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導(dǎo)語:在綠色化學(xué)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞 綠色化學(xué) 環(huán)境保護(hù) 生物技術(shù)
人類正面臨有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī),由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴(kuò)大,人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環(huán)保問題就成為經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重要問題之一。作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻(xiàn)的同時,在生產(chǎn)活動中不斷排放出大量有毒物質(zhì),化學(xué)工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達(dá)國家對環(huán)境的治理,已開始從治標(biāo),即從末端治理污染轉(zhuǎn)向治本,即開發(fā)清潔工業(yè)技術(shù),消減污染源頭,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品。“綠色技術(shù)”已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要科技前沿。
綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。
化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì),但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產(chǎn)生大量排放物,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。綠色化學(xué)則是更高層次的化學(xué),它的主要特點(diǎn)是“原子經(jīng)濟(jì)性”,即在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶,可使經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起,它對我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個難得的機(jī)遇。
1 采用無毒、無害并可循環(huán)使用的新物料
1.1 原料選擇
工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質(zhì)生活的同時,也帶來大量生活廢物,使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環(huán)境,我們必須研制并采用對環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料。
以塑料為例,據(jù)統(tǒng)計(jì),到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg(20世紀(jì)90年代數(shù)量進(jìn)一步上升),打開包裝后即被拋棄,這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問題:掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會放出劇毒。
我國也大量使用塑料包裝,而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。解決這個問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前國際上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個重大項(xiàng)目,已取得一些進(jìn)展。
1.2 溶劑的選擇
大量的與化學(xué)制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì),分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)中,有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),這主要是因?yàn)樗鼈兡茌^好地溶解有機(jī)化合物。但有機(jī)溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環(huán)境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進(jìn)行的有機(jī)反應(yīng),用水作反應(yīng)介質(zhì),以及超臨界流體作反應(yīng)介質(zhì)或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>
1.2.1 固相反應(yīng)
固相化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上是在無溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng),有時可比溶液反應(yīng)更為有效并達(dá)到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個研究動向。
1.2.2 以水為溶劑的反應(yīng)
由于大多數(shù)有機(jī)化合物在水中的溶解性差,而且許多試劑在水中會分解,因此一般避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但水作為反應(yīng)溶劑有其獨(dú)特的優(yōu)越性,因?yàn)樗堑厍蛏献匀回S度最高的“溶劑”,價廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機(jī)轉(zhuǎn)化是十分有益的,有時可提高反應(yīng)速率和選擇性,更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進(jìn)行的。
水相有機(jī)合成在有機(jī)金屬類反應(yīng),水相Lewis酸催化的反應(yīng)現(xiàn)都已取得較大進(jìn)展。因此在某些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。
1.2.3 超臨界流體作為有機(jī)溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中,最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體(SCF),特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(diǎn)(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度,因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且,由于具有很大的可壓縮性,流體的密度,溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點(diǎn)是無毒、不可燃、價廉等。
1.3 催化劑的選擇
許多傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑,這些液體酸催化劑的共同缺點(diǎn)是:對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,對人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境,多年來人們從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料入手,大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,這種催化劑選擇性高,乙苯收率超過99.6%,而且催化劑壽命長。
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化學(xué)反應(yīng)的綠色化
為了節(jié)約資源和減少污染,合成效率成了當(dāng)今合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。合成效率包括兩方面,一是選擇性(化學(xué)、區(qū)域、非對映體和對映體選擇性),另一個就是原子經(jīng)濟(jì)性,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百的轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。為此,化學(xué)化工工作者在設(shè)計(jì)合成路線時,要減少“中轉(zhuǎn)”、增加“直快”、“特快”,更加經(jīng)濟(jì)合理地利用原料分子中的每一個原子,減少中間產(chǎn)物的形成,少用或不用保護(hù)基或離去基,避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的有效手段很多,在些不作贅述。
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生物技術(shù)的應(yīng)用
生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿。生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分,生物化工是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一,它將成為創(chuàng)造巨大社會財(cái)富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術(shù)已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機(jī)化工原料、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)展綠色化學(xué)的角度出發(fā),它最大的特點(diǎn)和魅力就在節(jié)約能源和易于實(shí)現(xiàn)無污染生產(chǎn)而且可以實(shí)現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的化工過程,其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此,生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。
綠色化學(xué)是人類的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué),從而使我們對環(huán)境的治理可以從治標(biāo)中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重大影響,而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn)
1 朱清時. 綠色化學(xué)和新的產(chǎn)業(yè)革命[J]. 現(xiàn)代化工,1998(6)
2 閔思澤. 環(huán)境友好石油煉制技術(shù)的發(fā)展[J].化學(xué)進(jìn)展,1998(1)
實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的一些方法探索
1.綠色化學(xué)方法一:廢物回收。我們知道,廢物回收可以再生利用,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,我們更需要發(fā)揮這一優(yōu)良傳統(tǒng)。無論是教師給學(xué)生進(jìn)行教學(xué)演示,還是學(xué)生分組自行實(shí)驗(yàn),都必須做好實(shí)驗(yàn)廢棄物的回收工作。在學(xué)生對化學(xué)藥品不了解的時候,教師在實(shí)驗(yàn)中的引導(dǎo)起著至關(guān)重要的作用。廢棄物一般可分為液體、固體、重金屬鹽、有機(jī)物等幾類,教師要積極引導(dǎo),在言傳身教的同時,也要加以督促并檢查,讓同學(xué)們早日養(yǎng)成廢棄物回收的好習(xí)慣。
