或消除污染。
2.開發和生產綠色產品。綠色產品是指產品在使用過程中和使用后不會危害生態環境和人體健康,產品具有合格的使用功能及使用壽命,產品易于回收、利用和再生,報廢后易于處理,在環境條件下容易降解。如日常生活中適用的包裝材料,用后可以進行再利用,如用再生紙作購物袋,用再生塑料制造各種容積,不但可節約寶貴的資源, 還可以減少固體廢棄物的排放。
四、綠色化學與環境治理
目前,隨著綠色化學作為學科前沿方向的逐步形成, 在很短的時間內,通向綠色化學的各種途徑已隱約可見。這說明綠色化學是有效的,也是有益的。從科學觀點認識,綠色化學是對傳統化學思維方式的更新和發展;從環境觀點認識,它是從源頭上消除污染;從經濟觀點認識,它合理利用資源和能源,降低生產成本,符合經濟可持續發展的要求。其目的就是要把現有化學和化工生產的技術路線從“先污染、后治理”改變為“從源頭上根除污染”。然而,必須指出的是, 綠色化學與環境治理是完全不同的概念。環境治理是對已被污染的環境進行治理,使之恢復到被污染前的面目; 而綠色化學則是從源頭上阻止污染物的生成,即所謂污染預防。因此,只有通過綠色化學的途徑,從科學研究出發,發展環境友好化學、化工技術,才能解決環境污染與經濟可持續發展的矛盾。另一關鍵問題是培養具有環境保護意識的人,樹立可持續發展的觀念。通過宣傳,強化公眾的環境意識。作為高等學校培養的各種層次的高素質人才,應努力學習有關知識,加強對保護環境,改善環境的責任感。創造一個清潔美好的生活環境是人類的共同愿望,給后代留下一個良好的環境,也是我們這一代人所必須履行的責任和義務!
相信隨著科學技術的進步和人們綠色意識的提高,只要我們用好綠色化學技術,搞好經濟,我們賴以生存的地球環境會變得更加美好。
參考文獻:
[1] 王恩舉.漫談綠色化學[J].大學化學,2002,(4).
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關鍵詞：農業院校；無機化學；創新；綠色化學
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）03-04-117-03
Research of Inorganic Chemistry Teaching in Agricultural University Based on the Green Chemistry and Innovation Training
Ke Fei et al.
（Department of Chemistry，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China）
Abstract：The idea of green chemistry and innovation training has attracted increasing attention by the international higher education. This paper analyzed the disadvantages existed in the teaching process of inorganic chemistry in agricultural university. Further the significance to infiltrate the idea of green chemistry and innovation training in inorganic chemistry teaching was introduced，and some constructive opinions and suggestions were also put forward.Sequentially，the students desire for knowledge can be inflamed and the effective teaching can also be raised.
Key words：Agricultural university；Inorganic chemistry；Innovation；Green chemistry
