綠色化學在化學教學中的運用

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　　綠色化學在化學教學中的運用【1】

　　摘要：綠色化學是最近這些年才出現和逐步發展起來的。

　　它涵蓋有機化學、催化、生物化學、分析化學等學科，內容廣泛。

　　本文以世界發生的重大化學污染為切入點，提出了化學教師應該在各種活動中引導學生關注環保，關注生命，關注綠色化學。

　　關鍵詞：綠色化學;化學教學;運用

　　一、綠色化學產生原因

　　1、20世紀發生的化學污染事件

　　1952年12月，英國倫敦濃霧遮空，迫使所有飛機停飛，車、人難以前行，禍端為煤燃燒排放的粉塵和二氧化硫，死亡12000人。

　　1986年，瑞士萊茵河藥品庫失火，30噸農藥隨滅火用水排入水中，50多萬尾魚死亡，4000萬人畜飲水受到影響。

　　2、與綠色化學有關的環境問題

　　如今，全球的十大環境問題中，有八個就是與綠色化學有關的。

　　(1)大氣污染主要指有機污染物和CO、CO2等無機污染的排放，致使可視度降低，太陽光的直接輻射減少，酸雨引發，臭氧層破壞，全球暖化。

　　(2)水體污染，水質惡化，降低水體使用價值。

　　(3)酸雨蔓延，造成眾多海洋生物滅絕，土地荒漠化。

　　(4)臭氧層破壞，強烈的紫外線輻射將無阻攔的直達地面，致使細胞內的DNA改變，人體免疫系統的機能減退，皮膚癌滋生，農作物產量遞減。

　　(5)垃圾滯留據不完全統計，全球的垃圾堆量達100億噸以上。

　　(6)溫室效應大氣中的CO2、水蒸氣等吸收能量后返回地面，使得近地面15米處形成一個"溫室"，溫室效應會導致全球暖化，冰雪融化。

　　(7)森林銳減世界森林每年遞減2000萬公頃。

　　(8)物種瀕危到2040年，預計有70萬個物種永遠滅絕。

　　二、綠色化學的本質和特點

　　綠色化學的實質，就是從更根本上消除污染，從治理污染轉化為預防污染，綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點來重新審視和改革傳統化學，從而使我們對環境的治理從治標轉向治本。

　　"化學反應的綠色化"，要求原料100%轉化為期望的產物，在整個過程的實施中具有以下特點：①原料無毒無害;②反應條件(所用催化劑)無毒無害;③反應具有高效性和高選擇性，副產品少，實行"零排放"，是"原子經濟性"的;④減量、重復、循環使用;⑤產品對環境是友好的;⑥符合價廉物美的傳統標準。

　　三、綠色化學的發展前景

　　1、部分已開發出來的綠色化學項目

　　美國的DOW化學公司，發明了用100%O2作為起泡劑，生產聚苯乙烯泡沫塑料盒快餐盒，整個生產流程安全無毒，實現了化學生產工藝的綠色化。

　　把H2、CO、CH4等燃料直接輸入，反復氧化，使化學能轉化為電能就是一種新型的綠色電池-燃料電池。

　　為了消除"白色污染"我國研制出一種塑料，把乳酸作為生產高分子的合成材料，合成具有生物兼容性的可降解塑料。

　　我國很多城市在汽車上都裝有尾氣處理裝置，即裝置中加入鉑、鈀等催化劑，使有毒的CO、NO轉化為無毒的N2、CO2，從源頭上有效的控制了污染物的排放。

　　2、回歸現實，讓綠色化學發展和推廣，任重道遠

　　綠色化學作為一種新興的科學，正在我們的生活領域中逐一滲透，我們應該用現有的技術手段，最大限度的減少對環境的危害，同時也要從原子經濟性和價廉物美的角度考慮，把目光放遠些，把研究深入些。

　　目前雖然開發出來了不少綠色產品，但有的產品工藝過于復雜，有的產品生產成本過高，有的產品效果不明顯，有的產品有潛在的安全隱患等等諸多因素，導致這些已經開發出來的綠色產品，只是處于實驗室狀態，走入不了市場，生命力不長久。

　　我們一定要加大力度，從現在做起，從我做起，在教學中滲透綠色化學，在生活實際中宣傳綠色化學，讓社會各界都重視環保，保護地球，優化和完善綠色化學，讓人類與自然和諧共處，傾心打造我們溫馨的綠色家園。