2.綠色化學(xué)方法二:具體實(shí)踐。我們需要通過實(shí)際的環(huán)境對比觀察實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一方法。對實(shí)驗(yàn)后的廢棄物先進(jìn)行觀察,如顏色、氣味、PH值等;其次,與正常的水體做比對;再次,將活的生物放入其中,完成存活實(shí)驗(yàn)———金魚在實(shí)驗(yàn)后的酸、堿、鹽回收液中只能存活十分鐘左右。通過這樣一步步逐漸深入的認(rèn)識與了解,來達(dá)到了解廢棄物危害的目的。在高中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,所使用的如重鉻酸及重鉻酸鹽、氰類物質(zhì)、苯、芳香烴、醛類物質(zhì)等都是劇毒的。有實(shí)驗(yàn)顯示:學(xué)生實(shí)驗(yàn)中所使用的Hg(NO3)2就是對水體環(huán)境污染嚴(yán)重的物質(zhì),300克該物質(zhì)就可以使1噸清水成為死水。
3.綠色化學(xué)方法三:控制使用量。治理環(huán)境的最佳方法便是從源頭控制。首先,從藥品的用量著手。比如,AgNO3溶液與HCl溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,用1mol/L的藥品與用0.1mol/L的藥品其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無任何差異,藥品的用量卻減少了90%。做有劇毒苯酚與溴反應(yīng)時,用1mol/L的苯酚與溴水反應(yīng)其實(shí)驗(yàn)效果同用0.01mol/L的苯酚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)無多大差別,而苯酚的用量卻減少了近千倍。其次,使用小型號的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器也是源頭治理很重要的一個方案。學(xué)生實(shí)驗(yàn)中盡量用小型號的實(shí)驗(yàn)儀器或者人手一個微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器不僅有利于節(jié)約藥品,降低藥品的使用量,同時還大大增強(qiáng)了學(xué)生的動手機(jī)會與能力,還可糾正部分學(xué)生在剛開始做實(shí)驗(yàn)時貪圖取用大劑量藥品的不良習(xí)慣,一舉多得。
變廢為寶,付諸于實(shí)
(1)回收利用。一次,我們做完KClO3與MnO2經(jīng)加熱制取O2的化學(xué)實(shí)驗(yàn)后,讓學(xué)生同教師一起對實(shí)驗(yàn)后的廢棄物進(jìn)行分離處理,不僅又得到了MnO2,同時還得到了KCl;不僅減少了廢棄物的排放,也讓學(xué)生們體會到了廢棄物其實(shí)也是一種資源。用類似的方法,我們還回收過金屬和有機(jī)物,盡管量不多,但是學(xué)校的環(huán)境教學(xué)的目的卻功在千秋。
(2)自身反應(yīng)。某些化學(xué)藥品之間在經(jīng)過一段時間的放置之后,藥品的性質(zhì)能相互反應(yīng),進(jìn)行初步處理,如酸液與堿液之間能發(fā)生中和,藥品自身的沉降、稀釋、暴光、氧化還原。利用這些簡單易行的方法進(jìn)行簡單處理,可以減少麻煩。
(3)廢物做“好事”。我們可以用這些廢棄物的特有性質(zhì)與作用進(jìn)行處理。如實(shí)驗(yàn)中回收的廢酸用于沖洗廁所,以減少廁所清洗劑的使用;廢酸可以用學(xué)校食堂所產(chǎn)生的雞蛋殼加以處理;鍋爐燃燒完產(chǎn)生的炭渣可以吸附有色、有毒物質(zhì)。這些措施雖然很簡單,卻能產(chǎn)生很好的效果和影響。雖然如今我們掌握的知識與技術(shù)限制了我們處理實(shí)驗(yàn)廢棄物,但是環(huán)境保護(hù)教育卻任重道遠(yuǎn)。
(4)裝瓶深埋處理實(shí)驗(yàn)廢棄物。對于我們無法處理或者是實(shí)驗(yàn)失效的藥品,我們都可以組織課外活動小組對其進(jìn)行填埋處理。
(5)焚燒處理廢棄物。對于燃燒不會對大氣造成重大污染的大多數(shù)有機(jī)物藥品都可以采用這一方法處理。在學(xué)校,就可以直接進(jìn)鍋爐,不僅使廢棄物得到了處理,也再一次體現(xiàn)了它的價值。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn);含義;內(nèi)容;方案
隨著我們賴以生存的地球環(huán)境的日益惡化,環(huán)境污染、生態(tài)安全問題越來越為人們所重視。而環(huán)境污染最主要的表現(xiàn)為化學(xué)物質(zhì)的污染?;瘜W(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為主的基礎(chǔ)學(xué)科,是廣大學(xué)生獲取知識、提高技能的有力手段。然而,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)手段在獲取知識的同時,不僅在向環(huán)境釋放著“三廢”,而且自身也處在污染之中?!痘瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中規(guī)定必修課程的設(shè)計(jì)要“體現(xiàn)綠色化學(xué)思想”。要讓學(xué)生了解“在化工生產(chǎn)中遵循‘綠色化學(xué)’思想的重要性”;還在選修模塊《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》中規(guī)定要讓學(xué)生“樹立綠色化學(xué)思想,養(yǎng)成環(huán)境保護(hù)的意識”。顯然,新制定的課程標(biāo)準(zhǔn)非常重視學(xué)生綠色化學(xué)思想的形成和應(yīng)用。
一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的含義
1.綠色化學(xué)是一種理念。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直觀感受,培養(yǎng)學(xué)生的動手觀察能力,而且進(jìn)一步使學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,增強(qiáng)他們分析問題和解決問題的能力。但實(shí)驗(yàn)必定會涉及到有害、有毒的物質(zhì),從某種意義上講,學(xué)校中環(huán)境污染主要來源于化學(xué)實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識是實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室綠色化管理的最基本保障,化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢棄物,如果不經(jīng)處理直接排放,不但會造成環(huán)境的污染,還會淡化學(xué)生的環(huán)保意識,養(yǎng)成不良習(xí)慣。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂是向?qū)W生傳授環(huán)保知識的好場所,在實(shí)驗(yàn)課上不僅要使學(xué)生掌握各種實(shí)驗(yàn)技能和處理問題的能力,更要強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識,強(qiáng)化學(xué)生對社會高度負(fù)責(zé)的主人翁精神。環(huán)境保護(hù)人人有責(zé),一定要從我做起,從實(shí)驗(yàn)室做起,從一點(diǎn)一滴做起,使學(xué)生進(jìn)入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室后就受到綠色化學(xué)的教育。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,用綠色化學(xué)的理念來設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn),使自己的動手操作能力和分析創(chuàng)新能力得到提高。
2.按照美國《綠色化學(xué)》(Green Chemistry)雜志的定義,綠色化學(xué)是指在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì)。利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。環(huán)境保護(hù)就是通過采取行政的、法律的、經(jīng)濟(jì)的、科學(xué)技術(shù)等多方面的措施,保護(hù)人類生存的環(huán)境不受污染和破壞。綠色化學(xué)是“防污染”,環(huán)境保護(hù)是“治污染”,只有實(shí)驗(yàn)過程實(shí)現(xiàn)綠色化,從根本上切斷污染源,才能真正做到保護(hù)環(huán)境。
二、開發(fā)綠色化的教學(xué)內(nèi)容
要實(shí)現(xiàn)“綠色化學(xué)”實(shí)驗(yàn),首先必須從源頭上制止化學(xué)污染物的生成。這就要求我們在選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時,不要忽視實(shí)驗(yàn)過程對環(huán)境的污染,應(yīng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)題目的選取既滿足培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的要求,又考慮到可能造成的環(huán)境污染問題,選擇環(huán)保型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求:如果一個化學(xué)實(shí)驗(yàn)對環(huán)境無物質(zhì)種類改變的影響或物質(zhì)種類改變量極小,就可說該化學(xué)實(shí)驗(yàn)達(dá)到了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求,具體有如下幾類:(1)化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)中原子的利用率達(dá)100%。(2)化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系放給環(huán)境的物質(zhì)種類是環(huán)境體系正常組分中所固有的。如放出的氣體是空氣中固有的正常組分如02、N2、H20、C02等。(3)實(shí)驗(yàn)體系不向環(huán)境放出物質(zhì)。(4)污染廢棄物集中處理后轉(zhuǎn)化為非污染物。(5)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的前提下,對不可避免會形成污染的實(shí)驗(yàn)盡可能使其微型化。根據(jù)不同情況達(dá)到上述任一條或幾條要求的化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以認(rèn)為是達(dá)到了綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求。
三、綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案
1.優(yōu)化污染實(shí)驗(yàn)
很多實(shí)驗(yàn)在操作過程中會造成大氣及水的污染,教師應(yīng)對污染嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化,使其成為綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如,鈉在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。按常規(guī)方法,會損壞很多玻璃管、蒸發(fā)皿和石棉網(wǎng),浪費(fèi)很嚴(yán)重。更重要的是生成的過氧化鈉呈煙狀揮發(fā)到大氣中,既污染環(huán)境,又不容易觀察生成物的顏色。優(yōu)化以后的做法:用一塊白鐵皮(或鋁片),折起四邊成小盒狀,將一綠豆大小的鈉,吸干煤油后放在其中,將其置于三角架上,用酒精燈加熱,鈉很快便可熔化、燃燒。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:看到鈉逐漸燃燒,呈黃色火焰,生成菜花狀的淡黃色固體。改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn):生成的過氧化鈉基本上都留在白鐵皮(或鋁片)上,既有利環(huán)保,又容易觀察到產(chǎn)物的顏色;冷卻后取出燃燒產(chǎn)物,將白鐵皮(或鋁片)清洗干凈擦干以備后用。