無機化學是一門內容既豐富又抽象的課程，其不僅是化學專業學生的4大基礎化學（無機化學、有機化學、分析化學、物理化學）之首，也是高等農業院校一些非化學專業學生的基礎課程，甚至是必修的入門課程之一[1-2]。該課程內容體系龐雜，理論性較強，尤其該課程面臨的授課對象是大學一年級新生。因此，無機化學課程的教學成功與否對學生們今后的學習思維模式的培養起著一定的指導作用。然而，對于農業院校的無機化學課程的教學過程，大部分的傳授者只重視課本上化學知識的傳授，而忽略了相關知識點國際最新的研究進展的介紹，忽視了對學生綠色思維能力和創新能力的培養，從而造成學生上課沒有積極主動的心態，缺少朝氣蓬勃的求知欲望，進而造成這種模式下培養的學生整體素質偏下，沒有綠色創新的概念，更沒有保護世界和改造世界的科學精神[3]。
化合物的綠色合成以及清潔能源的使用將是無機化學發展必然趨勢，同時各學科之間的互相滲透，形成了眾多的新興特色研究領域，所以無機化學是一門活躍有趣的特色學科。本文中作者結合自己的教學經歷，對如何在高等農業院校無機化學教學中注入綠色創新思維的培養，進而激發大學生的學習熱情進行了初步探討。
1 綠色創新思維理念
綠色化學理念最早產生于美國，其頒布的《Pollution Prevention Act of 1990》法令中第一次明確提出了綠色化學概念[4]。這一概念的提出，迅速得到了國際各國的支持。英國皇家化學會在1999年創辦了國際第一個綠色化學綜合期刊《Green Chemistry》，隨后，該雜志在國際影響力逐年增加，2015年其影響因子已達到了8.02。由此可見，綠色化學理念深受科學工作者們的推崇。所謂綠色化學就是在實際生產中使用清潔的能源和使用環境友好的試劑和溶劑，最大程度的利用原材料，盡可能的避免污染。然而隨著科學技術的快速發展，工業化程度的飛快推進，當今教育理念僅僅有綠色化學還不夠，還得注重學生創新能力的培養，這就要求學生具備綠色創新思維理念，這樣培養的人才在未來的國際競爭中才具有優勢。
2 無機化學教學中綠色創新理念的重要性
化學一方面創造了一個美麗的人造世界，另一方面也改變了這個美麗世界。甚至一些非化學專業的人們，一聽到化學這個詞，就聯想到危險、污染、有毒等等。因此，如果要徹底改變這一現狀，改變人們對化學的認識，這就需要發展綠色創新化學理念。
目前，隨著工農業的不斷發展，新的化合物也不斷的被發現和合成出來。與此同時，人類所面臨的環境危機也越來越重，而這些發展和危機在一定程度上都與化學關聯，化學在創造物質文明的同時，也帶來了大量的有害物質，危害到人們的健康，所以環境問題已成為國際關注的熱點問題之一。我們現在所面臨的環境問題主要有：霧霾、酸雨等大氣污染，水體富營養化、生活工業廢水等污染，農藥殘留、固體廢棄物等土壤污染等[5-6]。因此，發展綠色創新思想，推廣綠色創新教學是教育發展的大趨勢。
大學生是未來社會發展的希望，是創造物質文明主力軍，所以教師要盡自己最大努力向學生們傳授綠色創新方面的知識，然后通過大學生群體去影響周圍的人群，逐漸使大家都能有這個意識，促進整個社會的和諧健康發展。無機化學是新生入學第一門開設的大學化學課程，這是他們對大學化學認識的開始，同時也是他們學習生活習慣養成以及社會責任意識形成的關鍵階段。因此，大學老師要充分利用課堂這個重要教學陣地，認真挖掘無機化學教材中的知識點與最新研究報道成果的聯系，向學生們傳授最新的綠色創新知識，培養學生們綠色創新意識，進而按照綠色化學的原則來處理生活中的問題。因此，在高等農業院校無機化學教學中培養學生們綠色創新思維，以適應當前國際科技的高速發展非常重要。
3 無機化學教學中綠色創新理念融入的策略
目前，國內部分綜合高?；瘜W專業已經開設了綠色化學這門新興課程，但仍然處于開始階段，對綠色創新思想的傳授相對較少，而對于農業院校來說，綠色創新研究的就更少。農業院校無機化學由過去56學時調到現在為48學時，這就要根據農業院校自身的特點和培養目標，對無機化學授課內容進行調整，那么在這有限的課時中，如何將綠色創新理念融入到課堂之中就格外重要。筆者認為，可以從以下幾個方面著手實施綠色創新教育：