　　四、教師在化學教學中應加強綠色化學的滲透

　　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的作用的產物，對化學本身而言是一個新階段的到來。

　　化學教師更應該把綠色化學貫穿于各個教學環節，讓學生懂得保護環境，開發新能源的重要性和迫切性。

　　1、在理論教學中滲透綠色化學

　　教師可以收集一些大氣污染，水體污染、酸雨侵襲，臭氧層破壞的音像視頻材料，在多媒體教學中展示給學生看。

　　讓學生真正明白只有一個地球，人與自然應該和諧共處。

　　適時引導學生結合當地實際，思考用哪些方法可以節約水資源，特別是節約淡水資源，樹立起關心水、節約水、護水的好風尚。

　　明白水是人類寶貴的自然資源，長期污染下去，也許有一天，最后一滴水，將是人類的眼淚這一深刻道理。

　　2、在實驗設計中體現綠色化學

　　保護好環境，就是保護好我們的溫馨家園，化學教學范圍內涉及到的能引起環境污染的物質有CO、CO2、Br2、H2S、SO2、NO2等，化學教師更應該在實驗設計中，有意識的滲進綠色化學理念，引導學生設計多種實驗方案，探究減少或避免對環境造成污染的最佳途徑。

　　3、在實踐活動中突出綠色化學

　　實踐活動是課堂教學的完善和延伸，也是學生參與社會的主渠道之一，化學教師可以組織課外興趣小組，以綠色化學的視角走到社會中去，開展社會實踐調查，親身體驗環境污染的危害性，并寫好調查報告，結合所學知識設計出實驗方案，寫好小論文，用演講、出版報等形式做好宣傳，使學生對造成空氣污染，水體污染等現狀增加認識，達成共識，自覺宣傳環保，重視環保。

　　如采用以下方式引導學生參與社會實踐。

　　(1)到地區企業產礦去，了解這些產礦附近農作物的生長情況，抽取水樣，測定水質情況，測定PH值;(2)調查某一地區形成酸雨的主要原因;(3)測定SO2對一些有色花的漂白效果;(4)測定某產礦附近的Hg2+、Cu2+等金屬離子的含量，等等有利于學生運用知識，加強環保的問題讓學生去進行課外實踐。

　　4、在考試命題中貫穿綠色化學

　　近年來，隨著人們生活質量的不斷提高，關注生命，關注健康已成為時代的主旋律，綠色化學也由科學術語走進居家生活，我們在各種化學考試中都要涉及到綠色化學，且要由單一的直向性的考察轉化為多元化的實驗設計與知識的整合。

　　參考文獻

　　[1]微型化學實驗與創新教育.化學通報

　　[2]李相然《.城市化環境效應與環境保護》

　　綠色化學理念在化學教學中的體現【2】

　　【摘 要】綠色化學理念是指在反應過程和化工生產中，盡量減少或徹底消除使用和產生有害物質。

　　將綠色化學知識自然、生動地滲透到化學教學中，使學生牢固樹立起綠色化學和環境保護的意識，關注綠色化學，推動綠色化學事業的發展，是每一個化學教師應盡的職責和義務。

　　【關鍵詞】綠色化學;教育;教學

　　化學在為人類創造財富的同時，給人類也帶來了危難。

　　傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環境造成危害，并威脅著人類的生存。

　　綠色化學一提出，立即得到世界廣泛響應。

　　綠色化學是指：在制造和應用化學產品時應有效利用(最好可再生)原料，消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。

　　綠色化學核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染;反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。

　　而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術。

　　它可通過使用自然能源，避免給環境造成負擔、避免排放有害物質。

　　利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發，并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。

　　如何在化學教學的過程中體現綠色化學理念，在潛移默化中對學生進行綠色化學理念的教育呢?

