綠色化學論文(集合15篇)
在平時的學習、工作中,大家對論文都再熟悉不過了吧,論文是對某些學術問題進行研究的手段。為了讓您在寫論文時更加簡單方便,以下是小編為大家整理的綠色化學論文,希望能夠幫助到大家。
綠色化學論文1
化學是一門以實驗為基礎的學科,所以化學實驗是教學中不可或缺的一部分。但就化學反應帶來的污染問題需要考慮,所以要時刻遵循綠色化學的教育理念。
一、化學實驗在教育教學中重要性
在化學的教育教學中,很多時候同學們會對物質的性質、反應原理、反應現象感到疑惑,甚至于有時會難以理解,不利于對這門學科產生興趣。而化學實驗就是針對這樣的問題起到了非常重要的作用,化學實驗成為了這門學科的一個基礎,它的占據著非常重要的地位。
其一,化學實驗可以讓學生對化學產生濃厚的學習興趣,因為興趣是很重要的老師。有了對化學的學習興趣,才會讓學生的積極主動去學習化學知識。由于在化學實驗過程中,會產生聲音、光、熱、氣泡、顏色變化等奇妙的現象,讓同學們引起好奇心,甚至于在生活中去發現化學,產生疑問,解決疑問。比如廚房里的蘇打粉放在食醋里,就會“冒泡”,表面看起來很奇怪,啟示就是兩種物質反應,并且有二氧化碳氣體產生的現象。知識來源于生活,再服務于生活,學生會從其中產生濃厚的學習化學的興趣。其二,化學實驗可以提高學生的各種能力,比如觀察能力、思維能力、探究能力、創新能力等。在化學實驗過程中,通過教師的引導,觀察化學反應過程中的顏色、氣體、氣味等變化,培養學生的觀察能力。老師與學生在化學實驗過程中,往往可以使同學的思維活躍,注意力高度集中,此時老師帶動同學們從表面到原理,由現象到本質,甚至于由感性認知升華到理性,從而提升了學生的思維能力。另外,化學實驗還可以讓學生不斷地探究化學奧妙,生成創新思維。
二、綠色化學的基本含義
綠色化學就是我們常說的環境友好化學,它通常會從根本上去阻止污染的產生,是利用化學的技術與方法來降低或消除化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與產生,使所設計的化學過程和產品更加環保友好。
綠色化學的“5R”原則即“Reduction;Reuse;Recycling;Regeneration;Rejection”,其一就是減量,減量不僅要對反應物減量,在一定程度上這樣可以減少資源浪費,也可以減少了污染廢氣、廢液以及廢渣的排放,并且必須保證在國家標準范圍以內,其中對轉化率進行提高,對于損失要盡量減小是比較行之有效的好方法;其二是指重復利用,一方面可以降低化學反應成本,另一方面還可以減少廢棄物的排放。就像一些催化劑、反應載體等化學藥品,就可以進行重復利用,節省了資源,降低了成本,減少了排放。其三是指回收,即對一些沒有反應的化學原料、有可利用價值的廢氣、廢液進行回收,有時是可以再利用的;其三是指再生,再生是把反應產生的廢物進行處理,變成有用的產物,不僅可以變廢為寶,還可以減少污染,而且可以節約化學資源,能源不浪費。關于再生有時在化工原料生產的設計時就有所考慮了。其五是指拒絕使用,我們對于一些反應后污染嚴重,而且根本無法回收、再生、回收利用的化學藥品原料拒絕使用,這一原則非常重要。
三、化學實驗教學中綠色化學教育的一些有效措施
1、要讓學生生成綠色化學的濃厚意識。對于綠色化學教育問題,首先應該考慮到的就是對于教師綠色化學教育意識的培養,因為如果教師都沒有綠色化學意識,如何去感染學生,意識是需要在平時的課堂、實驗中去一點一滴的深入到學生的潛意識里面,這其實是一種行為效應。只有化學老師對于綠色化學有了充分的認知與學習,在課堂上就給學生灌輸這種思想,同學們自然會得到老師的言傳身教,受到感染,從而逐步的產生強烈的綠色化學意識。
例如:在做化學實驗教學過程中,對于化學反應過程中出現的污染問題,盡量堅持做到“5R”,并且一定要把這種思想言傳身教給學生。對于尾氣的處理要加以重視,對于廢氣的排放也要進行控制。在化學實驗教學進行的過程中,教師要時刻提醒學生要養成良好的實驗習慣,不準隨意丟棄化學藥品,不準隨意對殘留的液體隨意傾倒;瘜W教師可以積極引導學生在學習、生活中去觀察綠色化學的現象,在潛移默化中就去培養學生的綠色化學意識,形成綠色化學的'一種能力。
2、在化學實驗的選材設計和實驗進行中進行綠色化學教育;瘜W老師通常針對某一個化學實驗,總是選擇最有效的綠色化學途徑,他們帶動學生由反應物到反應過程再到反應產物這一整體過程進行綠色化學分析,遵循綠色化學的原子利用率、環境因子以及“5R”原則,做出最好的綠色化學設計.其中,現代綠色化學教育中總是加入了一些新的技術以及項目,比如一些特定環境下的催化反應,超聲波、電化學、微波等合成技術的相關項目,讓同學們最先了解一些新的綠色化學新技術,F在,還流行一種新的化學試驗方法,就是進行微型化學實驗,這種方法是在不影響觀者獲取信息的同時,在微型容器中進行反應,不僅節能還可以減排。另外,通常還會在不影響化學反應的同時,用比較環保不產生有害物質的試劑去代替原有的不環保試劑,逐步引導學生這樣的思想,從而達到綠色化學教育。
[總結]總而言之,綠色化學順應了“資源節約型,環境友好型社會”的社會主義新理念,是化學教育的一個指明燈,我們必須堅持走下去,因為綠色化學教育是未來化學教育重中之重的問題;瘜W教師要不斷學習綠色化學新知識,并且把這種思想以及能力深入每位學生,提高綠色化學的能力。另一方面,要對綠色化學的理論探究繼續深入,防止停滯不前,不斷得出新的綠色化學新方法。當然,這是一個長期工作,需要全體化學從業者不斷的努力,向前發展,為綠色化學教育事業做貢獻。
綠色化學論文2
摘要::綠色化學思想的實質是對自然、科學以及可持續發展的社會目標所展開的思考,追求的是人類生產和生態環境的和諧共生,對于生態文明理念下工業化發展具有指導性意義、在高中化學教學過程中,融入綠色化學的思想能引導學生樹立科學、環保、自然的科學意識,為學習、生活、工作提供正確、健康的發展觀、本文以人教版高中數學為例,介紹了高中綠色化學教學的特征,闡述了具體的實施策略,以期為廣大高中化學教育工作者提供一定的參考、
關鍵詞:綠色化學;教學策略;高中化學化學
與其他學科相比具有更強的使用價值,與我們的生產、生活息息相關,但是又高于生產、生活、隨著社會經濟的快速發展,不科學、以犧牲環境為代價的生產方式給生態造成了極大的威脅,從教育者的觀點來說,化學技術是一把雙刃劍,對其的評價不應該集中于這門技術本身,而在于使用它的人、因此,在高中化學教學中融入生態保護的觀念、實施綠色化學教學具有重要的現實意義與發展前景、
一、綠色化學理念內涵
綠色化學指的是以環境保護為核心的化學工藝與化學技術,在反應過程中強調最大限度地控制污染物的產生或者是對污染物進行凈化處理,其做大的特點就是對自然能源、可再生能源的充分利用,節約能源,因此也被稱為“環境無害化學”、它實現環境保護的途徑不再是先污染后治理,而是從源頭上預防污染,在化學反應途徑中以限度地處理污染、與此同時,探究更為環保的新能源材料也屬于這一化學類型的研究范疇,符合可持續發展的理念、
二、高中綠色化學教育的內容與特征
化學學科具有其特殊性,決定了其教學過程不能單單聚焦于理論知識教育,應付考試不是這門學科最重要的意義,而應該是一種綜合素質和思想教育、高中化學的理論、實驗操作并不是十分的深奧,內容多為基礎的化學原理、物質性質和反應規律,通過化學學習,旨在讓學生們明白化學與生活的緊密聯系,怎樣科學開展化學生產、而高中綠色化學的教學是在這一基礎上展開的,立足于化學基礎理論體系,強化教學過程中對學生的環保、科學思想教育,加深學生對科技和環境之間辯證關系的理解、在明確了主要內容之后,相應的教學特征也就不難理解了、高中綠色化學教育特征主要包括以下四個方面:
1、教育思想要符合綠色化學教育思想的要求。
2、實驗教學采用的原材料要環保,不存在污染危害。
3、實驗過程中不會產生對人體和生態環境有危害的污染性物質。
4、實驗的產物不僅僅要滿足實驗的需求,還要保證其是環保、無害的。
三、綠色化學教育實施路徑
1、化學理論教學中的滲透路徑
。1)生活實際與教材內容相結合教材是學生知識學習的主要陣地,因此強調綠色化學理念,首先就需要重視教材中的.基礎內容,深入剖析教材中的生態環境保護要素,設計溫室效應、水體污染、重金屬污染等綠色化學專題學習,引導學生深入理解相關知識點并與生活實際相結合,這樣學生才能意識到綠色化學的重要性、
。2)習題教學滲透化學習題是學生學習的重要輔助,也是化學教學的一部分,是幫助學生掌握、鞏固知識和內容的重要手段、探究型實驗是高考必考題,經常會涉及到物質生產、有毒有害物的回收處理等,這些都屬于綠色化學、因此,教師需要在習題訓練中融入綠色化學內容,讓學生做到學以致用,通過練習形成正確的科學觀,更深入地了解綠色化學的重要性、
。3)綠色化學的理念貫穿始終作為教學活動的設計者和組織者,教師自身需要具備綠色意識,這樣才能將其在教學過程中予以準確體現,進而引導學生形成綠色化學的意識、比如,在講解“氯氣的性質和用途”這一章的內容時,可以補充說明雙氧水在造紙工業的應用,讓學生意識到傳統的氯氣漂白技術存在較大的污染,而綠色的、無污染的雙氧水最終會完全代替氯氣、這種教學方法就是教師向學生輸出綠色理念的有效途徑、
2、化學實驗教學的滲透路徑
。1)進行微型實驗微型實驗能在不改變實驗方法、實驗操作等的前提下,使用小容量的儀器,減少藥品的用量,保證與原有實驗相同的反應過程與反應結果、反應產物減少,那么對環境造成的污染也就小了,同時也能提高實驗的安全性、
。2)規范操作規范化學實驗操作指的是嚴格按照實驗步驟、試劑量、有害產物的控制與處理來進行化學實驗,否則會造成實驗試劑的浪費,產生環境污染,甚至是引發安全事故,給老師和學生帶來健康危害、因此,嚴格規范化學實驗操作不僅具有保證安全這一現實意義,還是綠色化學意識的重要體現、
(3)選用無毒無害材料教師在進行實驗展示或安排學生進行實驗活動時,需要考慮試劑材料的安全性與環保性,需要對比具有相近化學性質與反應特征的實驗材料所帶來的環境影響,盡量選用無毒無害、對環境影響較小的實驗材料、例如,在“磷的性質”教學過程中,傳統的實驗是選用白磷來展示其自燃現象,但是白磷有較大的毒性,燃燒所產生的有害氣體對環境的影響也較大,因此教室可以用Mg2Si代替白磷,因為Mg2Si水解后生成的SiH4在水面上也會發生自燃,實驗現象與白磷自燃相類似,但是實驗過程不會產生有害氣體,這就很好地體現了綠色化學的理念、
。4)有效處理實驗“三廢”有些經過簡單處理可實現再生循環使用或安全排放,不會對環境造成污染、還有一些實驗產物或殘留物有毒有害,不能再次使用,也不能直接排放,因此在實驗后教師還需要引導學生對這些物質進行轉化、吸收、等處理,既處理了污染源又節約了能源、
(5)高危實驗虛擬化有一些化學實驗的危險性比較高,可能會產生多種有毒有害物質,既威脅到了學生、教師的人身安全,又會對環境產生巨大的危害、因此,這種實驗就不能夠讓學生動手實踐,可以用計算機技術進行模擬演示,教師可以在提前設置好實驗數據,讓學生在計算機上進行模擬操作,讓學生了解實驗設備、反應物、生成物以及實驗步驟,加深學生對相關知識點的理解,同時也達成了綠色化學教學的目標,有效控制了“三廢”污染的產生與排放、隨著科學技術的快速發展以及人們環保意識的加強,綠色化學是黃學技術發展的必然趨勢,這也就決定了在高中化學教學中強化環保性,大力推行綠色化學教學是極其有必要的、在學生發展的起步階段,適當灌輸環保意識可以促進學生自發形成正確的發展觀,讓學生自發地提升環保意識,實現人類生產、生活與生態環境和諧共生、因此,在高中教育階段,將綠色化學的學習理念、方法滲透至到化學教學當中去,讓學生感受到綠色化學技術方法對生態環境保護的重要意義,增強學生在自然、生態環境保護工作中的主體意識、
