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綠色化學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用
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綠色化學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用【1】
摘要：綠色化學(xué)是最近這些年才出現(xiàn)和逐步發(fā)展起來(lái)的。
它涵蓋有機(jī)化學(xué)、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科，內(nèi)容廣泛。
本文以世界發(fā)生的重大化學(xué)污染為切入點(diǎn)，提出了化學(xué)教師應(yīng)該在各種活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)保，關(guān)注生命，關(guān)注綠色化學(xué)。
關(guān)鍵詞：綠色化學(xué);化學(xué)教學(xué);運(yùn)用
一、綠色化學(xué)產(chǎn)生原因
1、20世紀(jì)發(fā)生的化學(xué)污染事件
1952年12月，英國(guó)倫敦濃霧遮空，迫使所有飛機(jī)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(kù)失火，30噸農(nóng)藥隨滅火用水排入水中，50多萬(wàn)尾魚(yú)死亡，4000萬(wàn)人畜飲水受到影響。
2、與綠色化學(xué)有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題
如今，全球的十大環(huán)境問(wèn)題中，有八個(gè)就是與綠色化學(xué)有關(guān)的。
(1)大氣污染主要指有機(jī)污染物和CO、CO2等無(wú)機(jī)污染的排放，致使可視度降低，太陽(yáng)光的直接輻射減少，酸雨引發(fā)，臭氧層破壞，全球暖化。
(2)水體污染，水質(zhì)惡化，降低水體使用價(jià)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(qiáng)烈的紫外線輻射將無(wú)阻攔的直達(dá)地面，致使細(xì)胞內(nèi)的DNA改變，人體免疫系統(tǒng)的機(jī)能減退，皮膚癌滋生，農(nóng)作物產(chǎn)量遞減。
(5)垃圾滯留據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球的垃圾堆量達(dá)100億噸以上。
(6)溫室效應(yīng)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(gè)"溫室"，溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致全球暖化，冰雪融化。
(7)森林銳減世界森林每年遞減2000萬(wàn)公頃。
(8)物種瀕危到2040年，預(yù)計(jì)有70萬(wàn)個(gè)物種永遠(yuǎn)滅絕。
二、綠色化學(xué)的本質(zhì)和特點(diǎn)
綠色化學(xué)的實(shí)質(zhì)，就是從更根本上消除污染，從治理污染轉(zhuǎn)化為預(yù)防污染，綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來(lái)重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué)，從而使我們對(duì)環(huán)境的治理從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本。
"化學(xué)反應(yīng)的綠色化"，要求原料100%轉(zhuǎn)化為期望的產(chǎn)物，在整個(gè)過(guò)程的實(shí)施中具有以下特點(diǎn)：①原料無(wú)毒無(wú)害;②反應(yīng)條件(所用催化劑)無(wú)毒無(wú)害;③反應(yīng)具有高效性和高選擇性，副產(chǎn)品少，實(shí)行"零排放"，是"原子經(jīng)濟(jì)性"的;④減量、重復(fù)、循環(huán)使用;⑤產(chǎn)品對(duì)環(huán)境是友好的;⑥符合價(jià)廉物美的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
三、綠色化學(xué)的發(fā)展前景
1、部分已開(kāi)發(fā)出來(lái)的綠色化學(xué)項(xiàng)目
美國(guó)的DOW化學(xué)公司，發(fā)明了用100%O2作為起泡劑，生產(chǎn)聚苯乙烯泡沫塑料盒快餐盒，整個(gè)生產(chǎn)流程安全無(wú)毒，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)生產(chǎn)工藝的綠色化。
把H2、CO、CH4等燃料直接輸入，反復(fù)氧化，使化學(xué)能轉(zhuǎn)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(guó)研制出一種塑料，把乳酸作為生產(chǎn)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(guó)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(zhuǎn)化為無(wú)毒的N2、CO2，從源頭上有效的控制了污染物的排放。
2、回歸現(xiàn)實(shí)，讓綠色化學(xué)發(fā)展和推廣，任重道遠(yuǎn)
綠色化學(xué)作為一種新興的科學(xué)，正在我們的生活領(lǐng)域中逐一滲透，我們應(yīng)該用現(xiàn)有的技術(shù)手段，最大限度的減少對(duì)環(huán)境的危害，同時(shí)也要從原子經(jīng)濟(jì)性和價(jià)廉物美的角度考慮，把目光放遠(yuǎn)些，把研究深入些。
