化学与生活论文——绿色化学

2024-06-26

化学与生活论文——绿色化学(共8篇)

篇1:化学与生活论文——绿色化学

绿色化学

绿色化学

摘要:本文主要阐述了绿色化学的概念,发展历史,主要特点等等。方便大家认识绿色化学,更好的在生活中保护环境。

关键字:绿色化学 保护环境

一、概念

“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出,目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。

绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。

二、主要特点

绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;3.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”;4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

三、绿色化学的重要性

传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产 出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。

绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。

迄今为止。化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算。化学工业的排放量为30亿磅。因此,加工费用又增加了废物控制、处理和 埋放。环保监测、达标,事故责任赔偿等费用。1992年,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学 品销售总额为180亿美元。环保费用为10亿美元。所以。从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒。有害物质的费用。需要大力研究与开发从 源头上减少和消除污染的绿色化学。

1990年美国颁布了污染防止法案。将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生。不再有废物处理的问题,绿色化学正是实 现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每套装置消耗原材料减少20一 25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外。日本也制定了新阳光计划。在环境技术的研究与开发领域。确 定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之,绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。这对我国既是严峻的挑战,也是难得的发展机遇。

四、研究内容及情况

第1 页

共5 页

绿色化学

1、内容

绿色化学是对传统化学的挑战,是对传统化学思维方式的更新和发展,因此,绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究,打破传统的化学反应,设计新的对环境友好的化学反应。包括:(1)使用无毒无害的原料;(2)利用可再生资源;(3)新型催化剂的开发研究;(4)不同反应介质的研究;(5)寻找新的转化方法;(6)设计对人类健康和环境安全的化学产品。

2、研究情况

核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是:反应物的原子全部转化为期望的最终产物。

性质:(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;(2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物;(3)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”;(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。

原则:绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。

1、防止污染优于污染形成后处理。

2、设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。

3、尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。

4、设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。

5、尽量不用辅助剂,需要使用时应采用无毒物质。

6、能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响,合成方法应在常温、常压下操作。

7、最大限度地使用可更新原料。

8、尽量避免不必要的衍生步骤。

9、催化试剂优于化学计量试剂。

10、化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。

11、分析方法应能真正实现在线监测,在有害物质形成前加以控制。

12、化工生产过程中各种物质的选择与使用,应使化学事故的隐患最小。

3、实现途径

(1)强化绿色化学意识

绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学,它需将绿色化学思想贯穿于化学始终,使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。(2)快速有效的筛选

在化合物的筛选过程中,可以应用组合化学技术,对不同的分子结构单元进行组合合成,得到成千上万个产物以满足下一步高通量筛选系统(HTS)的需要,目前通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供HTS筛选之用[3]。首先建立一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库,然后再确定目标产物后,第一步找出一切可以产生目标产物的反应;第二步把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应,依次类推下去,直到得出一些反应路线正好使用我们预定的原料。在搜索过程中,计算机按我们制定的评估方法自动地比较可能的反应途径,随时排除不适合的,以便最终找到廉价、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳途径。所以,将组合化学技术和计算机辅助设计技术应用到化学合成中,是一种经济、快速的策略,为绿色化学的实现提供了极大的可能性。(3)开发绿色反应,提高原子利用率

在化学合成特别是有机合成中,减少废物的关键是提高选择性问题,即选择最佳反应途径,使反应物原子尽可能多地转化为产物原子,最大限度地减少副产物,才会真正减少废物的生成。对于大宗基本有机原料的生产来说,选择原子经济反应十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线:固体氧化物催化剂合成的无废水工艺,事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放,并且没有或很少NOx释放。同时,新合成路线大大减少了水和能量的消耗。由此可见,对于已在工业上应用的原子经济反应,也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究并加以改进。

第2 页

共5 页

绿色化学

(4)采用无毒无害的原料

为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性,在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全,需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品[5]。在代替剧毒氢氰酸原料方面,Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发,经过催化脱氢,开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺,改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线,避免了使用剧毒氢氰酸原料。Flexsys Americal.P.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-ADPA过程中,开发了一个新的环境友好路线——使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应,替代了传统的氯化反应,不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理,也大大减少了废物的排放。

(5)使用无毒无害的催化剂

催化剂的合理选择和应用是化工过程中最关键的技术之一。使用新的反应原料就必须新的催化剂来活化,传统的催化剂应进行改进,使其选择性、与反应体系的相容性清洁性都进一步提高。现在以邻苯二酚生产方法为例:新的生产工艺采用酶E.Coli作催化剂,它能使葡萄糖活化,定向地转化为邻苯二酚[6]。这种新工艺避免了风险原料和试剂的使用也不产生副产品或废弃物。由于催化剂在绿色化学中有重要地位,传统工艺的改造需要催化剂,新的工艺同样需要新催化剂,因此,如何设计高效无害催化剂也就成了绿色化学研究的重要内容之一。当前设计和开发的新型催化剂有以下几种类型:分子氧气化催化剂、新型分子筛催化剂。

(6)使用无毒无害的溶剂

水是无毒无害最廉价的催化剂,但对有机物溶解能力差,不适合作有机化工的溶剂。而有机溶剂本身都具有毒性,许多都是致癌物质,还有很强的挥发性,造成严重的污染。近年来,研究无毒无害溶剂的工作正在开展,其中最活跃的是开发超临界流体(SCF),超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介与气态与液态之间的流体状态,其密度接近于液体(比气体约大3个数量级),而粘度接近气态(扩散系数比液体大100倍左右)。超临界流体CO2用作酸调节剂和惰性气体,在多烯催化氧化反应和多烯双键在酸性条件下的保护反应中有重要的应用。CO2调节β-胡萝卜素催化氧化反应体系酸性,合成角黄素,同时作为惰性气体,能够有效的保护原料和产物中的多烯双键,为多烯氧化和双键保护开辟了新的途径;CO2代替有机酸应用于氯醇化反应,是良好的酸碱调节剂,无毒、无污染,对环境友好,没有危险,原料充足,操作容易控制,这一研究结论为相关化学工业老产品新工艺改造提供了一条可行的途径。(7)利用可再生的资源合成化学品