3.1 加強師生的綠色創新理念的培養 隨著科技的發展，創新應用型人才對農業的發展越來越重要，高等農業院校無機化學必須把綠色創新理念作為重要的指導思想滲透到教學中。綠色創新理念的培養是對傳統的無機化學教育模式的發展，該培養理念不僅能為社會培養出高層次專業素質人才，而且還注重培養學生們可持續發展意識。這就要求傳授者自己要有綠色可持續的發展觀念，在教學工作中將綠色創新思想滲透到課堂之中?；瘜W教育者要不斷的更新自己的知識框架，及時了解國際最新的相關領域研究進展，將課本上知識點與最新的相關綠色創新研究結合起來，課堂上以生動形象的圖片或動畫方式給學生們呈現，讓學生們在大學一年級就養成好習慣，讓綠色創新理念真正的樹立在他們的腦海中，為培養具有可持續發展理念的未來化學工作者奠定基礎。
3.2 無機化學理論課中綠色創新理念的滲透 課堂教學是學生們的接受知識的重要途徑，教師要緊跟國內外最新的綠色化學研究成果，充分挖掘課本中的理論知識，將二者結合起來，在理論教學中將最新的綠色創新思想進行滲透，并修正與該思想不相符的課本內容。引導學生們重新設計新的路線、工藝等，使整個合成綠色化，能源綠色化，避免傳統的反應方法給環境帶來的負面影響。
無機化學理論課中很多基礎知識都與創新的綠色化學有關。例如，（1）在化學動力學基礎章節中，除了介紹動力學常數的定義外，還可以介紹目前國際研究最熱的新型多孔材料對水體中有機污染物（如，有機染料、苯、農藥等）的吸附率隨時間的變化關系，進而計算其吸附動力學常數，這樣學生既了解動力學常數概念又清楚的知道怎么通過實驗得到這個動力學常數；（2）在介紹化學熱力學部分的時候，除了介紹熵、焓、吉布斯自由能的概念外，還可以介紹吸附劑吸附有害物質的吸附量隨溫度的變化關系實驗，通過該實驗可以讓學生了解吸附劑在該條件下的熵、焓、吉布斯自由能是怎么得到的，加深吉布斯自由能與化學反應自發進行方向的關系，進而知道怎么學以致用。為了方便吸附劑的回收循環使用，還可以介紹新型磁性多孔材料，既可以達到去除水體中的污染物，又可以通過簡單的外界磁場，方便的將吸附劑從水體中分離出來，達到循環使用效果；（3）介紹碳族元素的時候，除了介紹溫室效應導致全球變暖之外，還可以介紹目前利用CO2制甲烷等最新研究成果；（4）在介紹硫化合物的時候，介紹硫化鎘等等量子點光催化劑，可以利用該光催化劑在取之不竭、用之不盡的太陽光條件下進行光催化反應。此外，教師還要根據高等農業院校自身發展的特點和優勢，課堂教學中將無機化學基礎知識與農業院校的茶與食品科學、環境與能源、生物工程以及農藥等優勢學科結合起來，達到學科間的優勢互補。例如，無機化學教學中可以補充最新的制氫和儲氫材料、可見光催化材料、高催化性能或吸附性能的多孔材料、農藥降解材料、重金屬去除材料等等?？傊?，教師可以根據當前國際研究的熱點，有目的、有計劃的將無機化學基礎知識與這些最新的綠色創新研究有機地串聯起來，既提高了教學質量，又使學生們知道農業科技人員的研究動態，潛移默化中增強學生們的綠色創新意識。
3.3 無機化學實驗課綠色創新化 化學是以實驗為基礎的科學，實驗課是運用理論知識和驗證理論知識的渠道，也是最容易產生污染的主要場所之一。因此，實現實驗課的綠色創新是非常必要的，這是培養學生發現問題、分析問題以及解決問題能力的重要途徑，也為培養他們良好的科研素養打下基礎。
（1）加強安全教育，樹立綠色創新理念。無機化學實驗課是大學一年級開設的第一門化學實驗課程，學生沒有自己動手實驗的經驗。因此，老師在這個過程中作用至關重要。第一節實驗課，授課老師講解實驗內容之前應該對學生們進行安全教育，宣傳綠色創新理念，給學生們講解《化學實驗室安全手冊》，進行實驗室安全培訓，培訓合格的同學方可進入實驗室進行后續的實驗操作。同時在實驗室醒目位置張貼安全標志，強化學生們安全意識、綠色創新意識以及環保意識。
（2）優化實驗內容，提高綠色創新程度。使用無毒無污染的綠色原料和溶劑代替傳統的有害試劑。盡量使用蒸餾水、乙醇等綠色無毒試劑，避免使用氯仿、苯胺等毒性較大試劑。合成條件避免時間長、高溫高壓等條件，可以采用快速的超聲或微波輔助合成新方法，節約時間，增加轉化率、減少污染，實現實驗的綠色化創新。另外可以開設一些學生自主性比較大的實驗，開展一些利用可見光為能源的催化或降解實驗，讓學生們自主設計實驗原料、條件、方法等，充分開發學生們創新能力。