又如硫酸的脫水性實(shí)驗(yàn),取白砂糖10g,研細(xì)后放入小燒杯中,加入1~2 mL水調(diào)勻,加入10~15mL濃流酸,小心攪拌,觀察現(xiàn)象。此實(shí)驗(yàn)由于白砂糖和濃硫酸用量多,其碳化過程中會產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫酸性氣體副產(chǎn)物,造成嚴(yán)重的室內(nèi)污染。為了解決這個問題,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化,采取的方法:取2g白砂糖放入大試管中,加入約3mL濃硫酸,攪拌后迅速蓋上帶導(dǎo)管的橡皮塞,將玻璃導(dǎo)管的另一端插入盛有品紅溶液的試管中。用大試管代替小燒杯,白砂糖的用量由10g減少至2g,濃硫酸由原來的10~15mL減少為3mL。
反應(yīng)物用量減少,反應(yīng)產(chǎn)物用品紅溶液吸收,大幅度減少了有害氣體的排放量,生成的碳塊兒沿著試管壁向上延伸,既增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的演示效果,又保證了實(shí)驗(yàn)者的身體健康。
2.倡導(dǎo)利用多媒體技術(shù)
在遇到危險性較大或者伴隨有毒、有害物質(zhì)生成較多的演示實(shí)驗(yàn)時,可以借助三維立體畫面、多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情景,還能夠節(jié)約藥品、水電等,并減少對環(huán)境的破壞。根據(jù)不同的教學(xué)情況和需要,可以利用現(xiàn)有條件下的網(wǎng)絡(luò)信息資源素材庫和教學(xué)軟件,也可以學(xué)校自己設(shè)計(jì)制作多媒體課件。例如:在Cu與濃HN03反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)中,反應(yīng)過程中生成的大量N02有毒氣體,對實(shí)驗(yàn)者危害較大,為了解決這個問題,可以將該實(shí)驗(yàn)改為投影實(shí)驗(yàn),全體學(xué)生都能夠通過大屏幕,清楚地觀察到Cu與濃HN03反應(yīng)的全部實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3.推廣微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)
所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),就是以盡可能少的化學(xué)試劑來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)。雖然它的化學(xué)試劑用量一般只為常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的幾十分之一乃至幾千分之一,但其效果卻可以達(dá)到準(zhǔn)確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等目的。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器使用高分子材料制成,具有小巧便攜、不易破碎、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn),完全可以做到人手一份,人人可以動手操作。為發(fā)展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了方便與可能。
例如,硫在氧氣中燃燒的反應(yīng),若按常規(guī)實(shí)驗(yàn)每次需硫粉0.3~0.5 g,反應(yīng)后生成二氧化硫0.6~1 g,而微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)每次僅需硫粉0.02 g,反應(yīng)后生成二氧化硫0.04g,排污量大大降低,而效果也一樣明顯。
又如,鈉與水的反應(yīng),向裝有水的小燒杯中滴加幾滴酚酞,然后投入小塊鈉(綠豆大小)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。將這一實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為微型實(shí)驗(yàn)。操作步驟:切割1/2綠豆粒大小的金屬鈉置于石英尖嘴導(dǎo)管的管口,用小團(tuán)棉花堵住管口(以免金屬鈉滑落下來),并將其插入盛有水的六孔井穴板中(已滴入無色酚酞溶液)。金屬鈉與水迅速反應(yīng),產(chǎn)生的氣體推動金屬鈉球沿著尖嘴導(dǎo)管上升,鈉球繼而由于重力作用下降,其又與水接觸發(fā)生劇烈反應(yīng),鈉球上下跳動,并發(fā)出“嘶嘶”的聲音,燒杯中的水已經(jīng)變成紅色,說明有堿生成。待反應(yīng)一段時間后,尖嘴導(dǎo)管里的空氣已被排凈,導(dǎo)管內(nèi)的氣體完全是純凈的氫氣,此時將燃著的木條靠近導(dǎo)管的尖嘴處,然后移開,發(fā)現(xiàn)尖嘴處的氣體燃燒并產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰,證明產(chǎn)生的氣體是氫氣。此實(shí)驗(yàn)的微型化,原料用量減少、安全可靠,符合綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的宗旨。
4.改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,向無污染的方向發(fā)展
用密封的成品化儀器代替有毒實(shí)驗(yàn),避免了有害物質(zhì)的產(chǎn)生。這種儀器和藥品可以循環(huán)使用,不存在污染毒害。如碘的升華實(shí)驗(yàn),可用碘錘來完成(碘錘的兩頭向內(nèi)凹陷,內(nèi)封有碘晶體)。操作方法:一頭滴冷水,另一頭在酒精燈上加熱因冷水起到冷凝作用,碘升華后凝聚在碘錘上方內(nèi)壁,在碘錘中部可以看到紫紅色的碘蒸汽,反之也可以。
5.加強(qiáng)排污設(shè)備建設(shè),規(guī)范有害物質(zhì)處理
目前許多學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的排污設(shè)備比較簡陋,處理廢棄物的能力不足。學(xué)校應(yīng)加大資金投入,加強(qiáng)排污設(shè)備建設(shè),使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染物排放量減至最小。規(guī)范有害廢棄物的處理:(1)有害氣體的處理。可選用適當(dāng)?shù)奈絼┪?,也可安裝尾氣吸收裝置;(2)廢液的處理。有機(jī)廢液可以通過蒸餾、重結(jié)晶等方法回收,有害重金屬離子廢液,可加入合適的試劑或調(diào)節(jié)溶液pH使金屬離子轉(zhuǎn)化為難溶性的沉淀物,過濾,沉淀物妥善保存,確認(rèn)濾液不含有毒物質(zhì)后方可排放;(3)廢棄固體處理。實(shí)驗(yàn)中用過的金屬,如鐵釘、鋅粒、錫粒等應(yīng)經(jīng)水洗、烘干處理后繼續(xù)使用。
錫林郭勒盟第二中學(xué)按以上方法探索和實(shí)踐綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),已經(jīng)取得了令人滿意的效果。全國有數(shù)以萬計(jì)的學(xué)校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室每天都排放著化學(xué)成分復(fù)雜的污染物,影響著生存環(huán)境。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是教學(xué)改革發(fā)展的必然趨勢。所以,作為化學(xué)教師,為保護(hù)人類生存環(huán)境,為培養(yǎng)具有環(huán)保理念的技能人才,應(yīng)站在這一化學(xué)改革的前沿,持續(xù)地去探索綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞綠色化學(xué)環(huán)境保護(hù)生物技術(shù)
人類正面臨有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī),由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴(kuò)大,人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來越尖銳;環(huán)保問題就成為經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重要問題之一。作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻(xiàn)的同時,在生產(chǎn)活動中不斷排放出大量有毒物質(zhì),化學(xué)工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達(dá)國家對環(huán)境的治理,已開始從治標(biāo),即從末端治理污染轉(zhuǎn)向治本,即開發(fā)清潔工業(yè)技術(shù),消減污染源頭,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品?!熬G色技術(shù)”已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要科技前沿。
綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。
化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì),但是在許多場合中卻既未有效地利用資源,又產(chǎn)生大量排放物,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。綠色化學(xué)則是更高層次的化學(xué),它的主要特點(diǎn)是“原子經(jīng)濟(jì)性”,即在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個原料原子,實(shí)現(xiàn)“零排放”,因此既可以充分利用資源,又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶,可使經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起,它對我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個難得的機(jī)遇。
1采用無毒、無害并可循環(huán)使用的新物料
1.1原料選擇
工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料,它們在不斷改善人類物質(zhì)生活的同時,也帶來大量生活廢物,使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環(huán)境,我們必須研制并采用對環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料。
以塑料為例,據(jù)統(tǒng)計(jì),到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg(20世紀(jì)90年代數(shù)量進(jìn)一步上升),打開包裝后即被拋棄,這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問題:掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會放出劇毒。
我國也大量使用塑料包裝,而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。解決這個問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前國際上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個重大項(xiàng)目,已取得一些進(jìn)展。
1.2溶劑的選擇
