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【关键词】中学化学;绿色化学;有效措施
随着生活水平的提高,环境问题也日益凸显。绿色化学是现如今解决环境问题的新型有效方法。它的主要目的在于有效地解决化学给环境造成的危害,进一步保护环境。在中学实施绿色化学内容,不仅仅能帮助学生培养可持续发展的思想还能进一步提高热爱环境的文明素质。
一、中学化学教学中的绿色化学教育实施的意义
1.教化学生形成可持续性发展的理念
人口的持续增长问题一直都是困扰着专家们重要话题之一,这同时也仅仅围绕着资源和环境等相关问题,这些问题都是现如今急需迫切解决的棘手问题,已经引起了一定的广泛关注,但是关注他们的同时我们要认清事实的本质内容:我们要坚持走可持续性发展道路。绿色化学离不开可持续发展战略,同时可持续发展战略能够进一步有效诠释绿色化学的重要性的意义。中学的绿色化学的学习就是在积极培养学生们走可持续性发展之路。
2.帮助学生找到解决化学产生的环境问题的方法
现在的科学技术水平的不断提高和进步能够进一步帮助我们提高防治环境污染的水平。传统的化学研究已经大大造成了对环境和生态文明的迫害,原来的我们技术水平达不到的能力,现在有了绿色化学就能积极改善这种现状。绿色化学教育不像从前的单一化模式教学水平,而是大大融入了对环境的诸多关注,有效地加强了对生态环境的保护,所以实施绿色化学教学能够帮助学生找到解决化学产生的环境问题的方法。
3.提高学生的综合素质
绿色化学的实施能够提高学生的综合素质。绿色化学将先进的科学文化知识与创新的保护环境理念的有机地结合在一起。在教化学生的同时可以进一步培养学生对环境的真情实感,为以后保护环境事业贡献自己的一份力量,这是从侧面有效地对学生进行素质化教育的具体化步骤之一。
二、中学化学教学中的绿色化学教育具体实施内容
1.在课堂教学中进一步普及绿色化学的重要内容
教师们要找到一种新型的教学方法去普及绿色化学的内容。有效地结合教学的内容,对学生进行渗透化的绿色化学教育,充分挖掘知识内容,有效地灌输绿色化学的积极意义。在介绍讲解知识的同时,自然地渗透绿色化学中的环保知识,让学生们不仅掌握了化学的必要知识,还能进一步培养的他们热爱环境的高尚品质。
现如今的大型考试中都会结合社会的重要话题进行讨论和研究,化学学科也不例外。所以教师应该在平时的化学教学过程中就要有效渗透这方面的问题。让绿色化学结合理论教学内容进行有效地整合,然后根据事实情况进行讲解,这样可以大大提高学生解决实际问题的能力。
绿色化学本来就和我们的生活息息相关,我们不能抛开事实说话,所以绿色化学是现如今的大势所趋。我们在贯彻绿色化学的内涵时,不仅帮助了人类社会的进步和发展,也能激发下一代的学习热情。教师们要努力培养学生的绿色化学意识,这是现如今教学发展中刻不容缓的任务。
2.有效地培养学生对于绿色化学的学习热情,积极建立实验教学的体系
化学的学习主要是以实验为主要内容的学科。所以教师们的着力点也要在此基础上进行不断完善。试验中所需要的化学试剂和药品对环境会产生一定的危害,教师在进行讲解知识的同时,不能忘记提醒学生保护环境的重要性。规范实验的具体操作步骤,实验结束后要对废物的处理做正确的规范化教导,在启蒙阶段就要对学生进行规范化教学,帮助他们培养绿色化学的高尚情感。
在原来的化学教学过程中往往忽视了对“三废”的处理,这是严重错误的行为,教师要引起一定的重视,在以后的教学过程中进一步强化对“三废”的防治问题,进一步渗透绿色化学的重要性。不仅是“三废”问题,还有一些重金属盐等等问题的防治。
3.加强课外化学方面的课外活动,提高环保意识有效弥补化学所带来的环境问题
教师还要在普及绿色化学的知识同时,积极开展有关化学的课外活动,丰富学生的可以生活,这样的不仅可以培养他们对化学的学习热情还能扩宽他们的视野。主要的活动有如下几种:实地参观和调查研究、开展板报评比活动、进行专题讲座、组织相关绿色化学的宣传活动等等。
三、结束语
绿色化学是人们有效解决环境问题的新型理念和方法。它不仅仅是人类的思想研究上的质的飞跃,也是一种独特的创新性话题的深讨。通过教师对学生绿色化学的教学过程,能够有效地培养他们热爱自然、保护自然的高尚情操。还能对知识的各个环节做深入地绿色化学研究,努力培养他们对未来的社会、家庭以及本身的使命感。
参考文献:
[1]杨水金,侯倩,蔡千喜,徐明波.中学化学教学中绿色化学理念的渗透[J].湖北师范学院学报(自然科学版),2013,03:66-70.
