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绿色化学的特征

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绿色化学的特征

绿色化学的特征范文第1篇

【关键词】绿色化学;环境化学;化学教育

随着时代的发展,人类面临着诸如环境恶化,能源枯竭等生存危机。作为一名中学教师,有责任、有义务在工作中把绿色化学的科学思想,基本原理,绿色工艺与技术介绍给学生,从而在学生头脑中树立绿色化学的思维方式。

当前中学化学教育中绿色化学教育是不完善的,学生的绿色化学素养是缺乏的。主要体现在以下几个方面:

1. 绿色化学和环境化学的理解误区的存在 很多人把绿色化学和环境化学混为一谈,认为两者没有什么本质的区别。实际上绿色化学和环境化学是两个截然不同的概念。环境化学是一门独立的学科,而绿色化学是一门多学科交叉的广泛的研究领域。它与生物学、环境科学、生态学、材料科学、医药学、物理学、计算机科学等有着密切的联系。绿色化学的应用与发展以这些学科的知识为基础。环境化学是一门研究污染物的分布,存在形式,运行,迁移及其对环境影响的科学。它是对已出现的各类环境问题用合适有效的方法和措施进行治理。

绿色化学(Green Chemistry)或称环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry) ,是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使所设计的化学过程和产品更加环境友好。“绿色化学”的理想就是不再使用有毒,有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。因此,绿色化学是指设计没有或尽可能小的环境负作用并且在经济上和技术上可行的化学品和化学过程,它实质上是一种从源头上实现污染防治的重要的科学手段。

2. 高中教材绿色化学知识的局限性 传统高中化学教学注重化学知识的传授,化学技能的培养,化学方法的训练,片面强调了化学反应原理和应用而忽视了反应试剂、催化剂、产品对环境的影响。

从现有高中教材内容分析,高中学生所用的化学教科书(据教育部2002年颁布的《全日制普通高级中学化学教学大纲》编写修订)在元素化合物知识中穿插了大气污染和防治,水的污染和防治、温室效应、酸雨、臭氧层空洞等内容,介绍了主要的污染物对环境的影响及防治。在实验中也安排有关环境污染及防治的内容,如在制取Cl2的实验中采用NaOH溶液吸收剩余的Cl2,但很少涉及预防“三废”问题。因此,教材内容不是从实现污染始端预防的角度出发,而只谈到了化学变化或化工生产中的危害和治理,这都不是绿色化学,只能是传统的环境化学保护和防治。

在硫酸工业,氯碱工业教材中安排了工艺流程的介绍,催化剂的使用,原料的利用率,以及工业化与社会效益的综合问题的讨论。在这部分内容来看开始涉及了绿色化学的知识与理念,但是从内容的数量上及明确程度也不够。

3. 当前高考选拔制度对绿色化学教育的制约 当前的高考选拔制度对绿色化学教育的负面影响是非常大的。长期以来,基础化学教育目标主要定位在升学教育上,基础化学教育成了只培养学生应对高考试题能力的教育,从而忽视全体学生的科学素养培育。在教学内容上,以学科为中心,强调化学知识体系的基础性、系统性和逻辑性;把化学简化为工具,忽视化学的“人文性”和“社会性”,割裂化学与社会、化学与生活的联系。在教学方法上:形式单一,主要是以课堂为中心的接受性学习,不利于培养学生对化学的好奇心,学生普遍缺乏探究绿色化学实验,研究环境问题的热情。在教学评价上:以化学成绩作为评定学生学习质量的主要标准,忽视学生的科学素养评价,也缺乏合理的绿色化学素养的评价方式。

在高考选拔制度下,形成的传统的教学特征:重书本,轻化学与生活、社会、生态的联系及影响;重视理论,轻实验操作与科技探索活动;重结论,轻科学思想过程与方法,重应试解题,轻观察分析和解释与化学有关的现象与问题的能力;重知识认知,轻情感、意志和价值观培养;重“智力”,轻“非智力”对化学的影响。

