绿色化学的核心范文

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第一，必须让学生从理念上认识绿色化学，体会到它的时代必然性和优越性。

自从化学成为一门独立的学科之后，化学家们己创造出了许多自然界中不存在的物质，极大地丰富了人类的物质生活。人类在享用化学的先进成果的同时，也不得不面对化学带来的污染。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重。化学工业能否生产出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学不是简单地进行环境保护，简单地治理污染，而是要利用化学原理从源头上消除污染。那么，什么是绿色化学呢？绿色化学又称环境无害化学，环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“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，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头上阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。

第二，让学生在做化学实验的过程中运用绿色化学理念，使绿色化学内化在学生心灵。

要运用绿色化学的理念，就必须了解绿色化学的特点。绿色化学的主要特点有：①充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；②在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；③提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；④生产出有利环境保护社区安全和人体健康的环境友好的产品。

根据特点1我们可以引导初中学生在做化学实验时充分利用身边的用品做实验，变废为宝，开辟家庭小实验和寻找某些实验仪器和药品的化用品活动，使身边的资源和能源得以充分利用。

例如：①利用鸡蛋壳和白醋来制取CO2

②注射器可以代替胶头滴管取用和滴加少量液体药品。

根据特点2我们可以指导学生做实验时要妥善处理污染物，创造环境和条件，减少污染物排放。例如①利用白磷和氧气反应的实验证质量永恒定律时，将白磷放在底部铺有细沙的锥形瓶中，锥形瓶口盖橡皮塞，橡皮塞上安装一根玻璃管，玻璃管上端必须系牢一个气球，通过密封防止生成的P2O5白烟散出，污染空气。

②在做CO还原CUO时，将尾气CO烧掉，减少污染物向环境排放。

根据特点3，我们要充分利用原料中的原子，指导学生节约药品，剩余药品回收利用，生成物也要回收，废物分类收集，力图让废物也成为我们实验所需的药品，例如①制取CO2时，往往在实验结束时还有大理石没有反应完，可以回收。②做酸碱指示剂鉴别酸碱性时，药品用量要少，否则是浪费。③有的废液中含有CL- 、 SO2-4 ,可以作为检验液体中是否含有CL- 、SO2-4的样品。

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一、绿色化学的概念的确立。

从学生接触绿色化学的字眼开始，把绿色化学融入中学课程教材改革和课堂教学改革之中，这是中学化学教育的崭新课题。就应该让他们知道绿色化学的定义，绿色化学是由美国化学会提出的化学无害概念，是能够保护环境的化学技术，它可以通过使用自然资源，避免给环境造成负担、避免排放有害物质，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。绿色化学又称“环境友好化学”、“环境无害化学”、“清洁化学”。绿色化学的定义就是从生产资料就是无污染、无公害的，生产过程也应该是无污染、无公害的，生产出来的产品也应该是无污染、无公害的产品。从概念上就让学生有一个大致的理解，从而对一些常听到的绿色建筑、绿色食品有一个初步的了解。最起码知道绿色的东西并不是单纯的指绿色，而是指无污染、无公害的，是对人体有好处的东西，所以从一开始就给学生一个正确的理念，对概念有所了解。

二、绿色化学的核心及特点的渗透。

绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对坏境的污染， 按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是：反应物的原子全部转化为期望的最终产物。它的主要特点是：1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料。2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物箱环境排放。3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”。4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。对于绿色化学的核心和特点的渗透，主要的是在教学过程中让学生树立防治污染、保证人类生存质量的责任感。我们教师应该把握住这一点，充分利用学生的优点，激励和激发他们的兴趣，调动他们的积极性。对于农村的孩子来说，学习绿色化学更是难上加难，各种实验设施的不完善都导致了学生的学习困难，和对化学的直观认识。那我们就利用现有的、现实的实例来给学生进行渗透，例如:我们冬天烧煤取暖、做饭。看到烟雾缭绕、闻到刺鼻的、呛人的气味，我们有怎样的感觉，这会不会对环境造成污染，这个现象符合绿色化学的核心特点吗？再有，我们看到的三轮车、汽车排放的尾气对坏境有怎样的危害？让学生讨论这些对坏境的危害和如何预防这些危害，我们应如何采取措施防止和减少这些污染？这样可以增强学生的环保意识、调动学生学习的积极性。培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度，而且能使他们感知环境污染的危害性和环境保护的迫切性。

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绿色化学，顾名思义，就是对环境无害的化学，也通常被称为无公害化学.从环境保护的角度说，绿色化学可以定义为利用化学相关知识，减少或者消除对人体、环境有害的物质，达到化学无公害化.有关学者提出了原子利用率理论，本质含义就是尽量做到把每一个原子都充分利用，做到真正的百分百利用.随着科技的发展，绿色化学成为了一门交叉学科，不仅涉及化学工艺学，而且还可能涉及机械、化工、电子、自控等多个学科门类.随着世界各国积极倡导绿色化学，大力扶持相关产业，也使绿色化学成为一门朝阳产业.