目前雖然開(kāi)發(fā)出來(lái)了不少綠色產(chǎn)品，但有的產(chǎn)品工藝過(guò)于復(fù)雜，有的產(chǎn)品生產(chǎn)成本過(guò)高，有的產(chǎn)品效果不明顯，有的產(chǎn)品有潛在的安全隱患等等諸多因素，導(dǎo)致這些已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的綠色產(chǎn)品，只是處于實(shí)驗(yàn)室狀態(tài)，走入不了市場(chǎng)，生命力不長(zhǎng)久。
我們一定要加大力度，從現(xiàn)在做起，從我做起，在教學(xué)中滲透綠色化學(xué)，在生活實(shí)際中宣傳綠色化學(xué)，讓社會(huì)各界都重視環(huán)保，保護(hù)地球，優(yōu)化和完善綠色化學(xué)，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(xué)教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)綠色化學(xué)的滲透
綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互聯(lián)系和相互作用，是化學(xué)科學(xué)高度發(fā)展以及社會(huì)對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用的產(chǎn)物，對(duì)化學(xué)本身而言是一個(gè)新階段的到來(lái)。
化學(xué)教師更應(yīng)該把綠色化學(xué)貫穿于各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生懂得保護(hù)環(huán)境，開(kāi)發(fā)新能源的重要性和迫切性。
1、在理論教學(xué)中滲透綠色化學(xué)
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(xué)中展示給學(xué)生看。
讓學(xué)生真正明白只有一個(gè)地球，人與自然應(yīng)該和諧共處。
適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，思考用哪些方法可以節(jié)約水資源，特別是節(jié)約淡水資源，樹(shù)立起關(guān)心水、節(jié)約水、護(hù)水的好風(fēng)尚。
明白水是人類寶貴的自然資源，長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)綠色化學(xué)
保護(hù)好環(huán)境，就是保護(hù)好我們的溫馨家園，化學(xué)教學(xué)范圍內(nèi)涉及到的能引起環(huán)境污染的物質(zhì)有CO、CO2、Br2、H2S、SO2、NO2等，化學(xué)教師更應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，有意識(shí)的滲進(jìn)綠色化學(xué)理念，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案，探究減少或避免對(duì)環(huán)境造成污染的最佳途徑。
3、在實(shí)踐活動(dòng)中突出綠色化學(xué)
實(shí)踐活動(dòng)是課堂教學(xué)的完善和延伸，也是學(xué)生參與社會(huì)的主渠道之一，化學(xué)教師可以組織課外興趣小組，以綠色化學(xué)的視角走到社會(huì)中去，開(kāi)展社會(huì)實(shí)踐調(diào)查，親身體驗(yàn)環(huán)境污染的危害性，并寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告，結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，寫(xiě)好小論文，用演講、出版報(bào)等形式做好宣傳，使學(xué)生對(duì)造成空氣污染，水體污染等現(xiàn)狀增加認(rèn)識(shí)，達(dá)成共識(shí)，自覺(jué)宣傳環(huán)保，重視環(huán)保。
如采用以下方式引導(dǎo)學(xué)生參與社會(huì)實(shí)踐。
(1)到地區(qū)企業(yè)產(chǎn)礦去，了解這些產(chǎn)礦附近農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況，抽取水樣，測(cè)定水質(zhì)情況，測(cè)定PH值;(2)調(diào)查某一地區(qū)形成酸雨的主要原因;(3)測(cè)定SO2對(duì)一些有色花的漂白效果;(4)測(cè)定某產(chǎn)礦附近的Hg2+、Cu2+等金屬離子的含量，等等有利于學(xué)生運(yùn)用知識(shí)，加強(qiáng)環(huán)保的問(wèn)題讓學(xué)生去進(jìn)行課外實(shí)踐。
4、在考試命題中貫穿綠色化學(xué)
近年來(lái)，隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，關(guān)注生命，關(guān)注健康已成為時(shí)代的主旋律，綠色化學(xué)也由科學(xué)術(shù)語(yǔ)走進(jìn)居家生活，我們?cè)诟鞣N化學(xué)考試中都要涉及到綠色化學(xué)，且要由單一的直向性的考察轉(zhuǎn)化為多元化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與知識(shí)的整合。
參考文獻(xiàn)
[1]微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新教育.化學(xué)通報(bào)
[2]李相然《.城市化環(huán)境效應(yīng)與環(huán)境保護(hù)》
綠色化學(xué)理念在化學(xué)教學(xué)中的體現(xiàn)【2】
【摘 要】綠色化學(xué)理念是指在反應(yīng)過(guò)程和化工生產(chǎn)中，盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。
將綠色化學(xué)知識(shí)自然、生動(dòng)地滲透到化學(xué)教學(xué)中，使學(xué)生牢固樹(shù)立起綠色化學(xué)和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，關(guān)注綠色化學(xué)，推動(dòng)綠色化學(xué)事業(yè)的發(fā)展，是每一個(gè)化學(xué)教師應(yīng)盡的職責(zé)和義務(wù)。