关键词:中职;绿色化学;化学学科
一、绿色化学在中职化学教学中渗透的意义
(一)贯彻绿色化学的核心理念
随着人类生存环境逐年遭到破坏,人们逐渐意识到了可持续发展的环境对以后生活的重要性,这也是发展绿色化学的重要目的。如何更好地将绿色理念渗透中职化学教育中,将是未来学校和教师共同面临的实际问题。因此教师应把绿色理念应用于基础知识和技能的传授中,让学生能够把绿色化学思维贯穿于整个专业的学习,以便更好地在以后的工作中将绿色主题应用于实践。伴随着科学和社会经济的发展,人们已经不仅仅追求物质上的满足,更多的是希望生活质量的提高。人们关注绿色、可持续的能源和材料,可持续可循环将是当今社会发展的必然趋势,因此,绿色化工的工业理念势在必行[1]。对于我国来说,存在资源缺乏、生态失衡等问题,推广绿色化学工业已经迫在眉睫。所以教师应该大力推广绿色的工业模式,提升学生的社会责任感和创新理念,这是素质教育倡导的重要教育思想。作为国家未来的技术人员,关注人类生存发展的化学问题,提升中职学生的绿色环保意识,对化学化工的创新思维进行专项的教育训练,有利于让学生从科学的角度对绿色化学有深刻的认识,发挥技术人才的优势,降低化工行业的危害,从而使绿色化学能够可持续发展。
(二)提高学生的环保意识
绿色化学和环境保护有着密不可分的联系,是社会实现可持续发展,防止环境破坏的重要理念。作为以后社会的建造者,学生应从根本上认识到绿色化学对于化工行业的意义,提高自身环保的意识,提高对中职化学学科的学习热情。教师可以通过对教学内容的研究解读,利用化学知识中蕴含的生活元素,合理地添加绿色知识的教学,这有利于调动课堂气氛,对于学生学习和探索化学奥秘有着深刻意义。教师还可以利用社会热点、生活经历等学生感兴趣的话题和现象,让学生发现和探索其中的绿色化学因素,从而更好地运用身边的事物对知识进行理解,更清楚地理解可循环和可持续发展的工业发展理念。通过师生互动的教学方法让课堂的氛围得到充分的调动,还能让学生对知识的探索欲望得到激发,学生通过对知识点的提问和探讨,产生主动了解绿色化学的热情。
二、绿色化学在中职化学教学中的渗透
(一)利用实验教学渗透绿色理念
中职课堂教师要注重培养学生的动手能力,对于化学学科更是如此。化学本身有着深奥抽象的专业特点,需要教师利用大量的化学实验引导学生从本质上学习理论知识。同样,在中职化学教学过程中,教师可以通过结合实验的方式,将绿色化学理念渗透给学生。教师在不降低实验效果的前提下,合理地减少化学物质和能源的用量,同时采用通风通气等装置,避免实验产生的不良气体污染和伤害,对实验产生的有害气体要注意收集,避免造成污染的同时能实现再回收利用,以此让学生的绿色化学意识不断强化,让学生在学习的过程中认识绿色化工生产的重要性。同时教师可以利用社会实践活动,定期带领学生参观化工厂,让学生了解工厂的生产理念和存在的不足,并针对绿色化学的先进技术和缺点进行总结。教师还可以组织学生开展环保宣传活动,提高学生环保意识的同时加强学生的动手动脑和沟通能力。学校定期开展环保主题的讨论,让学生主动参与课堂教学中来,也可以利用评比等形式展开环保教学,让学生从身边的小事学习到环保知识,并明确绿色化学的重要性[2]。
(二)利用多媒体渗透绿色化学知识