（3）重視實驗室廢棄物的回收，開發循環實驗。實驗室廢棄物的妥善處理這個過程非常重要，目前大部分高校實驗課都存在這種普遍的現象，實驗結束后學生們就直接將反應后的試劑和藥品直接倒入水池中，甚至包括一些毒性較大的試劑。這不僅危害自己也會危害到他人，增加后續無害化處理的負擔。實驗老師一定要指導學生將實驗廢棄物進行分類回收處理，嚴禁亂扔亂倒，這樣像乙醇這類常用溶劑我們就可以回收起來，進行重新集中蒸餾制得干凈的無水乙醇，從而可以循環使用。教師可以把實驗的后處理作為成績考核的一部分，督促學生養成好的習慣，為自己、為社會負責。
4 結語
無機化學是一門實踐性較強的課程，授課教師不僅要傳授學生們基礎的理論知識，更重要的是培養學生們具有在改造世界的同時更要保護好世界的能力。通過上述改革措施，本人自己課堂上取得了很好的教學效果，改變了以往無機化學課堂上沉悶的現象，大家積極思考、課堂氣氛活躍、年終評教獲得優秀。當然，結合最新的研究熱點，宣傳綠色創新理念是一項系統的工程，也是社會發展的趨勢，這項工作現在還是處于起點階段，每位化學教師都要不斷的探索，提升綠色創新的教學方法，為社會培養合格的化學科技者而不懈努力。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:綠色化學;工業污染;工業應用
中圖分類號:F407.7文獻標識碼: B 文章編號:1005-569X(2009)08-0073-02
1 引言
綠色化學和化工設計首要考慮的是對化工過程和產品進行綠色設計,解決污染的問題,實現“零排放”。目前綠色化學的研究重點主要是圍繞原子經濟的化學反應過程、可再生的原料、無毒無害的催化劑、無毒無害的溶劑和環境友好的產品開展的。
2 原子經濟的探討
綠色化學的核心內容之一是原子經濟反應,即充分利用反應物中的各個原子,既能充分利用資源,又能防止污染。“原子經濟”概念最早是由美國Stanford大學的Trost教授提出的,并因此獲得了1998年度“總統化學挑戰獎”的學術獎。針對一般衡量工藝可行的傳統作法,他明確指出應用一種新的標準來評估化學工藝過程,即原子經濟和選擇性兩個概念,后者是考慮在化學反應中原料究竟有多少的原子進入到了產品之中。這一標準既要求盡可能地節約不可再生的原料資源,又要求最大限度地減少排放。原子經濟的目標是在設計化學合成時,使原料分子中的原子更多或全部地轉化成最終希望的產品中的原子。用原子利用率衡量反應的原子經濟,原子利用率越高,反應產生的廢棄物越少,對環境造成的污染也越少。高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中,達到零排放。
3 無毒無害的催化劑、溶劑及化工原料
綠色化學研究的重點是尋找替代催化劑,或提高現有化學轉化體系目標產物的選擇性、轉化率和使用壽命。目前化工產品的生產大多數采用生物催化與納米催化技術,酶反應條件溫和,控制容易,副反應少,環境污染小。
目前在傳統化工生產和化學研究中大量使用的有機溶劑存在有毒、易揮發、易燃易爆等諸多缺點。當前廣泛使用的溶劑是揮發性有機化合物(VOC),其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成,有的會引起水源污染。因此,需要限制這類溶劑的使用。采用無毒無害的溶劑代替揮發性有機化合物作溶劑己成為綠色化學的重要研究方向。
生物質(Biomass)是由光合作用產生的所有生物有機體的總稱,生物質與礦物燃料相比更為清潔,它的使用不會帶來環境污染,并且儲量豐富用之不竭。據估計,作為植物生物質的最主要成分木質素和纖維素每年以約幾千億噸的速度不斷再生,相當于500億噸原油單位(標準油),人類目前的基本能源需求量卻是97億噸標準油。如果這部分資源能得到利用,人類相當于擁有了一個取之不盡、用之不竭的資源寶庫。
4綠色化學的工業應用
隨著時間的流逝,如今綠色化學過程合成和設計己從理論研究進入到化工實際應用,綠色化工的根本宗旨是在實現經濟增長的同時,消除或盡量減少對環境的負面影響,它不僅是人們所追求的一種理想的生產過程,也是對傳統化學工業過程進行改造,以達到人類、社會和自然界的高度和諧統一。綠色化學的工業應用大致包括清潔生產的綠色化學工業和環境友好的綠色化工產品。