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綠色化學論文3
摘要:化學實驗是進行新產品開發和化學教學的重要手段,它對于素質教育、培養學生創新精神和動手能力具有不可替代的作用,是提高教學質量的關鍵。在實驗教學中貫徹綠色化學觀點,實驗教學與綠色化學聯系最為緊密、最為直接,在實驗教學中貫徹綠色化學思想最為重要;瘜W實驗可以使學生領悟和感受到科學給人類創造文明的同時,也伴隨著對環境的污染和對人類的危害。因此,為了適應綠色化學新要求,化學實驗必須進行改革。
論文關鍵詞:綠色化學,環境保護,化學實驗教學
一、綠色化學12條原則
Anastas和Warner提出了綠色化學的12條原則,這些原則可作為實驗化學家開發和評估一條合成路線、一個生產過程、一個化合物是不是綠色的指導方針和標準:
(1) 最好是防止廢物的產生而不是產生后再來處理;
。2) 合成方法應設計成能將所有的起始物質嵌并入最終產物中;
。3) 只要可能,反應中使用和生成的物質應對人類健康和環境無毒或毒性很。
。4) 設計的化學產品應在保持原有功效的同時,盡量使其無毒或毒性很。
。5) 應盡量不使用輔助性物質(如溶劑、分離試劑等),如果一定要用,也應使用無毒物質;
。6) 能量消耗越小越好,應能為環境和經濟方面的考慮所接受;
。7) 只要技術上和經濟上可行,使用的原材料應是能再生的;
(8) 應盡量避免不必要的衍生過程(如基團的保護與去保護,物理與化學過程的臨時性修改等);
。9) 盡量使用選擇性高的催化劑,而不是靠提高反應物的配料比;
。10) 設計化學產品時,應考慮當該物質完成自己的功能后,不再滯留于環境中,而可降解為無毒的產物;
。11) 分析方法也需要進一步研究開發,使能做到實時、現場監控,以防有害物質的形成;
。12) 一個化學過程中使用的物質或物質的形態,應考慮盡量減小實驗事故的潛在危險,如氣體釋放、爆炸和著火等。
綜觀以上12條,可以看出:綠色化學提出的目標和任務不是被動地治理環境污染,而是主動地防止化學污染。這也是綠色化學與環境保護二個概念不同的地方。綠色化學是“防”,環境保護是“治”,只有從根本上切斷污染源,才能真正做到保護環境。同時,我們也看到,綠色化學是一舉多得的事情。
二 、開展綠色化學實驗教學的嘗試
。1) 開展微型化學實驗 微型化學實驗(microscalechemicalexperiment或microscalelaboratory簡稱M。L。)是20世紀80年代經濟發達國家的高校為解決化學專業,耗資巨大的三廢處理問題、實驗安全問題及一些試劑價格過于昂貴而發展興起的一種新實驗方法,它的試劑用量是常量實驗的十分之一至千分之一。微型化學實驗是綠色化學實驗的重要組成部分,我們應該把握住微型化學實驗的精髓,積極開展化學實驗的微型化研究。微型化學實驗是以盡可能少的試劑,來獲取所需化學信息的實驗原理與技術,而不一定要在微型儀器中進行。由于試劑用量大大減少,產生的“三廢”量也非常少,基本解決了對環境的污染問題,也大大地節約了實驗費用。多年來,我們對傳統的實驗進行了改進,采用了“性質實驗點滴化,分析實驗減量化,合成實驗微型化”,用已有的儀器就能完成大多數實驗,從而實現了“以盡可能少的試劑獲取所需化學信息”的目標。如性質實驗,在不影響實驗效果的前提下,盡可能降低試劑的濃度,減少試劑的'用量;滴定分析實驗,將標液的濃度由0。1mol·L降至0。01mol·L~0。02mol·L,滴定管使用25mL的,錐形瓶改用100mL微型化學實驗的主要優越性在于:試劑用量大大減少,減少了相關輔助材料、水電的消耗,降低了實驗成本,也提高了實驗的安全性;產生的“三廢量很少,改善了實驗環境條件,極大的減少了對環境的污染。微型化學實驗具有減少污染、安全、節約實驗經費與時間等優點,是化學實驗綠色化的重要手段,值得大力提倡和采用。
(2) 串聯實驗以及試劑的回收利用 串聯實驗是指通過調整實驗次序,使一個實驗的產物成為下一個實驗的原料。如把萃取和蒸餾實驗安排在一起,利用四氯化碳萃取碘的水溶液,得到碘的四氯化碳溶液,然后在碘的四氯化碳溶液中加入氫氧化鈉溶液至紫色剛好消失,利用反萃取把四氯化碳分離出來,最后進行蒸餾,使四氯化碳回收再利用串聯實驗以及試劑的回收利用在一定程度上減輕了常規實驗對環境的污染,有利于環境保護。
。3) 尋找替代性試劑、溶劑、催化劑 實現同一變換可能存在幾種可供選擇的試劑、溶劑、催化劑,只要可能,實驗過程中應盡量尋找實現同一變換最無害的試劑替代有毒有害的試劑;通過改變反應的溶劑,用不易揮發、無害的溶劑(H2O)代替揮發、有毒的溶劑;用高效、無毒、無害的催化劑代替腐蝕性嚴重的催化劑。如無機實驗中,可用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氫進行陽離子沉淀實驗;有機實驗中,甲苯可用來代替苯作為更安全的有機溶劑;酯類合成實驗中,可用無機鹽、離子交換樹脂、高效固體酸Fe2O3—SO4代替濃H2SO4作催化劑,不僅具有較高的選擇性、轉化率,還可避免濃H2SO4腐蝕性,而且反應速度快,催化劑易于分離回收重復使用等特點是一類理想的環保催化劑。
。4) 妥善處理實驗產生的“三廢” 化學實驗室的環境保護應規范化、制度化,應對每次產生的“三廢”進行處理。把用過的酸類、堿類、鹽類等各種廢液、廢渣,分別倒入各自的回收容器內,按照國家要求的排放標準進行處理,可采取中和、吸收、燃燒、回收循環利用等方法來處理廢棄物,對于實驗過程中產生大量有毒有害及腐蝕性的氣體,在通風櫥內完成實驗,并將尾氣進行集中收集,采用吸收、中和等方法集中處理,對于重金屬廢液一般采用回收的方法進行處理。在開放實驗中,鼓勵學生設計一些廢液的處理或回收實驗,如銀廢液回收銀、含碘廢液回收碘、含鉻廢水的處理等,這有利于提高學生的環保意識。
三、實現綠色化學實驗教學的其他途徑
。1) 開放研究性課題,讓學生自主探求解決環境問題的新方式。研究性課程的設置,意在培養學生獨立思考、自主學習,應加以合理引導,抓住機遇,從課題選擇上適當調整,促進學生關注社會、關注環境的意識。
(2) 提高教師實施綠色化學教育的能力和專業水平。高素質的教師是培養造就高素質學生的基本保證。綠色化學是化學科學與環境科學、生物科學、醫學科學等學科結合的產物,是化學科學的發展與進步,仍然屬于化學范疇,因此,化學教育工作者不僅要系統地學習關于綠色化學的理論知識,學習有關綠色化學技術的最新研究成果和發展方向,以及與之相關學科的知識,還必須有扎實寬厚的化學基礎知識、理論和技能。
(3) 要改進教學方法,提高教學手段的現代化水平。傳統的教學方法是伴隨著應試教育產生的,不利于培養學生的創新精神和實踐能力。要積極實行啟發式和討論式教學,激發學生獨立思考和創新意識。電化教學手段(包括投影、錄像、光盤等)和信息網絡手段(如上網、使用多媒體等)能更直觀、形象的體現綠色化學內容,更迅速地獲取有關綠色化學知識及技術的最新成果,便于教師教和學生學。還要開發能輔助設計的計算機軟件,以幫助設計和實施綠色化學,這對綠色化學的發展進步大有裨益。
環境保護是我們的立國之策,強國之本,必須予以高度重視。作為一名化學教師,在教給學生知識和技能的同時,還要教給學生保護環境防止污染的思想和方法,最大限度地消除或減輕實驗對環境所造成的危害,使化學實驗綠色化。總之,全面實現化學實驗綠色化的道路還很漫長,這期間,不但需要對化學實驗教學進行綠色化改革,更需要高;瘜W教育工作者對化學實驗綠色化的方法進行深入的研究與探索。
參考文獻
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綠色化學論文4
摘要:綠色化學是環保理念與化學學習有效結合的一種新型理念,其主張最大限度地提升化學實驗原料利用率,同時又要避免對環境造成污染,是指導我們高中生學習化學知識的重要理念。本文以綠色化學理念為研究對象,探討了其在高中化學實踐學習中的應用,希望幫助更多的高中生在學習中形成環;瘜W的意識。
關鍵詞:高中生;綠色化學;引入;策略
在高中化學實驗學習的過程中,可能會因我們的不當操作而對環境造成污染,所以有必要加強綠色理念的強化。特別是在環保理念日益深入的今天,我們高中生需要從學習中的點點滴滴做起,全面推動化學學習向無污染和效率化方向發展。而綠色化學理念則是在此背景下誕生的一種環保教育理念,其可以逐步引導我們走上綠色化學學習之路,避免因化學學習而引發環境污染問題。
1更新學習理念,調整學習內容
在傳統的高中化學學習過程中,我們學生只需要在課堂下面認真聽教師所講解的內容即可,無需思考其他的化學知識,這雖然也可以使我們高中生了解化學知識的一些具體用途,但是卻沒有意識到化學對于我們人類的重要性,所以我們許多高中生在學習化學知識的過程中只是抱著“考試考取高分”這種學習心態來學習,至于化學學習過程中所產生的一系列后果則置之不理。在這種學習理念下,我們高中生徹徹底底地淪為了應試教育體制下的學習“機器”,沒有自己的主觀意識,更無法形成良好的'化學素養和環保意識。而綠色化學理念則講究增加化學學習中的環保理念,以便使綠色化學思想可以滲透到我們每個高中生的學習中來,使我們可以自主參與化學學習過程中的環保活動,逐步提升自身的環保能力,同時也可以借此來幫助我們更好地規避某些高中化學危險實驗,提高我們學習化學知識的安全性。比如在每節化學實驗課結束之后,我們高中生需要將殘留的化學實驗物質進行合理處理,如對于酸性物質要進行中和處理,切實避免有毒或者污染環境的物質對人體和環境造成損害。在樹立綠色化學學習理念之后,我們所接觸的化學學習內容也應該進行適當地改進與調整。當前我們高中生學習化學知識的主要途徑是教育部所指定的教材,具體的學習內容調整就是要在充分了解、學習和掌握教學大綱所分配的各項學習任務的基礎上,再適當地學習一些綠色化學方面的知識,有效地結合傳統化學知識和綠色化學元素,從而達到踐行綠色化學理念學習與應用的目的。例如,在學習塑料等有機化學物質等方面化學知識的過程中,我們高中生可以積極思考我們現實生活中存在的相關知識和現象,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境造成污染,或者在開展燃燒實驗的過程中,可以思考如何提升燃燒的效率等,以便借助這些綠化化學內容的學習來使我們高中生逐步形成正確的綠色化學理念。
2引入綠色思想,消除實驗風險
實驗是我們高中生化學學習過程中重要的一個組成部分,也是提升我們動手實踐操作技能的重要條件。但是在我們高中生開展化學實驗學習的過程中,常常會因不當的操作而引發環境污染問題。比如,在實驗完畢之后,部分學生如果沒有做好實驗廢棄物的處理,那么就可能造成環境污染問題,甚至安全隱患。而在綠色化學理念的指導下,我們高中生需要著重做好以下幾個方面的實驗操作,以全面消除實驗過程中可能引發的各種污染風險:(1)規范高中生實驗操作。在化學實驗學習的過程中,我們高中生不可避免地需要接觸一些有毒、有害的化學物質,或者在經過化學之后所產生的化學產物帶有毒性。因此,在實際的實驗操作中,我們高中生需要嚴格按照規定的實驗操作步驟來嚴格執行,并要做好實驗用品和用具的擺放和歸置工作;實驗室要保持良好的通風性,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驗之后的廢棄、廢液,同時需要將已經用過的實驗儀器和設備進行徹底清洗。(2)在實驗室中可以進行一些微型實驗,這樣可以在一定程度上降低化學藥劑的使用量,減少對環境的污染。而與傳統實驗相比,微型實驗同樣可以滿足實驗的現象觀察和原理驗證過程,所以其更加符合綠色化學理念,同時也可以借此來增強我們高中生的環保意識。(3)適當降低實驗藥品的濃度,這可以在一定程度上增強實驗的整體效果,降低對環境的污染程度,所以在平時開展化學實驗的過程中,我們學生需要盡量降低實驗所用藥品的濃度,至少不要放多,以便可以通過減少藥劑用量來節約藥品以及對環境的污染。例如,在我們學到“自燃現象”這部分化學實驗知識的時候,所采用的白磷和二硫化碳試劑均具有很強的毒性,并且產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生自然現象,但是卻不會對環境造成污染。