随着科技的发展,多媒体互联网技术应用到教学事业中,利用投影、幻灯片、视频动画等方式,提高了教学质量,引发学生对绿色化学知识的兴趣。在化学课堂上,教师利用多媒体课件中的视频及动画效果,可以有效地解决教学中出现的难点,而对于大多数中职学生的化学基础不是很好的情况,如何重拾起学生的学习兴趣和对化学学科的热情将是教师要研究解决的问题。究其原因是学生对化学科目里涉及的一些抽象知识不能理解性记忆,靠死记硬背又不能将知识运用到实际中去,所以如何让学生通过理解的方式记忆知识成为中职化学教学的难点。运用多媒体等方式对化学实验和习题进行讲解,让多媒体作为辅助教学,学生能够更清晰地观察到实验的过程和结论,解除了一些化学实验带来的危险性。并且有些化学实验的现象不明显且反应速度快,不能很清楚地观察到实验的本质,所以教师采用多媒体的方式将化学过程清晰完整地展示在学生面前,活跃了课堂的学习气氛,激发了学生的思考能力,提高了课堂上的互动性。教师要注意增加学生讨论研究的环节,不要一味地采用灌输式的教学方式,应该让学生从不同的视角进行讨论总结,锻炼学生的语言表达能力和总结归纳能力。教师要将绿色化学理念和现今学生个性相融合,要鼓励学生敢说敢做不怕错的探索创新精神。多媒体技术教学有利于激发学生的学习兴趣,利用多媒体的独特和新颖的特点培养学生主动学习的欲望,把原本枯燥难理解的知识点转化为有趣又简单的动画形式,进而将学习过程变成了一种乐趣[3]。教师可以通过鲜明逼真的画面,形象地展示模拟的化学现象,让学生更清晰地观察到化学反应产生的有害物质,从中懂得绿色化学展开的必要性。
(三)通过化学习题渗透绿色理念
教师在化学课堂上要结合习题进行所学知识的巩固教学,在习题锻炼中渗透绿色化学的概念。教师在选择习题和布置作业时候,要选择和绿色化学相结合的、有代表性的题目,对题目进行加深和扩展,解除学生做题时枯燥乏味的感觉。通过加强习题的锻炼,引导学生主动对身边的化学现象进行观察探索,发现周围化工厂存在的环保问题,从而锻炼了学生自主的观察和动脑能力[4]。对于生活周围存在的绿色化学缺陷,教师应让学生自主设计解决方案,通过讨论交换彼此的意见,然后教师在讲解过程中渗透绿色化学的概念,这样既锻炼了学生的思考和表达能力,还将绿色化学知识在生活中得到锻炼,让学生更好地体会到环保的重要性。
关键词:绿色化学;化学教学;运用
【中图分类号】G712
一、绿色化学产生原因
1、20世纪发生的化学污染事件
1952年12月,英国伦敦浓雾遮空,迫使所有飞机停飞,车、人难以前行,祸端为煤燃烧排放的粉尘和二氧化硫,死亡12000人。1986年,瑞士莱茵河药品库失火,30吨农药随灭火用水排入水中,50多万尾鱼死亡,4000万人畜饮水受到影响。
2、与绿色化学有关的环境问题
如今,全球的十大环境问题中,有八个就是与绿色化学有关的。
(1)大气污染主要指有机污染物和CO、CO2等无机污染的排放,致使可视度降低,太阳光的直接辐射减少,酸雨引发,臭氧层破坏,全球暖化。(2)水体污染,水质恶化,降低水体使用价值。(3)酸雨蔓延,造成众多海洋生物灭绝,土地荒漠化。(4)臭氧层破坏,强烈的紫外线辐射将无阻拦的直达地面,致使细胞内的DNA改变,人体免疫系统的机能减退,皮肤癌滋生,农作物产量递减。(5)垃圾滞留据不完全统计,全球的垃圾堆量达100亿吨以上。(6)温室效应大气中的CO2、水蒸气等吸收能量后返回地面,使得近地面15米处形成一个"温室",温室效应会导致全球暖化,冰雪融化。(7)森林锐减世界森林每年递减2000万公顷。(8)物种濒危到2040年,预计有70万个物种永远灭绝。
二、绿色化学的本质和特点
绿色化学的实质,就是从更根本上消除污染,从治理污染转化为预防污染,绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理从治标转向治本。"化学反应的绿色化",要求原料100%转化为期望的产物,在整个过程的实施中具有以下特点:①原料无毒无害;②反应条件(所用催化剂)无毒无害;③反应具有高效性和高选择性,副产品少,实行"零排放",是"原子经济性"的;④减量、重复、循环使用;⑤产品对环境是友好的;⑥符合价廉物美的传统标准。
三、绿色化学的发展前景
1、部分已开发出来的绿色化学项目