2.绿色化学的核心内容

通过对上文中绿色化学的多角度定义可以得知，绿色化学的核心是绿色，绿色当然是一个替代词.绿色化学的理念基础就是我们通常所说的5R原则，所谓5R原则来源就是五个绿色化学关键词的英文首字母，具体为减量（含义为尽量减少相关污染物的排放）、循环使用（对涉及的原材料循环使用，达到高利用率）、回收（对相应的污染物进行回收处理，做到不浪费一点资源）、再生（再生的含义就是尽量使用可以再生的资源，在原料的选择上下功夫，以利于环境保护）、拒用（拒用的含义就是拒绝使用有害物质，积极研发替代品）.通过对5R原则的介绍，我们知道，绿色化学的核心理念就是节约资源，保护环境.

二、化学教学中引入绿色化学的必要性

1.绿色化学与中学化学教育

化学教育是中学生必修的一门科学基础课，也是我国实施科教兴国战略的重要组成部分，对于培养高素质人才至关重要.在中学阶段，化学课程的主要任务就是普及化学知识，激发学生的兴趣.中学阶段的化学课程处于启蒙阶段，所以在学生启蒙阶段积极培养学生的绿色化学观念十分重要，对于实现可持续发展也有一定的教育作用.

2.在中学化学中如何引入绿色化学

熟悉中学化学教材的人都知道，在教材的相关章节中提到了绿色化学的重要性，为了从感官上培养学生的绿色化学观念.如在制备有毒气体时，我们一般的常识是在通风橱中进行，现在结合现有的实验设备，为了提高反应效率，可以在完全密封的环境下进行反应，这样既可以获得较高的反应效率，又可以做到有毒气体零排放，通过有毒气体的制取实验，也可以引入绿色化学概念，提高学生的绿色化学修养.

三、实验教学中渗透绿色化学理念

1.培养学生绿色化学意识

查阅相关资料得知，我国中学生在绿色化学素养培养方面普遍较差，为了改变这一现状，积极倡导绿色化学观念，必须在化学教学与实验中培养学生的绿色化学素养.我国化学教育现状是重视学生的理论成绩，不重视学生的综合素质培养，特别是绿色化学理念的培养，在这种背景下，教师要承担起绿色化学理念传播者的重任，以身作则，在化学实验中积极倡导并身体力行绿色化学理念，积极响应国家可持续发展号召，以5R原则为指导原则（5R原则即减量、循环、回收、再生、拒用）来培养学生的绿色化学理念.也可以作为实验准则，解决教学实验中容易出现的浪费和污染环境的系列问题，相关教学单位，可以考虑把5R原则作为实验室守则予以公布，真正发挥5R原则的作用，切实让学生知道绿色化学的重要性.

2.应用绿色化学原理，改进化学实验设计

在5R原则的指导下，以绿色化学理念的培养为契机，积极应用绿色化学原理，改进中学化学实验设计，真正做到绿色化学在理念上深入人心，在实际行动上做到实处，结合当今中学实验室实际，本文详细介绍如何利用绿色化学原理，对现在的中学化学实验进行彻底改造，为了脉络清晰，本文从以下几个方面介绍：

（1）积极探索新方法

化学是一门奇妙的学科，方法多样性是其主要特点，化学反应不是固定的，其反应效率和反应速度可能因为环境温度、反应物浓度或者催化剂的不同而有天壤之别，有的反应自然反应极慢，但是加入相应催化剂后可以上百倍的增加反应速度，基于这个原理，我们在设计化学实验时，一定多探索，积极开发新的催化剂，尽量使反应发生的快而彻底，减少废弃物的产生，从源头上践行绿色化学理念.

（2）实验的器具多样性

随着科技发展，化学器具更新很快，在这种背景下，我们要把绿色化学理念融入到化学仪器的设计生产中，结合中学化学实验室实际，我们在进行相关实验时，既可以利用常规仪器，也可以利用高科技的微型器具，也可以我们自制实验器具，在实验过程中要充分考虑绿色化学理念，积极探索适合绿色化学的新器具，比如，在浓硫酸与金属铜反应制备硫酸铜的反应中，中学实验室提供的常规仪器太大，容易造成浪费，在这种背景下，我们可以利用微型实验仪器，这样既满足了实验要求，又大大节省了反应原料，充分体现了绿色化学的相关理念，可以对学生达到良好的教育作用.

（3）实验场地和环境多样性

通过查阅相关资料得知，中学化学实验一般不具有很大的危险性，所以有时候试验场地不仅仅只局限于实验室，比如在做pH测试实验时，一般实验室会提供多种酸或者碱性物质以备检测，但是这样会浪费大量的实验原料，为了积极践行绿色化学理念，教师可以把学生实验室放在野外，学生采集相关标本，研磨成汁，再用相关试剂测试物质的酸碱性或者具体的pH，这样既可以节省实验材料，又可以给学生主动性.因为，实验室的物质已经知道酸碱性，所以学生做的只是验证实验，而上述新方法，由于不知道所采集标本的酸碱性，所以这就成了探索性实验，大大唤起了学生的积极性，也十分符合绿色化学的理念.