清潔生產持續地將一個綜合預防性環境戰略運用于生產過程和產品,以減少對人類和環境的危害。它既可滿足人們的需要,又可合理使用自然資源和能源,是保護環境的生產方法和措施。由此可見,清潔生產是經濟效益、環境效益和社會效益的統一,此概念涉及化工生產全過程和化工產品整個生命周期全過程,對綠色化工生產而言,清潔生產旨在減少在產品整個生命周期中對人類和環境的影響,清潔生產和綠色化學追求的目標是基本一致的。
總之,結合國家戰略需求,針對重污染精細化工過程,構建與實施綠色化工工程技術,加速對傳統化學工業及其工藝流程的綠色技術改造與創新,提高資源利用率,實現污染的源頭治理,從而實現社會生產、生活綠色化,營造綠色和諧環境,是當今人類面臨的重大挑戰與機遇。清潔生產的綠色化工己經成為未來化工發展的必然趨勢,也是實現資源、環境、經濟、社會全面協調可持續發展的必由之路,它向我們昭示著綠色經濟的來臨。環境友好的綠色化工產品是指節能、節水、低污染、低毒、環保、可回收的一類化工產品,它也是綠色科技應用的最終體現。設計、生產和使用環境友好產品是綠色化學的一個重要方面,這種產品在加工、應用及廢棄之后均不會對人類健康和生態環境產生危害。
面對全球垃圾資源與日俱增而天然資源日漸枯竭的殘酷現實,現在人們比以往任何時候都更加關心起那些固體廢棄物,構建實施綠色循環系統工程技術,從而獲取綠色循環材料,如再生紙、再生塑料、再生橡膠、再生纖維、再生金屬等,是當今綠色化學函需解決的重要課題。近年來,隨著國際輿論以及中國決策者對“民生”和“三農”問題的不斷傾斜,關于農業化學污染問題也正日益得到前所未有的重視。綠色化學在農業中的應用就顯現出了化學家們的高度社會責任感和戰略眼光。我國農用地膜覆蓋面積居世界第一位,考慮普通塑料薄膜的替代―可降解塑料是必然的選擇。目前這一領域已取得令人滿意的進展,現已投產的共聚型光降解塑料基本可以解決白色污染問題。
參考文獻:
篇9
（山東中醫藥大學 藥學院，山東 濟南 250000）
摘 要：化學實驗教學改革的重要內容之一就是實驗教學綠色化，通過對實驗的研究和設計實現減少對環境的污染，是可持續化發展的必要選擇.本文就綠色化學概念、意義、原則等方面，淺析高校綠色化實驗的必要性，并初步探討了如何實施綠色化學實驗.
關鍵詞 ：實驗教學改革；綠色化學實驗；環境保護
中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1673-260X（2015）02-0222-02
化學是一門以實驗為基礎的自然學科，但在實驗中由于藥品用量大、危險性大和使用一些易揮發、易燃、有毒的試劑很難避免對人體產生危害、對環境造成污染.在全球環境問題日益嚴峻化的現在，珍惜資源和保護環境是人類面臨的重大課題.自20世紀80年代明確提出的綠色化學，是具有明確社會需求和學科目標的新的、重要的交叉學科，近年來受到更多的高校重視[1].綠色化學實驗正是在此要求下，按照預防化學藥劑造成環境污染的思想指導下，應用新方法、新技術對常規實驗教學進行改革而形成的新的化學實驗方法.現在有很多高校在實驗教學中針對綠色化學的要求對實驗進行設計和改進做出了很多有益的嘗試，也取得了理想的效果，而且實踐證明實驗教學的綠色化對激發學生對化學的興趣、強化動手能力、培養創新思維和對樹立環境保護意識上有重要的促進作用.
筆者結合多年的實驗教學經驗，針對實驗教學綠色化的要求、意義、原則等方面進行了初步的探討.
1 綠色化學實驗教學的必要性
1.1 綠色化學的定義
綠色化學是20世紀80年代提出的新的概念，進而產生了一個新的交叉學科，其目的是用化學的技術和方法來減少那些對人類健康和環境有害的催化劑、試劑、原料等的使用，所以又被稱為環境無害化學或是環境友好化學[2].綠色化學主要是從原材料的安全行、過程的節能性、反應的經濟性和產物的環境友好性幾個方面來評價一個化學反應的可行性.其中“4R”原則是其核心內容：即拒絕使用危害品原則（Rejection）、對實驗中必須使用的有毒物質或是產生有毒物質的實驗實行減量原則（Reduction）、對一些催化劑等非反應試劑的循環利用原則（Recycling）、對可重新利用原料和試劑按照“省資源、少污染、減成本”的目標的重新利用原則（Reuse）[3].在生態環境問題日益嚴峻的今天，綠色化學的出現，為人類利用化學來解決環境問題帶來了希望.