生物质是可再生性资源,利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力,是保护环境的一个长远的发展方向。Frost报道以葡萄糖为原料,通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展。由于苯是己知的治癌物质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标[8]。

(8)开发和生产绿色产品

绿色产品,或指环境友好产品,是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康,产品具有合理的使用功能及使用寿命,产品易于回收、利用和再生,报废后易于处置,在环境条件下易于降解。如为日常生活使用生产的包装材料,可以进行再利用,目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒,使用以后成为垃圾,在自然条件下,需数百年方能降解,对环境带来严重的影响。为了加速它的自然降解,我们生产时可以在其中加入光敏剂、化学助剂等,使其在使用后几个月内即分解成无害物质。

五、结束语

开发和应用绿色化学工艺,已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术,是实现可持续发展的关键。曾为人类文明做出过不可磨灭贡献的有机化学化工,在21世纪,依然面临着新的机遇和挑战。有机化学应该发展“理想的”合成方法,即强调实用的,环境友好的,资源可持续利用的,它从简单易得的原料出发,在温和的条件下经过简单的步骤,快速、高选择性地转化为目标分子。这就需要化学家从理念、原理、方法等方面进行改革和创新,原子经济性、手性合成、环境友好的“洁净”的反应介质等绿色化学原理对有机化学化工的发展将有更重要的指导意义。而绿色化学有待在理论、实践领域中进行更深入的研究发展,其发展必然会推动人类社会的进步,相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高,人类赖以生存的地球环

第3 页

共5 页

绿色化学

境会变得更加美好。

*****学院

********

******

*******

第4 页

共5 页

《化学与生活》

——绿色化学

学院:****学院

班级:****

姓名:***

学号:**********

2010.12.10

篇2:化学与生活论文——绿色化学

年级专业:电气工程及其自动化

号:

名:张

指导教师:彭绍辉1202 043120231

绿色化学与可持续发展

摘要:化学与生活息息相关,人们与化学的关系越来越紧密。在当今社会高度发展、环境问题更为复杂的今天,我们要更好的利用化学,发展绿色化学,为人类的发展、社会的进步创造更好的条件。关键词:绿色化学;可持续发展;

目 录

第1章、发展绿色化学的重要性...........................................1

1.1绿色化学是社会发展的必然趋势......................................1

1.2绿色化学对人类社会发展有促进作用..................................1

第2章、生活中的化学问题..................................................2

2.1燃放烟花带来的危害..................................................2

2.1.1严重污染环境.....................................................2

2.1.2危害人们身体健康..................................................2

2.2居室装修产生的化学问题..............................................2

2.3食品中存在的化学问题................................................2

第3章、如何发展绿色化学..................................................3

3.1采用无毒、无害并可循环使用的新物料.................................3

3.1.1原料选择..........................................................3

3.1.2溶剂的选择........................................................3

3.1.3催化剂的选择......................................................3

第4章、生物技术的应用....................................................4

4.1生物技术的应用具有优越性............................................4

4.2生物技术的应用与推广有利于实现可持续发展............................4

参考文献..................................................................5

第1章.发展绿色化学的重要性

1.1绿色化学是社会发展的必然趋势

人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。

作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。

1.2绿色化学对人类社会发展有促进作用

绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝,可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起,它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。

第2章.生活中的化学问题

2.1燃放烟花带来的危害

2.1.1严重污染环境

每年在过春节的时候,许多人都爱燃放烟花爆竹,用燃放烟花爆竹来庆贺新年,这在我国早已成为一种习俗,已经延续了一千多年。这种习俗虽能增添节日的气氛,却带来了不少危害。烟花的燃料是火药,主要成分为硫黄、碳粉、火硝(硝酸钾)或氯酸钾,而且还按一定比例添加金属粉末(如镁,铝,锑等)和硝酸锶等一些硝酸盐。燃放时喷射出五颜六色的火焰的同时还大量产生二氧化碳,二氧化硫,二氧化氮,一氧化氮等有害气体和各种金属氧化物的粉尘,造成空气污染。

2.1.2危害人们身体健康

其中二氧化硫和二氧化氮具有极强的刺激性和腐蚀性,它会刺激人的呼吸道,使人咳嗽,引起气管炎等疾病。尤其在除夕之夜,鞭炮声震耳欲聋,使整个城市硝烟弥漫,造成很严重的污染,危害人们身体健康。

2.2居室装修产生的化学问题

居室是人们休息生活的主要场所,创造一个优美舒适,清洁的居所环境,对促进人体健康和保持精神愉快极为重要。而近年来,伴随着科技的发展和人们生活水平的提高,越来越多的装潢材料涌入市场,不少家庭已不满足于简陋的居所,对室内进行大肆的装修;艳丽新颖的壁纸,高级木地板,吊棚、地毯、花岗岩、大理石等等以及各类家电、新潮家具。这的确给居室增添不少华丽,温馨的情调,但却有无数的“隐形杀手”伴随着这些美丽不请自来,它们躲在暗处露出狰狞的笑容在你不知不觉间侵害了你的身体。相当一部分“杀手”是隐藏于装潢材料中的。如住房装修材料中大量使用瓷砖、马赛克、大理石、花岗岩等这些材料中都含有不同程度的放射性辐射元素,而国家对化工建筑材料要求的标准是51.6×10-4μl/kg,如果使用了超标准的装修材料,人们就会出现头晕、白血球降低等症状。

2.3食品中存在的化学问题

(1)食物本身存在的化学物质,如毒蘑菇、河豚、发芽的土豆。

(2)微生物污染产生的化学物质,食物在加工过程中或者储藏方法不当或时间过长,都有可能被真菌或者被病毒所污染。如谷物发霉后产生的黄曲霉素可以致癌。大肠杆菌、沙门氏菌污染的食物导致急性肠炎。