3.药品利用绿色化

药品利用绿色化也是绿色化学理念的重要方面，药品利用绿色化就是在化学实验时，要节约药品，合理使用药品，对于价格昂贵的药品，还要积极探索替代品，以节约珍贵的资源，从药品利用层面上践行绿色化学理念.

四、化学教学中渗透绿色化学教育理念的行动研究

1.充分挖掘教材中的绿色化学资源

现在的中学化学教材都十分重视绿色化学理念，在课本中都随处可见绿色化学理念，通过实际阅读中学化学课本，教材中的绿色化学理念主要体现在以下几点：

（1）节省资源作为主体.在中学化学课本中，以节约资源作为整本书的理念支撑，例如在氯碱工业中采取了循环操作，体现了绿色化学中节省资源能源的基本原理.

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文章编号：1008-0546（2013）10-0025-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

化学给人类带来福祉的同时，也对人类社会的发展带来诸多的负面影响。当今社会生活、经济发展呼唤绿色化学，绿色化学的新观点、新思想需要及时传播[1]。初中化学教学，面对的是接受化学启蒙教育的中学生，把“绿色化学观”的教育寓于初中化学教学之中，使“绿色化学观”教育成为素质教育的重要组成部分，其意义重大而又深远。

然而，现实中，我们的初三毕业生即使经过一年的化学教育，在他们看来“化学”依然是引发饮食、环境污染的源泉。究其原因，一是教师忽视了初中化学教育的启蒙性，忘却了“认识化学科学是化学启蒙教育的核心”这一核心任务。对于化学消极的一面，也有积极的一面的客观事实强调不够，使学生对化学的认识出现偏差；二是教师对于绿色化学教育思想认识不深。在备课及授课时，“绿色化学”仅作为一个孤立的知识点来对待，没有将绿色化学的思想渗透到与其相关的教学内容中；三是化学学科初三才开设，学生面临升学考试，过分注重基本概念和理论的学习，缺少将绿色化学思想应用于化学实验中的体验。四是学生在课堂上初步形成的绿色化学观点没有运用到生活实践中，使绿色化学观失去了“生命”。基于此，在教学中我尝试着就如何让“绿色化学观”在初中化学启蒙教育中生根发芽，进行了一些有益的探索与实践。下面谈谈自己在这方面的一些做法和体会。

一、精心科学施教，引导学生辩证看待化学

1. 正面传播化学知识，帮助学生正确认识化学

初三教学实践中发现，纠正学生已有生活经验而产生对化学的错误认识是帮助其正确认识化学的一条有效途径。

例如，学生们普遍认为苏丹红、三聚氰胺、温室效应、赤潮等事件或现象都是化学出了问题。我就及时告诉学生：其实苏丹红、三聚氰胺等都是重要的工业原料，不法商贩将它们用于食品加工，因此不是化学出了问题，而是部分人的道德和监管等方面出现了问题。

通过教师的正面引导，学生知道了所有这些事件或现象的发生，不是“化学”本身出了问题；而是人们的认识和行为出了问题；化学对解决社会生活中的实际问题是有着积极意义的，而不是相反。

2. 科学方法施教，引导学生辩证看待化学

若不能用辩证的眼光看待化学，对化学的认识就会出现片面，甚至走向极端，这一点对于刚刚接触化学的初三学生尤其重要。

例如，我在施教《二氧化碳和一氧化碳》一节中“二氧化碳对生活和环境的影响”时，先让学生展开自学，随着自学的进行，学生对二氧化碳的“憎恶”之情已溢于言表，这个时候引导同学们展开对“二氧化碳对人类社会的发展利和弊”的讨论；此后再让学生思考“地球上若是没有二氧化碳或二氧化碳太多行不行？”；再引导学生展开对“如何采取措施，防止温室效应进一步增强”的讨论。随着对这一连串问题的思考与探讨，同学们逐步明确了化学在应用的时候有积极的一面，也有消极的一面，认清这种“正与反”的辩证关系，才能发挥化学正面的影响来造福人类的道理。

二、合理利用教材内容，让学生认知绿色化学

初中化学教材中，涉及绿色化学的内容有很多处，我们应该结合这些内容不失时机的向学生渗透绿色化学的观念。

在人教版初中化学一单元《绪言》中介绍了先进的科技成果丰富了人类的物质生活以后，以“近年来，绿色化学的提出，使更多的化学生产工艺和产品向着环境友好的方向发展，化学必将使世界变得更加绚丽多彩”结束，给学生留下悬念，教师就可以引导他们在课后通过各种途径去了解：什么是绿色化学？ 她为什么会使世界变得更加绚丽多彩？这种悬念的设计，增添了学生对绿色化学的神秘感，使绿色化学更具有魅力。如第三单元中生产生活中如何节水、水污染及其防治；第六单元的温室效应及其危害与防治；第七单元使用燃料对环境的影响；第十一单元中的减少化肥、农药的污染，第十二单元中的“白色污染”及解决措施等都时时刻刻在倡导节约资源、减少污染、对废弃资源的回收再生与循环利用等绿色化学的理念，初步扭转学生头脑中“化学就意味着污染”的错误认识，引导他们从源头去寻找消除污染的方法，体验落实绿色化学观的过程[2]。