3走出課堂學習,踐行環保實踐
正所謂:“實踐出真知”。單純地接受課堂學習,我們高中生增長的只是化學方面的理論知識,但是卻無法培養我們的社會實踐能力,所以我們高中生需要走出課堂學習,在社會生活中去踐行環保實踐活動,具體可以通過開展專題講座、主題班會或者社會調查等來逐步培養我們高中生的環保意識。例如,在平時的生活和學習中,我們高中生可以組團到學校或者家庭周邊的一些化工企業、水泥廠或者污水處理廠去考察這些企業或者工廠是如何處理“三廢”的,以便使我們真實地感受到環境污染的危害,從而促使我們高中生自主踐行綠色化學實踐。總之,迅猛發展的社會經濟在提升社會大眾生活水平的同時,也引發了比較嚴重的環境污染和能源短缺問題。為了可以確保經濟持續健康發展,就必須要發揮社會大眾的共同作用,從現在做起,從身邊的小事做起。我們高中生作為未來社會的接班人,必須要具備嚴謹的環保意識和綠色化學思想,以便在平時的化學學習中自覺落實綠色環保實踐,避免因不當的化學實驗操作而引發環境污染問題。
參考文獻:
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綠色化學論文5
綠色化學理念是化學家在研究環境問題時提出的,所謂綠色化學即用現代化學手段去減少或消除對人類健康、生態環境、有害的物質的使用,不產生有毒有害的產物、副產物和廢物,它的目的是把化學和化工生產技術路線從“先污染后治理”改變為“從源頭上根除污染”,可以說綠色化學是對傳統化學的一場革新。我國的綠色化學研究剛剛起步,綠色化學的現代理論仍不完全為廣大化學工作者所了解,中學是人生最重要的學習階段,在中學階段開展綠色化學教育有助于培養學生的環境責任感與綠色意識。作為一名中學化學教育工作者,在實際教學中結合當前素質教育對教學的要求,將綠色化學這一重要新信息傳遞給學生,是一個新的研究課題。
一、中學綠色化學教育的必要性
21世紀是綠色文明的世紀,環境污染的嚴重性已使人類認識到必須要改變傳統化學工業為綠色化學工業。我國是一個新興的發展中國家,綠色化學對于我國是一個難得的機遇,而要抓住這個機遇就需要千千萬萬具有綠色意識、懂得綠色化學知識的綠色化學人才,綠色化學教育正是培養綠色化學人才的孵化器,因此,在我國開展全民綠色化學教育已勢在必行。
中學教育是人生的最重要的教育,學生的人生觀、價值觀基本都在這一時期形成。在這個關鍵時期,綠色意識一旦形成,勢必對其一生的社會觀產生巨大的影響,因此,在中學教育中滲透環保教育,培養學生的綠色意識是非常重要且必要的。將綠色化學教育融入到中學化學教育中,培養學生的綠色意識、環保意識,就會讓全民逐漸認識到化學與環境的關系,了解綠色化學的重要性,在工業中發展綠色化學工業,在生活中選擇和使用綠色產品,用綠色化學來造福人類,逐步樹立綠色化學的思想,形成環境保護的意識。
二、中學化學開展綠色化學教學的策略
(一)在課堂講授中滲透綠色化學教育
課堂教學是教學任務的主載體,是我國中學教育的基本構成部分,課堂講授中滲透綠色化學教育是最基本的途徑,F行的中學化學教材已經融入了綠色化學知識,教師要在課堂教學中充分利用這些綠色化學素材,將綠色化學教育“適時、適度、適量”地滲透其中。例如在“原電池”的教學中,指出化學電源產生的負面影響,并倡導回收舊電池;在“氮氧化物的產生及轉化”的教學中,介紹酸雨和光化學煙霧的危害,以及如何處理汽車尾氣的方法;在講“氮的固定”時,對人工化學固氮、雷雨閃電固氮、豆科植物根瘤菌固氮三種方法進行詳細分析,指出人工化學固氮和雷雨閃電固氮都會對環境造成一定的污染,而植物根瘤菌固氮既不消耗能源,也對環境無污染,是最好的固氮方法。
此外,教師在全面把握教材的基礎上,可以適當地擴充綠色化學內容,如在介紹三廢——大氣污染物、酸雨、溫室效應等概念時,引導學生從減量減廢的角度介紹循環操作、交換劑再生等概念。又如在教學中逐漸滲透原子經濟論、綠色反應、綠色能源等,引導學生建立綠色化學思想。
(二)用綠色化學思想設計、改進化學實驗
化學是一門以實驗為基礎的學科,中學化學包括一系列的教學實驗,現行的中學化學教材有60%的知識是通過實驗引入的。但是傳統的化學實驗不可避免地出現這樣或那樣的污染問題,因此利用綠色化學的新理念對化學實驗進行改革,已成為化學教師的共識。根據綠色化學的教育理念,結合中學化學實驗的目的、特點和意義,應加強以下幾方面的綠色化學實驗設計:
(1)推廣微型實驗。采用微型化的儀器裝置進行實驗,如做硫在氧氣中燃燒的實驗時,可將硫粉用量從常規的0.5克減少為0.02克,就將二氧化硫生成量從l克減少為0.04克,減少了排污量,另外還可以在集氣瓶中裝氫氧化鈉溶液吸收產生的二氧化硫,防止二氧化硫排放到空氣中,減少了二氧化硫對環境的污染。
(2)改進實驗。教材中的很多化學實驗是沿用多年的設計方案,污染環境且成本高,教師要引導學生在不影響實驗結果、觀察效果的前提下,對實驗加以改進,從而盡量減少實驗試劑和實驗產物對環境的污染。如考慮到CO的毒性,在還原CuO實驗中可以連接尾氣處理裝置;指示劑與酸或堿作用等顏色變化明顯的定性實驗可放在點滴板中進行,實驗所產生的酸的廢液和堿的'廢液可混合在一起進行中和反應除掉,這樣可以減少廢液對環境的污染。
(3)加大廢棄物的回收、利用,進行綠化教育。如將化學實驗產生的各種廢物分別放入回收容器內,采用中和、吸收、回收循環利用等方法來處理;如在氯氣制備實驗中強調了尾氣的處理辦法;對有機溶劑經處理后再循環利用,采用方法包括以下步驟:1.用活性炭對使用后的有機溶劑進行吸附預處理,活性炭與有機溶劑的重量比為0.1~0.5∶1;2.過濾,除去活性炭,得到預處理后的有機溶劑;3.預處理后的有機溶劑通過提純回收有機溶劑。與現有技術相比,有機溶劑回收利用方法工藝合理,先利用價格低廉的活性炭對有機溶劑進行預處理,吸附部分雜質后再進行回收處理,操作簡單,具有環保、節約等優點。
(4)創意利用廢物。引導學生將生活中的一些廢物作為化學實驗用品,在充分利用廢物的同時也減少了污染。如將飲料吸管作氣體導管,用廢棄的玻璃瓶等制作酒精燈,用一次性輸液器做導氣管、多用滴管等。
(三)開展形式多樣的教學活動
(1)開展多媒體教學
現當代多媒體教學手段集聲音、圖像、視頻于一體,它在優化教學方法、提高教學質量方面發揮著越來越重要的作用,同樣的,它在進行綠色化學教育中的作用也很突出,利用計算機多媒體技術科學化仿真實驗等能讓學生在愉快、振奮的氛圍中直觀地學習到知識,大大地提高了教學效率。
(2)開展專題講座
課堂教學顯然無法達到讓學生從整體上了解綠色化學的目的,舉辦綠色化學專題講座是課堂教學的補充教學方法。學校應定期舉辦與綠色化學有關的講座,邀請環保局專家來校作專題報告,宣傳環保知識。使學生認識到,化學絕不意味著污染,綠色化學作為更高層次的化學值得大家去學習,去探究。
(3)開展社會實踐
雖然環境污染問題正日趨嚴重已經成為了學生的共識,但由于受到應試教育的影響,學生們并沒有從感性上認識到環境污染到底有多嚴重,因此,要開展社會實踐活動加深學生對綠色化學的認識。學校負責聯絡社會機構,指導學生參與實踐,讓學生走出校門,了解自然,了解我們生存的環境,親自體驗綠色化學問題。例如安排學生對居住的周圍環境、工礦企業、大氣、土壤、山川等進行參觀考察,社會實踐活動不僅可以激發學生對環境問題的興趣,而且還會增強他們對于環境問題的責任感和緊迫感。
總之,通過開展形式多樣的教學活動,可以讓學生在原本十分緊張的教學課堂里從容地滲透綠色化學教育,從而達到一個較好的教學效果。
(四)教師要更新觀念,以身作則
教師隊伍水平的高低直接影響著教育的發展,化學教師在綠色化學教育中起著舉足輕重的作用,更新中學化學教師的觀念是實施綠色化學教育的前提性條件。首先,化學教師要樹立可持續發展的價值觀,要樹立綠色意識,要以人與自然和諧發展的觀念來重新認識化學學科,這樣才能將教師的觀念在教學過程中潛移默化地傳授給學生;其次,教師要充分掌握關于綠色化學的知識、理論,這樣才能合理地將化學教學與綠色化學有機地結合起來;最后,教師要有良好的素質,良好的實驗習慣和實驗作風。只有教師的觀念更新了,知識豐富了,才能達到傳授綠色化學知識,培養學生綠色意識的目的。
三、結束語
綠色化學體現了科學技術與社會的相互作用,綠色化學的提出為化學注入了新的活力,同時也為化學教育中的環境保護教育指明了方向。隨著時代的進步,時代的需要,綠色化學必將成為中學化學教育的一個重點。作為中學化學教師應站在這一化學改革的前沿,要樹立綠色化學意識,樹立可持續發展的觀念,要注重綠色化學在中學化學教育中的普及和發展,大膽創新,在課堂教學、實驗等方面,始終貫徹綠色化學的思想,讓學生了解綠色化學,樹立起綠色化學實驗意識,促成綠色社會準則和規范的形成。這是一項長期的工作,需要全體教育工作者堅持不懈地努力、探索、實踐,綠色化學教育將成為我們永遠的教研課題。
綠色化學論文6
1運用綠色科技降低溫室氣體的排放,改善生活環境
二氧化碳等溫室氣體的排放造成的溫室效應,嚴重威脅著人們的生活環境,威脅著生態的平衡。而傳統的化工生產每年都會產生幾十萬噸的二氧化碳,大量二氧化碳的排放造成全球氣候變暖,溫室效應越來越嚴重,而且由于當時國家針對溫室效應的法律法規制度不夠完善,化工企業排放大量二氧化碳對大氣層的破壞又無需承擔相應責任,人類的生產與發展面臨著嚴重的危機。而隨著南極臭氧層空洞事件的發生,中國乃至整個世界都開始關注溫室效應問題。針對這一問題,大多數化工企業都開始承擔起相應的社會責任,不斷努力的開發新技術,運用綠色科技進行化工生產,改善二氧化碳氣體的排放。舉例來說,化工企業在生產尿素的時候,通過采用對再生產過程中的二氧化碳進行有效的收集,然后利用一些有效的化學反應,比如說CO2為酸性氧化物,可以與堿性氧化物反應生成相應的碳酸鹽,其化學反應公式是:CO2+Na2O=Na2CO3,然后將反應生成的碳酸鹽又運用到相關的化工生產過程中去。如此一來,一方面可以有效降低二氧化碳的排放量,緩解了溫室效應,另一方面也對二氧化碳資源進行充分的利用。
2運用綠色科技進行海水淡化處理,豐富生活資源
水作為生命之源,無論是工業生產的發展還是人類的生存都離不開水。而人類的水資源特別是淡水資源十分的匱乏,淡水危機問題嚴重影響了人類社會的發展與進步。為此,人類開始嘗試采用海水淡化的綠色化工技術來緩解淡水危機。海水淡化技術初期的研發應用成本非常高,只有少數發達國家才有技術和資金的保障。但是,隨著海水淡化技術的不斷發展和進步,其運用成本也相對降低,于是海水淡化最為一種綠色化工技術不斷的傳入發展中國家,并且通過不斷的創新與發展,取得了很大的成效。目前,隨著綠色科技在化學工程應用的不斷拓展,海水淡化技術的關鍵就是綠色化學工業的應用,一方面利用海水獲取淡水資源,另一方面又不對環境造成任何污染或者危害。而目前,綠色科技在海水淡化處理中的運用,具體來說就是,將氫氧化鎂運用到海水淡化處理中,氫氧化鎂不僅環保可靠,而且成本低廉,操作工藝也相對簡單,而且不用擔心在海水淡化處理過程中產生換進的二次污染,淡化海水的處理效果非常明顯,具有廣闊的應用前景。