(3)食品中人工添加的化学物质:如色素、保鲜剂;蔬菜、水果中农药残留所造成的污染。

(4)兽用药品和植物激素。动物饲养过程中兽医治疗用的各种药物、饲料添加用药、如抗生素、磺胺药、抗寄生虫药、促生长激素、性激素等,这些化学

物质都可以在动物体内残留。植物生长过程中的催熟剂、贮藏所用的保鲜剂等都可能造成食物污染。

(5)食品容器、包装材料等带来的食品污染。如P V C(聚氯乙烯)保鲜膜与食品接触,一同加热可产生致癌物。

第3章.如何发展绿色化学

3.1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料

3.1.1 原料选择

工业化的发展为人类提供了许多新物料,它们在不断改善人类物质生活的同时,也带来大量生活废物,使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平,又不破坏环境,我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。以塑料为例,据统计,到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg(20世纪90年代数量进一步上升),打开包装后即被抛弃,这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题:掩埋它们将永久留在土地里中;焚烧它们会放出剧毒。

我国也大量使用塑料包装,而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题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,目前国际上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。3.1.2 溶剂的选择

大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中,有机溶剂是最常用的反应介质,这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此,在无溶剂存在下进行的有机反应,用水作反应介质,以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。3.1.3 催化剂的选择

许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是:对设备腐蚀严重,对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境,多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手,大力开发固体酸做为烷基催化剂。

其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,这种催化剂选择性高,乙苯收率超过99.6%,而且催化剂寿命长。

第4章.生物技术的应用

4.1生物技术的应用具有优越性

生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分,生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一,它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发,它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程,其产品常常又具有特殊性能。因此,生物技术的研究和应用倍受青睐。

4.2生物技术的应用与推广有利于实现可持续发展

可持续发展,系指满足当前需要而又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展。可持续发展意味着维护、合理使用并且提高自然资源基础,这种基础支撑着生态抗压力及经济的增长。可持续的发展还意味着在发展计划和政策中纳入对环境的关注与考虑。

环境保护是可持续发展的重要方面。可持续发展的核心是发展,但要求在严格控制人口、提高人口素质和保护环境、资源永续利用的前提下进行经济和社会的发展。

绿色化学是人类的一项重要战略任务。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可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响,而且将为我国的企业与国际接轨创造条件,必将实现可持续发展。

参考文献

[1]

彭秧锡.食品化学污染及其防治策略[J].粮油食品科技,2003,(3):28—29.[2]

金征宇.食品安全导论[M].北京:化学工业出版社,2005.[3]

篇3:关于绿色化学与化学教学的思考

人类对化学知识的积累使化学成为“实用性”和“创造性”的科学, 特别已过去的20世纪起到了推动人类社会进步的决定性作用。化学已渗透到人类生产、生活、医药、卫生、能源、信息、材料等国民经济的各个领域。不仅发现和合成了许多天然存在的化合物, 同时还创造了更多的新物质, 为人类积累了2 285万多种化合物, 从中筛选出了能满足人类在医药、农药、化肥、能源、冶金、电子工业、建筑等方面需求的物质。化学在为人类带来无数便利、希望和促进社会进步的同时, 也带来了环境污染、生态破坏、能源和资源的大量耗费等严重后果。由化学所直接引起的大气污染、水污染和有机化学品污染危害尤为突出。是否摒弃化学, 使人类重新回到农业社会?显然, 这是不可能的。化学要继续在推动人类文明进步中发挥作用, 必须要建立新的发展观, 遵循生态平衡理论, 做到“人-社会-自然”系统的协调, 形成文明和绿色的化学。

2绿色化学的提出

可持续发展观是世人普遍认同的发展观。要使化学继续成为推动人类社会进步的核心学科, 必须解决由化学带来的环境污染问题。为此, 世界各国投入了巨额资金保护环境, 控制污染。然而人类赖以生存的环境仍然在恶化, 由环境污染造成的事故仍然在频繁发生。人们重新审视了30多年的环保历程后, 认识到先污染、再治理的方法是行不通的。先污染、再治理这种末端治理法, 不但不能消除污染源, 而且在治理的过程中要消耗能源, 又产生出新的污染物。人们在总结了过去的经验教训后, 提出了预防污染的新概念, 1992年美国环保局发布了“污染预防战略”, 即从污染的源头起减少甚至避免污染物的产生。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志, 标志着绿色化学的正式诞生。

绿色化学是一门从化学反应入手, 从根本上消除污染的化学, 又称环境无害化学。在其基础上发展的技术称为环境友好技术或洁净技术。它是实现化学污染防治的基本方法和科学手段, 是一门从源头上阻止污染的化学。

3绿色化学的理念

绿色化学是一门新兴的化学科学。它的目标是研究和发展对人类健康和环境危害较少的化学;理想是不再使用有毒、有害的原料, 不再产生废物, 不再处理废物, 使化学反应和化工生产过程的源头不再产生污染, 即从源头上阻止污染的产生;绿色化学的最大特点是从源头上采用污染预防的科学手段, 从而在整个过程和终端做到零排放、零污染或少排放、少污染, 改变过去被动、滞后的污染控制手段;绿色化学的核心内容是原子经济性, 即在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子百分之百的转变成产物, 不产生副产物或废物, 实现废物的零排放。绿色化学的原子经济性反应有两个最显著优点:一是最大限度地利用了原料, 二是最大限度减少了废物的排放。绿色化学关注在先进科技手段和条件下能降低对人类健康和环境有负面影响的各种类型的化学过程, 设计和生产对环境友好的新分子、新材料。由此可知, 绿色化学不同于环境保护, 它是从根本上阻断化学污染, 是环境友好化学, 使人类有希望在高层次上回归自然, 使化学与自然建立起和谐关系。