通过对初中化学教材中与绿色化学相关内容的学习体验，学生逐步明白了化学不是污染的代名词，化学在净化环境、防治污染、改善人类生活等方面有着巨大的作用，从而树立了绿色化学思想。

三、有效借助化学实验，让学生体验绿色化学观

实验是学习化学的基础，以绿色化学观念为指导，聚焦化学实验，既能培养学生的创新精神和实践能力，又可以让他们初步实践绿色化学观。

1. 倡导药品剂量最小化，从源头上感受绿色实验

初中化学教材中，注意节约药品，严格按照实验室的用量取用药品，还要明确告诉学生在进行硫、磷燃烧实验，在验证实验现象明显的前提下，都必须尽量取少量；又如酸、碱、盐的性质实验，可利用点滴板完成。尽可能小剂量试剂是微型化学实验的核心，“尽可能小剂量实验”是化学实验教育的方向，为追求“尽可能小剂量实验”，推动化学实验的改进和完善，这是化学实验改革和发展的动力之一，是绿色化学思想在化学实验中的具体体现[3]。

2. 引导改进实验装置，体验实验过程绿色化

初中化学教材中有些实验装置、实验取材上不够合理，不能体现绿色理念。教师在实验教学中要注意引导学生优化改进实验装置，实现实验过程绿色化。

如教材第七单元课题1《燃烧与灭火》一节中用白磷和红磷燃烧的对比，来探究燃烧的条件。该实验在敞开的容器中进行，演示实验时会产生大量的烟弥漫教室，对师生健康产生极大影响。我引导学生对实验进行改进，要求是最大限度地减少污染。经过讨论，同学们设计出来很多实验方案，其中比较有代表性是：在两支试管中分别放入一小粒红磷和白磷，用一端系有气球的带导管的单孔胶塞塞紧试管口，然后把两支试管同时放入盛有热水的烧杯中，进行对比实验。像这样看似简单的实验改进，却保证实验过程无污染物排泄，保证了师生健康，实现实验过程的绿色化。

初中化学教材中类似的实验绿色改进还有很多，例如“硫在氧气中燃烧”、“一氧化碳还原氧化铜”、“一氧化碳燃烧实验”等等，只要我们注意引导学生动脑子，寻找规律，不断创新，大胆探索，很多会产生污染物质的实验也能变成绿色化的实验，潜移默化中学生树立起绿色化学观，也能激发学生学习化学的兴趣，提高创新能力。

四、积极倡导绿色生活，让学生践行绿色化学观

培养初中学生的绿色化学观，需要将课堂上初步形成的绿色化学观运用到学生生活的点点滴滴中去，还需要在多角度的综合社会实践活动探索中内化，这样绿色化学观才会有鲜活的生命。

为此，我精心组织，开展了一系列实践活动。带领学生到学校一路之隔的生物质火力发电厂参观，去学校周围的村庄进行环保方面的社会调查；在学生对绿色化学有了一定认识后，开展为期一个月“绿色生活从我做起”的家庭实践活动，活动结束时同学们都交了“绿色生活从我做起”的实践报告。我将学生列举的实践绿色生活的做法，按照衣食住行等分类整理，并将同学们的做法制成ppt，在课堂上进行展示，并鼓励大家继续坚持“绿色生活”，还要以此来带动影响周围的人，让更多的人去体验绿色生活会让生活变得更加美好。通过这些实践活动，学生们收获的不仅仅是绿色化学实践的经验，更为重要的是：通过这样的实践活动，绿色化学观的烙印已经深深地留在了他们幼小的心灵，就如同一粒种子落入了温润的泥土里，一定会生根发芽，茁壮成长，开出美丽的花，结出丰硕的果实，我想那一天不会太远。

在化学启蒙教育的道路上，绿色化学的新观点、新思想需要我们去传播，绿色化学需要我们去实践。我想，只要我们用心去做，明天的天空会更蓝，明天的溪水会更清澈，明天人们的生活会更甜美。明天，我们的“中国梦”一定能实现。

参考文献

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二、绿色化学理念在高中化学教育中作用的研究

绿色化学理念在化学教育中有助于培养辩证统一的良好思想绿色化学以全新的方式颠覆了“先污染再治理”的思想，需要从源头抓起，才能避免污染和破坏，是一门以源头为基础进行治理的无害化学。而且要特别强调了，对绿色化学全新理念的推出并不是要全部否定传统的化学，而是以客观为基础，坚持唯物主义的观点，将传统化学的精华发挥的淋漓尽致，将对人类健康和生存环境有危害的因素消除，这才能更加突出绿色化学的核心理念。