美国的DOW化学公司,发明了用100%O2作为起泡剂,生产聚苯乙烯泡沫塑料盒快餐盒,整个生产流程安全无毒,实现了化学生产工艺的绿色化。把H2、CO、CH4等燃料直接输入,反复氧化,使化学能转化为电能就是一种新型的绿色电池-燃料电池。为了消除"白色污染"我国研制出一种塑料,把乳酸作为生产高分子的合成材料,合成具有生物兼容性的可降解塑料。我国很多城市在汽车上都装有尾气处理装置,即装置中加入铂、钯等催化剂,使有毒的CO、NO转化为无毒的N2、CO2,从源头上有效的控制了污染物的排放。
2、回归现实,让绿色化学发展和推广,任重道远
绿色化学作为一种新兴的科学,正在我们的生活领域中逐一渗透,我们应该用现有的技术手段,最大限度的减少对环境的危害,同时也要从原子经济性和价廉物美的角度考虑,把目光放远些,把研究深入些。目前虽然开发出来了不少绿色产品,但有的产品工艺过于复杂,有的产品生产成本过高,有的产品效果不明显,有的产品有潜在的安全隐患等等诸多因素,导致这些已经开发出来的绿色产品,只是处于实验室状态,走入不了市场,生命力不长久。我们一定要加大力度,从现在做起,从我做起,在教学中渗透绿色化学,在生活实际中宣传绿色化学,让社会各界都重视环保,保护地球,优化和完善绿色化学,让人类与自然和谐共处,倾心打造我们温馨的绿色家园。
四、教师在化学教学中应加强绿色化学的渗透
绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。化学教师更应该把绿色化学贯穿于各个教学环节,让学生懂得保护环境,开发新能源的重要性和迫切性。
1、在理论教学中渗透绿色化学
教师可以收集一些大气污染,水体污染、酸雨侵袭,臭氧层破坏的音像视频材料,在多媒体教学中展示给学生看。让学生真正明白只有一个地球,人与自然应该和谐共处。适时引导学生结合当地实际,思考用哪些方法可以节约水资源,特别是节约淡水资源,树立起关心水、节约水、护水的好风尚。明白水是人类宝贵的自然资源,长期污染下去,也许有一天,最后一滴水,将是人类的眼泪这一深刻道理。
2、在实验设计中体现绿色化学
保护好环境,就是保护好我们的温馨家园,化学教学范围内涉及到的能引起环境污染的物质有CO、CO2、Br2、H2S、SO2、NO2等,化学教师更应该在实验设计中,有意识的渗进绿色化学理念,引导学生设计多种实验方案,探究减少或避免对环境造成污染的最佳途径。
3、在实践活动中突出绿色化学
实践活动是课堂教学的完善和延伸,也是学生参与社会的主渠道之一,化学教师可以组织课外兴趣小组,以绿色化学的视角走到社会中去,开展社会实践调查,亲身体验环境污染的危害性,并写好调查报告,结合所学知识设计出实验方案,写好小论文,用演讲、出版报等形式做好宣传,使学生对造成空气污染,水体污染等现状增加认识,达成共识,自觉宣传环保,重视环保。如采用以下方式引导学生参与社会实践。(1)到地区企业产矿去,了解这些产矿附近农作物的生长情况,抽取水样,测定水质情况,测定PH值;(2)调查某一地区形成酸雨的主要原因;(3)测定SO2对一些有色花的漂白效果;(4)测定某产矿附近的Hg2+、Cu2+等金属离子的含量,等等有利于学生运用知识,加强环保的问题让学生去进行课外实践。
4、在考试命题中贯穿绿色化学
近年来,随着人们生活质量的不断提高,关注生命,关注健康已成为时代的主旋律,绿色化学也由科学术语走进居家生活,我们在各种化学考试中都要涉及到绿色化学,且要由单一的直向性的考察转化为多元化的实验设计与知识的整合。
参考文献
关键词:化学工程;节能;绿色化学;工程工艺
中图分类号:TE08 文献标识码: A