4绿色化学在化学教学中的渗透

4.1 结合教学内容, 传授绿色化学思想

环境意识影响和指导着人们的环境行为。提高和培养学生的环境意识, 使学生对当前的环境现状有清醒的认识, 具有环境忧患意识, 是化学教学的一个重要方面, 也是环境教育的核心, 这对防止环境恶化, 促进绿色化学的推广和发展有着重要的意义。在化学教学中, 结合教学内容, 帮助学生了解各种化学品对人类健康的影响, 对环境的污染和危害, 如无机化学元素部分内容的教学, 可将一些元素及其化合物对环境的污染与危害告知学生, 例如氮和磷元素, 是植物生长的营养物质, 少量含氮、含磷化合物进入水体, 可以促进植物生长, 但过量则促进植物疯长, 引起水体富营养化, 使水体变黑、变臭, 暴发蓝藻。水体中过量的磷来自何处呢?含磷洗衣粉的使用是引起水体富营养化的罪魁祸首之一。昆明滇池、无锡太湖水体污染的主要污染物, 未经处理的生活污染占污染总量的52%~74%。因此, 要从源头上阻断水污染, 抵制使用含磷洗衣粉是有效方法之一。又如讲到有关CO2的内容时, 联系到温室效应, 引导学生讨论温室效应产生的原因, 对环境造成的危害以及控制温室效应的方法。还有大气污染的原因, 臭氧空洞的形成及危害, 都可以结合教学内容讲解和讨论, 一方面可以使学生知道由化学品造成的污染有哪些, 这也是绿色化学研究和要解决的问题。另一方面, 使学生深切体会到环境化学就在自己的身边, 环境保护与每个公民息息相关。也使学生认识到化学是一把“双刃剑”, 既能造福于人类, 也能给人类带来无尽的灾害。人类要继续利用化学推动社会进步, 只能走绿色化学之路, 合理地开发和利用化学资源。引导学生根据所学化学知识, 从化学角度认识自然与环境的关系, 领悟人与自然和谐相处的重要意义。

4.2 重视实验室污染, 提倡绿色化学实验

现行的学生化学实验, 在操作过程中有许多内容要使用或产生有毒、有害物质。如无机化学实验中使用的酸、碱, 含重金属、氰化物的试剂等, 其中汞、砷、铅、铬等重金属的毒性不仅很强, 而且在人体内有蓄积性。在有机化学实验中常用酚类、有机胺类、芳香烃、醛、酮等有毒、有害物质。实验室实际上成了一个典型的小型污染源, 对环境的危害特别大。一方面, 由于实验室空间小, 操作的学生又多, 实验产生和扩散的有害物质, 势必污染教学环境, 影响师生的健康, 也不利于培养学生的环境意识。另一方面, 在实验过程中, 产生的废气或有毒气体, 如酸雾、碘蒸气、甲醛、苯系物、硫化氢等, 直接排放于大气中;洗涤仪器和实验中产生的废液, 直接流入了下水道, 最后流入江河或渗入地下。在一个城镇、在全国有不计其数的化学实验室、化验室, 由其产生的环境危害不可估量。要杜绝实验室污染, 也应从源头着手。

4.2.1 尽量选用对环境危害小, 具有相同学习效果的实验, 取代对环境污染大的一些实验。

4.2.2 精确计算各种反应物的需求量, 在保证实验结果的前提下, 尽量减少试剂用量, 使反应物完全转变成产物, 适应绿色化学“原子经济性”的精神。

4.2.3 采用新兴的微型化学实验方法, 这种方法具有操作简便、反应迅速、现象明显、节省药品、污染小、安全的特点。微型化学实验是化学实验改革和发展的重要趋势。对实验中产生有害气体的实验, 已有人提出采用“可控全封闭式无毒无害化学实验装置”来解决这一类问题。

4.2.4 建立实验室废液、废物回收站。虽然许多实验室采取了废液、废物回收措施, 但由于废液量少, 而且许多实验室不具备处理废液、废物的条件和设施, 最后形同虚设。有了回收站, 有专门的地点集中, 有专门的容器存放, 有专门的设施和方法处理, 有专业的人员管理和操作, 可以极大地减少由实验室污染所造成的环境危害。

4.2.5 采取废物利用的方法, 减少试剂的消耗和污染。例如银镜实验, 要求学生把用稀HNO3洗涤银镜试管的溶液收集起来, 可制取AgNO3溶液。又如羧酸性质实验中, 甲酸的还原性实验, 可以利用草酸脱羧实验生成的甲酸完成。只要用心、留意, 化学实验中的许多“废物”是可以再利用的。这样做, 不仅可以培养学生勤俭节约的好习惯, 还可以降低实验成本, 减小环境危害。

化学实验“无污染化”的研究, 在人们环保意识逐步加强的今天, 已成为化学学科的一个重要课题。基础化学实验绿色化研究已列入高校研究中心的科研规划。相信在不久的将来, 化学实验室的污染问题会得到有效的解决。

绿色化学是人类社会文明进步, 可持续发展的重要保障, 任重而道远。对所有正在从事化学工作和将要从事化学工作的人们, 都是一次强劲的挑战。让我们一起努力, 把化学变成与自然和谐的绿色, 让我们赖以生存的地球不再受到危害。

参考文献

[1]王恩举.漫谈绿色化学[J].大学化学, 2002, (4) .

[2]董昌耀, 杨世忠.中学绿色化学教育实施策略探讨[J].化学教育, 2002.