大量的與化學(xué)制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì),分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)中,有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),這主要是因?yàn)樗鼈兡茌^好地溶解有機(jī)化合物。但有機(jī)溶劑的毒性和難以回收又使之成為對環(huán)境有害的因素。因此,在無溶劑存在下進(jìn)行的有機(jī)反應(yīng),用水作反應(yīng)介質(zhì),以及超臨界流體作反應(yīng)介質(zhì)或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>
1.2.1固相反應(yīng)
固相化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上是在無溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng),有時可比溶液反應(yīng)更為有效并達(dá)到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個研究動向。
1.2.2以水為溶劑的反應(yīng)
由于大多數(shù)有機(jī)化合物在水中的溶解性差,而且許多試劑在水中會分解,因此一般避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但水作為反應(yīng)溶劑有其獨(dú)特的優(yōu)越性,因?yàn)樗堑厍蛏献匀回S度最高的“溶劑”,價廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對一些重要有機(jī)轉(zhuǎn)化是十分有益的,有時可提高反應(yīng)速率和選擇性,更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進(jìn)行的。
水相有機(jī)合成在有機(jī)金屬類反應(yīng),水相Lewis酸催化的反應(yīng)現(xiàn)都已取得較大進(jìn)展。因此在某些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。
1.2.3超臨界流體作為有機(jī)溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中,最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體(SCF),特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(diǎn)(31.10℃,7477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度,因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且,由于具有很大的可壓縮性,流體的密度,溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點(diǎn)是無毒、不可燃、價廉等。
1.3催化劑的選擇
許多傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑,這些液體酸催化劑的共同缺點(diǎn)是:對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,對人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境,多年來人們從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料入手,大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,這種催化劑選擇性高,乙苯收率超過99.6%,而且催化劑壽命長。
2化學(xué)反應(yīng)的綠色化
為了節(jié)約資源和減少污染,合成效率成了當(dāng)今合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。合成效率包括兩方面,一是選擇性(化學(xué)、區(qū)域、非對映體和對映體選擇性),另一個就是原子經(jīng)濟(jì)性,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百的轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。為此,化學(xué)化工工作者在設(shè)計(jì)合成路線時,要減少“中轉(zhuǎn)”、增加“直快”、“特快”,更加經(jīng)濟(jì)合理地利用原料分子中的每一個原子,減少中間產(chǎn)物的形成,少用或不用保護(hù)基或離去基,避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的有效手段很多,在些不作贅述。
3生物技術(shù)的應(yīng)用
生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿。生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分,生物化工是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一,它將成為創(chuàng)造巨大社會財(cái)富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術(shù)已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機(jī)化工原料、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)展綠色化學(xué)的角度出發(fā),它最大的特點(diǎn)和魅力就在節(jié)約能源和易于實(shí)現(xiàn)無污染生產(chǎn)而且可以實(shí)現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的化工過程,其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此,生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。
綠色化學(xué)是人類的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué),從而使我們對環(huán)境的治理可以從治標(biāo)中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重大影響,而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。
參考文獻(xiàn)
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“綠色化學(xué)”可以詮釋為環(huán)境友好化學(xué),它的核心是指在反應(yīng)過程中和化工生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除有害物質(zhì)的生成.作為化學(xué)教育工作者,有責(zé)任將綠色化學(xué)知識自然生動地滲透到化學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生以“科技與社會”之間和諧發(fā)展為基礎(chǔ)的道德、倫理和科學(xué)價值觀,讓學(xué)生牢固樹立起綠色化學(xué)和環(huán)境保護(hù)的意識,并關(guān)注綠色化學(xué),推動綠色化學(xué)事業(yè)的發(fā)展.
在教學(xué)中,為了更好地滲透“綠色化學(xué)”理念,可以從以下幾個方面嘗試.
一、立足課堂,滲透綠色化學(xué)知識
化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),決定了化學(xué)教育在培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識中占有重要地位.它同物理、生物等都是對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的主要學(xué)科.許多污染物的成分、特性、形成過程、對人類生產(chǎn)生活的危害以及如何防治等,都與化學(xué)教學(xué)內(nèi)容有著密切的聯(lián)系.初中、高中化學(xué)教學(xué)課標(biāo)中也明確提出,化學(xué)教育應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會的情感,對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)意識的教育.我們應(yīng)立足課堂,充分挖掘教材中的環(huán)保知識內(nèi)容,采取滲透的方式,適時適當(dāng)?shù)貙⑵浯┎逶谟嘘P(guān)知識的教授中,“潤物細(xì)無聲”,讓學(xué)生增強(qiáng)環(huán)保意識.
二、立足實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)綠色化學(xué)習(xí)慣
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),也是進(jìn)行綠色化學(xué)教學(xué)的最好時機(jī).新教材更注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),增加了學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn).化學(xué)教學(xué)可以立足實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)習(xí)慣.
1.改進(jìn)某些教材實(shí)驗(yàn),消除實(shí)驗(yàn)污染源
教師可針對某些造成環(huán)境污染的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生思考改進(jìn)的目的和改進(jìn)的方法,通過改進(jìn)增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識.
2.精心整合教材實(shí)驗(yàn),減少污染次數(shù)
例如,在無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中, 多數(shù)教師和學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn),均為“一個實(shí)驗(yàn)只用來說明物質(zhì)的某一個性質(zhì)”,要想完整地學(xué)習(xí)某一物質(zhì)的整體知識,就必須通過若干個這樣的單一實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行.這樣做不僅多損耗了藥品,浪費(fèi)了時間,而且還增加了有毒物質(zhì)擴(kuò)散到環(huán)境中的機(jī)會.組裝整合實(shí)驗(yàn)后,就可以較好地解決上述問題.
3.推行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),控制環(huán)境污染
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比具有節(jié)省實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、污染程度低或沒有、安全等優(yōu)點(diǎn).開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了現(xiàn)代綠色化學(xué)教育觀念.
微型實(shí)驗(yàn)也可以用廢棄的物品開展實(shí)驗(yàn).
4.開發(fā)原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng),選擇合理物質(zhì)制備路線
原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是綠色化學(xué)的重要內(nèi)容之一,這一反應(yīng)已成為現(xiàn)代合成化學(xué)中人們關(guān)注的熱點(diǎn).原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”. 綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個顯著優(yōu)點(diǎn):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.在新課程教學(xué)過程中可以借助一些實(shí)驗(yàn)方案評價與設(shè)計(jì)類試題為學(xué)生逐步滲透綠色化學(xué)理念.
