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绿色化学对化学反应的要求范例(3篇)

发布人:收集 发布时间:2024-10-22

绿色化学对化学反应的要求范文

关键词:初中;化学;实验;绿色

中图分类号:G633.8文献标识码:B文章编号:1672-1578(2016)03-0400-01

实验是学习化学这门课程的重要环节,而且初中化学的大部分知识都与实验密切相关,它们或是通过实验引入又或是在实验过程中生成,再或者就是通过实验来取得验证。近年来随着新课程的改革,全国各地广泛开展以知识创新和能力创新为核心的素质教育,绿色化学的概念也渐渐被化学教师们运用到化学实验中,有的还将绿色化学的观念融入到了整个化学的教学中。在化学的教学中融入绿色实验的思维,对于学生和老师的健康有着重要的作用,而且还能在一定程度上保护环境。本文将初中的化学实验作为研究的对象,从实验原理要体现绿色化、实验过程要体现绿色化、处理实验产生的尾气和废液、设计微型实验几方面对在教学中应培养学生的"绿色"思想,深入研究绿色实验在化学教学中的实践,以望能给相关的教师及研究人员提供参考。绿色化学的产生对我国以及对世界各国来说,都是极其有益的,它不仅能帮助我们节约能源,同时能够保护我们的环境免于破坏。

1.绿色化学实验的内涵

在初中化学实验中进行绿色实验,首先要将绿色化学的理念贯穿在化学教学的全过程,尤其是在进行化学实验时;其次是在满足教学要求的前提下,充分利用资源和能源,尽可能采用无毒和无害的实验材料,从而减少向环境排放有害物质来完成实验。这就是说,做实验的过程就是绿色化学很好的体现,在实验过程中开展绿色化教育就不再是纸上谈兵的事,长久以往会对学生的健康以及人与自然的和谐发展产生积极的作用。

2.实现初中化实验绿色的措施

2.1严格遵守化学实验的绿色化要求。初中实验中的绿色体现了化学这门课程知识与社会的相互联系和相互作用,是社会对化学科学发展的新要求,它对于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展具有重要意义。因此,在化学实验教学中应尽量做到选择的实验,其反应物和生成物无污染或污染小;如果是污染性较强的反应物,则在密闭的装置内进行实验,如无法进行密闭实验,可在通风好的地方进行或采取其它防护措施;对于产生的污染物做到有效的回收和处理;在保证实验效果的情况下,应尽量减少反应物的剂量以减少污染物的产生。

2.2树立化学实验的绿色意识。

在实验教学中,对每一个具体的实验,应尽量减少实验事故的潜在危险。例如,在演示硫的燃烧实验时,教师可以先让学生思考:在进行该实验时,有大量的刺激性气味的气体产生,且有毒,那在实验时应该采取什么措施呢?这时,学生各抒己见:在一个密封的装置内做实验,取用的药品尽可能少,该集气瓶内放入能吸收该气体的化学试剂,反应发生后立即将反应装置移到外,打开窗户及时排出有毒气体等等。教师应从引导学生尽量少地污染教室环境、不去吸入有毒气体和便于观察等角度出发,进行讨论分析,接着进行演示,打开窗户,取用最少量药品,在集气瓶内盛少量水,当学生看到硫在空气和氧气中燃烧的现象后,立即将反应装置迅速移出教室外,以确保实验安全和强化学生的安全意识及环保意识。

2.3开展化学实验的绿色设计。现行化学教材的一些实验在具体操作过程中存在着诸如药品用量大、反应耗时长、废气未经处理直接排入空气造成环境污染等问题。因此,我们应用绿色化学理念对教材中部分存在的问题进行适当的改进,使化学实验朝着绿色化、微型化发展。在初中化学实验教与学中,可以对常规化学实验仪器进行改进,尽可能使仪器微型化,因为只有仪器微型化了,才能减少试剂在器皿上的附着量和残留量。比如,在"氧气的性质"的这次教学中,常规化学实验是用燃烧匙这一容器盛硫或红磷进行实验,存在的问题就是燃烧匙太深,可燃物与氧气接触就会受阻,燃烧时间加长,不容易熄灭。因而产生大量的二氧化硫等物质污染环境。针对这个实验可将燃烧匙进行改进,将一根细玻璃棒的一端烧至半熔后用镊子压出一个小凹槽,这样微型燃烧匙就制成了,用青霉素瓶做微型反应容器,该燃烧现象会更明显。与此同时,我们也应尽可能进行小剂量实验,只要能达到实验的目的和效果,尽可能少用一些试剂,以减少废气物的产生,保护环境。比如,初中化学实验很多是在试管内进行的实验,在实验时只要在能明显观察到实验现象的条件下将反应物用量减少到最低限度,以达到节约药品,保护环境的目的,也可以将大部分在试管内进行的实验在井穴板上进行。在实验完成后我们也要将残留的实验材料进行妥善的处理,以免它对环境造成不必要的破坏。