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué);教育;教學(xué)
化學(xué)在為人類創(chuàng)造財(cái)富的同時(shí)，給人類也帶來(lái)了危難。
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存。
綠色化學(xué)一提出，立即得到世界廣泛響應(yīng)。
綠色化學(xué)是指：在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)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(xiǎn)的試劑和溶劑。
綠色化學(xué)核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染;反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。
而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。
它可通過(guò)使用自然能源，避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì)。
利用太陽(yáng)能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開(kāi)發(fā)，并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量。
如何在化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念，在潛移默化中對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)理念的教育呢?
一、教師在教學(xué)活動(dòng)中起主導(dǎo)作用
只有教師首先形成綠色化學(xué)的理念，才能對(duì)學(xué)生形成引導(dǎo)，才能在實(shí)施環(huán)境教育過(guò)程中，向?qū)W生闡述綠色化學(xué)的觀念、要求，使他們樹(shù)立起防治污染，保證人類生存質(zhì)量的責(zé)任感。
1、教師要樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的觀念，綠色化學(xué)有利于保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
2、教師要在課程教材中體現(xiàn)綠色化學(xué)的理念，使綠色化學(xué)的思想和內(nèi)容貫穿于化學(xué)教育的始終。
教師在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)等方面，要始終貫徹綠色化學(xué)理念;要讓學(xué)生了解綠色化學(xué)，樹(shù)立起綠色意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生從事綠色化學(xué)研究與開(kāi)發(fā)的能力。
3、教師要勇于創(chuàng)新，探索改革。
教師不僅擔(dān)負(fù)著普及、宣傳化學(xué)知識(shí)的使命，而且還應(yīng)該進(jìn)行教學(xué)科研，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，方法提出思考，進(jìn)行改革，使化學(xué)教育能夠得到發(fā)展。
二、在化學(xué)教學(xué)中要滲透綠色化學(xué)的思想
從綠色化學(xué)的角度來(lái)看，中學(xué)化學(xué)中許多物質(zhì)的制取反應(yīng)、化學(xué)工藝等都是值得討論和重新考慮的。
這給課堂教學(xué)改革、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力提供了良好的契機(jī)。
1、在課堂教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)延伸，滲透綠色化學(xué)理念，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。
在課堂教學(xué)中以相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及用途為延伸點(diǎn)，系統(tǒng)介紹危害人類生存環(huán)境的臭氧空蝕現(xiàn)象相關(guān)信息，使學(xué)生對(duì)自己的處境有一個(gè)比較清楚的認(rèn)識(shí)。
如學(xué)習(xí)完《氧氣的性質(zhì)和用途》之后，結(jié)合教材中的選學(xué)內(nèi)容《臭氧》，向?qū)W生介紹“臭氧層空蝕現(xiàn)象”。
師生共同解析危害、探究空蝕原因并鼓勵(lì)學(xué)生做一個(gè)愛(ài)護(hù)臭氧層家庭小主人和愛(ài)護(hù)臭氧層的消費(fèi)者。
在日常生活中，主動(dòng)購(gòu)買(mǎi)帶有"中國(guó)環(huán)保標(biāo)志、愛(ài)護(hù)臭氧層"或"無(wú)氟氯化碳"標(biāo)志的產(chǎn)品如冰箱、空調(diào)等。
在教學(xué)中介紹環(huán)保知識(shí)，讓學(xué)生既認(rèn)識(shí)環(huán)境污染的重要性，又認(rèn)識(shí)環(huán)境改造的可能性。
從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。
2、結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保體驗(yàn)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以使學(xué)生觀察到用語(yǔ)言難以表達(dá)清楚的清晰的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，增強(qiáng)直觀的感性認(rèn)識(shí)，而且能培養(yǎng)學(xué)生觀察、描述、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