三、立足課外,提高學(xué)生綠色化學(xué)素質(zhì)
1.專題講座
對教材中講的少而對環(huán)保具有重大意義的內(nèi)容,可以以專題講座的形式向?qū)W生介紹.專題內(nèi)容如酸雨的形成、危害以及防治,傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的危害及綠色溶劑,赤潮和水華現(xiàn)象及形成的原因……通過這些信息的介紹,使學(xué)生從自身做起,節(jié)約用水、少使用一次性餐具、少用化學(xué)用品,以減少污染,為保護(hù)環(huán)境而改變生活習(xí)慣.
2.通過化學(xué)課外興趣小組,開展環(huán)境保護(hù)活動
在開展綠色化學(xué)教育時,必須要保證化學(xué)教學(xué)中能夠?qū)⒕G色化學(xué)的內(nèi)容全面體現(xiàn)出來,防止環(huán)境污染,減少化學(xué)污染物,提高化學(xué)品安全性等內(nèi)容進(jìn)行講解。教師在樹立保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展理念后,教師可以相應(yīng)的利用化學(xué)課程中一些知識進(jìn)行綠色化學(xué)的開展,從而提高學(xué)生的綠色化學(xué)思想意識,加強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。
2.合理使用化學(xué)教材,有效開展綠色化學(xué)教育
普通化學(xué)教材在很大程度上不適應(yīng)綠色化學(xué)教育的開展,因此,需要對化學(xué)教材進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母铮梢栽诮滩闹邢鄳?yīng)的添加一些綠色化學(xué)的理論知識,國內(nèi)外對綠色化學(xué)的研究內(nèi)容和成果,同時可以相應(yīng)的利用一些先進(jìn)的案例。同時,教師也要對教材內(nèi)容進(jìn)行隨時的完善和更新,從而保證化學(xué)教材內(nèi)容具備先進(jìn)性和準(zhǔn)確性。
3.在化學(xué)理論課堂上有效的添加生活案例,以此促進(jìn)綠色化學(xué)教育
在化學(xué)理論課堂上,要將教師的教學(xué)思維和方式進(jìn)行有效的改善,要有效的拓寬自身的綠色化學(xué)知識視野,不斷的閱讀國內(nèi)外相關(guān)的資料和書籍,樹立綠色環(huán)保思想意識。同時在教學(xué)時,要有效的添加一些具體的生活案例,以此提高學(xué)生保護(hù)環(huán)境的思想意識。在綠色化學(xué)教育時,可以適當(dāng)?shù)奶砑右恍┥畎咐热缰v解添加洛杉磯光化學(xué)煙霧事件,將化學(xué)因素所帶來的污染進(jìn)行全面的分析,并對光化學(xué)煙霧產(chǎn)生的過程進(jìn)行分析,同時在此基礎(chǔ)上找出預(yù)防和消除光化學(xué)煙霧的相關(guān)措施方法。
4.在化學(xué)教學(xué)過程中,有效的開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)
關(guān)鍵詞:環(huán)境污染;綠色化學(xué);化學(xué)教育
中圖分類號:G427文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2013)09-027-2
作為化學(xué)教育工作者,把綠色化學(xué)融入中學(xué)課程教材改革和課堂教學(xué)改革之中,使綠色化學(xué)成為化學(xué)教育的一個重要的組成部分是我們應(yīng)為之奮斗的目標(biāo)。這樣既能培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、參與意識和決策能力,也能為環(huán)境保護(hù)、人類與自然和諧發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
一、綠色化學(xué)教育的意義
中學(xué)生正處于世界觀與人生觀形成的關(guān)鍵時期,環(huán)保意識一旦形成,對其一生的社會行為會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,進(jìn)而影響到整個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)。中學(xué)化學(xué)是化學(xué)教育的基礎(chǔ),如果在中學(xué)階段進(jìn)行綠色化學(xué)教育,把綠色化學(xué)基礎(chǔ)知識融入到中學(xué)化學(xué)教育中,使其成為素質(zhì)教育結(jié)構(gòu)的一個重要因素,充實(shí)我們的教學(xué)內(nèi)容,這對于培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識、環(huán)保意識,提高學(xué)生的基本素質(zhì)有著現(xiàn)實(shí)而深遠(yuǎn)的意義。所以,在傳統(tǒng)化學(xué)教育的基礎(chǔ)上研究和尋找中學(xué)綠色化學(xué)教育的改革方案,從教育的整體出發(fā),從課程改革、教學(xué)改革、師資隊(duì)伍建設(shè)三大方面著手進(jìn)行研究,形成系統(tǒng)的綠色化學(xué)教育。為綠色化學(xué)的教學(xué)提供依據(jù)和方法,這是進(jìn)行綠色化學(xué)教育的前提性工作,也是21世紀(jì)化學(xué)教育改革的重大課題之一。
二、中學(xué)化學(xué)教育開展綠色化學(xué)教學(xué)的策略
(一)教師要更新觀念,以身作則,樹立可持續(xù)發(fā)展的價值觀
教育的發(fā)展很大程度上取決于教師隊(duì)伍水平的高低。學(xué)校課堂是綠色化學(xué)教育的主陣地,化學(xué)教師在綠色化學(xué)教育中起著舉足輕重的作用。因此,中學(xué)化學(xué)教育中要實(shí)施綠色化學(xué)教育,對教師提出了很高的要求:化學(xué)教師要樹立可持續(xù)發(fā)展的價值觀,要認(rèn)識到在人類可持續(xù)發(fā)展的長河中化學(xué)教育也須承擔(dān)義不容辭的一份責(zé)任,要樹立綠色意識,要以人與自然平等、和諧的關(guān)系為出發(fā)點(diǎn)來重新認(rèn)識化學(xué)及化學(xué)在人與自然平等、和諧關(guān)系中的正確位置。同時要不斷學(xué)習(xí)與綠色化學(xué)相關(guān)的知識,還可以自主編寫校本課程讓綠色化學(xué)和環(huán)境保護(hù)滲透到每一次化學(xué)教學(xué)中,從而讓學(xué)生在潛移默化中增強(qiáng)了環(huán)保的意識,形成低碳生活的理念,提高了自身的基本素質(zhì),為國家的可持續(xù)發(fā)展奠定牢固基礎(chǔ)。
(二)開展形式多樣的綠色化學(xué)教學(xué)活動
樹立環(huán)境危機(jī)意識,滲透綠色化學(xué)理念在教學(xué)中,應(yīng)深入挖掘教學(xué)內(nèi)容中的環(huán)境因素,適時對學(xué)生進(jìn)行加強(qiáng)環(huán)境危機(jī)意識的教育。在教學(xué)目標(biāo)中,以綠色化學(xué)的理念為指導(dǎo),介紹人類在環(huán)境、生態(tài)、資源、能源等方面所面臨的困難,講清環(huán)境污染的危害及防治,并采取多種多樣的授課形式
1.運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,進(jìn)行綠色化學(xué)教育。
化學(xué)教師應(yīng)把綠色化學(xué)教育融入化學(xué)課堂中,利用現(xiàn)代教育技術(shù)直觀地將環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等問題結(jié)合起來,使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)綠色化學(xué)內(nèi)容,從而認(rèn)同綠色化學(xué),樹立綠色意識。如利用多媒體向?qū)W生播放由于亂砍亂伐植被遭到破壞,造成水土流失,土地荒漠化,無法生長植物;酸雨對雕像、建筑等的腐蝕的圖像對比;以原文報(bào)道的形式呈現(xiàn)出新華社的報(bào)道:“全世界每天有6000名兒童死于不潔凈用水,全世界每年有80萬人死于得不到潔凈的水”。當(dāng)污染造成的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失以數(shù)據(jù)的形式展示在幻燈片上時,學(xué)生全被驚呆了。我知道這一令人觸目驚心的數(shù)字深深地觸動了學(xué)生的心靈。此時,發(fā)自內(nèi)心的人性本能的力量驅(qū)使著學(xué)生時刻記住,要保護(hù)我們的環(huán)境,在此基礎(chǔ)上再和學(xué)生一起尋找這些污染的根源,同時將學(xué)生們分組討論如何做才能減少或避免這些環(huán)境污染。在這種課堂教學(xué)模式下,錄像、圖片和數(shù)據(jù)讓學(xué)生有了強(qiáng)烈的環(huán)境危機(jī),增強(qiáng)了環(huán)保意識;在尋找污染源的過程中學(xué)生們還學(xué)到了相關(guān)的化學(xué)知識,在分組討論過程中培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析問題,采用合作、探究、討論的方式去解決問題的能力。