小结:随着经济的快速发展,我国的环境问题也异常突出,有很多是由于化学变化引起的,面对这严峻的环境趋势,我们每个人要从身边小事做起,贡献自己的力量。初中开始接触化学,在实验教学中贯彻绿色化学思想很重要。作为化学教师,应具有环保意识、树立绿色化学的教学思想,积极提倡绿色教育。在实验教学中要创造条件,减少"三废"的排放,保护环境,使学生在老师潜移默化的影响下,建立绿色化学思想,自觉形成环保意识和环保思维方式。同时绿色化学的兴起,为化学教学中开展环保教育提供了契机。在新课程教学中,化学教师要准确把握绿色化学理念,并将其渗透到实验教学中去,使学生了解绿色化学、接受绿色化学,牢固树立环保意识,为可持续发展贡献一份力量。

参考文献:

[1]魏美薇;;寓绿色化学于中学化学教育[J];才智;2011年24期

[2]关玲;徐@峰;;化学教学实验室废弃有机试剂的收集、处理及利用[A];北京高教学会实验室工作研究会2010年学术研讨会论文集(下册)[C];2010年

绿色化学对化学反应的要求范文篇2

[关键词]有机化学;绿色化学;无毒无害;有机溶剂

中图分类号:TF046.6文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)20-0229-01

随着社会的不断发展进步,我们的化工企业的数量也在日益增多,随之而来的还有严重的环境污染问题。我们不能否认化工企业的蓬勃发展对我们国家的国防、农业工业以及医学方面的发展都带来了积极的影响,但环境污染变得越来越严重也是有目共睹的。在这种形势下,就迫切要求我们对化工企业的生产发展做出重要改革,我们提出的改革主要是在化工企业的生产过程中应用绿色有机化学合成技术。

一、从含义和原理上对绿色有机化学合成技术做出初步了解

绿色有机化学的名称形式并不是单一的,我们也可以将其称之为无害有机化学、环境友好有机化学或者清洁有机化学。通俗来说,绿色有机化学合成的含义是指在进行化学合成反应的过程中,选用的选择性和转化率较高且无毒无害不对环境造成污染或造成极少污染的反应原料,通过新开发的合成反应过程和方法,将合成反应生成过程中的污染系数降到最低,且消耗最少的能源和资源就能够完成合成反应的具有前进意义的有机化学合成技术。通过应用绿色有机化学合成技术,我们企业生产过程中对环境造成的污染会降到最低程度,甚至有可能消失不见。

绿色化学的提出是为了解决应用传统化学过程中出现的问题,绿色化学是对传统化学思维的创新和升华,绿色化学的研究内容是从多个方面进行研究的,具体来说研究内容主要有合成反应的原料、合成反应的条件、反应的转化条件以及以开发绿色产品为目标,绿色化学反应一定要区别于传统化学反应,对环境不造成危害。绿色化学的理想状态是在有机化学合成反应过程中产生的产物是无毒无害的,通过对反应物、催化剂和反应介质的控制能够从根源上阻止污染物的产生。我们在进行绿色化学的时候要遵循以下几个原则:第一,所选择的反应原料一定要是无毒无害的;第二,反应一定要选取可再生资源来做原料;第三,要着重开发研究的催化剂是新型的;第四,介质研究不能单一,要设计不同的合成反应;第五,积极开发研究新型的转化方法;第六,所开发研究的化学产品一定要有利于人类的健康,更要对环境的安全有积极作用。

二、明确绿色有机化学合成技术的重要研究内容

我们要想将绿色有机化学合成技术很好地应用到化工企业中,就要求我们必须弄清楚绿色有机化学合成技术所要研究的主要内容,具体主要包括:第一,绿色有机化学合成是为了对我们目前的化学物开发研究,使其变得对人们的身体健康有益,并且对环境友好不造成威胁。第二,通过对我们化学合成反应的条件进行改变,使排放物能够回收利用,就算不能回收利用排放后也不能对环境造成任何威胁。第三,完善有机化学合成技术,变换基本的反应原料以及初始化合物,使有机化学合成反应变得更环保、更安全。