前言:进入21世纪以来,环境问题越来越严重,而且,随着人口的继续增加,能源的持续减少,不可再生资源已经临近枯竭,生活垃圾核工业污染物也在无情的破坏着生态环境,人与自然的矛盾就这样不断被激化。在化学生产过程中,通过不再使用有毒、有害的物质,不再产生以及处理废物,生产无污染无伤害的目的正是绿色化学的设想。这虽然只是设想,但通过改进化学技术和方法,是可以达到减少有危害的化学产物的,绿色化学工程与工艺正是为了保证人类健康、生态环境,为促进化学工业节能目标而实施的。
一、绿色化学工业的概念
总结我们前面所阐述的,我们可以把其定义为无污染化学,所以在进行绿色化学工艺的过程中所产生的某种手段就是绿色化学工业技术,利用其原理从根源对普通化学反应产生的破坏进行整治。就绿色化学的特点来说,有以下两点,第一,绿色化学的本质就在于适中保持人与自然的和谐相处,近几年的快速发展而导致的环境破坏也就加速了绿色化学的快速发展;第二呢,绿色化学形成的结果是对环境友好的,绿色化学可以渐渐对付各种环境中产生的不利人类和自然发展
的因素。
但是究其根基,绿色化学是对环境的保护以及防范;而我们所说的环境化学就是对预防之后而无法达到效果的环境进行进一步的革新和处理,所以绿色化学和环境化学在起点和终点都是不一样的。那么在其反应过程中,对于有害物质进行摈弃,就可以制止不利产物的生成,但是在当前发展来看,这种想法只停留在表层,但是我们相信,通过科学家们的不断努力,这种想法终究会实现的。
二、传统化学与绿色化学的根本区别
化学可以理解为是研究从反应物向其生成物转化的的科学。传统化学在一定程度上是以资源过渡消耗和环境严重污染为代价的先污染后治理的化学工艺,其导致的危害是资源不可再生和环境污染,严重地威胁着人类生存和可持续发展,如目前全世界每年产生的废物达3-4 亿吨;而绿色化学(也称为环境友好化学)是从源头上防止环境污染的新兴科学。虽然传统的化学与绿色化学都为人类生活做出了巨大贡献,但绿色化学的根本思想是运用高选择性和原子经济性的反应,使用无毒无害的助剂、原料,生成环境友好的产品,而且经济合理,从而在节约资源的同时变废为宝。
绿色化学是对传统化学思维模式的革新和发展,也就是说,绿色化学可简单地描述为在化工生产反应过程中,改变了传统化学的“先污染后治理”,是“从源头上消除污染”,尽量不使用有毒有害物质,并减少或不生产废弃物和有毒有害物质。近年来的绿色化学发展,充分体现了绿色化学与可持续发展之间的密切关系,
因此,绿色化学也被称为“绿色与可持续化学”。
三、绿色化学应遵循的基本原则
1、污染预防优于末端治理污染;
2、尽可能的不用分离溶剂、试剂等辅助物质,若是不得已使用时,也应该是无毒、无害的;
3、在采用生产方法中尽量不使用和不产生对人类健康和对环境有毒有害的物质;
4、合成方法应具原子经济性(atom economy),原料分子中的原子更多或全部地进入最终的产品是原子经济性的核心目标。绿色化学的原子经济性有两个显著有点:一是最大程度地利用了原材料,二是最大程度地减少排放废弃物;
5、使用高选择性的催化剂优于化学计量试剂;
6、生产过程能耗应最低且在温和的压力和温度下进行;
7、设计具有高使用效益、低环境毒性的化学品;
8、在技术可行和经济合理的前提下,尽可能地使用可再生原料;
9、尽量减少或避免非必要的衍生反应步骤(如使用物理化学过程、屏蔽基团、保护复原的临时性变更等);
10、选择参与化学过程的物质,尽量避免发生意外事故的风险;
11、化学产品在使用完后应能降解成可以进入自然生态循环无害的物质;
12、发展适时分析技术以监控有害物质的形成。
四、绿色化学工程与工艺的开发
传统的化学工程与工艺对有害污染物的处理很被动,有滞后性,并且达不到根除污染物的效果,不但治理成本高,而且治标不治本。比如利用烟气除尘、脱硫,虽然净化了气体,却把污染物转化成了废渣废水,不但没有解决问题,反应复杂了处理方式。绿色化学工程与工艺,以零排放、清洁生产为原则,从化学反应着手,对污染进行有效的防止和控制。
1、采用绿色化学原料