2.用綠色化學(xué)思想設(shè)計(jì)、改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,對于培養(yǎng)學(xué)生各種能力有重要意義?,F(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材有大部分知識和技能是通過實(shí)驗(yàn)引入的。但是傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免地出現(xiàn)這樣或那樣的污染問題,因此利用綠色化學(xué)的新理念對化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革,已成為化學(xué)教師的共識。根據(jù)綠色化學(xué)的教育理念,結(jié)合中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的、特點(diǎn)和意義,教師應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):控制反應(yīng)物的用量;選擇無毒無害的試劑;采用和開發(fā)無威脅的化學(xué)實(shí)驗(yàn);改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與儀器裝置;利用廢棄物的回收、利用,進(jìn)行綠化教育。
在實(shí)驗(yàn)操作中,教師要教育學(xué)生規(guī)范操作,指導(dǎo)學(xué)生要嚴(yán)格按照操作的程序,有條不紊地進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不光要規(guī)范操作還要力求實(shí)驗(yàn)微量微型化,例如,在實(shí)驗(yàn)中用點(diǎn)滴板進(jìn)行指示劑與酸或堿作用的實(shí)驗(yàn)、Fe3+的顯色實(shí)驗(yàn)等。這種方法實(shí)驗(yàn)藥品用量少、反應(yīng)產(chǎn)物少、操作安全,實(shí)驗(yàn)不會造成危險,容易獲得最佳的實(shí)驗(yàn)效果,并能最大限度地減少廢棄物,既節(jié)約藥品又減少污染。實(shí)驗(yàn)完畢后,一定要盡可能回收利用“三廢”。教師要引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生用綠色化學(xué)觀點(diǎn)不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),從源頭上減少實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的污染,增加回收、轉(zhuǎn)化、再利用有害物質(zhì)的裝置,盡量避免有害物質(zhì)泄漏。例如:在二氧化硫性質(zhì)教學(xué)中將其收集在塑料瓶中,為了減小SO2的激氣味影響課堂氣氛,減小對環(huán)境的污染,課前將制備好的SO2收集到塑料飲料瓶中并配上橡膠塞備用。上課時可以通過注射器將水注入,輕輕振蕩后塑料瓶變癟,說明氣體能溶與水,在還原性實(shí)驗(yàn)中分別用注射器取溴水和高錳酸鉀溶液,當(dāng)液體通過橡膠塞進(jìn)如盛的透明塑料飲料瓶后,立即變?yōu)闊o色,說明反應(yīng)發(fā)生。在我的啟發(fā)下,學(xué)生設(shè)計(jì)出用三通管改進(jìn)實(shí)驗(yàn),不但制備二氧化硫,完成還原性的實(shí)驗(yàn),尾氣的收集現(xiàn)象明顯,而且整個實(shí)驗(yàn)可以當(dāng)堂演示,非常方便。
3.走向?qū)嶋H環(huán)境,在調(diào)查研究中開展綠色化學(xué)教育。
除了在課堂上對學(xué)生進(jìn)行綠色的環(huán)境教育外,教師還可利用課余時間對學(xué)生進(jìn)行教育,對課堂教育是很好的補(bǔ)充:建立化學(xué)課外興趣小組,開展環(huán)境保護(hù)活動,組織學(xué)生測定空氣污染指標(biāo)、河水衛(wèi)生指標(biāo)和降雨P(guān)H值,到附近工廠(如造紙廠、煉鋼廠、化工廠、印染廠等)調(diào)查節(jié)能減排現(xiàn)狀,讓學(xué)生親身體驗(yàn)環(huán)境污染的程度及其危害性,以增強(qiáng)環(huán)保觀念。
活動一,帶同學(xué)們參觀污水處理廠,讓他們了解污水的來源、污水中存在的有害物質(zhì)、直接排放會造成哪些危害、通過怎樣的工序才能除去有害物質(zhì)、需要花費(fèi)多少資金等問題,回來后同學(xué)們可根據(jù)自己的所學(xué)所思寫一份報(bào)告,也可提一些自己的建議。假期讓學(xué)生調(diào)查研究家周圍的河水,拍一些被污染河水的圖片并取樣帶回學(xué)校實(shí)驗(yàn)室作研究等。
活動二,在重要節(jié)日時,我們國家有個傳統(tǒng)就是放煙花爆竹,孩子們也喜歡放煙花,我們可以組織一個“綠色過節(jié)”的倡議活動,首先請煙花爆竹廠的技術(shù)人員給同學(xué)們介紹制造煙花爆竹的原料和燃放后會釋放出哪些有害物質(zhì),再到醫(yī)院請教醫(yī)生這些有害物質(zhì)對人體會造成哪些危害;然后再氣象局工作人員的帶領(lǐng)下用PM2.5監(jiān)測儀檢測燃放煙花前后PM2.5的變化。
教育學(xué)生環(huán)境保護(hù)要身體力行,從自身做起,從一點(diǎn)一滴做起,在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生綠色環(huán)保意識。要求學(xué)生在日常生活中,從細(xì)微處落實(shí)環(huán)保行為:節(jié)約水、電、煤、氣、紙等資源,拒絕使用一次性筷子、飯盒、塑料袋等,合理分類存放生活垃圾(如電池回收、不亂倒污水等),不使用污染環(huán)境的物品(如含磷洗衣粉、洗潔凈、化妝品等),大力開展植樹造林,積極使用太陽能等清潔能源。同浪費(fèi)資源、污染環(huán)境的行為作斗爭,努力將環(huán)境污染降低到最低程度,為人類能生存在一個綠色的地球上做出自己的貢獻(xiàn),保護(hù)好我們的共同家園。
4.編制綠色化學(xué)習(xí)題,培養(yǎng)綠色意識。
為了使學(xué)生加深對綠色化學(xué)內(nèi)容的理解和使用,教師在教學(xué)中必須有計(jì)劃、有目的地提供一些相關(guān)題目給學(xué)生練習(xí),以培養(yǎng)學(xué)生從綠色化學(xué)的要求出發(fā),科學(xué)地思考和探索,這是中學(xué)化學(xué)中綠色化學(xué)教育必不可少的過程。近幾年的高考試題充分體現(xiàn)了化學(xué)在節(jié)能減排、循環(huán)使用、綠色環(huán)保、新能源和新材料等方面的實(shí)際應(yīng)用價值,如近幾年小高考的24題、2012年高考[試題1、16、19]、2011年高考的[試題1、16]、2010年高考[試題1、17]中就有體現(xiàn)。
在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,滲透環(huán)境教育需把相關(guān)教學(xué)內(nèi)容與環(huán)境教育有機(jī)地結(jié)合起來,通過課堂教學(xué)和社會調(diào)查逐步樹立學(xué)生的環(huán)境憂患意識,增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識,希望他們能養(yǎng)成綠色的生活習(xí)慣,真正做到環(huán)保從我做起、從身邊做起,并能通過努力將這種正能量傳遞給身邊的人、傳承給下一代人,這樣我們的生活才會更美好更和諧?;瘜W(xué)教育工作者們,讓我們?yōu)檫@個夢想一起努力吧!