绿色化学理念有利于加强学生更加爱护生命最近几年，根据资料显示，我国食物中毒人数已经达到了4万人，而且这个数据只是所有发生事件中的一小部分。经过分析导致人们食物中毒的主要原因有：过量农药杀虫、剧毒残留等等。在高中化学教材中涉及到了部分农药，例如我们非常熟悉的DDT、六六六、有机磷农药等等，根据目前农业的快速发展，以实现绿色产物为目的，全方面的对农药进行评价。例如：六六六和DDT具有很高杀虫性的同时，也会严重的污染其环境，而且具有很高的毒性，对人类与牲畜都的健康具有很大的威胁。而这些具有危害性的农药正逐渐被植物生长调节剂与以内源性的昆虫激素等具有生态意义的农药所替代。这类新型的农药不但高效、而且不会污染环境，降低了毒性不会危害到人类和牲畜的健康。最大限度的避免了因为农药的滥用而出现大量鱼类、益鸟益虫的死亡的现象。为学生举出绿色化学具体教育实例，从而加强学生保护环境的意识，积极主动的去倡导和爱护我们生存的环境。绿色化学理念有利于培养正确的发展观

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化学在为人类创造财富的同时，给人类也带来了危难。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。绿色化学一提出，立即得到世界广泛响应。

按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。绿色化学核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的最终产物。而今天的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,避免给环境造成负担、避免排放有害物质。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。

如何在化学教学的过程中体现绿色化学理念，在潜移默化中对学生进行绿色化学理念的教育呢？

首先，教师在教学活动中起主导作用，只有教师首先形成绿色化学的理念，才能对学生形成引导，才能在实施环境教育过程中，向学生阐述绿色化学的观念、要求，使他们树立起防治污染，保证人类生存质量的责任感。

1、教师要树立可持续发展的观念，绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展。

2、教师要在课程教材中体现绿色化学的理念，使绿色化学的思想和内容贯穿于化学教育的始终。教师在课堂教学、实验等方面，要始终贯彻绿色化学理念；要让学生了解绿色化学，树立起绿色意识，培养学生从事绿色化学研究与开发的能力。

3、教师要勇于创新，探索改革。教师不仅担负着普及、宣传化学知识的使命，而且还应该进行教学科研，对传统的教学内容，方法提出思考，进行改革，使化学教育能够得到发展。

其次，在化学教学中要渗透绿色化学的思想。

从绿色化学的角度来看，中学化学中许多物质的制取反应、化学工艺等都是值得讨论和重新考虑的。这给课堂教学改革、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。

1、在课堂教学内容中适当延伸，渗透绿色化学理念，增强环保意识。

在课堂教学中以相关物质的性质及用途为延伸点，系统介绍危害人类生存环境的臭氧空蚀现象相关信息，使学生对自己的处境有一个比较清楚的认识。如学习完《氧气的性质和用途》之后，结合教材中的选学内容《臭氧》，向学生介绍“臭氧层空蚀现象”。师生共同解析危害、探究空蚀原因并鼓励学生做一个爱护臭氧层家庭小主人和爱护臭氧层的消费者。在日常生活中，主动购买带有"中国环保标志、爱护臭氧层"或"无氟氯化碳"标志的产品如冰箱、空调等。在教学中介绍环保知识，让学生既认识环境污染的重要性，又认识环境改造的可能性。从而提高学生学习化学的积极性。

2、结合化学实验教学，增强学生的环保体验。

化学实验教学不仅可以使学生观察到用语言难以表达清楚的清晰的实验现象，增强直观的感性认识，而且能培养学生观察、描述、分析问题和解决问题的能力。但实验必定会涉及到有害、有毒的物质，从某种意义上讲学校中环境污染主要来源于化学实验。课堂教学过程中要严格规范实验操作，尽可能减小污染。因此，化学实验教学中要力求利用最少的实验药品，获得最佳的实验效果，最大限度的减少废弃物；创新改进实验，减少环境污染。如微型实验；封闭式一体化实验；利用实验―投影放大等多媒体手段实验教学。

（1）微型化学实验具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便于携带等优点。在微小型的仪器中，用尽可能少的试剂来进行实验(一般为常规量的十分之一至千分之一)。微型化学实验不是常规实验的简单微缩，它是在绿色化学理念下对常规实验进行改革和发展的必然结果。尽可能小剂量是微型化学实验的核心，这是化学实验改革和发展的动力之一，是绿色化学理念在化学实验中的具体体现。因此在日常的化学实验教学中，请使用微型实验仪器。

（2）在中学化学教材中，有些实验指明了药品浓度，有些实验没有指明了药品浓度。如果对涉及药品浓度的实验探索和改进，既节约了药品、保证了实验效果，又减少了环境污染。例如指示剂浓度的减少，指示剂酚酞、石蕊等原浓度为0.5％～1.0％，经改进可减少到0.1％～0.25％，也可以相应减少酒精的用量。作为化学实验教师，应具有绿色化学的思想，尽可能地降低实验药品浓度，减少药品的损耗，预防环境污染。

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1.1化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没

化学是一门中心科学，化学与生命、材料等朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（centralscience）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaidscience）而不受重视。

1.2化学正被各种各样的环境污染问题所困扰

化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。

2绿色化学是应对挑战的必然

科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。

2.1绿色化学的概念

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“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，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。