化学生产原料是决定化学生产流程和工艺的主要因素,传统化学工程采用的绿色原料大多为不可再生能源,选取这种化学材料,不仅增大了我国不可再生能源的消耗量,同时也增加了化学生产污染物质的排放量,所以采用绿色化学原料是绿色化学工程重点研发项目,选用可再生、无污染的化学原料,如自然物质、绿色化学物质等。苞米杆、芦苇、纤维植物等农副产品废弃物,这些物质是典型的绿色化学原料,将其投入到化工生产中,可以转化成醇、酮、酸类的化学品,在转化过程中,这些化学原料只会产生氢气,不会产生任何有毒、有害物质。
2、采用高效高选择性的反应原料
对于化学工业来说,化学反应是决定化学工业生产过程中生产成本和生产难度、充分利用化学资源等各方面的重要性因素。可以降低工业生产的成本,而且能够提高产物纯度,减少无效反应产物的排放,节约化学资源,在化学工业中,有机物的反应复杂,研究机制不确定,所以选择合适的反应原料,不断提高工业技术是对化学工业的发展有着重要的意义。
3、提高化学反应的选择性
烃类选择性氧化是一类具有强放热性的反应,石油化工工业中时常发生这种反应,但是,它的生成物不稳定,很容易被进一步氧化,生成H2O和CO2。在各类的催化反应中,此反应一般不会被选择,因为有时生成物中还会存在同分异构提,不利于得到最终产物,所以,为了简化生产,一般都会使用选择性高的试剂。这样不仅可以降低分离产品和纯化产品的难度,还提高了反应的选择性,还能够起到降低成本,节约资源,减少环境污染的作用。所以加强这一方面的研究会有很强的实用性,比如开发载氧能力强、选择性好的新型催化剂,就可以应对不同的烃类氧化反应。
4、采用无毒无害的化学催化剂
近年来,化学反应越来越多的应用到了工业化的生产中,而催化剂对提高反应速率有着明显的效果,所以开发新型高效、无毒无害的催化剂以成为绿色化学工艺的发展方向之一。如今,相关部门都在研发新的烷基化固相催化剂,此外,分子筛催化剂也得到了很好的开发和应用。
五、寻找高效绿色的化学催化剂对提升工业生产水平的作用
1、 污染治理
目前,化学工业有其是石油、化工、煤炭等重工业对环境造成重大污染,危害生存环境,破坏原有生态平衡,威胁人类生存。引起国际上广泛关注,美国
1996年设立“绿色化学挑战奖”表彰在绿色化学领域中做出贡献的人。绿色化学的目标就是从化学生产的源头上实现环境治理,消除环境污染,绿色化学改变了传统化学工业先污染后治理的模式,实现预防、监测、零污染,预先环境治理,保护环境,资源可持续发展。
2、优化资源
化学工业绝大多数工艺都是上个世纪开发的,受技术发展的限制,化工领域是劳动密集型产业,高耗能、重污染、浪费原料、劳动力成本高,对大气、水和土壤等环境排放高。使产品成本中附带原料浪费、能源消耗、污染治理等成本。据统计,美国化工业1992年用于环保经费达1150亿美元,治理污染经费达7000亿美元,化学品销售中资源节约和环境治理成本提升。绿色化学从约资源方面,提高使用效率,减少环境破坏,降低新产品经济成本,有利于倡导节约型社会。
3、节能减排
节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。世界各国都制定了相关计划来实现这一目标,美国绿色化学目标:2020年将废弃物减少40-50%,化学生产行业消耗原材料降低20-25%。日本制定新阳光计划,在环境化学领域倡导绿色技术,减少环境污染,发展减排新技术应用。中国2006年提出降低能源消耗和对外石油依赖,希望2010年,单位GDP能耗比2005年降低两成、主要污染物排放减少一成。2013年国家发改委表示,为确保今后节能减排目标、推进绿色低碳发展,深入推进节能减排各项工作。绿色化学正是实现节能减排和环境保护重要工具。国家倡导在重点领域节能减排,推进企业节能低碳行动,开展绿色化工行动,加强环境治理,加大治理力度,引导循环经济,着力增强全民节能减排意识,实现共创和谐社会,建设美好家园。