因此整个社会更关注的是高考成绩,而忽视了学生绿色化学素养的培养。这样的环境对学生的终生发展,对社会的可持续发展都是不利的。

4. 教师的素质对绿色化学教育的影响 绿色化学有利于人类及其赖以生存环境的可持续发展,化学教育就应当义不容辞地体现绿色化学这个新内容,并使学生树立绿色化学意识。然而,教师本身的绿色观念与素养严重影响了绿色化学教育的实施。(1)由于我国绿色化学教育起步晚,目前高等师范院校还没有开设系统的绿色化学课程,所以中学教师绿色化学素养不高。(2)中学教师接受绿色化学的途径少,时间紧。目前中学教师在教育第一线承担的教育教学任务重,教师提高自身的素养的时间少,接受绿色化学理念的机会就更是少之又少。(3)中学教师受传统教育理念的影响大。对于绿色化学教育的重要性和必要性没有足够认识。(4)片面追求教学成绩的急功就利的思想影响了教师承担绿色化学的普及、宣传、教育与研究的责任与义务。(5)在高中教材缺乏绿色化学内容的情况下,要更好地实施绿色化学教育,必须给教师配备合适的校本教材。但是中学教师缺乏开发绿色化学校本教材的资源与能力。(6)在中学化学教学过程中,缺乏绿色化学理念的指导,不能充分挖掘在现有教材中的绿色因素。

参考文献

[1] 姜美颖 绿色化学素养教育缺失的成因分析[J]临沂师范学院学报2005(6)88—92

绿色化学的特征范文第2篇

一、走进化学世界:

化学研究的对象:研究物质的组成、结构、性质以及变化规律。

二、化学的发展过程:

1、发现利用火,发现矿石制造出生产工具和生活资料。

2、创立的原子论分子学说奠定了近代化学的基础。重要结论:物质是由原子和分子构成的,分子的破裂和原子的重新组合是化学变化的基础。即在化学变化中分子会破裂,而原子不会破裂,但可重新组合成新的分子。

3、1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律和元素周期表,使化学学习和研究变得有规律可循。现代利用先进仪器和分析技术探索微观世界;绿色化学。纳米技术的运用使化学的研究进入微观阶段

4、化学变化:有新物质生成的变化叫做化学变化。

5、本质特征:有新物质生成。

绿色化学的特征范文第3篇

化学是一门重要的自然科学,以实验为基础是化学学科的重要特征之一。为了充分挖掘化学实验的教育功能,深刻理解并倡导新课程标准的改革理念,在此,谈点浅薄之见。

一、传统化学实验教学的弊端

在传统教学中,实验教学常用模式为:教师说实验,黑板上写实验,接着演示实验,然后把实验现象和结果归纳总结。教学中观察实验和做实验的目的主要是对所学知识的巩固和加深印象。学生一般都是被动接受实验知识,从培养学生综合能力角度来看,传统化学实验教学模式显然有很大缺陷。

二、新课程理念下的化学实验优势和特色

“新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,发挥学科的自身优势,将科学探究作为课程改革的突破,激发学生的主动性和创造意识,使获得化学知识和技能的过程成为理解化学进行科学探究的过程。”在这样的课程理念指导下,化学实验模式变成:“实验—问题—讨论—总结”或“问题—讨论—实验—总结”,这样的模式能激发学生的学习兴趣,启迪学生的科学思维,训练学生求知的科学方法,帮助学生理解、掌握化学知识和技能,培养学生的科学态度,使学生学会从多角度、多方面去思考和探索问题。

三、新课程理念下的化学实验教学思路

1.努力将验证性实验设计成探究性实验

探究性实验要求教者所设计的实验具有启迪学生思维的作用,教师必须对实验做出富有启发性的指导,使学生能自觉的深入思考。在化学教学中有较多的验证性实验,如教师勇于探究,将演示实验设计成探究活动的实验方式,精心安排设计一些小悬念,通过问题启发诱导使学生积极参与探索之中,亲身体验科学知识及规律的形成。