篇4:绿色化学与绿色化学教育

【关键词】环境友好技术 绿色化学 绿色化学教育

引言:在新形势下,“绿色”代表的并不仅仅是一种颜色,还具有经济、社会、生活、生产方面的内涵,我们在生活中经常能够见到绿色组织、绿色食品、绿色化学等名词,其中绿色化学受到社会各界的关注,绿色化学也是各国政府非常重视和关心的,绿色化学已经成为国家可持续发展的重要组成部分。现阶段绿色化学以及其带来的产业革命刚刚兴起,我国也面临着绿色化学发展的机遇和挑战,针对绿色化学和绿色化学教育进行深入研究,具有重要的理论现实意义。

1、绿色化学

绿色化学研究的问题主要有:源头污染治理、经济性较高的合成方法、尽量不适用对环境和人类有害的物质、使用成本低、效益高并且毒性小的化学产品、尽量不使用化学溶剂、使用可再生原料等。下面选择其中几个方面进行分析。

1.1化学合成原子经济性

化学合成的效率决定了化学合成的资源使用量和污染排放量,因此如何提高化学合成效率成为了化学界专家学者非常重视的问题。化学反应的合成效率包含两个方面的内容,第一是选择性,如区域选择、化学反应选择等;第二是原子经济性,也就是化学原料的原子转化为我们需要物质的效率。高度的选择性和良好的原子经济性是有效化学合成反应所必备的,要提高化学反应效率,就必须尽可能利用原材料的原子。理想的绿色化学反应就是参加反应材料分子的原子全部转化为我们需要的物质,充分利用资源的同时,也实现了零污染、零排放。对于大部分化学反应,想要通过单一的化学反应提高原子经济性难度较大,因此我们可以选择封闭循环的方式,也就是充分利用与生成我们需要物质的化学反应相关的化学反应,将其中的反应的排放物作为另一个化学反应的原材料,实现零排放、零污染的目标。

1.2环境友好型化学反应

在传统化学反应中,使用较多的原料有甲醛、光气、环氧乙烷、氰化氢等,这些化学物质对环境和人类健康都有不利影响,而发展绿色化学的目的之一就是将有害的化学原料用无毒无害的原料代替。化学界专家学者在这个方面已经进行了大量努力和工作,很多专家都在研究如何在化学反应中使用酶作为催化剂,使用生物质作为原料。酶是一种优质的催化剂,而酶反应不需要要激烈的反应条件和复杂的设备,基本不产生污染,因此使用酶作为绿色化学反应的催化剂是绿色化学的研究重点之一。

1.3研制新材料

随着工业发展和科学技术水平的不断提高,各种新材料、新技术层出不穷,提高了我们的生活水平,让我们的工作学习更有效率,但是也影响了环境的可持续发展,要在保证人们生活水平的做好环境保护工作,即必须研制对环境无害的新材料,例如生态协调肥料、低毒高效农药等。

1.4计算机辅助设计绿色化学

绿色化学反应要确保产品性能,又要尽可能降低生产成本,提高原料利用率,产生最少的副产品和肥料,并且坚持环境保护的理念,要实现上述几点要求显然是非常困难的,因此专家学者考虑运用信息化技术设计新的绿色化学反应。早在二十多年以前这个思路就已经被付诸实践,随着科学技术的不断发展,这项技术也越来越成熟,运用计算机技术,我们能够得到我们需要的化学反应过程,计算机能够根据我们的评估方法对所有可能的反应进行评估,将不合适的反应排除掉,尽可能找到物美价廉并且原料利用率较高的最佳化学反应途径。

1.5需要关注的问题

近年来化学领域的专家学者致力于解决绿色化学反应原材料的问题,取得了一定的成绩,这项研究具有极其重要的理论现实意义。如果研究得到有用的成果,在不久的将来,我们可能不需要使用诸如石油、天然气等不可循环的能源和原料,转而使用来自生态循环链中的物质,这并不代表我们要重新运用落后的生态循环链和经济发展方式,而是不断研究和创新,通过改造让生态循环量包含我们生产生活需要的物质,加快关键环节的能量释放和转化,这是目前绿色化学研究的发展方向,也是实现经济、环境可持续发展的必由之路。

2、绿色化学教育

近年来我们面临愈加严重的环境污染问题,社会对环境保护工作也非常重视,人们也开始质疑化学工业对环境造成的不良影响,很多人认为化学工业是导致环境污染的主要原因,虽然我们坚持化学是创造性很强的学科,但是在公众心中,化学工业的声誉并不好。对于这个问题,我们应该坚持自己的理念,并采取恰当的措施向公众宣传化学工业的重要作用。学校是开展宣传工作的首要场所,学生是开展宣传工作的首要对象,让学生认识到化学在提高生活质量、促进社会发展等方面做出的重要贡献,同时要让学生明白化学是科学技术的重要组成部分之一。同时我们也要加强反思,认清我们在化学生产中存在的缺陷和错误,认真全面的总结错误,检讨以往使用的化学原料和生产工艺,加大研究力度,提出原子经济性化学反应,研究新型化学反应原料,对创造有用物質充满信心。

绿色化学显然不是一门独立的学科,而是一种战略思想、战略方针或者说是一种研究政策,在课堂教学中,教师应该用生动形象的例子不断丰富课堂教学的内容,运用例子中的知识点,在无机化学、有机化学、物理化学中有机的渗透绿色化学的思想和观念,通过课堂教学培养学生的环境保护观念和绿色化学观念,让学生能够成为绿色化学家,为化学行业和经济发展、环境保护贡献力量。

结束语

综上,绿色化学和绿色化学教育都是我们需要重点关注的问题,通过不断深入的研究和创新,研究出新型化学反应物质和反应途径,推动绿色化学产业的可持续发展。

【参考文献】

[1]宋磊.阻燃材料工业中的绿色化学与技术[J].高分子材料科学与工程.2002,(01):30.

[2]寇元.合成气催化转化的绿色化学[J].催化学报.208, (09):62.