4、化学工业中绿色化学的应用
绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染,做到完全无公害无污染,因此它又被称为清洁化学,应用范围广泛,它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科。工业中化学反应发生的条件一般都是高温高压,在反应过程中,只有适宜的温度和压力才能使用现代化学工业的技术,另外加上绿色化学的高效催化剂,这项工程才得以不断发展。例如上文提到的低维材料碳纳米管,催化裂解反应中有很大的化学功效。
5、化学工业中绿色化学和现代生物结合的应用。
讲到了催化剂,这就涉及到另外的技术性学科生物技术。生物技术的就是高科技与高端专业知识结合的产物,学科内又分为细胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化学产业中主要应用于生物化学。在化学工业生产过程中,选取有机的生物材料,主要是动植物的原料,另外也会采用他们经过上千年演变的产物―地下的煤炭等。催化剂主要由人工催化剂和自然催化剂,分别由人工合成以及采用天然动植物的生物酶。这样能够满足现代化学工业发展的需要,同时也能切合可持续发展的指导思想,节约能源,维持现在生态平衡的状态,推动化学工业发展。
六、结束语
综上所述,可持续发展在当今社会显得越来越重要,因此化学工业生产中也要遵循这个指导性思想,采用选择性高的原材料,节能减排,利用高新化学催化剂,最大程度的减少污染物排放,不断增高有效产物纯度,在资源有限的前提下,保护生态环境,维护现有的生态平衡。绿色化学在整个化学工业的发展中,有着实质性的意义,高新技术性产物催化剂的使用能改变现有产业结构和传统的生产过程,加速化学工业发展。
参考文献:
[1]于贺. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 科技与企业,2013,05.
[2]李丽,王超. 论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J]. 化工管理,2014,05.
【关键词】高中化学;实验;见解;课堂教学
1 引言
随着现代教育改革的不断深入和发展,高考理科综合化学试卷中实验题所占的比重越来越大。近几年的高考理科综合化学试题加强了对学生设计实验能力的考查,要求学生不仅要有实验操作的直观体验,而且要有深入全面的思考。实验能为化学学习提供必要的感性材料,有利于学生理解化学概念和原理,形成科学的思想和观念;能为学生提供练习和实践的机会,有助于培养学生的观察能力和思维能力,提高实验操作技能;能激发学生学习化学的兴趣,增强学习动机,调动其学习积极性;能帮助学生理解、掌握、应用、检验和巩固有关的知识、技能,继承前人积累的最基本的经验,形成自己的体验。这是培养学生运用化学解决问题能力的主要途径。
2 实验思想的渗透
化学性质的教学往往可通过实验向学生提供足够的感性材料。但是这并不意味着要穷尽所有事例。值得注意的是,某一化学性质涉及的大量事例中,有的本质特征明显,而有的非本质联系强烈,我们必须精选那些最能反映本质特征的例子,用实验方法,并通过人为控制,把本质特征突现出来,以便于学生分析和概括。高中化学课本中的许多演示实验包含着这种设计思想。高中阶段老师应该有针对性地设计教学环节,启发引导学生体验这种实验设计思想。硝酸具有氧化性,可和多种金属、非金属单质反应,但在课堂上不可能也没有必要去演示每种单质跟硝酸反应的实验。在实际教学中,教师常常只要通过一个或几个典型实验的演示,就可让学生自己去挖掘出“硝酸氧化性强”的特征。