[參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞:高中生;綠色化學(xué);引入;策略
在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中,可能會因我們的不當(dāng)操作而對環(huán)境造成污染,所以有必要加強(qiáng)綠色理念的強(qiáng)化。特別是在環(huán)保理念日益深入的今天,我們高中生需要從學(xué)習(xí)中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起,全面推動化學(xué)學(xué)習(xí)向無污染和效率化方向發(fā)展。而綠色化學(xué)理念則是在此背景下誕生的一種環(huán)保教育理念,其可以逐步引導(dǎo)我們走上綠色化學(xué)學(xué)習(xí)之路,避免因化學(xué)學(xué)習(xí)而引發(fā)環(huán)境污染問題。
1更新學(xué)習(xí)理念,調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容
在傳統(tǒng)的高中化學(xué)學(xué)習(xí)過程中,我們學(xué)生只需要在課堂下面認(rèn)真聽教師所講解的內(nèi)容即可,無需思考其他的化學(xué)知識,這雖然也可以使我們高中生了解化學(xué)知識的一些具體用途,但是卻沒有意識到化學(xué)對于我們?nèi)祟惖闹匾?,所以我們許多高中生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識的過程中只是抱著“考試考取高分”這種學(xué)習(xí)心態(tài)來學(xué)習(xí),至于化學(xué)學(xué)習(xí)過程中所產(chǎn)生的一系列后果則置之不理。在這種學(xué)習(xí)理念下,我們高中生徹徹底底地淪為了應(yīng)試教育體制下的學(xué)習(xí)“機(jī)器”,沒有自己的主觀意識,更無法形成良好的化學(xué)素養(yǎng)和環(huán)保意識。而綠色化學(xué)理念則講究增加化學(xué)學(xué)習(xí)中的環(huán)保理念,以便使綠色化學(xué)思想可以滲透到我們每個高中生的學(xué)習(xí)中來,使我們可以自主參與化學(xué)學(xué)習(xí)過程中的環(huán)?;顒樱鸩教嵘陨淼沫h(huán)保能力,同時也可以借此來幫助我們更好地規(guī)避某些高中化學(xué)危險實(shí)驗(yàn),提高我們學(xué)習(xí)化學(xué)知識的安全性。比如在每節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課結(jié)束之后,我們高中生需要將殘留的化學(xué)實(shí)驗(yàn)物質(zhì)進(jìn)行合理處理,如對于酸性物質(zhì)要進(jìn)行中和處理,切實(shí)避免有毒或者污染環(huán)境的物質(zhì)對人體和環(huán)境造成損害。在樹立綠色化學(xué)學(xué)習(xí)理念之后,我們所接觸的化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容也應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)與調(diào)整。當(dāng)前我們高中生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的主要途徑是教育部所指定的教材,具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容調(diào)整就是要在充分了解、學(xué)習(xí)和掌握教學(xué)大綱所分配的各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)的基礎(chǔ)上,再適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)一些綠色化學(xué)方面的知識,有效地結(jié)合傳統(tǒng)化學(xué)知識和綠色化學(xué)元素,從而達(dá)到踐行綠色化學(xué)理念學(xué)習(xí)與應(yīng)用的目的。例如,在學(xué)習(xí)塑料等有機(jī)化學(xué)物質(zhì)等方面化學(xué)知識的過程中,我們高中生可以積極思考我們現(xiàn)實(shí)生活中存在的相關(guān)知識和現(xiàn)象,比如廢品收購站會回收利用生活中廢棄的塑料制品等來避免其對環(huán)境造成污染,或者在開展燃燒實(shí)驗(yàn)的過程中,可以思考如何提升燃燒的效率等,以便借助這些綠化化學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)來使我們高中生逐步形成正確的綠色化學(xué)理念。
2引入綠色思想,消除實(shí)驗(yàn)風(fēng)險
實(shí)驗(yàn)是我們高中生化學(xué)學(xué)習(xí)過程中重要的一個組成部分,也是提升我們動手實(shí)踐操作技能的重要條件。但是在我們高中生開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中,常常會因不當(dāng)?shù)牟僮鞫l(fā)環(huán)境污染問題。比如,在實(shí)驗(yàn)完畢之后,部分學(xué)生如果沒有做好實(shí)驗(yàn)廢棄物的處理,那么就可能造成環(huán)境污染問題,甚至安全隱患。而在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)下,我們高中生需要著重做好以下幾個方面的實(shí)驗(yàn)操作,以全面消除實(shí)驗(yàn)過程中可能引發(fā)的各種污染風(fēng)險:(1)規(guī)范高中生實(shí)驗(yàn)操作。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中,我們高中生不可避免地需要接觸一些有毒、有害的化學(xué)物質(zhì),或者在經(jīng)過化學(xué)之后所產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)物帶有毒性。因此,在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作中,我們高中生需要嚴(yán)格按照規(guī)定的實(shí)驗(yàn)操作步驟來嚴(yán)格執(zhí)行,并要做好實(shí)驗(yàn)用品和用具的擺放和歸置工作;實(shí)驗(yàn)室要保持良好的通風(fēng)性,避免因有毒氣體危害我們的健康;要及時采用合理的方法來處理實(shí)驗(yàn)之后的廢棄、廢液,同時需要將已經(jīng)用過的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備進(jìn)行徹底清洗。(2)在實(shí)驗(yàn)室中可以進(jìn)行一些微型實(shí)驗(yàn),這樣可以在一定程度上降低化學(xué)藥劑的使用量,減少對環(huán)境的污染。而與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比,微型實(shí)驗(yàn)同樣可以滿足實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象觀察和原理驗(yàn)證過程,所以其更加符合綠色化學(xué)理念,同時也可以借此來增強(qiáng)我們高中生的環(huán)保意識。(3)適當(dāng)降低實(shí)驗(yàn)藥品的濃度,這可以在一定程度上增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的整體效果,降低對環(huán)境的污染程度,所以在平時開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,我們學(xué)生需要盡量降低實(shí)驗(yàn)所用藥品的濃度,至少不要放多,以便可以通過減少藥劑用量來節(jié)約藥品以及對環(huán)境的污染。例如,在我們學(xué)到“自燃現(xiàn)象”這部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識的時候,所采用的白磷和二硫化碳試劑均具有很強(qiáng)的毒性,并且產(chǎn)物五氧化二磷也會對大氣造成污染,此時可以采用鎂粉和石英粉末來進(jìn)行替代,并將生成的硅化鎂至于水中,其所生成的氣體也同樣可以在空氣中產(chǎn)生自然現(xiàn)象,但是卻不會對環(huán)境造成污染。
3走出課堂學(xué)習(xí),踐行環(huán)保實(shí)踐