篇5:绿色化学与生活小论文

随着21世纪环境污染问题的加重,绿色化学被提出,绿色化学也叫环境友好化学,它是从源头上阻止污染的新兴学科。美国在设立了总统绿色化学挑战奖,以此来奖励那些在减少化学污染方面取得成就的人;英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。绿色化学确实应该提倡,它是我们通向美好生活的必经之路。

绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显着有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。

一、绿色原料

绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的`,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。

目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。

二、绿色溶剂

造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。

正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。

三、绿色催化剂

1836年瑞典化学家Berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。

绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。

四、绿色食品添加剂

我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。

海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。

琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。

五、绿色农药

农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。

绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。

六、绿色化学品

我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。

普通的洗衣粉多数含磷,不仅其排泄物对环境污染,其洗出的衣服对人体本身也有害。随着三聚磷酸钠对环境污染的严重,沸石、偏硅酸钠和层状硅酸钠被研制,1990年已研究出4A沸石并已工业化生产;北京工业大学在国内首先开发成功,这都标志我国的洗涤助剂已达到了新水平。

篇6:绿色化学与我今后的生活 论文

绿色化学论文

题 目

绿色化学与我今后的生活

专业班级

学生姓名

学号

2012年 10 月 06日

绿色化学与我今后的生活

和平与发展是当今世界的主题,我国作为和平时期世界上最大的发展中国家,要想屹立于世界民族之林,就必须更加重视发展的问题。伟人马克思说过事物总是处于不断的发展变化之中,只有那些积极的向上的事物才能称之为发展。所以以牺牲环境为代价的发展必然会退出历史的舞台,消失在历史的大潮中。自从有工业开始,化学就被带上污染的帽子。化学不可否认,它方便我们生活、发展我们的经济,但随之所带来的污染却让我们皱起眉头。可以说化学在人们心中这是一个“玫瑰学科”,纵然美丽让我们折服,但扎人手的刺却让我们望而却步。让人爱也不是恨也不是。然而科学界绿色化学的出现,让我们似乎从黑暗中看到了一丝光明。让可持续发展不在仅仅是一句战略口号。

“绿色化学”一词首先出现在1990年美国联邦政府颁布的“防止污染行动”的法令中,并把这一法令作为一项国策。绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。其核心内容是原子经济性。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。

那么日常生活中我们能怎么做呢:饮食,绿色依然不失美味 绿色食品是指遵循可持续发展的原则,按照特定的方式生产,经中国绿色食品发展中心认证,准予使用绿色食品标志的无污染安全优质营养食品。它强调的是环保和安全。凡绿色食品产品的包装上,都同时印有绿色食品商标标志和经中国绿色食品发展中心许可使用的绿色食品标志的字样和批准号。在日常生活中,要做到不吃野生动物,尽量选择有机食品和健康食品食用,避免高盐、高油、高糖。如果实在无法每天定点吃饭(生活要有规律),至少应该给自己一个喝上一小杯茶或咖啡调节紧张作息的时间。购买当季蔬菜水果,可避免摄入过多的农药和化肥,购买本地食物,降低食物运送耗费的燃料和多余包装。外出就餐自带筷子、杯子、碗,减少粮食浪费、减少畜产品浪费,饮酒适量,减少吸烟。保持饮食均衡、多样。

穿衣,节约依然可以不失本色

所谓生态、绿色、环保服装,应当是经过毒害物质检测,具有相应标志的服装。我们每天所穿的衣服,从原料生产到制作成形的过程中存在许多被污染的机会。为了实现绿色生活,在穿衣方面我们可以这样做:

(1)提倡使用肥皂洗衣。肥皂是用植物或动物脂肪为原料,天然无毒,使用排放后能在酶的作用下很快发生降解,因此肥皂无论在生产还是使用上对环境的影响都很小。

(2)减少衣服干洗的次数或者不干洗。干洗剂中含对人体有害的化学物质,在干洗时会被衣物纤维吸附并逐渐释放,有些人闻到会引起疾病发作。同时使用干洗剂对环境也会有所危害。希望大家尽量减少干洗衣服的次数。

(3)将不需要的衣物送至回收机构或通过集体捐赠给贫困地区的人们

(4)穿天然材质棉麻衣物,比如印度棉、纯棉或者麻质,衣服不必有过多的色彩,只穿着无辐射、无污染的天然面料,如一套纯棉的运动装,休闲又舒适,尤其是贴身的衣物如内裤、内衣、每天洗脸的毛巾,更要选择天然面料制成的,不做过多的挑染。

住宅,绿色不失舒适

一个好的家居环境,能让您享受更多的健康与幸福。把你的小家布置得既舒适又健康,定能让您的生活质量提升很多。室内空气中存在许多的有害物质,主要包括甲醛、苯、氡、氨等,这些物质长期存在于室内,对人体健康百害而无一利。减少室内空气污染措施包括:提倡使用绿色建材、改进施工工艺并合理装修、加强室内通风换气、合理采光、避免引入污染源、及时处理污染源、湿式除尘、采用空气净化装置、改变不良生活习惯等。做好绿色住宅,我们需要做很多:(1)新居装修不能大意。准备进行家庭装修的消费者一定要建立环保家装理念,选择信誉好、正规的装饰公司和无毒、无害、无污染的装修装饰材料,并前往名牌厂家购买家具产品。

(2)拒绝浪费能源,换较小、通风采光好的房子;选择无污染的家居环境,周围环境良好的楼盘是首选;采用无污染的原木家具。(3)水槽下放水桶,回收废水做家务清洁,尽量开窗,减少使用冷气。

出行,绿色依然不失便利

绿色出行就是采用对环境影响最小的出行方式。即节约能源、提高能效、减少污染、有益于健康、兼顾效率的出行方式。绿色出行,让生活更便利。(1)对有车一族出行建议。发动机怠速不要超过 30 秒,不要猛然加速或者减速,在高速公路上最好保持正常行车速度,选购环保型车辆,采用汽车生产厂家建议的机油。