1.2 實驗教學綠色化的必要性
化學是以實驗為基礎的自然學科，在高校化學課程中實驗教學占了很大的比重，是學生學習化學的關鍵.化學實驗教學的目的在于讓學生觀察、認識和理解化學反應、驗證已有理論和方法；熟練掌握實驗方法和技能是進行科學實驗工作的初步，能培養學生獨立思考能力、對待科學嚴肅的態度、嚴謹的學風和良好的實驗習慣和創新能力.近年來環境保護問題越來越被重視，且在實驗室逐步開展清潔實驗的概念，通過對實驗“三廢”的集中處理和科學的回收利用，達到對貴重金屬和試劑的重復利用和對“三廢”的達標處理.但實際過程中需要大量的人力，為此在綠色化學原則的指導下，開展實驗教學的綠色化是非常必要的.所以在日常教學中，應在教師和學生頭腦中樹立綠色化學的意識，從環境保護等各個方面來考慮實驗的設置、實驗方法手段等因素，使化學對環境保護發揮積極作用.
綠色化學概念也是21世紀大學生應具備的基本素質，只有較強的綠色化學理念和保護環境意識才能適應社會經濟發展的需要.當代大學生的知識面應該是復合型、綜合型的[4]，而學科的交叉滲透是學科發展的必然趨勢，因此在實驗教學中不但要知道學生使用綠色的實驗方法更要向學生灌輸綠色化學理念，積極開展綠色化學實驗，努力推進實驗教學綠色化具有十分重要作用.
2 綠色化學實驗教學的要求和原則
2.1 實驗設計要求
綠色化學實驗要求實驗產物對環境無物質種類改變，或是影響極小，具體細化以下幾個方面：
（1）最佳利用率，即實驗反應中原料利用率盡可能達到百分之百.
（2）不向環境排放有毒物質或者排放物質是正常環境中本身具有的，例如N2、O2、CO2等.例如在進行有NO2氣體的實驗時，如果在普通條件下加熱一定會有一部分氣體進入空氣中，對人體和環境造成影響，但是用密封的U型胖肚管進行溫度對平衡影響的實驗時，則不會排放有毒氣體NO2.
（3）如果實驗現象明顯，可以設計微型實驗或是利用多媒體模擬實驗來減少藥品使用量和使污染物達到最小值.
（4）在處理“三廢”時盡量回收利用或是轉化為非污染物，例如實驗室常用的鉻酸洗液，在處理廢液時可將pH值調到3以下，再加入亞硫酸氫鈉使其實的Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ)，然后調節廢液pH在7.5-8.5之間，使Cr(Ⅲ)形成沉淀析出[5].
2.2 綠色化學實驗的原則
綠色化學實驗首先要遵循一般的實驗原則即目的性、安全性、可行性、簡約性等，但更要遵循綠色化學原則.P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學12項原則，這些原則目前被國際所公認，它反應了近年來綠色化學領域的工作內容也指明了今后發展方向，它包括從試劑使用出發的5R原則和從化學反應出發的綠色化學原則.具體為：原來最高利用率，理想達到100%、目標產物無污染或是現有物種改變影響、反應原料和試劑綠色化、反應溶劑和催化劑等的重復利用.
3 化學實驗綠色化實現的途徑
3.1 實驗微型化
所謂實驗微型化即是在實驗中盡量減少反應物質來獲得所需要的化學信息的方法與技術，雖然在實驗過程中使用的試劑劑量很小但是也能達到準確的效果，更方便、安全、減少對環境的污染[6].從中學化學實驗到大學化學有機、無機化學實驗很多都可以用少量的試劑來進行，所以微型化學實驗覆蓋面很廣，可行性強.更值得注意的是美國的《化學教育》雜志從20世紀末就開辟了Zippo博士主持的微量化學實驗專欄，這表示微型化學實驗已成為國際化學教育的發展趨勢，國內也在這方面做了大量工作取得了豐盛成果.微型化學實驗是著眼與環境保護和實驗安全的需求，除了具有方便、安全、節省經費、保護環境的作用，還能提高學生的環保意識更能培養學生的科學素質.雖然微型化實驗興起早于綠色化學，但它的理念與綠色化學是一致的，在推廣綠色化學的今天微型實驗具有相當重要的意義.但是，在進行微型化實驗時，由于試劑劑量很小很可能帶來大的結果誤差，由此更需要注意操作的準確性與規范性.