不得不说的是,绿色有机化学合成技术主要强调的就是“安全、环保”这两个概念,它不仅要求实验的反应终产物对我们人类的身体身心健康无害,还要求整个反应过程都不会对我们的环境造成任何危害。我们不能只考虑反应对人类健康和环境的直接影响,还必须要考虑到可能会造成影响的任何一个因素。

三、合理应用绿色有机化学合成技术,实现环境绿色化

1、选取无毒无害的原料来进行有机化学合成反应

我们要想应用绿色有机化学合成技术要考虑的第一个问题就是选择绿色的反应原料来进行反应,所谓的绿色反应原料就是指无毒无害,对人体无伤害的试剂。有机化学合成反应的类型和具体的工艺过程通常是由化学反应的原料决定的,我们在进行实验的时候,如果选用的反应原料自身是有毒的,就会给实验者以及环境造成极大地危害;相反,如果我们选用的反应原料本身不具有毒性,对环境和实验者造成的危害相对来说就会小一点。在我们国家的大部分化工企业中使用的矿物资源基本上都是不可再生的,造成了极大地浪费。所以,我们在选取反应原料的时候要去开发一些可以重复利用且可以再生地矿物资源。

举个例子来具体说一下,通常我们在合成芳香胺的时候选用的原料是氯代芳烃,但我们都知道氯代芳烃能够积累在身体中对人体产生巨大地伤害,Monsanto公司为了解决这个问题选用了芳烃来替代有毒的氯代芳烃,并且成功地将芳香胺给合成了出来,减少了有机化学合成反应对环境造成的污染。

2、开发研究新型的绿色催化剂来进行有机化学合成反应

大部分的有机化学合成反应常采用的催化剂是液体的酸和碱,虽然说这类催化剂价格比较便宜且容易得到,催化效率也相对高一些,但是这些催化剂存在的问题是不容我们忽视的,例如这些催化剂通常会对设备造成极大地腐蚀,并且对环境的污染较大,引发的副反应也较多,并且反应以后的试剂难以处理。为了改变传统的酸碱催化剂对我们的人类健康和环境造成危害的现状,开发研究新型无污染的绿色催化剂已经迫在眉睫。目前开发研究出来的较为成功的新型催化剂主要有分子筛催化剂、固体强酸催化剂、固体强碱催化剂、杂多酸催化剂以及相转移催化剂等等,这些新型的催化剂不仅催化能力比传统的酸碱催化剂高,并且不会腐蚀设备,更不会对环境造成造成危害。我们必须大力支持新型绿色催化剂的开发研究。

3、采用绿色溶剂做有机化学合成反应溶剂

在我们传统的有机化学合成实验过程中,我们经常采用的反应介质主要是有机溶剂,采用有机溶剂的原因是它们能够将有机化合物很好地溶解在反应试剂中。但我们不能忽视有机溶剂的缺点,有机溶剂大部分是有毒性的,并且使用以后很难再回收利用,容易对环境造成污染。相反的是,在进行有机合成反应我们可以不加溶剂采用水或者超临界流体做反应介质的方式,这样就可以减轻环境的负担,并且这种方式也不会对人体造成任何伤害。

具体来说,我们目前采用的无毒无害的绿色溶剂主要有:水溶剂、超临界和近临界流体溶剂和离子液体溶剂。我们自然界最丰富的溶剂就是水,它不仅无毒且对环境无污染,最重要的一点是廉价易得。采用有机溶剂做介质的时候,有的时候会发生爆炸的现象,非常不安全,采用水做介质就不会发生这种情况。

4、采用合适的方式实现绿色化的有机化学合成反应的产物

相比于无机化学合成的产物来说,有机化学合成的终产物对环境的污染是非常严重的,其中我们所熟悉的就是农药对环境造成的污染。我们应用绿色有机化学合成技术的最终目的就是为了减少污染物的排放,减少对环境的污染。可能在我们的生产工艺中还没有完善的条件完全使用绿色的反应原料,但为了减少污染物排放量,我们必须保证的是在有机化学合成反应的过程中要采用可循环再生的工艺。