篇7:绿色化学教育与化学实验教学论文

随着社会发展的不断进步,人们对环境问题日益关注,使得传统化学举步维艰,难以进一步发展。

同时人类更加清楚地认识到不能再急功近利,片面追求物质享受,一定要在发展的同时顾及生态环境的协调性,否则人类将无法生存下去。

因此,绿色化学应运而生,成为整个化学界一颗耀眼的明珠,它是进入成熟期的使人类和环境协调发展更高层次的化学,是粗放型化学向集约型化学的转轨。

近年来,绿色化学受到了世界各国高度的重视,绿色化学与技术已成为各国政府关注的重要问题和任务之一。

定期在美国、欧洲和亚洲举行的有关绿色化学主题的会议不断增多,反映了科学界以及公众对绿色化学日益增进的关注,绿色化学组织和绿色化学网络在美国、意大利及英国等国的创立也表明绿色化学已是世界科技发展的热点。

为了使化学呈现一片新的生机,为了人类的`生存和未来,大力推广绿色化学,很多国家设立了绿色化学奖:世界上第一本“绿色化学”(Green Chemistry)杂志问世;美国出版了第一本“绿色化学”教科书。

目前我国也已加入这绿色化学的研究行列,绿色化学及绿色化学教育在我国也得到相当程度的重视。

我国在1995年中科院化学部确定了“绿色化学与技术”的院士咨询课。

召开了“工业生产中绿色化学与技术”的研讨会;由国家科委主办的第72届香山科学会议就是以“可持续发展问题对科学的挑战――绿色化学”为主题,这个会议宣告了我国的绿色化学研究和开发工作已正式开始起步了,这对我们化学教育工作者的教育指导思想也提出了新的课题。

1、绿色化学的内涵及绿色化学的必要性。

绿色化学亦称环境无公害化学或环境友好化学,是用化学的技术和方法消除那些对人类健康或环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂的使用和副(废)产物等的产生,力求使化学反应“具有原子经济性”,实现废物的零排放。

其目标是把传统化学和化工生产的技术路线从“先污染、后治理”变为“从源头上根除污染”。

是当今国际化学科学研究的前沿之一,是具有社会需求和科学目标的新型交叉学科。

它不但具有重大的社会、环境、经济效益、也表明化学的副作用是可以避免的。

中科院院士,在中国科学技术大学校长朱时清的积极倡导下开设了一门独立的绿色化学新课程。

199月26~28日在清华大学召开了有国内外多所大学参加的“大学绿色教育国际学术研讨会”,共同对“绿色大学化学课程体系”、“大学绿色教育问题”等进行了交流与研讨。

化学实验课是在高等院校进行绿色化学教育最合适的课程之一,这是化学实验课本身的特点决定的。

因为化学是以实验为基础的,因此在化学实验教学中进行绿色化学教育是非常合适和必要的。

2、化学实验教学与绿色化学教育。

2.1 结合绿色化学教育加强化学实验教材建设。

在高校化学实验教学中渗透绿色化学教育,首先应加强教材建设。

由于绿色化学这一领域刚刚形成不久,“具有原子经济性”这一重要的基本概念在1991年才由美国著名有机化学家Trost在《Science》上提出,19以前出版的教材都未能反映绿色化学的内容,所以化学实验用教材也需要做一定调整。

目前我国有机化学实验有些内容已改为少量或半微量实验,文献阐述了无机化学实验中的绿色化学教育问题,但仍需要进一步调整。

应先从绿色化学的基本原则出发选择更新一些具有时代性与绿色化学有关的内容,如汽油无铅化、洗涤剂无磷化、原子经济性减少废物的排放等。

分析化学实验应增加分析化学内容:扩展一些新开发的环境友好工艺中采用的新试剂和新技术。

如:有机化学教材中介绍Friedel-Crafts烷基化反应。

一般是使用反应是用液体酸催化剂,如:H2SO4,HF;或用Lewis酸,如:AlCl3、ZnCl2等催化。

由于使用H2SO4,HF类酸催化剂后,酸废液的后处理工艺复杂,产生的废液会污染环境,催化剂再生困难;AlCl3、ZnCl2类酸催化剂选择性不高,分离产物时催化剂被水解放热,并产生大量的HCl气体。

近年来国内外报道的负载型固体酸催化剂和其它固体催化剂。

如用蒙脱土为载体的固体酸催化剂(K10),金属卤化物,硅胶型催化剂,在Friedel-Crafts烷基化反应中表现出了优良的环境友好催化性能。

这样于点点滴滴中渗透绿色化学教育的内容,在介绍基本原理的同时让学生了解到新的应用和发展。

也可在教材中以专题形式增加绿色化学的内容。

设置开放实验。

从传统化学取其精华,弃其糟粕,完善教材内容,实现从传统化学到绿色化学的转变。

2.2 结合实验教学实际加强绿色化学教育。

文献阐述了如何处理对实验室环境构成严重危害的在实验中使用的各种各样的试剂,阐述了农药对环境所造成的危害及与绿色农产品相适应的未来的化学农药也应该是直接应用于绿色农产品的绿色农药。

可开展与实验教学有关的一些课外活动及社会实践活动,进行废物利用研究,如:从电镀液中回收铬化合物。

回收干电池、镉镍电池等实践活动是很有意义的。

不仅使学生所学知识得到了巩固和提高,更重要的是进行了绿色化学教育。

2.3 实验教学与计算机辅助的绿色化学设计。

化学实验的实施,既要考虑实验成功、尤其合成实验还要考虑具有高的原子利用率,能用简单、安全、对环境友好的操作快速、定量地把价廉易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子,还要考虑最少的废物和副产品,而且要求对环境无害,可见其难度之大。

因而有必要使用现代化教学手段以适应高层次的绿色化学教育。

采用多媒体、Internet等信息教育手段进行实验教学。

用多媒体演示对环境有毒有害的生产和已对环境造成的危害,同时介绍减少有毒有害工艺。

篇8:浅谈中学化学实验与绿色化学

一、中学化学实验绿色化的意义

中学化学实验所使用的药品, 大体可以分为这样几类:酸、碱、盐 (包括重金属盐) 、有机物等几大类。不少物质是对环境、生物都是有毒有害的。如果这些药品使用后不加处理就排入环境是非常有害的。