3.2 微波化學實驗
某些實驗可以使用家用微波爐來進行，因其體積小、造價低、適應性強的特性，微波實驗一般分為濕反應和干反應.濕（液相）反應一般需要對微波爐進行改造，設計可以進行回流的微波裝置；干（非溶劑）反應使用一般的微波爐就可以.干反應由于避免了使用溶劑試劑，對環境污染較小，是微波化學反應研究的熱點.微波反應一般有以下三個特點：一是加熱速度快，反應完成時間大大縮短，符合經濟效益；二是操作簡單，適應性強，一般學生都能操作，勞動強度低；三是微波化學反應劑量很小，很多微型化學實驗都可以重新設計成微波實驗，大大減少對環境污染.
3.3 計算機輔助實驗
在設計實驗教學時既要考慮到實驗的可靠性與可行性，又要考慮經濟因素和盡可能少產生廢物，由此計算機輔助實驗就體現出了自身的優越性.它的做法首先是建立起一個盡可能全面的有機反應資料料庫，在確定明確產物之后找出一切可能產生目標產物的反應，再以此反應的原料為中間目標再去尋找可能的反應，直到找出與我們事先設計好的原料一致的路徑.這樣不但可以節省原料試劑、大大節省實驗時間，更能做到零排放物達到對環境的零污染.
有些實驗是可以通過計算機進行仿真實驗的，通過文字、圖片、動畫向學生展示實驗的基本原理、實驗過程以及注意事項，讓學生在電腦屏幕上做實驗.例如展示某些有毒氣體例如NO2的化學結構，或是金剛石等晶體結構，搭建各種復雜分子的微觀模型來直觀展示微觀世界，可以激發學生學習的興趣[7].
4 結束語
化學實驗教學的綠色化需要很長的時間來完善，一方面需要在理論上對綠色化學進行深入研究，另一方面需要從事教學工作的科研人員共同努力.而且在實施的時候也意識到了綠色化是一個理想狀態，有些經典的實驗是無法達到綠色化的要求，即使使用計算機仿真模擬也難以達到教學要求，現在能夠做到的就是盡量妥善處理“三廢”或是最大化的回收利用.總之，在每一次的實驗教學中都向學生傳輸綠色化學的理念，把綠色化學要求的實驗方法、技術貫穿到整個實驗教學中，培養學生的綠色化學意識和環境保護意識.
參考文獻：
〔1〕汪朝陽，李景寧.大學化學教學中綠色化學教育的滲透[J].大學化學，2001，16（2）：19-24.
〔2〕汪敏，等.基礎化學實驗綠色化的改革與實踐[J].錦州醫學院學報，2004，2（1）：24-26.
〔3〕宋廣治.在實驗室及實驗室建設中實施綠色化學教學[A].全國大學化學實驗綠色化教學研討會論文集，2000.134-136.
〔4〕閔恩澤，等.綠色化學與化工[M].北京：化學工業出版社，2000.
〔5〕韋連喜，等.創建學校綠色化學實驗室[J].實驗技術與管理，2005，22（5）：105-106.
篇10
關鍵詞：綠色化學理念；教學；應用；環保
在社會經濟的大力推動下，各領域的科學技術都在不斷進行創新并大力發展，而化工行業的發展不可避免的會給環境帶來傷害.隨著世界環保意識的提高，環境保護這個問題吸引了人們越來越多的注意，在這種情況下，真正實現綠色化工并不是短期內就能做到的事，它是我們在環境保護問題上的長遠目標.也正是因為這個目標的長遠，所以我們應該現在就開始一步步的朝著它邁進.
對于綠色化工的實現，從最根本的化學學習時開始是最基本的措施，也是最重要的手段.只有大家在學習化學的過程中就受到環保意識與綠色化學理念的熏陶，綠色化工才可能以最快的速度實現.