2.1 要研究硝酸的氧化性,在常见金属钠、镁、铝、锌、铁、铜中选哪一种金属做样本跟硝酸反应最好?学生联系金属活动性顺序得出结论:只要演示铜和硝酸实验,自然就可推测比铜活泼金属的反应情况。另外,铜元素有+1、+2两种价态,选铜作为样本可最大限度地了解硝酸跟变价金属的反应情况。
3 学生实验准备充分
要想上好一堂学生实验课,必须做好多方面的充分准备工作。教师的准备工作:为了使实验过程不出现差错,达到预期效果,教师课前必须做好充分的准备工作。这就要求教师课前认真钻研教材,反复试验,熟悉实验的每一个步骤。只有这样,教师才能预测学生实验时会出现的问题。并及时地解释学生提出的各种问题和各种现象。实验员的准备工作:实验员的课前准备的充分与否,直接关系到实验的成败。如果实验用具、仪器、药品等出现了问题,实验就很难成功。学生的准备工作:学生要想在实验课上顺利完成实验,达到预期效果,课前就必须预习好。如不同盐溶液酸碱性的测定,我先跟大家一起学习PH试纸的正确使用方法,提醒大家操作的注意事项,实验员会把所用的不同盐溶液,PH试纸、玻璃棒、滤纸、表面皿等药品及仪器准备齐全。有一定难度的,教师可以指导学生认真阅读有关教材内容,采取具体措施,对实验中的关键步骤要点播和提示,然后让学生写出简明的实验提纲。学生通过课前的预习,既可以增强学生对该实验的目的要求及对实验步骤和方法的明确,又可以避免学生在实验中那些不必要的失误。
另外,学生进入实验室前,一定不要忘记带教材、实验记录、笔等用品,以免影响实验进程。只有这样,学生走进实验室才能做到心中有数,目的明确,避免了实验的盲目性。
4 高中化学实验教学创新
创新能力是一个人综合素质的最好体现,创新教学的主要目标是想方设法让学生积极、主动地思维,提高学生的课堂参与能力、创新能力和解决问题的能力,培养学生用自己的头脑来创新。优化教学设计,改进实验方案,使实验教学与探究学习融合起来,充分发挥实验的探究功能,不但让学生获得知识,学到技能,而且重视让学生受到科学方法、科学思维的训练,养成科学精神,使学生对实验保持持久的探究兴趣和创造兴趣。从化学实验对环境也会造成污染这一课题来讲,可以培养学生的创新能力,带领学生学习并探讨如何将化学实验绿色化。化学实验教学实施绿色化学教育,是强化学生绿色化学思想,培养未来绿色化学公民的重要手段。
绿色化学实验是在绿色化学思想指导下,用预防化学污染的新思想、新技术和方法,对常规实验进行研究改革而形成化学实验的新方法。高中化学实验教学与绿色化学联系最为紧密,也最为直接,化学实验是渗透绿色化学教育的最好渠道。在高中化学教学的整个过程中渗透绿色化学理念,教师要充分利用教材中的实验教学资源,开展绿色化学教育的探究性教学。开发微型实验,循环使用溶剂和充分利用反应产物,注重学生实验过程中产生的废液、废渣及学生实验产品的处理。普通高中化学新课程倡导通过以化学实验为主的多种探究活动,教师要依据学生的实验能力,在问题的提出、实验用具、实验步骤和实验结论等方面设计不同开放程度的实验,最终使学生体验实验探究的基本过程,激发学习化学的兴趣。
5 适当合理的运用多媒体
传统教学中枯燥、难懂的实验可以通过应用多媒体技术生动、形象地表现出来。尤其是一些在实验中危险的实验,可以通过演示实验来降低其危险。另外一些比较费解的理论知识,我们可以通过多媒体技术应用增加教学效果。假如通过模拟分子、原子等微观粒子的运动,让学生直观形象地认识微观世界,同时也能吸引学生的注意力,提高实验教学效率。当然现代多媒体技术在化学实验中的应用仅仅是化学实验教学手段的一种补充方式。要注重现代多媒体技术在化学实验教学中的应用,但是也不能完全依赖多媒体技术。在实际教学中要根据教学需要合理利用多媒体技术,使现代多媒体技术的辅助地位得以充分体现。