但實(shí)驗(yàn)必定會(huì)涉及到有害、有毒的物質(zhì)，從某種意義上講學(xué)校中環(huán)境污染主要來(lái)源于化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
課堂教學(xué)過(guò)程中要嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，盡可能減小污染。
因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要力求利用最少的實(shí)驗(yàn)藥品，獲得最佳的實(shí)驗(yàn)效果，最大限度的減少?gòu)U棄物;創(chuàng)新改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，減少環(huán)境污染。
如微型實(shí)驗(yàn);封閉式一體化實(shí)驗(yàn);利用實(shí)驗(yàn)―投影放大等多媒體手段實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
(1)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有現(xiàn)象明顯、效果良好、節(jié)約實(shí)驗(yàn)材料和時(shí)間、減少污染、安全、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。
在微小型的儀器中，用盡可能少的試劑來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(一般為常規(guī)量的十分之一至千分之一)。
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單微縮，它是在綠色化學(xué)理念下對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和發(fā)展的必然結(jié)果。
盡可能小劑量是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心，這是化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革和發(fā)展的動(dòng)力之一，是綠色化學(xué)理念在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的具體體現(xiàn)。
因此在日常的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，請(qǐng)使用微型實(shí)驗(yàn)儀器。
(2)在中學(xué)化學(xué)教材中，有些實(shí)驗(yàn)指明了藥品濃度，有些實(shí)驗(yàn)沒(méi)有指明了藥品濃度。
如果對(duì)涉及藥品濃度的實(shí)驗(yàn)探索和改進(jìn)，既節(jié)約了藥品、保證了實(shí)驗(yàn)效果，又減少了環(huán)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(jīng)改進(jìn)可減少到0.1%～0.25%，也可以相應(yīng)減少酒精的用量。
作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師，應(yīng)具有綠色化學(xué)的思想，盡可能地降低實(shí)驗(yàn)藥品濃度，減少藥品的損耗，預(yù)防環(huán)境污染。
(3)創(chuàng)新改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，減少污染。
例如鋁熱反應(yīng)，原來(lái)實(shí)驗(yàn)是把濾紙疊成大漏斗，里面放藥品，用的藥品多，做完實(shí)驗(yàn)，粉塵和揮發(fā)物質(zhì)使教室污染太嚴(yán)重。
改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)是把粉筆蘸上酒精，在粉筆上做一個(gè)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(fā)鋁熱反應(yīng)。
從酒精燃燒到引發(fā)鋁熱反應(yīng)大約半分鐘。
操作安全，現(xiàn)象明顯，用藥品又少，既環(huán)保又節(jié)約。
3、在社會(huì)生活中也應(yīng)貫穿綠色化學(xué)的理念，讓每位學(xué)生都應(yīng)養(yǎng)成具有環(huán)境保護(hù)意識(shí)的習(xí)慣，在生活中對(duì)其廢棄物也要妥善處理，決不能隨意傾倒，造成環(huán)境污染，有的還可以變廢為寶。
如使用太陽(yáng)能熱水器;使用節(jié)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(guān)注重大的綠色化學(xué)研究成果，如環(huán)境友好的海洋生物防垢劑，新配方汽油。
使用具有綠色環(huán)保標(biāo)志的產(chǎn)品如綠色電冰箱，無(wú)磷洗衣粉等。
鼓勵(lì)大家多騎自行車，少用機(jī)動(dòng)車。
總之，把綠色化學(xué)融合于化學(xué)教學(xué)改革之中，把綠色化學(xué)的理念貫穿到整個(gè)化學(xué)教育之中，是每個(gè)化學(xué)教師的職責(zé)。
今天，我們努力的探尋，用知識(shí)、智慧和行動(dòng)去保護(hù)環(huán)境;明天，地球?qū)?huì)還給你一片綠色，大自然將以更美好的姿態(tài)展現(xiàn)在你的眼前。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張學(xué)珍.綠色化學(xué)：從源頭消除污染[N].中國(guó)婦女報(bào)，2011-07-08.
[2]課程教材教學(xué)研究(中教研究)，2002(06).
[3]理科考試研究(高中版)，2013(10).
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