3運用綠色科技進行香料香精的化工生產,減少環境污染
香精香料是我國進出口貿易的重要組成部分,而且在我們日常生活中的運用也和廣泛。但是傳統的香精香料的生產缺乏安全的質量保障,而且很容易造成環境的污染。據相關調查統計,歷史上有很長一段時間我國的香精香料的出口受到限制,原因是香精香料中含有的有害雜質嚴重超標,這些歸根結底是由化學生產工藝存在缺陷所導致的,提取材料的成分以及包裝材料的不當使用都會影響香精香料的質量。針對此問題,我國開始拓展綠色科技,將綠色化工技術運用于香精香料的生產中,采用綠色無污染的包裝材料,而且在生產工藝過程中運用綠色科技不斷的降低有害物質的含量,同時嚴格控制香精香料的生產工藝流程,加強產品質檢。運用綠色科技,不斷的`研發新的化學生產工藝,進而生產出高質量、低能耗的香料香精,減少環境的污染,促進生產的發展和進步,實現社會經濟與生態環境相協調的可持續發展。
4結語
綜上所述,綠色科技在化工生產過程中的運用,無論是對于化工企業的發展和進步,還是對于人類的生存與發展,都有著積極的影響意義。為此,我們必須響應“可持續發展”的號召,積極的創新和發展綠色科技,并運用于化工生產過程中去,努力減少化學工程的環境污染,促進化工生產過程中相關資源的充分利用,為人類社會提供更多的能源。當然,綠色化工技術的開發與創新是一個任重而道遠的工作,需要社會各方面的廣泛配合,在實踐中去不斷的摸索進步,積累經驗的同時,不斷促進綠色化工技術的革新?傊诨どa過程中,要始終以“綠色化工生產”為核心,促進綠色科技在化工生產過程中的深入貫徹和發展。
綠色化學論文7
[摘要]近幾年東北大學在物理化學實驗教學改革中引入綠色化學思想,在滿足物理化學實驗教學大綱基本要求、保證實驗教學效果的前提下,合理選擇和設計實驗內容,采取環境友好的化學實驗新技術、新方法,盡量減少或消除對環境或人體有毒、有害的化學物質的使用。在實驗教學方式上,注意培養學生實驗操作規范性,提高學生的綠色化意識。在教學實踐過程中,提出了物理化學實驗綠色化教學的一些具體措施。例如,更新實驗設備、優化實驗內容、實驗微型化小型化設計、綜合經典實驗等。經過長期的努力和探索,增強了學生的綠色實驗意識和環保意識,同時也改善了實驗教學環境,基本實現物理化學實驗教學的綠色化。
[關鍵詞]物理化學實驗;綠色化學;教學改革
隨著科學技術的發展和社會的進步,人們越來越清醒地認識到經濟發展所帶來的環境污染問題已經對人類生存和社會發展構成了巨大威脅。引起生態環境破壞的污染物中很大一部分都是在人類自身的生產、生活過程中產生的。因此建設綠色生態環境已成為人與自然和諧發展的基本前提。綠色化學(GreenChemistry)就是近些年發展起來的與防治污染、保護生態環境密切相關的一門學科,目前已經成為國際化學學科領域研究的熱點。綠色化學又稱為“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”等。綠色化學倡導利用化學的技術和方法減少或避免在工業生產及日常生活過程中使用、生產對人類健康、社區安全、生態環境有害的化學物質。[1][2][3][4]高等院校中物理化學實驗的綠色化改革正是契合了綠色化學的研究發展方向,向化學實驗的無毒、無害化邁出了積極的一步。其目的是將綠色化學的研究思想傳遞給學生,使學生在今后的科學研究、生產、生活中也能積極主動地踐行綠色化學觀念;其方法是將綠色化學的實驗設計理念融入基礎物理化學實驗教學進程之中;其核心內容是最大限度地減少或避免使用有毒、有害的化學物質,最大限度地減少或避免產生化學廢物,也無需再處理廢物,從源頭處減少或消除環境污染。
一、物理化學實驗教學綠色化的總體設想
物理化學是東北大學應用化學、生物工程、材料科學、冶金工程、環境科學、資源與礦物等專業的基礎課程之一。而物理化學實驗是物理化學教學的重要組成部分,是培養學生實踐能力和科研能力的重要教學環節。[5]學校的化學實驗中心每年為全校12個專業的近1200名學生開設數十個不同的物理化學實驗項目。其中的“液體飽和蒸氣壓的測定”、“酸堿中和反應熱效應的測定”、“鉍-錫二元相圖的繪制”等這些我們耳熟能詳的、經典的物理化學實驗項目曾經見證過幾代學子的成長。毋庸置疑,這些實驗設計得簡單易行。通過實際的操作,實驗者很容易理解其中蘊含的物理化學原理。然而,這些實驗過程中都不可避免地會使用或產生某些有毒、有害的物質。如果不對這些物質進行無害化處理而直接排放,日積月累,不僅會影響師生的身體健康,還會污染周圍環境。因此,物理化學實驗綠色化是化學實驗教學改革發展的必然趨勢。在長期的物理化學實驗教學改革過程中,我;瘜W實驗中心高度重視貫徹綠色化學的教學理念,將綠色化學作為實驗教學改革的重要組成部分。在對物理化學實驗教學進行綠色化改革的進程中,我們從實驗內容、實驗設計、實驗設備、經典實驗項目整合、教學方法和教學理念等方面進行了積極的研究和探索,并取得了一定的效果。
二、物理化學實驗教學綠色化的實踐
。ㄒ唬⿲嶒瀮热莸木G色化
在實驗項目的選擇和實驗內容的調整方面,盡量排除或減少對環境污染大、對人體毒性大的實驗項目。在不影響實驗效果的前提下,選用環境友好的試劑替代有毒或后處理困難的試劑,從而實現物理化學實驗的綠色化。例如,“弛豫法測定鉻酸根-重鉻酸根離子反應速率常數”是以往我校應用化學專業學生必修的一個化學動力學實驗項目。這個實驗過程中需要使用的主要化學試劑是重鉻酸鉀。然而,通過對重鉻酸鉀性質的學習不難知道,它不僅有化學毒性和致癌性,而且還是一種強氧化劑,長期吸入,能破壞鼻粘膜,引起鼻膜炎和鼻中隔軟骨穿孔,使呼吸器官受到損傷,甚至造成肺硬化。皮膚接觸重鉻酸鉀溶液時易引起鉻瘡和皮炎。不僅如此,化學實驗中心每年還需要投入高昂的實驗經費用于處理由此產生的鉻酸廢液。因此,為保證實驗教師和學生的身體免受危害,現已將其改為另一動力學實驗“旋光光度法測定蔗糖水解反應的速率常數”,實驗中用到的原料蔗糖無毒,而且使學生有機會學習旋光儀的使用方法。又如,在“氣泡最大壓力法測定溶液的表面張力”實驗中,原來所使用正丁醇水溶液的最大濃度達到了0.35moldm-3。為了降低正丁醇使用濃度,我們曾對實驗方案和實驗裝置進行了多次改進,使正丁醇的'最大濃度降至0.1moldm-3。而且,實驗操作也更加簡便易行,實驗中氣泡的逸出平穩、連續。上述改進已經過多次教學實踐檢驗,結果表明,正丁醇濃度的降低不僅節約了實驗藥品,而且低濃度正丁醇水溶液的表面吸附量隨濃度的變化規律更符合吉布斯吸附等溫式,有利于得出好的實驗結果。
。ǘ⿲嶒炍⑿突、小型化設計,減少藥品用量
所謂微型化實驗是指在微型的儀器設備中,用盡可能少的試劑獲取所需的化學信息的實驗方法。在保證可觀測到與普通實驗相同的實驗現象的前提下,微型化實驗還具有節約實驗材料和時間、減少環境污染、操作安全等優點。所以,開展微型化實驗是實現化學實驗綠色化的好方法。在長期的物理化學實驗教學過程中,在保證實驗方案合理、實驗結果穩定、實驗效果顯著的前提下,我們積極推行實驗的微型化、小型化設計。例如,在“差熱分析”實驗中采用微型化實驗樣品管后,每份CaC2O4樣品使用量減少到不超過0.05克,每學期僅CaC2O4試劑的使用量就減少到原來的十分之一。對于目前尚無法實現微型化的實驗項目,我們采取了小型化設計或減少化學試劑使用量等方法,以期將物理化學實驗對環境的污染降至最低。例如,在“金屬二元相圖的繪制”實驗中,由于金屬鉍和錫具有熔點低、化學穩定性好、數據重現性好、原料易得、價格低廉等特點,所以,鉍-錫二元系統一直以來都是我們進行此項實驗教學的首選系統。若使用以往的實驗設備,在實驗過程中,以各種比例混合的金屬鉍和金屬錫試樣被放置在瓷坩堝中,上面覆蓋一層硅油,以防止加熱過程中金屬樣品被氧化。但是,通過查閱相關化學數據手冊可知,金屬鉍的熔點為271℃,而硅油的燃點為320℃,僅僅比鉍的熔點高約50℃。這意味著,在加熱純鉍試樣時,若操作者沒有控制好升溫速率而導致系統溫度上升過快,那么樣品溫度很容易沖高至硅油燃點而引燃硅油。這不僅會造成大量硅油的損耗,容易引起教學事故,而且硅油高溫揮發及不完全燃燒的產物還會污染空氣。為此,我們放棄使用瓷坩堝而改用金屬樣品管盛裝樣品。這樣不僅使單個樣品的質量從過去的120克減少到幾克,而且使用時很容易將金屬樣品管抽真空后密封,并循環使用。這種全封閉的手段有效避免了大量使用硅油作為樣品保護層所帶來的空氣污染問題的發生。又如,在“酸堿中和反應熱效應的測定”實驗中,我們更換了體積更小的杜瓦瓶,使氫氧化鈉和鹽酸的用量減少到原來的四分之一。減少試劑用量后的中和反應系統由于溶液體積大幅減少,攪拌效率更高,系統各處的溫度更趨一致,對溫度變化的監測更容易,溫度數據也更準確。除此之外,我們對“凝固點降低法測定分子量”、“乙酸乙酯皂化反應速率常數的測定”等實驗項目也進行了小型化改進,不同程度地減少了化學試劑使用量,顯著降低了實驗成本,改善了實驗環境。實踐證明,物理化學實驗的微型化、小型化設計不但可以達到與常規實驗相同的實驗目的和效果,而且可以大幅減少試劑用量、不同程度地減少實驗過程中產生的化學廢棄物、節約后處理費用、減少污染、改善實驗環境,因此,此舉已經成為物理化學實驗教學改革的一個重要發展趨勢。
(三)實驗儀器和設備的選擇
與其他化學分支學科的基礎實驗相比,物理化學實驗需要的中、小型實驗儀器設備種類較多。其中多個實驗需要測定溫度和壓力。傳統的測溫、測壓裝置都是含汞的,不但操作步驟繁瑣復雜,而且易造成實驗室汞污染,危及教師及學生的身體健康。例如,在“液體飽和蒸氣壓測定”實驗中,過去常用U型水銀壓力計測定系統壓力差。此種壓力計中需要使用大量的金屬汞,汞面用水液封。然而,由于此裝有汞的U型玻璃管不宜經常清洗,所以管壁會吸附環境中的氣體分子及塵埃等顆粒物。而在實驗過程中U型管內汞液面會不斷變化,會有少量汞由于與管壁上的吸附物作用而產生掛壁現象,從而使汞暴露于空氣中并揮發為汞蒸氣,這會對人體產生極大危害。目前,我們物理化學實驗室中全部的測壓裝置均用數字式低真空測壓儀替代水銀壓力計,從根本上消除了汞蒸氣可能對教師和學生產生的危害。又如,在“凝固點降低法測定物質的摩爾質量”、“酸堿中和反應熱效應的測定”及“燃燒熱的測定”等熱力學實驗中,過去一直使用貝克曼溫度計來監測實驗體系溫度的變化。貝克曼溫度計雖然測量精密度高,但在實際使用時,存在操作繁瑣且易碎等缺點。目前我們用數字式溫度溫差測量儀替代貝克曼溫度計,不僅使實驗操作難度降低,實驗過程簡化,而且也規避了由于操作不當造成溫度計破裂而引起環境污染的風險。上述實驗儀器設備的替換無疑使物理化學實驗的測溫測壓手段更安全、更方便。
。ㄋ模┚C合經典實驗內容
通過長期的教學實踐和教學研究我們發現,傳統的物理化學實驗門類齊全、架構完整,大量的基礎實驗內容至今仍值得我們繼承和發展。但囿于當時實驗條件的限制,導致許多簡單的實驗耗時費力。因此,我們在保留經典實驗內容的前提下,致力于整合實驗方案,不僅大幅減少了試劑用量,有效降低了環境污染風險,而且還提升了學生綜合分析實驗結果的能力。例如,“原電池電動勢的測定”、“電解質溶液電導率的測定”及“原電池溫度系數的測定”這三個實驗同屬于電化學基礎實驗,內容相對簡單。但是在過去,由于實驗設備和實驗手段的落后,完成這三個實驗中的任何一個都需要很長時間,所以每一個都被設計為一個相對獨立的實驗項目,而這顯然不利于學生將所學到的電化學基礎知識融會貫通。通過認真分析、研究這三個實驗的目的及內容,我們將它們融合并設計成了一個新的電化學綜合實驗。經過精心的實驗方案設計和內容的整合,這個新的綜合實驗得到了學生和教師的廣泛好評。由于實驗試劑循環使用,避免了浪費和對環境造成的污染,為化學實驗中心節省了實驗經費。同時,學生對理論課中學到的電化學基礎知識也有了比較全面且更為深刻的理解。