2.2绿色化学的产生及其背景

当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。

2.3绿色化学的核心内容

原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是：

原子利用率=（预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100%

如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。

2.4绿色化学的12项原则和5R原则

为了简述了绿色化学的主要观点，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。

Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。

Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。

Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。

Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。

Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。

Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。

Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。

Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。

Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。

Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。

Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。

Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。

为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：

Ⅰ．减量——Reduction减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。

Ⅱ．重复使用——Reuse重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。

Ⅲ．回收——Recycling回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。

Ⅵ．再生——Regeneration再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。

Ⅴ．拒用——Rejection拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。

3绿色化学的发展前景

3.1反应原料的绿色化即反应原料符合5R原则。

3.2原子经济性反应在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。

3.3高效合成法不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。

3.4.提高反应的选择性———定向合成如不对称合成。

3.5.环境友好催化剂例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。

3.6.物理方法促进化学反应如微波引发和促进DielsAlder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。

3.7.酶促有机化学反应酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。

3.8溶剂化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。

3.9.计算机辅助绿色化学设计和模拟在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。

3.10环境友好产品如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。

绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。</P><P>参考文献

篇8

1.1化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没

化学是一门中心科学，化学与生命、材料等朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（centralscience）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaidscience）而不受重视。

1.2化学正被各种各样的环境污染问题所困扰

化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。

二、绿色化学是应对挑战的必然

科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。

2.1绿色化学的概念

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“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，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。

2.2绿色化学的产生及其背景

当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令，将污染的防止确立为国策，该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。

2.3绿色化学的核心内容

原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是：

原子利用率=（预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100%

如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放，是典型的零排放例子。

2.4绿色化学的12项原则和5R原则

为了简述了绿色化学的主要观点，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。

Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。

Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。

Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。

Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。

Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。

Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。

Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。

Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。

Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。

Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。

Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。

Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。

为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：

Ⅰ．减量——Reduction减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。

Ⅱ．重复使用——Reuse重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。

Ⅲ．回收——Recycling回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。

Ⅵ．再生——Regeneration再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。

Ⅴ．拒用——Rejection拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。

三、绿色化学的发展前景

3.1反应原料的绿色化即反应原料符合5R原则。

3.2原子经济性反应在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。

3.3高效合成法不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。

3.4.提高反应的选择性———定向合成如不对称合成。

3.5.环境友好催化剂例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。

3.6.物理方法促进化学反应如微波引发和促进DielsAlder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。

3.7.酶促有机化学反应酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。

3.8溶剂化学污染不仅来源于原料和产品，而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关，有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。

3.9.计算机辅助绿色化学设计和模拟在化学化工领域，计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑，计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。

3.10环境友好产品如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。

参考文献

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一、前言

化学教学离不开科学实验，化学实验更是化学教学的组成部分。在化学实验中应用绿色实验能够有效控制污染。

二、绿色化学的涵义

1.绿色化学的定义

绿色化学或称环境友好化学，是利用化学的技术与方法来降低或消除化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生，使所设计的化学过程和产品更加环保友好，是一门从源头上阻止污染的化学。

2.绿色化学的核心内容

绿色化学主要从原料安全性、工艺过程节能性、反应原子经济性和产物环境友好性等方面评价一个化学反应的优劣。原子利用率、环境因子和“5R”原则是绿色化学的核心内容。

（1）原子经济性。原子经济性是指充分利用反应物中的各个原子，从而既能充分利用资源又能防止污染。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，环境因子也就小，对环境造成的污染也越少。环境因子则是衡量生产过程对环境的影响程度的参量，是指在一个化学反应过程中，所生成废物质量占目标产物质量的比值。

（2）“5R”原则。就是“减量”（Reduciton），即减少“三废”排放；“循环使用”（Reuse）；“回收”（Recy-cling），实现“省资源、少污染、减成本”的要求；“再生”（Regeneration），即变废为宝；“拒用”（Rejection），指对一些无法替代又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学实验过程中使用。

三、绿色化学实验设计的策略和方法

绿色化学实验方案的构思、设计是一种开放的创造性思维活动，因此其策略和方法也没有固定的模式可以遵循，下面仅仅结合绿色化学实验设计与创新的类型进行探讨。

1.优选实验项目策略

根据实验大纲的要求，充分考虑试剂和产物的毒性以及整个实验过程产生的“三废”对环境的污染，尽量排除或减少对环境污染大、毒性大、危害大、三废处理困难的实验项目，如氰化物、砷化物的实验，溴的制备，苯的硝化还原制备苯胺等，以毒性小的实验代替来完成基本操作训练。尽量选择系列化实验，用前一实验的产物作为后一实验的反应物，在合成实验“苯甲酸和苯甲醇的制备”中，学生合成的产品苯甲酸粗品，可以为基本操作实验“重结晶”之用，精制以后的苯甲酸纯品又为基本操作实验“熔点的测定”之用，这不仅可以大大节省试剂和原料，而且可以通过熔点检查学生做的产品是不是合格，一举而多得。设计绿色化学，尽量选择与环境保护密切相关的实验，如大气中SO2含量的测定，废干电池的综合利用，由废铁屑制FeCl3，水中溶解氧的测定等，既锻炼了学生科学实验的能力，又让学生了解了污染物对环境的危害，培养了学生的环保意识。