一、綠色化學理念的概述
1.綠色化學理念的起源與發展
綠色化學是現今化學研究的最前沿理念，最早出現在美國的化學工業中.“廢物最小化”就是綠色化工的原始思想.這之后，又出現了“預防污染”這個新的概念，而1990年，“綠色化學”一詞終于問世.這個詞第一次出現是在美國的污染防治法令中.它的出現，帶來了化學工業的巨大變革，僅在短短的十幾年時間中，就有不少國家投入大量的人力與財力進行綠色化學的研究.
2.綠色化學理念的原則
美國的科學家Anastas和倡導綠色化學的研究者Waner針對綠色化學提出了12項基本原則.分別是：（1）盡量防止廢物的生成，而不是在產生廢物后進行處理；（2）提高參加反應的原子的經濟性；（3）在進行化學合成的時候，減少有毒原料的使用和有毒產物的排出；（4）保證使用化學品的安全性；（5）溶劑與助劑的選擇應該堅持安全的原則；（6）綜合考慮反應的能耗以及對環境的傷害來選擇合成方法，盡量在常溫與常壓下進行合成；（7）盡量多使用可再生的資源；（8）減少引入官能團的數量；（9）選擇最合適的反應催化劑；（10）讓產物有比較好的降解性能；（11）對于危險物品的生成過程進行檢測與控制；（12）通過改進生產工藝來降低事故發生的可能性.
二、綠色化學的重要性
綠色化學的發展根據的是預防污染的思想，到如今已經是防治污染最有效的手段了.綠色化學的目的是為了實現資源的節約并在生產的各個環節都盡量做到無污染，這與人類可持續發展的戰略目標是不謀而合的.首先，綠色化學出現以后，化學工業的發展就不再需要以犧牲環境為代價，我們可以通過一種與環境友好相結合的方式從事我們的生產.其次，它對污染的控制可以有效地減少人類活動所帶來的負面影響，制約我們對于資源的過度開發與使用，讓人類的資源可以得到調整與平衡.
三、綠色化學理念在化學教學中的應用
1.將綠色化學理念引入到化學教材中
作為教學內容基本的載體，對化學教材內容的合理安排是取得良好教學效果的基礎.將綠色化學的理念引入到教材中，可以讓學生了解化學研究的最前沿動態.學生在對環境保護的良好熏陶中，環保意識會得到很好的培養.只有真正了解環境保護的重要，他們才會有實現綠色化學工業的決心和毅力.比如，在學習硫以及硫化物的相關知識時，要將硫及其氧化物的危害結合實際進行講解，這樣學生才會對環境污染有最貼身的感受.硫以及硫的氧化物會形成酸雨、會造成環境污染這些常識大家都知道一些，但由于與自身利益沒有太大關系，因此還是被人們所忽視.如果告訴他們酸雨以及酸霧被人體吸收進去以后會造成呼吸道的損傷、有價值的文物等碰到酸雨會被腐蝕、農作物被酸雨侵蝕可能會顆粒無收，甚至還可能將河水、湖水中的重金屬元素溶出并進入到像魚、蚌這些生物的體內，然后通過生物鏈對人體的健康造成很大危害，那么他們就會真切的體會到硫的排出會給環境以及人類自身帶來多大的危害.
2.將綠色化學理念引入化學實驗中
當所做的實驗會產生有毒氣體的時候，必須使用封閉體系來進行，以免有毒氣體進入到空氣中.在實驗的進行過程中，教師應該灌輸學生節能減排的概念，從綠色化學的角度進行實驗方案與藥品的選取，盡量做到實驗的無污染與低能耗.
總之，
綠色化學經過不斷的發展與考驗，已經被世人所接受.對于綠色化學的關注與研究已經在世界范圍內廣泛的開展.我國作為一個人口大國，在發展經濟的時候更是應該進行環境的保護.綠色化學是實現環鏡保護這一目標的有利武器，如何讓綠色化學發揮出它最大的威力，就是我們目前應該著重研究的課題.在綠色化學理念的指導下，化學工業不僅可以為我國帶來巨大的經濟利益，還將對環境的傷害降到最低，迎合社會經濟體制下國家對于可持續發展的號召.
參考文獻：
[1] 馬春紅，朱團.微型化學實驗在創新教育中的應用[J].科技創新導報，2012（18）.
[2] 王紅.高校化學教育中綠色化學理念的應用研究[J].教育教學論壇，2012（16）.