(五)合理分工協作
在實驗教學過程中,我們不僅對經典內容重新進行綜合設計,而且還會根據不同實驗的特點,實時調整學生所做實驗的部分內容。例如,學生在進行“雙液系氣液平衡相圖”實驗過程中需要測定的實驗點較多,做出一個完整相圖大約需要6個小時的時間,顯然在規定的4學時內是無法完成的。為此,我們設計由兩組學生分別測定相圖的左半支和右半支,之后將兩組數據合并,從而做出一個完整的相圖。這就要求每組學生在實驗過程中都必須認真仔細地完成操作并記錄好數據,否則可能會因而某一環節的失誤而導致合作雙方的數據都出現偏差。實踐結果表明,這種分工合作,在保證實驗教學質量的前提下,既節省了藥品,又有利于培養學生的協作精神和良好的操作技能。因此,對于復雜的實驗項目,我們認為這不失為一個值得嘗試和推廣的好辦法。
。┮幏恫僮鞣椒,提升綠色化意識
長期的教學實踐表明,在物理化學實驗教學過程中,嚴格規范實驗操作方法、督促學生養成良好的實驗習慣是學生科研素質教育的重要內容。規范的實驗操作方法和良好的實驗習慣不僅是提升學生實驗操作技能的重要基礎,也是培養學生自覺進行綠色化實驗的前提。在實驗過程中,指導教師要認真監督學生不要隨意丟棄藥品,并糾正學生中普遍存在的“藥品用量越多,實驗現象就越明顯”的錯誤觀念,杜絕學生在做實驗時隨意加大試劑用量的現象,鼓勵學生用最少的試劑做出成功的實驗。同時也要求學生每次實驗之前都要充分預習,提高實驗成功率,減少重復實驗引起的藥品損耗現象。此外,教育學生從實驗過程中的每件小事做起,逐步樹立起綠色化科研意識和對社會的責任感。
三、改革后的成效
多年以來,經過對物理化學實驗教學改革的綠色化探索與實踐,在提升了教師自身的綠色化學教學理念的同時,在培養學生的協作精神、綜合科研素質等方面也取得了良好效果。這些效果體現在學生在校學習期間養成了良好的實驗操作習慣,明晰并理解了實驗設計中綠色化改進之處,學會了用綠色化學知識設計實驗等方面。而且,近幾年來,我們對大量本科生就業后反饋的信息進行了分析并從中了解到,經過我們多年的綠色化實驗教學訓練,畢業生們在各自的工作崗位上都表現出較高的實驗技能和良好的團隊合作精神,綜合素質高,受到用人單位的廣泛歡迎。
[注釋]
。1]平措,馬橘紅.物理化學實驗室綠色化建設初探[J].實驗技術與管理,20xx(12):132-133.
。2]張康華,曹小華,謝寶華,等.化學實驗教學與綠色化學教育[J].實驗室研究與探索,20xx(5):123-125.
。3]徐英,王桂清,陳靈謙.物理化學實驗教學改革的探索[J].高校實驗室工作研究,20xx(4):5-6.
。4]魏澤英,李樹全,謝小燕,等.物理化學實驗教學綠色化改革實踐[J].教育教學論壇,20xx(1):245-246.
。5]楊冬梅,王軍.物理化學實驗教學改革的總體設計及實踐[J].高等理科教育,20xx(6):103-105.
綠色化學論文8
摘要:通過闡述初中生樹立綠色化學觀的重要性,從創設多媒體綠色化學教學情境、教學環節適時融入綠色化學觀、化學實驗導入綠色化學觀理念、教學活動以綠色化學觀為主旨四個方面,分析在初中化學教學中利用多媒體開展培養學生樹立綠色化學觀的滲透途徑。
關鍵詞:多媒體教學;綠色化學觀;教學情境;化學實驗
1引言
初中生的人生觀與價值觀正在處于形成階段,此時此刻接受的教育是影響終身的。在化學教學中適時、適量地滲透綠色化學觀,一方面有助于學生樹立正確地、受益終身的思想觀念,提高對社會的環境責任感;另一方面為國家的環境健康發展起著積極的推動作用,F代化的初中化學教學中的綠色化學學習,主要是借以多媒體的輔助,培養學生樹立綠色化學觀,并以綠色化學的觀念審視生活,從而最大限度降低環境的污染與惡化速度。因此,在初中化學教學過程中滲透綠色化學觀的教育有著極其重要的意義。
2綠色化學觀的重要性
綠色化學觀指的是設計、研究沒有或盡可能少的環境負面作用的化學品或化學過程,以達到防治、阻止環境污染的化學觀念,因此又被稱為環境無害化學觀、環境友好化學觀、清潔化學觀等。綠色化學觀是站在手段、戰略、理念的角度的一種思想觀念,對于人類的可持續發展中起著一定的指導作用。促進環境生態協調21世紀的環境由于受到人口急劇增加、資源消耗日益擴大、工業化生產大范圍普及等因素的影響,呈現出嚴重環境危機的局面,環境生態的協調發展刻不容緩;瘜W工業生產作為國民經濟的主要內容之一,在為國家建設做出重大貢獻的同時,生產過程中有毒物質的排出,也為人類的環境與健康帶來一定的危害。隨著人們綠色化學觀的形成,綠色化學的綠色技術可以從污染源頭抓起,綠色化的化學反應將對環境的污染標本兼治,有效促進環境生態的協調、平衡發展。推動國家科學發展綠色化學觀理念下的基本科學問題體現在三個方面:
1)綠色的起始原料與試劑;
2)綠色的溶劑、反應條件和催化劑;
3)綠色的產品、目標分子和安全化學品。綠色化學觀推動綠色科學的發展,減少了對人和環境有害的原始材料的使用,避免了有毒揮發性有機溶劑對空氣與水造成的污染,降低反應能耗,提高反應轉化率,有效推動國家可持續、科學化發展。提高學生綜合素質初中生處于人生觀與價值觀形成的關鍵時期,在初中化學教學中培養學生樹立綠色化學觀,引導學生養成勤于觀察與思考的良好習慣,通過綠色化學教育增強學生的綠色化學意識,可以使他們在未來的學習與生活中遇到相關化學問題時,能夠運用學到的知識解釋并加以解決。從綠色化學的角度考慮、分析問題,勢必將提高學生的各項綜合素質,以適應迅速發展的社會并受益終身。
3多媒體教學中的綠色化學觀滲透途徑
在多媒體教學中滲透綠色化學觀,教師應利用多媒體的優勢,實時關注綠色化學的相關科研成果以及進展,在將化學教材融會貫通的基礎上,基于綠色化學觀念的教案設計與實施應采取多種教學方式,將綠色化學觀結合與化學知識形成知識的.系統化、體系化,逐漸融入、滲透到教學過程中。創設多媒體綠色化學教學情境課堂教學是學生學習的主戰場,教師要設計出觸及學生的情感和潛意識的教學方案,只有創設各種教學情境,使學生由情入境、情理交融,才能提高教學質量。心理學研究表明,學習的最好刺激乃是對所學材料的興趣。在課堂教學過程中,教師通過創設綠色化學問題式教學情境,可以揭示出學習任務與學生原有認識水平之間的矛盾,并使學生認識到解決這個矛盾的必要性,從而激發他們的求知欲。綠色化學觀的教學情境,通過多媒體的聲光電效果,將學生的思緒帶入綠色化學觀念下的特定學習情境中,學生通過體驗與化學知識相關的教學情境,對于知識的學習更易于認識、理解。例如:在燃料與熱量的教學中,可以制作一個關于酸雨是怎樣形成的、過程是怎樣的、對人類有哪些危害的視頻課件,在課堂中播放給學生觀看與體驗;在教學酸堿電解質溶液的化學知識時,結合學生日常運用頻繁的手機、平板電腦、遙控器等電子器具使用后的廢電池,制作一個微型紀錄片在課堂上播放,讓學生了解廢電池中所含有的汞、鉛、鎘、鎳等重金屬對生態環境產生地極大危害性,同時說明綠色化學應用的重要性,可以促進學生養成自覺保護環境的好習慣。教學環節適時融入綠色化學觀目前的初中化學教材在各章節的教學內容中融入了綠色化學觀,因此,教學環節中運用多媒體,可以根據教材將綠色化學部分貫穿到每個教學環節中,理論結合實例,幫助學生提高對化學概念的理解,使學生的綠色化學意識得到強化。生活離不開化學,化學就運用在生活中的方方面面。結合生活中的身邊事解釋綠色化學,讓學生更易于理解、易于接受。如在講解環境污染、三廢、大氣污染物、酸雨、溫室效應的概念時,可以通過多媒體制作以“白色污染”與“綠色食品”為主題的兩部動畫片,講解“白色污染”是由聚乙烯等白色塑料垃圾而形成,對人類的生存環境會產生長久的污染,是對人體有害的;“綠色食品”正好相反,是無污染無公害食品,可以維護人類的健康水平,提高生活質量。因此,可以從減量、減廢的角度指導學生掌握循環操作、再生、催化劑中毒等概念,讓學生從化學知識的學習中了解綠色化學的必要性;瘜W實驗導入綠色化學觀理念綠色化學提倡的是減量、減廢,多媒體實驗教學課件本身就有一定的綠色化學性,屏幕上的化學實驗真實再現,可以任意出現爆炸、火星等現象,指導學生認識哪一類化學實驗帶有一定的危險性,可以促進學生提高綠色化學安全意識。對一些難度較大、危險系數高、易產生污染的實驗,采用多媒體進行模擬實驗,可以從根本上解決教學過程中的存在危險隱患問題。如在教學硫在氧氣中燃燒的反應實驗時,實驗過程會釋放有毒氣體而污染空氣,并對師生的身體健康帶來直接影響。在采用多媒體播放模擬實驗時,一方面可以將實驗演示過程放大,讓學生直觀、清晰、明了地了解整個實驗過程;另一方面可以指導學生將實驗改進成可操作的實驗:將反應過程中產生的有毒氣體,通過導管再經一個倒掛漏斗,用堿液吸收,將有害氣體盡可能作化學處理,以消除或減少有害氣體的排放,如汞可通過灑硫粉來吸收,轉化為HgS沉淀等。這樣使學生掌握消除或減輕環境污染的簡單原理,明白既要消除污染,又要使廢物得到充分利用。實驗教學中還應讓學生懂得正確處理廢液和用剩藥品。例如:廢液要倒入廢液缸并經處理后方可排放或埋掉,有毒物必須經過分解,廢酸要用石灰乳中和等。通過指導學生改進實驗,可以增強他們的環保觀念,進而達到培養學生樹立綠色化學觀的效果。教學活動以綠色化學觀為主旨為了提高學生的綠色化學觀,教師應多組織以綠色化學觀為主題的教學活動,指導學生從實踐中體會綠色化學觀的重要性。以學生為本,將班里的學生進行分組,每一個小組都要對教學活動所分配的任務,積極學習、分析與探討。
1)開展綠色化學主題班會。班會活動前,教師可先帶學生一起到學校附近的化工廠、水泥廠、造紙廠進行參觀與攝像,然后將拍攝到的排污、過濾等畫面制作成課件,在課堂上進行播放,然后根據家鄉的環境污染狀況,分組分派任務進行原因分析、尋找相應對策。學生經過親眼所見與屏幕再現,加深了印象,在接受綠色化學教育的同時,提高了社會實踐能力、分析能力與解決問題的能力。
2)組織綠色化學知識競賽。教師運用多媒體播放一段綠色化學視頻,播放三次后,屏幕上依次出現關于綠色化學的問題,每個小組的組長代表全體組員舉手搶答,答對最多的小組為勝利方。
3)開展綠色化學課內外閱讀。對于初中化學課本上關于綠色化學的知識,教師在課堂上應組織閱讀,課后或者業余時間也應鼓勵學生多閱讀綠色化學課外讀物。
4)綠色化學板報設計比賽。以綠色化學為主題,看誰設計的綠色化學板報科學性與趣味性更強,以全班學生投票作為評審依據,票數最多者便是冠軍獲得者。通過一系列的綠色化學教學活動的組織,讓學生在參與中學習綠色化學知識,從對綠色化學的理想認識發展到感性認識,了解綠色化學觀與環保的宗旨有著高度的一致性,學生的綠色化學觀會得到有效增強。
4結論
課堂教學實踐證明,在多媒體初中綠色化學課堂教學中,只有教與學同步發展,情與感產生共鳴,才能使學生的學習過程從認知需要上得到情感需要,學生的學習積極性得到充分調動,對提高課堂教學的整體效益具有很大作用。在初中化學教學中,利用多媒體創設出生動的教學情境,采取多元化的教學途徑,促進學生對于綠色化學的認識與理解,有助于培養學生的綠色化學觀,對于學生的情感、態度、價值觀的培養有一定的輔助作用。在學習、了解、接受、樹立綠色化學觀地過程中,以綠色化學觀的角度看待化學問題、增強環境保護意識,可以達到提高學生全方位的科學素質的教學目的.