2.优选反应物质的策略

化学反应原理是实验设计中的核心要素。化学实验中反应物的优选、操作过程的优化、实验装置的改进都与反应原理密切相关，因此研究反应原理，依据反应原理对实验进行绿色化改进和创新，就是抓住了实验的本质和成败的关键，是化学实验改进和创新的重要策略。例如在乙酸乙酯制备实验中，目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反应多、过程复杂、产品损失多、环境污染严重等不足。对此实验的改进与创新可以从酯化反应的实验原理入手：

由反应原理可知，酯化反应的实质是在路易斯酸催化下，酸和醇反应成酯，温度过高或催化剂氧化性过强时易发生副反应。作为优良的酯化催化剂必须满足在非水介质中酸性要足够强，氧化性要弱，以减少副反应。因此，对这个实验的改进就可依据上述实验原理，选用绿色催化剂，以取代浓硫酸。可分别利用H2SO4、FeCl3、PW12、PW12/SiO2催化合成乙酸乙酯。结果表明，用自制的新型催化剂PW12/SiO2代替硫酸催化酯化，不仅产率高，反应温度低，操作简单，无污染，而且催化剂能重复使用，适应绿色化学发展趋势，取得了良好的实验效果。

3.实验装置改进策略

实验装置是实验的载体，是影响实验的又一个重要因素。一套好的实验装置，不仅能减少实验可能产生的污染又能给人以美的享受，因此对化学实验绿色化改进与创新自然离不开实验装置。实验装置的改进一般有如下策略：

3.1简约化策略（微型实验）。在不影响实验效果的前提下，尽量采用用药少、装置简单或微型的实验装置。微型化学实验具有污染小、节约经费（其试剂用量为常规实验的1/10或1/100）、缩短实验时间（大约为常规实验的40%）的优点，同时降低了水、电资源的消耗。微型化学实验的开设对毒性大、药品贵、耗量大、污染严重、操作复杂的化学实验尤为必要。微型实验除了可以用已经研制成功的井穴板等微型仪器外，还可以把容量瓶、烧瓶、冷凝管等微型化。在微型化带来实验现象不明显时，可以借助现代化教学手段把结果放大。微型化学实验还要努力减少实验对玻璃仪器的依赖性，例如，对有些颜色变化明显的定性实验可以放在点滴板中进行，如指示剂与酸碱作用实验和Fe3+的显色实验等，而有些定性实验可以放在定性滤纸上完成，如检验醛基、MnO4-离子存在等。

3.2设计封闭实验装置策略。封闭的实验装置应包括气体发生、收集装置，气体性质实验装置，尾气的收集、处理装置和导气装置等。对于气体发生装置可以从密闭和控制反应两方面着手。

四、创新实验方式

1.微型处理

即在保证实验现象明显的前提下，对实验进行重新设计与探索，实验药品微量化或实验装置微型化。例如：在研究氯化钡和硫酸钠反应时，应在试管中加硫酸钠，然后用胶头滴管逐滴加入氯化钡溶液（可溶性的钡盐是有毒的），边加边观察实验现象。这样可以减少氯化钡的使用量，防止过量的氯化钡对环境造成的污染。

2.多媒体演示

有些实验成本昂贵、容易造成浪费；有的实验必须采用有毒、有害的试剂，实验时会排放出有毒气体和有毒废液，或容易引起爆炸，对于中学生来说，存在很大的安全隐患，不便于在普通学生实验室中进行。为了让学生对实验原理、过程、现象和结果有直观的感受，又能规避实验风险，可以利用多媒体技术进行模拟演示。事实上，在国内外已有不少学校采用这种方法进行实验教学，效果很好。

五、结束语

综上所述，绿色化学实验设计具有很大的环保性，但是我国基础化学实验绿色化的道路还很漫长，需要我们持之以恒的探索，才能推动我国绿色化学事业的快速发展。

篇10

1 绿色化学的概念与原则

1.1 概念

绿色化学是指基本原则为原子经济性的化学过程和化学反应，即在化学反应中对每个参与反应的原料因子进行充分利用，在获得新物质的同时确保零排放，使资源得到充分利用，且不会造成环境污染问题。同时通过无毒害的催化剂、助剂以及溶剂等，生产出对人体健康、环境保护有积极作用的环境友好型化学产品。绿色化学的核心是通过化学原理使污染在源头上得到消除。绿色化学与环境化学之间存在差异，环境化学作为一门科学，其主要研究对象是污染物，研究内容包括污染物存在形式、分布特点、迁移与运行、对生态环境造成的影响等。绿色化学是从开始阶段就通过化学原理预防污染，这也是其最大特点，所以绿色化学的过程及其终端才能够实现零污染与零排放。绿色化学又被称为环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，针对传统化学中对环境产生破坏的反应，绿色化学将通过新环境友好反应将其取代。

