绿色化学在当前大学化学中的应用

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绿色化学在当前大学化学中的应用【1】

摘要：随着环境污染的日益加剧，绿色化学得到越来越多的关注，成为当今国际化学科学研究的前沿，教育工作者应该在当代大学化学中渗透绿色化学，将绿色化学理念带进大学课堂，培养学生的绿色化学意识，培养更多的绿色人才。

关键词：绿色化学;大学化学;应用

引言

随着社会的不断进步，人口数量急剧增加，面对资源的不断消耗，人均资源占有量日益减少，此外，人类生活中排放的大量生活污染物和工业生产中产生的大量工业污染物使人类生存环境迅速恶化。

化学品及其生产过程对环境造成的污染不容忽视，严峻的资源匮乏及环境污染为化学工作者带来了前所未有的挑战。

自20世纪90年代初，绿色化学受到越来越多的关注。

当今国际化学科学争相将绿色化学视为化学研究的前沿和热点，绿色化学已成为实现我国经济可持续发展急待解决的重大科技问题。

普及绿色化学知识，灌输绿色化学思想，最有效的方式是将绿色化学引入大学化学教育体系。

目前，我国已将绿色化学教育作为大学化学教育的重要组成部分带入大学化学课程中。

1绿色化学的内涵

绿色化学(Green Chemistry)是指在制造和应用化学品时，实现原料的充分有效利用，消除或避免废物的产生，避免使用有毒、危险的试剂，建立环境友好的生产工艺，使化学工业实现可持续发展。

绿色化学的核心内容是原子经济性，理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部(100%)转变成所需要的产物，不产生废物或副产物。

绿色化学具有以下显著优点：(1)从经济观点看，绿色化学合理利用资源和能源，符合可持续发展的要求;(2)从环境观点看，绿色化学以废物零排放为目标，力争从根本上消除环境污染;(3)从科学观点看，绿色化学与社会发展相适应，在传统化学的基础上进行了创新。

2绿色化学在大学化学教育中的应用

绿色化学作为一种指导思想，更是一种教育手段，将绿色化学的理念带进高校化学教育的课堂，引入的不是一门独立的学科，也不只是一种先进的概念，而是通过广泛的宣传教育，通过将绿色化学作为一门普及的课程，培养学生自主的绿色化学意识。

绿色化学教育可以培养和增强学生的环保意识，激发学生的学习兴趣和创新能力，从而对学生价值观、人生观的形成均产生积极的影响。

大学化学教育工作者首先应该结合实际情况，在化学教育过程中融入绿色化学理念，使学生在掌握基本化学原理的同时，能够主动运用绿色化学的思维去处理问题，成为更能满足社会可持续发展需要的绿色人才。

首先，绿色化学由于具有成本低、转化率高、环保等特点，已在无机合成化学中得到广泛应用。

如通过热化学循环分解水制备氢气，利用核能或太阳能进行大规模、无污染制备氢气;水热/溶剂热合成是无机合成最好的方法之一，其具有密封，原料不泄露，不会造成环境污染，低碳等优点，如利用水热/溶剂热合成微孔材料及功能粉料等。

其次，有机化学教学应从绿色化学的角度考虑，从以下方面着手：(1)目标产物绿色化;(2)反应条件绿色化;(3)单一反应的原子利用率;(4)反应试剂绿色化。

如烯烃和溴的加成反应可在阳光的引发下完成，太阳辐射能是一种无污染的绿色能源，能够直接利用太阳辐射能是绿色化学家们所追求的，也是解决目前资源有限、环境污染及全球变暖等问题的根本出路。

3绿色化学在化学实验教学中的应用

化学实验绿色化是21世纪大学化学实验课程改革的重点方向。

针对我国高等院校实验教学中普遍存在的环境污染问题，我国大学化学实验教学中需要开展以绿色化学为理念的实验体制，体现了环境保护和绿色化学的要求。

(1)培养学生绿色化学新理念

教师在化学实验教学中，应有意识地将绿色化学的理念和可持续发展观借助教学过程传递给学生，在潜意识中为学生注入绿色化学的思想，让学生真正了解绿色化学，意识到绿色化学对于保护人类、资源及生存环境的重要性，让学生从内心牢固地树立绿色意识，在生活及今后的工作中自觉地养成环保习惯。

(2)改进常规实验方法

在达到实验目的的基础上，将常规实验按照一定的比例缩小。

既减少了试剂的用量，降低了实验成本，又可以减少三废物质的排放量，另外还节省了资源，减少了对环境的污染。

设计综合性实验。

将多个实验按照实验的内在联系有机地串联起来，将上一个实验的产物作为下一个实验的原料，合理利用实验产物，减少产物的处理工作，既可以减少重复性实验操作，缩短实验时间，也可减少污染物产生的数量。

通过以上两个简单的方法可以实现化学实验绿色化，另外还可通过多媒体教学等手段实现化学实验的绿色化。

(3)积极处理三废

针对实验中产生的废水、废渣、废气，采取相应的措施进行处理，例如每间无机实验室均需安置一个专门的废液收集桶或废渣收集处，在实验过程中统一收集，实验结束后统一处理;针对废气可以通过安装正压送风系统，有效地处理实验过程中产生的废气。

4绿色化学课程的设置

化学教育工作者不仅要关注自己的教学任务，还应当时刻注意收集国内外最新的绿色化学信息和成果，充分挖掘和利用教材中的相关内容进行剖析，做到与时俱进，使课程内容新颖，将绿色化学融入理论教学中，时时刻刻以的思想指导教学。

培养学生节约资源和能源、保护环境的意识，从思想教育和技术教育两方面对其进行教育。

化学、化工类专业学生具有较好的化学基础知识，对于这部分学生可以通过开设绿色化学必修课，不仅仅让学生了解绿色化学，更重要的是在实际生活中能够运用绿色化学的理念。

对于非化学、化工类专业的学生应开设绿色化学公共选修课，主要学习绿色化学的科学思想、灌输绿色化学理念，让其养成绿色化学意识。

结语

绿色化学作为一种全新的概念，从防止污染和节约资源的观点对传统化学进行了重新审视，并在传统化学的基础上进行改革，与单纯的环境保护不同，绿色化学是对人类与环境友好的化学。

高等学校的化学教育目的是为国家培养和造就化学高层次的人才，面对化学由传统化学向绿色化学迈进的新变革，化学教育工作者应在大学化学教育中时刻体现绿色化学思想，培养学生的绿色化学理念，培养具有绿色化学意识的化学人才。

参考文献

[1]李剑，王拯，饶姗姗.当前绿色化学及其技术在水处理中的应用[J]. 甘肃科技，2004(03).

中学化学实验与绿色化学【2】

【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

绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，绿色化学是人类和自然和谐的化学，是21世纪化学发展的方向和议题。

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KClO3与MnO2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MnO2，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KClO3，克服了KClO3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。

【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

[5]王家圣.绿色化学实验的设计.中学化学教学参考.2001，(8―9)：77

绿色化学在当前大学化学中的应用