參考文獻
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綠色化學論文9
一、高職化學教學中培養綠色化學意識
化學教師要更新觀念;瘜W教師已經習慣于傳統的教學內容,對于“粗放型”化學研究的內容及其產生化學污染的負面影響問題認為是理所當然的。因此,首先要更新化學教師自身的觀念,認識到化學污染是可避免而且應該避免的,樹立可持續發展的觀念,使傳統“粗放型”化學向“集約型”綠色化學轉變。第三,化學教育要普及、宣傳綠色化學意識,使之成為廣大學生正確的環境意識、科學意識。綠色化學不但有重大的社會、環境和經濟效益,而且說明化學的負面作用是可以避免的,化學科學是有能力消除其自身的副作用的。綠色化學體現了化學科學、技術與社會的相互聯系和相互作用,是化學科學高度發展以及社會對化學科學發展作用的產物,對化學本身而言是一個新階段的到來。作為新世紀的一代,不但有責任了解綠色化學、接受綠色化學、為綠色化學做出應有的貢獻,而且要有能力去發展新的、對環境更友好的化學,以防止化學污染。第四,設計開放研究性課題,讓學生自主探求解決環境問題的新方式。注意選擇布置學生力所能及而又與其自身生活密切相關的課題,如讓學生做有關加碘鹽的調查報告、本地區降雨酸度的調查、白酒中甲醇含量的調查、水發食品中甲醛含量的調查等,使學生感受到化學污染就在每個人身邊,每個人都有責任做推廣綠色化學的工作。
二、設計和進行綠色化學實驗
除了在課堂教學中隨時隨地滲透綠色化學思想之外,更重要的綠色化學教育陣地是實驗教學環節。在實驗中學生可以及時直觀地看到或感到化學污染的危害及綠色化學的效益,因此,實施綠色化學教育必須抓住化學實驗這一環節。化學實驗是化學學科的基石,是體現綠色化學內容、培養學生綠色意識的`主要途徑。尤其是高職教育,旨在培養技能型實用型人才,因此更需注重實驗教學。高職課程中約有一半以上的知識是通過實驗引入的,但是在設計實驗的時候卻很少關注到綠色化學教育問題。在實驗設計中只重視操作方便、裝置簡單、現象明顯,卻很少顧及環境污染問題,更談不上對實驗進行綠色化設計。而現在,綠色化學觀念的影響已越來越廣泛,新一代化學工作者只有盡快跟上時代步伐,接受最先進的綠色化學觀念,學習最先進的綠色化學方法,才能對自身的發展、行業的發展乃至整個人類和世界的可持續發展產生有利影響。因此,我們必須在高職化學實驗教學中盡快改變這種做法,設計和進行綠色化學實驗。具體應從以下幾方面入手:
1、選擇對環境影響盡可能小的反應物
尋找實驗中有毒藥品的替代品在不影響實驗效果的前提下,將某些易產生有害物質的實驗換成無害物質的實驗。如在“比較電解質導電能力”的實驗中,使用的酸、堿、鹽分別是鹽酸、醋酸、氫氧化鈉,替代了原來對環境有污染的反應物,既達到比較電解質導電能力強弱的目的,又避免氮氣的污染。
2、提倡進行微型實驗
學生實驗微型化,有利于減少污染,增加安全系數。微型化學實驗是20世紀80年代在西方掀起的一種試驗方法,其優點是試劑用量少,是常量實驗的十分之一至千分之一,藥品用量小,微量排放,減少了污染。我國在微型化學實驗方面取得了可喜研究成果,杭州師范學院的周寧懷教授開發研制成功一套適合微型實驗的儀器,可進行一些高職化學實驗。為推行微型實驗,我們采用常量法和微型實驗進行比較。一個班實驗采用常量法,在試管中完成,實驗用的試劑飽和氯水、溴水、四氯化碳都有毒害,實驗時氣味很濃,污染嚴重。另一個班采用微型實驗,將試管改為塑料的點滴板,用配套塑料拉成的滴管進行實驗,結果試劑用量遠低于常量實驗,且現象明顯,實驗室幾乎無氣味。所以,在保證實驗成功的前提下,推廣微型實驗和少量化學實驗,可最大限度減少污染。
3、對部分實驗進行改革、整和和規范
例如:銅與濃、稀硝酸的反應實驗,反應一旦開始,就不好控制,并會產生有毒氣體二氧化氮和一氧化氮,而一氧化氮在試管中立即與氧氣結合變成二氧化氮,其自身的顏色卻很難觀察到。為此,可以這樣改進:在一個潔凈的針管中加入少許銅片,排除空氣;另在一小燒杯中注入稀硝酸并微熱;用注射器吸取少量稀硝酸,迅速用小膠帽蓋住注射器吸口。當觀察到藍色溶液、無色氣體時(活塞會隨著氣體的產生緩慢外移),打開瓶帽,拉動活塞,吸入空氣,會看到氣體由無色變成紅棕色,此時迅速將氣體注入足量氫氧化鈉溶液中。上述實驗由于進行了少許改進而變得簡單可行,效果明顯,無污染。部分實驗對實驗技術、方法、儀器等進行重新設計,把分散的實驗綜合起來,這樣,可防止有毒氣體進入空氣,而且,還可以節約藥品和縮短實驗時間。如:銅分別與稀硝酸、濃硝酸的反應,演示實驗和學生分組實驗都有,如果按課本上做,不僅浪費藥品,而且產生釋放出一氧化氮與二氧化氮等有毒氣體。實踐中可把演示實驗和學生分組實驗合并成邊講邊做實驗。
4、改進實驗儀器
用密封的成品儀器代替有毒實驗,避免了有害物質的產生。用密封的成品化儀器來完成有毒的化學實驗,這種儀器和藥品可循環使用,不存在污染毒害。如碘的升華實驗,可用碘錘(密封的成品化儀器)來完成,具體方法是:碘錘一頭滴冷水,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壁,反之也可。再如,溫度對化學平衡影響實驗,可采用密封有二氧化氮的U型胖肚管來進行。
5、注意藥品和“三廢”的回收處理和再利用
化學實驗藥物的回收利用是一項不容忽視的工作。將實驗藥物回收利用能提高藥物使用次數,節約能源;保護公共設施,減輕對環境的污染。同時告訴學生大量廢棄物長期倒入下水道后可能產生的隱患:制氫氣的鋅粒和廢酸可能在下水道富集引起爆炸,重金屬鹽類對水質的污染。在學生中大力提倡“三廢”的回收利用,如:廢酸、廢堿的中和處理和循環使用,重金屬離子的沉淀轉化法等。
綠色化學論文10
摘要:化學工程的建設與研究,對國內化工產業的進步以及產品的研發和體系的改進等,都能夠產生良好的推動作用。從客觀的角度分析,為了在日后的化工產業上取得更好的成績,必須加強綠色化工技術的科學運用。該項技術的實施,能夠促使化學工程的內涵不斷增加,尤其是在污染的把控和減少過程中,不斷選用針對性方法、手段完成,促使將來的工作進行,不斷創造出更高的價值。文章針對化學工程與工藝的綠色化工技術的應用展開討論,并提出合理化建議。
關鍵詞:化學工程;工藝;綠色;化工技術
一方面,綠色化工技術的應用會受到很多影響因素的作用,化學工程與工藝的研發過程中,與綠色化工技術存在非常密切的關系,日后的技術操作必須不斷從創新角度來出發,在各項工作和任務的安排上,努力的選用針對性手段來應對、解決。另一方面,綠色化工技術的研發,還必須在化學工程的內容上不斷增加,針對工藝的特殊情況,做出良好的改革,這樣才能在問題的根源上更好的解決。
1化學工程與工藝的問題
1.1工程污染較為嚴重
與一般的工程有所不同,化學工程的研究和創新過程中,污染現象不斷加重,如果在處理的過程中,未能夠按照正確的手段和方法來應對,則日后工作的進行勢必會陷入到很大的困境當中。首先,化學工程的存在意義,是為了更好推動生產、生活的進步,但是在工程污染的重視程度上表現為較低的特點,這就很容易導致污染現象不斷的加重,甚至是造成不可逆轉的傷害;其次,化學工程的污染問題,并沒有開展妥善的處理,在重視程度上表現較低,一些潛在性的隱患,未能夠及時的處理,這種現象的出現,很容易影響化學工程的長遠發展,針對地方產業的`調整,以及生態的保護等,都會造成較多的負面影響。
1.2工藝革新較慢
從客觀的角度來分析,化學工程的研發與創新過程中,部分工藝的更新非常緩慢,由此造成的負面影響十分突出。首先,工藝更新過程中,對于市場需求、社會需求等,并沒有較好的滿足,甚至是出現了較為嚴峻的挑戰,此種情況下,工藝更新完全是從理論的角度來出發,針對實踐工作的重視程度較低,造成的極端工藝操作,很容易在安全性、穩定性方面造成較為嚴重的隱患,這就需要堅持對化學工藝開展良好的優化。其次,工藝的革新方式,并沒有對不同的試驗開展積極的操作,表面上擁有健全的技術指標和參數體系,實際上很容易導致工藝方向表現出嚴重的偏差現象,甚至是造成無法挽回的損失。
2綠色化工技術的應用意義
與既往工作有所不同,化學工程與工藝的研究、拓展過程中,必須與國家和社會保持高度的協調性,堅持在各項工作的實施過程中,選用針對性的方法和手段來完成,不能總是落實簡單的手段。結合以往的工作經驗和當下的工作標準,認為綠色化工技術的應用意義,主要是表現在以下兩個方面:第一,綠色化工技術的應用,能夠從不同的角度來出發,對于化工污染的控制和解決,可以取得較好的效果。化工污染的力度較高,而且涉及到很多的化學反應,通過綠色化工技術來解決,可以在工作的可靠性、可行性方面更好的提升。第二,綠色化工技術的有效操作,可以在化學工程體系的更改上,不斷地選擇正確的方式來應對,整體工作的進行能夠由此來獲得較多的指引,不會出現新的挑戰。
3化學工程與工藝中綠色化工技術的三點應用
3.1加強技術準備
從綠色化工技術的角度來分析,為了在應用成績上更好的鞏固,必須堅持在技術準備上更好的提升。首先,綠色化工技術的設備,要堅持從正規的渠道來引進,對不同的影響因素積極的應對。例如,在綠色化工技術設備應用之前,要對設備的參數和性能做出良好的調整,發現任何問題都必須及時的解決,從而確保綠色化工技術的應用,擁有更加堅實的基礎。其次,在技術準備的過程中,要堅持在技術方案上良好的設定,不同的化學工程在技術需求上表現出較高的差異性,必須對綠色化工技術的內容開展合理的搭配,從而階段性的完成化學工程革新,推動地方化工產業的進步,由此推動綠色化工技術的效益創造。
3.2清潔生產技術
綠色化工技術的應用,對化學工程的進步、工藝的改善,都能夠產生較好的結果。建議在日后的技術操作方面,需要對清潔生產技術做出更多的保障,從而為綠色化工技術的發展,做出更加卓越的貢獻。清潔生產技術是綠色化工技術的重要組成部分,清潔生產技術主要是在印染工藝以及垃圾處理等行業中應用的,這一技術的應用有效地降低了廢棄物的排放,同時還降低了對環境的污染。舉例來說,在當前我國發展過程中,淡水資源緊缺情況日益嚴重,在這樣的情況下,人們將目光投放到了海水上,通過對海水進行鹽水分離來獲取淡水資源。在這一過程中,主要應用的海水淡化技術,這一技術在應用過程中既沒有對環境造成污染,也沒有破壞生態結構,同時這一技術應用過程中還產生了氫氧化鎂,這一化學物質是清潔化工產品,其市場應用前景比較廣闊。