1.中学化学实验中所使用的有毒有害药品总量较大。虽然每一次化学实验所使用的药品不多, 然而众多的实验, 众多的学生, 众多的学校在较长时间内所使用的药品量是很惊人的。实验所产生的废物排放量同样不可小视。早在10年前就有专家提出要重视实验室的污染问题。

2. 化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境将十分有害。虽然这种污染没有某些化工企业那么严重, 但如果直接将化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境, 这会给学校在树立学生好的环境保护意识与培养环保自觉性等方面产生极大的负面影响。我们不仅要重视环境教育宣传, 更重要的是要在实际的教育教学活动中培养学生的环保意识, 使他们在作实验的活动中学会一些简单治理污染的方法。而更重要的是能提升他们关爱环境的道德情感。

二、实现化学实验绿色化的一些方法探索

1.在化学实验中养成师生回收实验废弃物的好习惯。无论是教师在课堂上的教学演示实验, 还是学生分组化学实验都必须作好回收实验废弃物的工作。教师在课堂做演示实验时要随时准备好回收实验废弃物的容器, 这样的引导是实现化学实验绿色化的关键。学生做分组实验时, 准备不同的废物回收容器回收作实验时所产生的废弃化学药品。教师要积极引导, 宣传教育, 并加以督促检查。通过这些手段使学生在实验中养成回收废弃物的习惯。

2. 通过具体的实验让学生感受到实验废弃物直接排入环境是有害的。观察实验后收集的废弃物的颜色, 感受其气味, 测定其PH值。再与正常水体进行比较, 或做生物在实验废物中存活实验。如我们做完酸、碱、盐实验后的实验回收液中放入小鱼只存活了十多分钟。学生通过具体的事例与数据感受到直接将化学药品排入环境的危害。

3. 环境污染的治理最重要的是从源头控制废物的产生与排放。首先就要减少药品的用量。比如将液体药品的浓度在不影响实验现象与结论的前提下尽量降低一些。其次使用小型号的化学实验仪器对减少实验废弃物的排放量同样十分重要。使用小型号的实验仪器帮助学生纠正这一贪多的毛病很有效果。

4. 利用学校现有的条件师生共同对实验后的废弃物加以处理。这是培养学生环境行为能力的重要方面。在对实验废弃物的回收处理中我们有这样一些做法。

(1) 回收利用。在初中, 做完KCl O3与Mn O2经加热制取O2的化学实验后, 我们让学生和老师一起对实验后的废弃物进行分离处理。不仅有得到Mn O2, 同时还得到KCl。还让学生在化学实验中感受到废物其实也是资源。虽然回收的药品不是很多, 但环境教育方面的价值是无法估量的。

(2) 利用一段时间里所使用的药品的自身性质相互反应, 达到初步处理的目的。如酸液与碱液之间发生中和, 药品自身的沉降、稀释、暴光、氧化还原。利用这些简单易行的方法达到初步处理的目的。

(3) 利用学校现有资源条件处理实验废弃物。实验中回收的废酸用于冲洗厕所, 用学校食堂所产生的鸡蛋壳处理废酸, 使用锅炉产生的炭渣吸附有色有毒物质等。这些简单的措施在学校环境教育中产生过很好的影响。当然受条件与技术方面的限制我们采取的处理实验废弃物的措施还是很简单的。

5.改进某些排放有毒物质的实验, 使某些有害的物质转化为无害的物质, 甚至是有益的物质。也可以将某些易产生有害物质的实验换成无害物质产生的实验。我们现在使用的新版初中化学教材 (九年级) 中制氧气实验, 反应原料已由H2O2取代了KCl O3, 克服了KCl O3分解有少量Cl2产生的缺点, 这是绿色化设计得以应用的良好体现。

6.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。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。

三、化学实验绿色化探索的体会

创设生动活泼的现实环境让学生在活动中得到教育, 这是环境教育的最好方式。探索化学实验绿色化正是我们研究这一问题的出发点和归宿。化学实验教学正好将化学学习与环保教育有机的结合在一起。让我们所做的化学实验多是环保的实验, 绿色的实验。这是学习环境教育的需要。也是培养未来人才的需要。绿色化学要求与环境教育的宗旨是高度一致的, 在实施环境教育时, 必须围绕绿色化学观点进行。在实施环境教育过程中, 一方面要向学生阐明绿色化学的观点、要求, 使他们树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感;另一方面, 结合绿色化学要求, 教给学生防治污染的重要方法———减量、减废、回收、再生和拒用等。

素质教育是面向全体学生的教育, 同时又是每个学生全面发展的教育, 中学化学教育也应该面向全体学生, 面向每个学生素质的全面提高。环保教育作为学校教育的重要组成部分, 现在被提高到十分重要的高度。实现化学实验的绿色化就是我们保护环境的一项具体行动。在素质教育中体现绿色化学思想, 既是传播绿色化学观点的需要, 也是培养学生对社会、对将来的责任感的需要, 更是培养创新精神的需要。

摘要:为适应环境教育与环境保护的需要, 化学实验中采取必要的环保措施以及通过化学实验加强对学生进行环境教育。

关键词:化学实验,绿色化,环保教育

参考文献

[1]《环境化学》武汉大学出版社1986年出版

[2]刘怀乐.中学化学实验研究.西南师范大学出版.1997年

[3]张月梅, 何晓燕.中学化学实验绿色化设计的方法论研究.中学化学教学参考.2004, (5) :31

[4]王学松, 丁菲.中学化学实验的绿色化研究.化学教育.1999, (11) :8

上一篇:计算机维修与维护试题下一篇:团员教育评议个人小结