　　一、教師在教學活動中起主導作用

　　只有教師首先形成綠色化學的理念，才能對學生形成引導，才能在實施環境教育過程中，向學生闡述綠色化學的觀念、要求，使他們樹立起防治污染，保證人類生存質量的責任感。

　　1、教師要樹立可持續發展的觀念，綠色化學有利于保護人類賴以生存的環境、實現人類社會的可持續發展。

　　2、教師要在課程教材中體現綠色化學的理念，使綠色化學的思想和內容貫穿于化學教育的始終。

　　教師在課堂教學、實驗等方面，要始終貫徹綠色化學理念;要讓學生了解綠色化學，樹立起綠色意識，培養學生從事綠色化學研究與開發的能力。

　　3、教師要勇于創新，探索改革。

　　教師不僅擔負著普及、宣傳化學知識的使命，而且還應該進行教學科研，對傳統的教學內容，方法提出思考，進行改革，使化學教育能夠得到發展。

　　二、在化學教學中要滲透綠色化學的思想

　　從綠色化學的角度來看，中學化學中許多物質的制取反應、化學工藝等都是值得討論和重新考慮的。

　　這給課堂教學改革、培養學生的創新精神和創新能力提供了良好的契機。

　　1、在課堂教學內容中適當延伸，滲透綠色化學理念，增強環保意識。

　　在課堂教學中以相關物質的性質及用途為延伸點，系統介紹危害人類生存環境的臭氧空蝕現象相關信息，使學生對自己的處境有一個比較清楚的認識。

　　如學習完《氧氣的性質和用途》之后，結合教材中的選學內容《臭氧》，向學生介紹“臭氧層空蝕現象”。

　　師生共同解析危害、探究空蝕原因并鼓勵學生做一個愛護臭氧層家庭小主人和愛護臭氧層的消費者。

　　在日常生活中，主動購買帶有"中國環保標志、愛護臭氧層"或"無氟氯化碳"標志的產品如冰箱、空調等。

　　在教學中介紹環保知識，讓學生既認識環境污染的重要性，又認識環境改造的可能性。

　　從而提高學生學習化學的積極性。

　　2、結合化學實驗教學，增強學生的環保體驗。

　　化學實驗教學不僅可以使學生觀察到用語言難以表達清楚的清晰的實驗現象，增強直觀的感性認識，而且能培養學生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。

　　但實驗必定會涉及到有害、有毒的物質，從某種意義上講學校中環境污染主要來源于化學實驗。

　　課堂教學過程中要嚴格規范實驗操作，盡可能減小污染。

　　因此，化學實驗教學中要力求利用最少的實驗藥品，獲得最佳的實驗效果，最大限度的減少廢棄物;創新改進實驗，減少環境污染。

　　如微型實驗;封閉式一體化實驗;利用實驗―投影放大等多媒體手段實驗教學。

　　(1)微型化學實驗具有現象明顯、效果良好、節約實驗材料和時間、減少污染、安全、便于攜帶等優點。

　　在微小型的儀器中，用盡可能少的試劑來進行實驗(一般為常規量的十分之一至千分之一)。

　　微型化學實驗不是常規實驗的簡單微縮，它是在綠色化學理念下對常規實驗進行改革和發展的必然結果。

　　盡可能小劑量是微型化學實驗的核心，這是化學實驗改革和發展的動力之一，是綠色化學理念在化學實驗中的具體體現。

　　因此在日常的化學實驗教學中，請使用微型實驗儀器。

　　(2)在中學化學教材中，有些實驗指明了藥品濃度，有些實驗沒有指明了藥品濃度。

　　如果對涉及藥品濃度的實驗探索和改進，既節約了藥品、保證了實驗效果，又減少了環境污染。

　　例如指示劑濃度的減少，指示劑酚酞、石蕊等原濃度為0.5%～1.0%，經改進可減少到0.1%～0.25%，也可以相應減少酒精的用量。

　　作為化學實驗教師，應具有綠色化學的思想，盡可能地降低實驗藥品濃度，減少藥品的損耗，預防環境污染。

　　(3)創新改進實驗，減少污染。

　　例如鋁熱反應，原來實驗是把濾紙疊成大漏斗，里面放藥品，用的藥品多，做完實驗，粉塵和揮發物質使教室污染太嚴重。

　　改進后的實驗是把粉筆蘸上酒精，在粉筆上做一個非常小的凹槽，把鋁熱劑倒在凹槽里，然后放少量的氯酸鉀，引發鋁熱反應。

　　從酒精燃燒到引發鋁熱反應大約半分鐘。

　　操作安全，現象明顯，用藥品又少，既環保又節約。

　　3、在社會生活中也應貫穿綠色化學的理念，讓每位學生都應養成具有環境保護意識的習慣，在生活中對其廢棄物也要妥善處理，決不能隨意傾倒，造成環境污染，有的還可以變廢為寶。

　　如使用太陽能熱水器;使用節能燈;不使用難降解的一次性飯盒，少使用與廢棄塑料袋，不亂扔廢舊電池等。

　　關注重大的綠色化學研究成果，如環境友好的海洋生物防垢劑，新配方汽油。

　　使用具有綠色環保標志的產品如綠色電冰箱，無磷洗衣粉等。

　　鼓勵大家多騎自行車，少用機動車。

　　總之，把綠色化學融合于化學教學改革之中，把綠色化學的理念貫穿到整個化學教育之中，是每個化學教師的職責。

　　今天，我們努力的探尋，用知識、智慧和行動去保護環境;明天，地球將會還給你一片綠色，大自然將以更美好的姿態展現在你的眼前。

　　【參考文獻】

　　[1]張學珍.綠色化學：從源頭消除污染[N].中國婦女報，2011-07-08.

　　[2]課程教材教學研究(中教研究)，2002(06).

　　[3]理科考試研究(高中版)，2013(10).

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