正所謂:“實(shí)踐出真知”。單純地接受課堂學(xué)習(xí),我們高中生增長的只是化學(xué)方面的理論知識,但是卻無法培養(yǎng)我們的社會實(shí)踐能力,所以我們高中生需要走出課堂學(xué)習(xí),在社會生活中去踐行環(huán)保實(shí)踐活動,具體可以通過開展專題講座、主題班會或者社會調(diào)查等來逐步培養(yǎng)我們高中生的環(huán)保意識。例如,在平時的生活和學(xué)習(xí)中,我們高中生可以組團(tuán)到學(xué)?;蛘呒彝ブ苓叺囊恍┗て髽I(yè)、水泥廠或者污水處理廠去考察這些企業(yè)或者工廠是如何處理“三廢”的,以便使我們真實(shí)地感受到環(huán)境污染的危害,從而促使我們高中生自主踐行綠色化學(xué)實(shí)踐。總之,迅猛發(fā)展的社會經(jīng)濟(jì)在提升社會大眾生活水平的同時,也引發(fā)了比較嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源短缺問題。為了可以確保經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展,就必須要發(fā)揮社會大眾的共同作用,從現(xiàn)在做起,從身邊的小事做起。我們高中生作為未來社會的接班人,必須要具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)保意識和綠色化學(xué)思想,以便在平時的化學(xué)學(xué)習(xí)中自覺落實(shí)綠色環(huán)保實(shí)踐,避免因不當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)操作而引發(fā)環(huán)境污染問題。
作者:王達(dá)玉 單位:山東省臨沭縣第一中學(xué)
參考文獻(xiàn):
(1)綠色化學(xué)發(fā)展觀.這個觀點(diǎn)包括兩個方面:一是發(fā)展經(jīng)濟(jì),即實(shí)現(xiàn)人口、經(jīng)濟(jì)、社會、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展;二是保護(hù)我們?nèi)祟愘囈陨娴墓餐覉@地球自然資源和環(huán)境,為子孫后代的安居樂業(yè)和永續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn).換言之,經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時不忘環(huán)境的保護(hù),污染的控制,資源和能源的節(jié)約,廢物排放的減少,清潔生產(chǎn)和文明消費(fèi)的實(shí)施.目的是實(shí)現(xiàn)自然、經(jīng)濟(jì)、社會這個三維復(fù)合系統(tǒng)的持續(xù)、健康、穩(wěn)定的發(fā)展.我們實(shí)施綠色化學(xué)觀教育旨在追求學(xué)生在知識、科學(xué)、技能方面的綜合提高,深刻認(rèn)識了解人與自然,人與經(jīng)濟(jì)、人與社會、人與環(huán)境的關(guān)系,在可持續(xù)的基礎(chǔ)上利用自然為人類服務(wù).
(2)綠色化學(xué)價值觀.環(huán)境價值觀就是指人類對環(huán)境價值的認(rèn)識、觀念、看法、觀點(diǎn).轉(zhuǎn)變我們以往以人為中心判斷物質(zhì)利害觀念為以人與自然平等和諧觀念,以綠色化學(xué)原理指導(dǎo)高中化學(xué)知識的教學(xué),即要掌握化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)對人的危害以便進(jìn)行防止.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化是一個長遠(yuǎn)的任務(wù),教育工作者要有深刻的認(rèn)識,這不僅是科學(xué)戰(zhàn)線和化工戰(zhàn)線的任務(wù)更是整個化學(xué)領(lǐng)域的任務(wù).
(3)綠色化學(xué)教育觀.綠色化學(xué)根本上是為了預(yù)防和控制環(huán)境污染,是人類的生活質(zhì)量得到保證和提高,使自然環(huán)境得以保護(hù).在高中化學(xué)教育課程改革和課堂教學(xué)的全過程中貫穿綠色化學(xué)理念,將其化作中學(xué)課程改革的重要內(nèi)容.之所以將綠色化學(xué)的理念引入化學(xué)教學(xué)中,是因?yàn)榫G色化學(xué)有利于環(huán)境的保護(hù)和人類社會的可持續(xù)發(fā)展.站在一線的化學(xué)教育工作者需要做到的很多,更新自己的知識結(jié)構(gòu),認(rèn)識化學(xué)新知識,真正理解綠色化學(xué)的含義,承擔(dān)綠色化學(xué)的宣傳和教育,潛移默化對學(xué)生進(jìn)行教育,不斷灌輸“綠色化學(xué)”的理念,認(rèn)識到綠色化學(xué)的重要性,掌握綠色化學(xué)的知識和技能.
(4)綠色化學(xué)道德觀.這一觀念是傳統(tǒng)人類道德觀念的延續(xù)和繼承并且得到廣泛的發(fā)展,由于當(dāng)前現(xiàn)代工業(yè)文明引發(fā)的人類與環(huán)境關(guān)系日漸突出使得其產(chǎn)生并且迅速得以發(fā)展.這是一種新的道德觀念———人類與環(huán)境和諧相處的觀念,是人類環(huán)境意識有史以來發(fā)展的最高階段,體現(xiàn)了主客體的統(tǒng)一,人與環(huán)境的統(tǒng)一.
二、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生綠色化學(xué)觀的培養(yǎng)
自從新課改以后,中學(xué)化學(xué)課本的編制和修訂過程充分考慮了綠色化學(xué)原理,例如:限制了常見實(shí)驗(yàn)固體液體試劑取用的數(shù)量;刪除了有害的實(shí)驗(yàn)氣體如:硫化氫、苯磺酸等等的制備;科學(xué)介紹聞氣體的方法;實(shí)驗(yàn)中遇到事故的緊急處理;試劑保存和使用的方法原則尤其是特殊的試劑;強(qiáng)調(diào)某些實(shí)驗(yàn)尾氣的處理等等.新課改有益處也存在缺點(diǎn),為了符合綠色化學(xué)觀的發(fā)展要求,從以下幾方面改進(jìn)實(shí)驗(yàn)以增強(qiáng)學(xué)生綠色化學(xué)觀的培養(yǎng).
首先,大力推行化學(xué)微型實(shí)驗(yàn)操作.簡單的對常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行縮微或者減量并不是這里所指的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),實(shí)際的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指在微型化條件下,重新設(shè)計(jì)和探索實(shí)驗(yàn),旨在利用最少的試劑獲得最多的化學(xué)信息目標(biāo).微型實(shí)驗(yàn)的兩個顯著特點(diǎn)是儀器裝置微型化和試劑少量化,操作簡單,藥品節(jié)約,污染減少,是未來綠色實(shí)驗(yàn)發(fā)展的方向.同時還可以使用身邊的廢舊物或者自制的簡單儀器進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn),更體現(xiàn)了綠色化學(xué)的概念,讓學(xué)生樹立綠色化學(xué)觀.
其次,正確規(guī)范的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作.實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范務(wù)必嚴(yán)格進(jìn)行,例如:稱量藥品、取用試劑、連接裝置、傾倒廢液廢渣等等實(shí)驗(yàn)的每個環(huán)節(jié)都要按照規(guī)范的要求操作,因?yàn)檫@樣進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),不僅對藥品、試劑、能源節(jié)約了,而且實(shí)驗(yàn)發(fā)生事故的幾率也減少了,自然污染也相對減少了.然后,尋找實(shí)驗(yàn)的儀器和藥品的替代品.化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的管理應(yīng)該加強(qiáng),化學(xué)實(shí)驗(yàn)員和教師要在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,將用過的各種廢液如:酸類、堿類、鹽類等等必須倒入指定的回收容器中,切勿私自隨意倒棄.對于廢棄物,要按照國標(biāo)要求進(jìn)行合理的處置或分解或中和或燃燒或循環(huán)利用等等.對于用后的金屬片要循環(huán)利用交到指定的管理員手中.另外減少環(huán)境污染的另一種有效措施是加強(qiáng)對尾氣的吸收和處理,這也是實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)┒司G色化的要求.