2.设计的实验必须与生活实际相联系

生活处处有化学。为了使学生用化学知识理解和解释身边的现象,在条件允许情况下,应尽量增加一些贴近生活和社会的实验。

例如,“智力碘”是人体不可缺少的微量元素,当人体较长时间生活在缺碘环境中,会患碘缺乏病——甲状腺肿大。目前我国在食盐中加碘就是防治碘缺乏病的一种好方法。

在教学中我对该实验做如下设计:假如你是一名质检员,你怎样用所学过的化学知识来检测市场上卖的加碘盐是真品?列出所需试剂;什么现象可以告诉大家所卖得是真品?当上“质检员”的学生积极寻找化学原理,试剂,仪器,动手操作、记录所观察的现象结果,这样的实验学习,有助于学生了解化学学习的重要性, 有助于学生动手动脑,激发学习化学的兴趣,认识化学与生活的关系,促进科学素养的全面提高。

3.倡导绿色化学实验,增强学生环保意识

绿色化学是人类与自然和谐相处的化学,其目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原料,最大限度节约能源,在化工生产中各环节都实现净化和无污染的反应途径。当前世界各国都在进行绿色化学的研究,并注重绿色化学教育,培养绿色化学意识。

现行中学化学教材中的化学实验和化工模拟实验都体现了绿色化学的内涵,设计新的化学反应条件,减少废弃物的产生和排放,降低对人类健康和环境的危害。实验中提倡绿色化学,并强化绿色化学的观念,这样才能培养学生学习在生活中预防化学污染的思想,学习消除或尽可能减少毒气污染的实验技术。

4.实验教学中注重对学生观察能力的培养

俄国著名的化学家门捷列夫曾说过:“科学的原理起源于实验的世界和观察的领域,观察是第一步,没有观察就没有接踵而来的前进。观察,观察,再观察”。对学生观察能力的培养应做好以下两点:首先,要激发学生浓厚的观察兴趣。教学中应多鼓励学生观察化学现象,并用已掌握的化学知识来解释这些现象,这样既可以使学生学会观察,又可以使学生在观察中体会到化学之美和与生活的联系,激发起观察和学习化学知识的浓厚兴趣。其次,应教导学生遵循一定的观察原则。观察要有目的性,要全面,还要教给学生灵活的观察方法。

5.多媒体技术辅助化学实验教学

绿色化学的特征范文第4篇

关键词:绿色化学思想;高中化学教学;应用

科技以及经济的发展,同时也带来了环境污染的问题,且还在不断加重,特别是化工生产污染问题更是严重,给人们的生活环境带来了困扰,也影响了我国经济的持续发展让。针对这一问题,出现了绿色化学思想,其目的是为了减少化学生产中因不规则的技术和设施使用而生产出的有害物质,减少对环境的污染。

1、绿色化学思想的主要特点

该思想是想通过节省资源、使用无污染的化学材料,达到减少社会生产和工业生活造成环境污染的目的。其具有三点特征,首先是要使用绿色无污染的化学材料,在工业生产中原材料都是由化学元素组成,因此只有使用绿色无污染的材料,才能保证工业建设中不会给环境造成污染。其次是要减少废弃物的排放,可以有效减少对环境的污染。最后是保证化学活动产生的物质是可以被回收利用的,化学物质无处不在,可以在生产活动中带来很大的经济利益,同时也给环境及人们的健康带来损害,因此实施绿色化学思想就是为了解决这些化学物质,为建设绿色环境提供保证。

2、绿色化学思想在高中化学教学中的应用

在化学教学中,教材中并没有明显的体现出绿色化学思想,而是隐含在教材中,需要教师细心观察,在教学的过程中,能够对教材进行二次整合,掌握教材的内容,从中挖掘出其中的绿色化学思想、素材等,并将其和教学内容进行有机结合。