四、结束语

当前,世界的环境污染问题越来越严重,无论是国家政府还是国家的每一位公民都开始为保护环境贡献出自己的一份力量。绿色有机化学合成设计已经开始慢慢地融入到我们生活的每一个方面,并且将会是未来全社会有机化学的发展大趋势。总而言之,我们国家正在倡导建设可持续发展社会,我们社会的每一位成员都必须深刻理解绿色有机化学合成技术的重要意义,改善我国的绿色有机化学合成技术,使其可以推动着我们的社会向着积极向上的方向发展。

参考文献

绿色化学对化学反应的要求范文

《高中化学课程标准(实验)》强调,在实践中增强学生的社会责任感,培养学生热爱祖国、热爱生活、热爱集体的情操;引导学生认识化学对促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响;理解科学、技术与社会的相互作用,形成科学的价值观和实事求是的科学态度。从科学的观点上来看,绿色化学是对传统化学思维的创新和发展;从环境的观点来看,它是从源头消除污染,保护生态环境的新科学和新技术;从经济观点来看,它是实现可持续发展的核心战略之一。在中学化学实验教学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、对未来的责任感的需要,更是培养创新精神的需要。

一、绿色化学的定义及特点

1.绿色化学的定义

绿色化学是运用现代化学的原理和方法,来减少或消除化学产品的设计、生产和应用中有毒有害物质的使用与产生,研究开发在技术和经济方面可行的没有或尽可能少的环境副作用的化学产品的过程,是在始端实现污染预防的科学手段。绿色化学是指化学反应的过程以原子经济性”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,实现零排放”。不仅充分利用资源,而且不产生污染,并采用无毒、无害的溶剂、助剂和催化剂,生产有利于环境保护、社区安全和人身健康的环境友好产品。

2.绿色化学的核心

绿色化学的核心:从源头上减少和消除生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为目标产物。而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,避免给环境造成污染、避免排放有害物质。比如以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。

3.绿色化学的特点

(1)原料、反应过程绿色化。

(2)防止实验中的尾气废物对环境的污染,有危害气体产生时要加强对尾气的吸收,产物尽可能再利用。

(3)在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量。

(4)对于危险或反应条件苛刻的,污染严重或仪器、试剂价格贵的,可采用计算机辅助教学。

(5)妥善处理实验产生的废物,防止污染环境。

二、绿色化学在本文由收集整理中学化学实验教学中的重要性

1.与高考实验大纲的要求相吻合

根据2012年新课标高考实验大纲要求,实验题在考查过程中要充分考虑试剂和产品的毒性、用量、价格,整个过程中产生的三废”对环境的污染的情况,尽量排除或减少对环境的毒害、危险性,以及探究实验的设计方案的合理性等方面。因此,在中学化学实验教育过程中,首先要向学生讲清楚绿色化学的定义、核心和原则,使他们树立对环境保护的意识。具体方法如通过计算机辅助与多媒体仿真教学实现化学实验绿色化。其次,结合绿色化学核心和要求,教给学生具体的实验操作方法并在实验教学中采用讲——演——练——做”的模式。

2.与素质教育的理念相一致

当代科学技术飞速发展的同时也就带来了不同程度的环境问题。所有这些都对未来人的素质的培养和教育提出了新要求。为了更好地迎接21世纪科学技术和知识经济的挑战,每一个学生思想观、价值观等优秀品质都需要不断提高,从而才能适应新时代的要求与考验,而中学阶段是培养学生价值观和人生观的重要阶段,为了迎合国家提出的素质教育理念,渗透绿色化学理念,培养学生对环境的保护意识,使他们理解保护环境既是他们的义务也是他们的责任,树立起他们对社会的责任感就变得尤为重要。

3.与实际生产生活的要关联

比如,煤炭为国民经济做出巨大贡献的同时,也带来了一系列环境污染问题。将生物物质用作化学原料和能源是绿色化学的战略目标。地球上的绿色植物每年产生的碳氢化合物高达300亿吨以上,其能量相当于8万亿吨煤或8百亿吨石油,且可在自然环境中降解。如可将淀粉或纤维素降解成葡萄糖,再用细菌发酵和(或)酶进行催化,生产出我们所需的化学物质。因此,在实验过程中充分拓展学生知识面,将实验进行合理的改进,可鼓励学生对化学课本中的个别实验进行质疑然后改进,培养学生的创造性思维。化学是以实验为基础的学科,但是实验没有必要拘泥于教师的演示实验或者课本给出的实验,实验应由学生亲自动手,并且分组对比,这样就在很大程度上提高了学生的实验探究和动手操作能力,以及理论知识如何应用到实际生产生活中的能力。