3.3加強技術搭配
現階段的化學工程發展,正進入到一個非常重要的階段,很多工作的落實都要努力從長遠的角度來出發,促使各項工作的開展,努力按照正確的手段來應對。綠色化工技術的長久應用,必須堅持在技術搭配上不斷的鞏固。例如,綠色化工技術的初期應用,在對材料更好的改進,尤其是綠色材料的良好加工和使用中可以促使化學工程的前進,不斷地創造出較高的價值。與此同時,綠色化工技術的操作,還必須在指標的設定上保持較高的科學性、合理性,階段性的結合產品變化情況來調整,推動綠色化工技術的進步。
4綠色化工技術的發展
對化學工程而言,綠色化工技術的應用,必須在未來的發展體系上不斷的健全,這樣才能促使工作的前進,不斷的取得更好的成績。第一,綠色化工技術的體系研發,要堅持對技術的不同表現形式做出良好的測試,現如今的技術體系相對健全,但是要加強化學工程的內部完善,而且在工程的各類化學反應上,應堅持選用多元化的模式來搭配。第二,綠色化工技術的前進,還必須在設備的綜合操作上,不斷的進行改善,對于相關的參數良好的調整,為產品的性能鞏固,提供較多的保障。
5結束語
我國在綠色化工技術的研發和創新力度上不斷提升,同時在化學工程的內涵上不斷增加,各項工作的開展能夠努力取得更好的成績。相信在未來的研發工作中,綠色化工技術的成就會更好的鞏固,推動社會生產、生活的全面進步。
參考文獻:
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綠色化學論文11
滲透綠色化學教育理念是新時期對中職化學教育的提出重要要求,中職化學教師應當結合綠色化學的新要求、新思想、新概念,在中職化學教學的整個過程中有效貫穿綠色化學理念。
一、綠色化學概述
綠色化學的核心理念是通過化學的技術和方法將對人體的健康或環境有害的原料、產物、副產物、溶劑或試劑的生產和應用進行消除或者減少!霸咏洕汀笔蔷G色化學的核心,拒用、再生、回收、重復使用、減量是其主要體現,在對資源進行充分利用的同時實現對污染的防治。不使用有害、有毒物質,不生產廢物是綠色化學的目標。與環境保護不同,綠色化學強調化學污染的主動防治,將污染從源頭上切斷?梢姡G色化學對環境的保護是更高層次的。人類生存環境的保護和促進社會可持續發展都是發展綠色化學的重要目的,堅持可持續發展,將綠色化學引入化學教育是中職化學教師的重要教學任務。要將綠色化學理念體現于基礎知識與基礎技能的傳授培養中、教學內容中、教學過程中,教師就應當將綠色化學思想貫穿于化學教學的整個過程中。實現學生對綠色化學的了解,樹立綠色化學意識、踐行綠色化學理念,進而共同為環境保護做出貢獻。[1]
二、綠色化學在中職化學教育中的滲透
1.在課堂教學中體現綠色化學教育
中職化學教師應當根據教學大綱實際內容,在化學課堂中引入與教學內容相關的環境知識,使學生建立對環境與健康的正確認識,將綠色化學教育理念和思想融入課堂教學。在課堂教學中體現綠色化學教育不僅能達到拓展課堂教學內容的目的,還能調動學生學習的主觀能動性,同時能對學生的綠色化學思想進行有效的培養。中職化學教師可以將環境污染、人類健康和教學內容進行有機連接,讓綠色化學的理念深刻地植根于學生的思想中,使得綠色化理念在生活和學習中得以有效傳播。[2]
2.在實驗教學中實現綠色化學教育
化學具有較強的實驗性,化學教學中的實驗教學所占比重較大。中職化學教師應當從化學實驗教學的.特點出發,在化學實驗課堂中貫穿綠色化學的原則和理念。首先,化學教師應當在不降低實驗效果的前提下,合理降低對驗證性、檢驗性實驗的實驗試劑用量。其次,在必要時教師應當組織學生在通風櫥中開展相關實驗,避免實驗產生的危害氣體的不良影響。同時還應注重采取措施吸收那些具有危害的氣體,這樣不僅能再利用和回收實驗產物,避免因此造成的環境污染,還能對學生綠色化學意識進行強化。最后,當化學實驗的污染、危害較大時,或者實驗成本較高時,教師應當利用多媒體通過播放化學實驗錄像等方式達到教學目的,對綠色化學的要求進行踐行。
3.拓展第二課堂
第二課堂能夠對學生的知識面進行有效拓展,中職化學教師應當在豐富第二課堂互動的過程中,使學生的綠色化學意識得到培養和強化。實踐中教師可以采取多項措施,可結合環保紀念日開展相應的宣傳和講座,比如可在世界節水日,組織學生進行節水知識宣傳;可在世界地球日開展相應的自然資源知識講座;在世界環境日,舉辦切合主題的環境保護主題活動等。此外,教師還可帶領學生對污水處理廠、制藥廠進行參觀,讓學生對工廠處理廢渣、廢水、廢氣的情況有所了解。在這樣的學習實踐中,學生形成的綠色化學意識會更加深刻,讓綠色化學理念深刻植入學生的內心。[3]在中職化學教育中有效滲透綠色化學,就要有效地培養學生的綠色化學意識,并使其在學生未來的生活和工作中得到有效落實。本文對綠色化學進行了簡單的介紹,探討分析了綠色化學在中職化學教育中的滲透策略。但本文仍存在一定局限,希望廣大中職化學教師能夠加強對綠色化學的重視,并使其在化學教學中得到有效滲透。
綠色化學論文12
一、改變使用裝置,優化實驗效果
在進行教學活動中,適當的重新設計安排部分的化學實驗,以期望達到節儉藥品、減少污染、縮短實驗時間、優化實驗結果的目的。盡量在維持實驗效果的前提下,實驗無毒的安全性高的藥品與實驗裝置。
例如二氧化硫與硫化氫氣體的反應的實驗裝置的改進。這兩種氣體都是有毒害的氣體,反應中盡量不泄露氣體,它們的制取方法都是用固體與液體反應,且不需要加熱,需用到鹽酸。按照傳統方法分別制取這兩種氣體,然后混合,勢必會造成氣體的泄漏。
若用一個空塑料瓶,其中放入小試管,在塑料瓶和小試管中分別裝入FeS和Na2SO3,迅速加入鹽酸,擠壓塑料瓶,排出里面的部分空氣,使瓶子癟掉,然后再塞進橡皮塞。觀察實驗現象會看到,開始產生的H2S和SO2,使得塑料瓶鼓起來,隨著反應的進行又癟了下去。加入氫氧化鈉,吸收過量氣體同時中和未反應的鹽酸。這樣觀察到了實驗現象,避免了氣體的泄漏。在實驗中不要拘泥于書本中安排的現成的實驗方案,多動腦子,尋找規律,大膽探索,不斷創新,多采納利用別人的好經驗,這樣很多會產生毒害物質的化學實驗都能變成綠色實驗。
二、進行微型化實驗,減少排放
微型化實驗,是指在不改變實驗方法、實驗操作技術的前提下,實驗中盡量的使用小容量的儀器。減少藥品的用量,反應產物減少了,同樣造成的污染也能減少。一方面較少了藥品使用量,節約了經費,減少污染,縮短了反應時間,另一方面提高了實驗的安全性。
在實驗時,可以借助點滴板、小試管等微型化的儀器,鼓勵學生積極思考,對實驗進行重新的設計與探索,在保證實驗現象的前提下禁令減低反應濃度,組合實驗,減少有害物質的產生。
三、通過多媒體進行實驗教學
實驗室的化學實驗有時會產生有害的物質,污染環境,危害師生的'健康。應該用生動的多媒體演示的方法來替代那些操作性差、產生有毒有害物質、容易爆炸以及操作難度極大的課堂演示實驗。另外一些課堂實驗,不是性質實驗,不需要記住實驗現象以及過程的化學反應完全可以用視頻錄像來代替。
現在,綠色化學研究在我國還處在初級階段,而綠色化學的教育更是處于萌芽階段。綠色化學實驗的全面普及更是需要相當長的一個過程,一方面需要學者對綠色化學理論的深入研究,另一方面需要從事實驗教學人員的共同努力。作為化學教育,除了要在課堂上講解、宣傳綠色化學知識,很多的工作要做。
比如相關的課程教材,綠色化學實驗所需的實驗裝置等。當然,這需要更多的化學教育工作者長期的努力,積極推進教育教學的改革,從而真正實施好綠色化學教育。以達到人類與環境和諧相處的新階段。
綠色化學論文13
一、綠色化學工程與工藝的開發
。ㄒ唬┨岣呋瘜W反應的選擇性在化學工程的物質反應中,化學反應作為必不可少的重要組成部分存在。所有化學原料的轉化均是需要化學反應才能得以實現。在化工生產過程中,合理選擇有效的化學反應形式可有效促進化學工程生產效率及質量得到提高[2]。對化學反應產生影響的因素有很多種,反應原料、環境、時間、特點等均會對化學反應產生不同程度的影響。在化學生產過程中應用最為普遍的反應形式為氧化反應。在氧化反應過程中會有大量的熱產生,所有化學原料均會在熱的催化作用下發生變質,因此會大大降低化學品的生產質量。在綠色化學工程中,應用新型的反應形式,這種新型反應形式為烴類氧化反應。這種反應形式的應用不僅可促進催化物反應催化能力得到提高,同時還可有效促進生產物同分異構反應時間增加。
(二)使用無毒無害催化原料隨著化學工業發展速度的不斷加快,將化學反應合理的應用于化工生產過程中已經成為促進工業可持續發展的重要前提之一。在化學反應過程中均離不開催化劑的使用。將催化劑應用于化學反應過程中,可有效加快反應速度,縮短法寧時間。所以,在化工生產過程中使用無毒無害的催化原料成為推動綠色化學工程與工藝不斷深入發展的重要前提條件之一。目前,我國相關部門已經高度重視對催化原料的選擇及應用進行深入研究。越來越多的催化劑得到開發和研制,化學反應過程中使用的催化原料不斷得到改善,分子篩除催化劑等優良催化原料在化工生產過程中的應用越來越廣泛。無毒無害催化原料的應用可有效提高化學反應效率,降低能源消耗量,同時也可減少環境污染。
二、綠色化學工程與工藝對化學工業節能產生的促進作用
目前,在各工業產業的生產過程中均已廣泛應用到綠色化學工程與工藝。該工程中具有的應用性能不僅可有效改善化工產業發展過程中存在的資源浪費和環境污染問題,同時還可有效促進化工生產的結構不斷得到優化。綠色化學工程與工藝在化工產業中的應用主要表現在如下幾點。
。ㄒ唬┣鍧嵣a技術的應用清潔生產技術是一種具有較高價值的綠色技術,該種技術主要是通過對化工原料進行無害、無毒、無廢處理,實現原料利用率得到提高,進而促進化學工程的生產質量得到提高。在清潔技術中,應用最為普遍的技術分別為脫硝和脫硫兩種技術。應用該兩種技術對存在較為嚴重的污染的化學廢物、生活垃圾等進行綠色處理,經過相關技術的處理后,生活垃圾可有效轉化為沼氣。應用自然發電技術來代替傳統發電技術。太陽能、風能的開發和應用是清潔生產技術飛速發展的重要標志。在生物工程中合理應用清潔生產技術,可有效促進細胞及基因工程的發展效果得到顯著提高。在輻射加工中應用清潔生產技術,可促進催化劑的作用得到顯著提高。