2.1情境创设,渗透绿色化学思想

在学习“非金属及其化合物”中的“硫和氮的氧化物”时,教师需要注重课堂导入内容的设计,这对于教学成果也具有很大影响,好的导入可以吸引学生的注意力,调动学生的学习兴趣和积极性,参与到课堂教学中。在学习一氧化氮和二氧化氮时就可以将使用多媒体将新疆和青海交界处的“魔鬼谷”的图片展示给学生看,为学生进行解说,学生还会好奇为什么叫它“魔鬼谷”,吸引学生的注意力,教师告诉学生其所以会被这样称呼,是因为经常会发生电闪需鸣风雨交加把人畜击毙的事件,但是其中的农作物却不受影响,生长状况良好,有经验的农民说是“雷雨发庄稼”,说到这学生会感到好奇,专注于教师的讲解,想知道具体的原因,这时教师就可以导入这节课的学习内容,带领学生一起打开魔鬼谷的魔盒,可以有效的提高教学的效果[1]。可以先从空气中成分最多的元素——氮元素开始,游离状态氮元素和土壤中的硝酸盐,因此会有氮元素是生命元素的说法。之后教师可以引导学生去思考工业生产中生产硝酸的过程,分析一氧化氮和二氧化氮对环境的影响,氮是一种惰性气体,但遇到高温情况下,会和氧气发生反应,生成二氧化氮,是天然的化肥,因此谷中的农作物、植物生长状况很好,这会吸引很多牲畜来进食,遇到糟糕天气时就会发生上面的事情。在这个导入事例中,让学生了解到了相关的知识,在了解二氧化氮是天然化肥,以及一氧化氮和二氧化氮会对环境造成污染之后,教师再提出减少它们造成的污染的方法,其中就体现出了绿色化学思想。教师可以以汽车尾气中的主要成分一氧化氮和二氧化氮为例,学生都知道汽车尾气也是造成环境污染的一个重要原因,因此可以和学生一起讨论去除其污染的方法,这样可以有效的让学生们树立保护环境的意识,让学生用学习到的知识解决实际中的问题,学生会有成就感,更加愿意去学习化学。

2.2在化学实验中渗透绿色化学思想

2.2.1规范实验操作,减少污染

教师的言行举止会对学生产生一定的影响,因此教师应该发挥自己的榜样作用,在演示化学实验时,要规范自己的操作,体现出绿色化学的思想,例如在结束实验后,就可以将废弃掉的材料进行回收再利用,器材要放在规定的地方进行清理,减少污染[2]。

2.2.2实施微实验,降低成本

除了要将实验中废弃的材料进行回收再利用之外,还需要满足化学实验的基本要求,要实现低能源、低消耗。因此在实验的过程中,要尽可能少的使用实验剂量,从而减少污染。比如在学习制造氯气时,为了减少污染,就可以使用微视频、多媒体等手段,将其制作方法、实验步骤、现象以及结果等通过这样的方法展现给学生观看,这样的教学模式,可以丰富教学资源,也将绿色化学思想渗透到教学中,新的教学方法,也会让学生感兴趣。

2.2.3改进实验,封闭实验

化学中有一些实验是有毒的,比如氯气、二氧化氮、二氧化硫、氟化氢、硫化氢、一氧化氮等气体都具有毒性,还有一些酸,如硝酸、硫酸等,苯胺、硝酸化合物等,都会产生污染,因此在进行此类实验的时候,就需要保证实验室是封闭的,能够尽量的减少污染。另外,在试验中,尽可能的不用或少用挥发性的有机物,例如浓盐酸、浓氨水以及甲醛等,绝对不要使用风险试剂,例如嗅水、汽油等,在实验中要将绿色化学的思想渗透到各环节中,减少对环境的污染。

3结束语

当前对环境保护的问题,人们都非常重视,在高中的化学教学中渗透绿色化学思想是非常必要的,既是促进素质教育改革的关键,又是实现我国绿色环境的要求,在新课标的背景下,高中化学教学需要改变教学方法,让学生树立保护环境的意识,减少化学材料的使用,减少污染,因此教师应该从生活中以及教材中多去挖掘有效的化学教学素材。

作者:陆春竹 单位:广西民族师范学院附属中学

参考文献:

绿色化学的特征范文第5篇

关键词:绿色化学 绿色化学化工 绿色度定量化 绿色非绿

随着全球范围内人口的膨胀、能源和资源的短缺、环境污染问题的日益突出,世界各国政府以及人们在享受现代科学与技术给人们带来的巨大便利和快乐的同时,也逐渐意识到人们未来面临的巨大生存危机和困难。为了唤起人们对环境保护的重视和绿色产品和工程的关注,许多诸如可持续发展、循环经济、绿色产品、绿色化学等词汇大量涌现。尽管“绿色化学”这个词的使用频率非常之高,如政府、媒体、工厂、研究机构人员等均将其广泛使用于政府报告、规划、研究论文中。但是,象使用“纳米”一样,许多人只是更多将其作为一种“时髦”的词在使用,而对其真正含义以及其中一些深层次的问题,却不甚了解,甚至经常将其与环境保护、可持续发展以及循环经济混为一谈。这些问题不仅造成了绿色化学概念的滥用和混乱,而且还尚未引起人们,特别是学术界的普遍注意。基于这种情况,作者认为非常必要对绿色化学与化工的基本问题,诸如其定义、原理、它的本质、特征、研究范围、对象等以及产品和过程绿色度的定量评价等,应该有一个清晰的界定。而对其存在的问题,如离子液体等研究中出现的“绿色非绿”等问题,应该有清醒的认识,并力争去加以解决。

特别需要说明的是:“绿色化学”与“绿色化学化工”概念相同,使用“绿色化学化工”是为了强调“绿色化学”与“化工”的关系。为此,作者结合绿色化学以及绿色化工发展现状及趋势,从绿色化学化工的基本问题出发,从多个角度或多个层面来谈谈绿色化学与化工的基本问题,希望能引起学术界和政府部门的重视和讨论,在大家讨论和争论的基础上,最终达到正本清源的效果。

一、绿色化学化工基本问题的发展及研究进展

1984 年美国环保局首先提出“废物最小化”,初步体现绿色化学的思想。而到1989 年美国环保局提出“污染预防”——绿色化学思想才初步形成,1990 年美国联邦政府通过“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策之后,才第一次出现“绿色化学”这个词汇。尽管这个词出现至今已近17年,但其含义,也即其定义却也在不断的发展和变化。刚出现时,它更多的是代表一种理念、一种愿望。但随着时间的流逝,它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用,且其发展与化工密切相关。实际上,绿色化学代表了化学和化工学科的共同发展趋势和目标之一,即无论是化学还是化工,不仅要面对社会发展对环境、健康和能源等方面日益严格的要求,而且还要面临来自其他新兴学科前所未有的挑战。而绿色化学在连接化学与化工中所起的桥梁作用就体现得越来越明显。

二、绿色化学和化工的发展趋势

按照技术领域作者提出了绿色化工产品设计、新型反应技术、溶剂的绿色化及绿色溶剂等几个方面绿色化学和化工的发展趋势。

1.绿色化工产品设计

绿色化工产品设计要求对环境的影响最小化,这包括设计过程中的生命周期分析和循环回收、回用设计等。如果一个产品本身对环境有害,仅仅降低其成本和改进其生产工艺对环境的影响是不够的,化学工业需要思考更多的是产品全生命周期中的成本和收益,特别是要考虑社会和环境的成本。因此,国家在这方面的法律法规对于产品设计的绿色化具有很大的影响。其中发达国家对于化工产品“绿色化”的要求,以及发展中国家受到“绿色壁垒”的限制,使得化工产品设计的绿色化成为必然趋势。在绿色化工产品设计时,要遵循全生命周期设计、再循环和再使用设计、降低原料和能量消耗设计以及利用计算机技术进行绿色化工产品的设计等原则。由于大多数人只考虑到他们直接控制的产品生命周期部分,造成化工产品全生命周期的想法尚不能深入化学工业界。另外,化工产品设计的绿色化并没有成为企业发展的机遇,而更多的是企业被大环境所逼而致的。因此,绿色化设计的积极性急需提升。绿色化设计的标准和方法尚未建立也是其发展的重要障碍。还有新材料,如纳米材料的安全性等方面的问题。

2.新型反应技术

迄今为止,化学家构筑了大量的化学反应,已有十几年没有新的人名反应出现,因此仅从化学反应本身开发新的反应已经难上加难。从绿色角度来看,由于很多传统有机合成反应用到有毒试剂和溶剂,这些有毒试剂和溶剂的绿色替代物的开发给这些传统反应的重新构筑提供了机遇。另外反应与生物技术、分离技术、纳米技术等的结合使得开发新型反应路径仍有空间。

3.溶剂的绿色化及绿色溶剂