。ǘ┡c生物技術相互結合的應用在生物技術領域中,其技術范疇具體包含細胞、微生物、基因、酶等多種技術。其在各化工生產中的應用主要包含有生物化工合化學仿生學兩個方面的內容。在生物體內,生物酶作為催化劑存在,其具有顯著的專一性和高效性,在生物合成的每個過程中均無法脫離酶的作用。在綠色化學工程與工藝中對生物技術進行合理應用,通過相關技術處理,可使再生資源轉化為相應的化學品。早期所應用的有機化合物原料大部分是直接源自動物和植物,后來才逐漸發展為將煤炭、石油作為原材料使用。在綠色化學工程與工藝中,通常情況下均是應用工業酶或存在于自然界中的酶作為催化劑。將酶與通常應用的化學催化劑進行比較,酶在應用過程中的優點主要表現為無污染、產物性質好、反應條件溫和等。例如通常情況下均是應用丙烯腈進行丙烯酰胺制備,當使用酶作為催化劑后,能耗消耗量大大降低,反應具有徹底性,并且在反應過程中無任何副產物產生。
(三)生產環境友好型產品綠色化學工程與工藝的主要發展目的之一即為為社會生產處環境友好型產品,如清潔汽油、磷洗衣粉等無毒無害產品。通過綠色化學工程可以生產出與社會、自然環境發展相符合的.友好型產品。綠色化學工程生產的出現在很大程度上起到了保護環境的作用。在社會生產、生活中,人們的購買的產品均為綠色產品,不僅有效保證了人們身體健康,同時也可促進社會健康、和諧發展。因此,在化工生產過程中,如能夠促進綠色化學工程與工藝對的優勢得到充分發揮,可有效降低生態環境的染污,促進國家自然環境和社會經濟得到可持續發展,對國家的長遠發展及社會的進步具有重要意義。
三、結束語
在綠色化學工程與工藝中,應用無毒、無害的物質作為原材料,使用節能減排的生產工藝,應用清潔生產的技術,可有效降低化學工業生產過程中能源消耗,減輕生態環境污染,促進人與社會和諧發展、產品與生態互補得以實現。因此,對綠色化學工程與工藝進行開發和研究是對當代化學工業的發展產生嚴重影響的主要因素之一,是促進化學工業可持續發展的重要前提條件。
綠色化學論文14
1綠色化學化工的基本原則
國際上對綠色化學化工有比較統一的原則,主要包括以下幾方面:其一,在生產源頭上防止廢棄物的產生,而不是產生廢棄物后再進行凈化處理。其二,進行生產原料最大化利用的產品設計。其三,進行產品設計時,考慮生產效率,并減少生產原料和產品的毒性。其四,對于析出劑和溶劑等輔助產品,要盡量少用或不用,或盡量使用無害產品[2]。其五,盡量降低能量在生產過程中的損耗和其對環境的影響。其六,在考慮經濟和技術的前提下,盡量選擇可回收的加工材料作生產原料。其七,盡量避免在生產過程中產生不需要的化學衍生物。其八,選擇更符合化學計量的催化劑。其九,化學產品在使用結束后可以進一步分解成為無毒無害的降解產物。其十,研究并發展化學化工的生產過程,做到在危險物形成前對其進行檢測和控制。
2綠色化學化工的發展趨勢
2.1綠色化工產品設計提高綠色化工設計的積極性,在綠色化工產品設計過程中,應遵循以下設計原則,即:全生命周期設計、降低原料和能量消耗設計、再循環和再使用設計、利用計算機技術設計等。
2.2綠色化原料及新型原料平臺基于本研究所述原材料選擇的原則,一些新型的原料平臺在化工生產中越來越受到矚目,如以石油化學工業中的低碳烷烴、甲醇和合成氣、廢舊塑料以及生物質等作為原料平臺。此外,對于傳統原料合成中有毒、有害、有刺激的原料的綠色化工藝也得到了廣泛的研究。
2.3新型反應技術開發傳統有機合成反應中有毒試劑和溶劑的綠色替代物成為新型技術的.發展方向。另外,反應與相關技術(如生物技術、分離技術、納米技術等)的結合為開發新型反應路徑提供了發展空間。
2.4催化劑制備的綠色化和新型催化技術目前的研究大多關注使用新型的催化劑改變原有的化學反應過程,而對催化劑制備時的綠化問題很少關注。因此,對可回收并能反復使用的固體催化劑的研究,即如何在分子水平上構筑活性和選擇性均能達到高水平的固體催化劑的研究成為今后發展的重要課題。此外,酶催化劑和仿生催化劑等的研究也成為未來的發展方向。
2.5溶劑的綠色化及綠色溶劑利用無毒無害的溶劑來代替揮發性的有機化合物溶劑是目前綠色化學的重要研究方向。此外,目前的研究還關注溶劑的閉環循環、以水做溶劑或無溶劑系統的開發等方面。
2.6新型分離技術對于新型的分離技術普遍關注超臨界流體萃取、分子蒸餾、生物分子和大分子的分離等方面,如何采用新型的分離技術同時又降低成本也將是未來的發展方向。
2.7計算化學與綠色化學化工相結合為了減少實驗次數及原料消耗,同時又能精準地選擇底物分子、催化劑、溶劑和反應途徑等,可以借助量子化學計算來實現,從而達到綠色化工工藝和技術的目標。此外,還可借助計算機技術,模擬研究原料、反應器設計、經濟和商業模型等,以降低生產成本。本文來自于《黑龍江科學》雜志。黑龍江科學雜志簡介詳見
3結語
在全球經濟飛速發展的今天,生態環境的惡化也越來越嚴重,為了保護人類賴以生存的家園,世界各國都將開發新能源和可持續發展作為發展的重點。綠色化學化工的出現緩解了化工對環境污染的問題,但是由于綠色化學化工的發展歷史還很短,發展的速度又非?,所涉及的范圍也很廣泛,因此,本研究論述的并不全面,綠色化學化工工作者應積極投入到這一學科中,促進學科的發展,為保護生態環境做出應有的貢獻。
綠色化學論文15
摘要:近幾年來,在我國高;瘜W教學中越來越重視綠色化學教育,這是由我國可持續發展戰略思想所決定的。在美國化學中提出了“綠色化學”,并引起了世界廣泛的重視,綠色化學的核心是通過利用化學的原理從源頭上減少或消除工業生產過程對環境所造成的污染;所有的反應物原子都將轉換為最終所期望的產物。簡而言之,就是在生產和化學反應過程中降低有害物質的產生和排放量,在高效化學中有了綠色化學的融入,這對學生將來進入社會、工廠以及相關領域樹立了堅實的環保意識和可持續發展理念。本文簡單講述了綠色化學的產生,接著分析了綠色化學所堅持的發展思路和基本模式,最后闡述了高;瘜W中綠色化學教育的應用和探索。關鍵詞:高;瘜W;綠色化學;應用;探索;教育教學
1綠色化學的產生
綠色化學又被稱之為環境無害化學、清潔化學以及環境友好化學,即利用化學中的技術和方法去減少或清除對人類健康和生態環境造成影響的有害原料、副產品、催化劑、產物、溶劑與試劑等,其最主要的目標還是在以后的生產、生活中不再使用那些有毒、有害物質,不再產生廢物和處理廢物。綠色化學是一門從源頭上阻止污染的學科,同時也是更深次意義上的科學化學。從“綠色化學”的含義中不難發現,它的誕生秉承了人類可持續發展戰略思量的重大責任。
2綠色化學堅持的發展思路和基本模式
2.1綠色化學追求的是高校的目標
高校的核心就是盡可能的采用最少原料,制造出更多的產成品;在最大程度上減少廢物排放量,不斷提高轉換率。我國在對污染物制定排放標準時,主要是通過假設的形式,假設是每個工業行業都以生產高效操作為前提。
2.2開放“原子經濟性”的反應
“原子經濟性”反應是一種近似理想的反應,是利用原子經濟性反應將原子分子中的原子完全轉換為產物,從而達到污染物“零排放”的目標。從現在各個大型化工工業來看,尤其是在制造生產有機原料的過程中,有很大一部分已經開始使用原子經濟性反應,比如丙烯、乙烯的聚合等。還有一部分有機原料的生產制造所使用的是一步原子經濟性反應,比如生產制造環氧乙烷。
2.3積極使用無害、五毒溶劑
所有在化學生產制造過程中產生的污染問題,其污染源不但是通過原材料和產品所引起的,并且還源于在生產制造過程中所使用的物質,在反應制造過程中所使用的溶劑和介質是最常見的。當前在工業生產制造過程中使用最為廣泛的就是溶劑,可是很多的溶劑都是具有揮發性的有機化合物,在使用過程中會形成地面臭氧、污染水源。因此,要積極使用無害、無毒的溶劑替代有毒、有害的溶劑,這些都是實現綠色化學所要研究的重點內容。目前在化學中重點要研究開發的主題就是超臨界流體,其中特別值得關注的是超臨界流體內的CO2,其優點是成本低、無毒、無害,還沒有可燃性。
2.4加強回收和重復使用材料
回收所遵循的理念基礎是節約降低資源,而重復利用材料則是體現降低成本。這兩者都是以實現資源節約型為目的的,進而能夠在最大程度上降低工業企業的實際經營成本。針對自然環境在短時間內難以回收或無法回收的各種材料,應采取重復利用材料的方式;而對于高度污染的化學制品,比如眾所周知的電池材料,應盡可能的加以利用回收。提倡回收和重復利用材料的意識也是實現綠色化學的關鍵途徑。
3高;瘜W教學中綠色化學教育的探索與應用
3.1使用綠色化學改革教材
我國應在目前的化學教材中增添多個國家在綠色化學領域的應用和探究成果,以及關于綠色化學的理論知識。從學生的角度出發,教師應和學生之間關于綠色化學知識進行討論和交流,加強這類學科知識的理解是非常有必要的;從教師的角度出發,應積極引導學生關注與綠色化學有關的`理論知識。
3.2在課堂中融入“綠色化學”教育
在實際的教學過程中,教師要幫助學生樹立綠色環保節能意識,在教學過程中教師要起到帶頭作用,以自身為楷模,樹立綠色環保和節能的意識。應盡可能的翻閱關于綠色環保類的文章和書籍等,將“綠色化學”融入到課堂教學中,改革傳統的教學方式和教學思維,重點強調部分化學物質排放所造成的危害,而不只是單純的教導學生認識其功能和具體效用。與此同時,在平時教師還應當多多關注關于“綠色化學”方面的研究和發展,盡可能的在教學課堂中將“綠色化學”的發展過程及動向傳遞給學生。
3.3靈活補充教材知識
教學教材在一段時期內是固定不變的,可是科學技術的發展確實日新月異的,在科學技術的發展過程中,面對日益變動的“綠色化學”知識,相對那些固定不變的教材,在教學過程中教師應靈活的補充教材知識,促使學生對“綠色化學”知識有個完整的形成過程。而不是簡單的掌握過時和滯后的信息。特別值得注意的是在有機化學知識方面,很多有機物質在一定程度上都對環境造成了污染和破壞,這些都需要在教學過程中做重點強調,對這些有機物質能夠利用生物科學技術,利用微生物做成催化劑將其合成需要的化學制劑,從而降低廢物排放等。
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