1.2 原则

绿色化学的应用需要遵循一定原则，只有遵循应用原则才能将绿色化学的实际意义充分发挥出来。绿色化学应用原则概括起来主要包括以下内容：第一，从废物产生上进行预防，避免产生之后再进行处理。第二，化学反应应尽量控制能量消耗，以经济条件和生态环境可接受为准。第三，化学反应中尽量避免分离试剂、溶剂等辅物质的应用，若有涉及应选择无毒的辅物质。第四，化学产品的设计不仅要将原功能保持，还应尽量减少毒性或做到无毒。第五，化学反应所涉及的物质应尽量减少毒性甚至做到无毒，避免给人体健康和生态环境造成影响。第六，在最终产物中嵌入、并入所有起始物质是合成方法设计的重中之重。第七，化学产品设计时应将产品本身性质考虑在内，当其功能发挥之后不能在环境中滞留，应降解成为无毒、无害的产物。第八，针对衍生中一些不必要的过程应尽量避免，如临时修改化学过程、物理过程等。第九，尽量选择具备高选择性的催化剂，而非依靠反应物配料比的提高。第十，如果经济条件和技术条件允许应使用可再生原材料。第十一，深入研究并开发绿色化学的分析方法，使其实现现场监控和实时监控，避免有害物质产生。第十二，化学过程中涉及的物质应尽量避免着火、爆炸等危险事件的存在。

2 绿色化学的研究内容和方向

2.1 研究内容

通常情况下，化学反应容易受以下几方面因素影响：第一，起始物或原料性质。第二，合成路线或试剂特点。第三，反应条件。第四，目标分子或产物性质。这一系列因素之间存在着密切联系，在一定条件下可产生关联，所以这些方面也是绿色化学的主要研究内容。

绿色化学研究内容的重点在于：第一，重新设计化合物，保证人体健康和生态环境，这也是研究绿色化学的重要内容。第二，探索更安全、更新、更利于环境友好的生产工艺与合成路线，这部分内容的研究可以从起始化合物以及原料的变换、新试剂引入上着手。第三，不断改善并突破化学反应条件，使其对人体健康和生态环境的危害降低，废弃物排放减少。绿色化学追求更安全的理念，不仅体现在人体健康方面，还体现在整个生命周期影响下的动物、植物等方面。在考虑直接影响的同时，不能忽视代谢物毒性等间接影响。

2.2 研究方向

绿色化学以原料、溶剂、化学反应、催化剂、产品为中心展开研究，主要包括以下方面：第一，对绿色反应进行开发，使原子利用率得到提升。第二，选用无毒害原料。第三，在催化剂选择上应注意无毒害。第四，在溶剂选择上应注意其无毒、无害。第五，发展绿色工艺技术。第六，开发绿色产品。

3 绿色化学教育实施的方法和意义

3.1 实施方法

首先，通过化学知识渗透绿色化学意识。绿色化学的相关教育是中学化学教育工作的重点内容。由于中学化学课程中包括了化工生产相关知识，这是渗透绿色化学意识的素材，在传授知识过程中可通过实例讲解、对比的方式逐渐渗透给学生，使学生建立绿色化学意识。例如：可通过三个途径固定氮：一是人工化学固定；二是苜蓿与豆科植物根部瘤菌固定；三是闪电固定。其中人工化学固定的方式工艺复杂且能源消耗较高，生产过程会影响环境。而植物根部瘤菌固定的方式不仅不会造成能源消耗，还不需要机械设备等，同时不会污染环境，此种固定氮的方法体现了绿色化学。其次，通过化学实验渗透绿色化学意识。在绿色化学应用原则中要求化学过程中涉及的物质应尽量避免着火、爆炸等危险事件的存在。这可以在化学实验中得到体现，进而引起学生思考。例如：在化学实验中，药品取用应定量化，部分药品的取用需要通过微型化操作或取最小量；在氢气、乙烯、甲烷等物质点燃之前应先检验其纯度；在银氨溶液配置过程中，应做到随配随用，不能长时间放置等；稀释浓硫酸过程中应谨防其爆沸等。最后，通过社会实践活动中渗透绿色化学意识。化学教育除具备知识性特点之外，还具备社会性、开放性特点，因此可由学校组织，带领学生进入造纸厂进行参观，对其污水排放给环境带来的影响进行深入了解，让学生在参观过程中亲身体验到绿色化学的重要意义，丰富学生感受，增强学生意识。

3.2 实施意义

篇11

化学学科思想是人们在认识、学习和应用化学解决问题的过程中形成的思维方式和思想意识，是对化学的本质、特征和学科价值的认识，也是工业技术的一大挑战。本文拟浅析以下三种常见的学科思想在化学教学中的应用。

 

一、守恒的思想方法：

 

守恒思想是任何变化或相互作用过程中永恒的主题，它为我们利用“质量守恒、能量守恒”等诸多关系解决化学学习中一系列问题带来了便利，学生若能在学习过程中掌握并合理的应用守恒关系，则能避繁就简，事半功倍[1]。

 

中学化学的化学基本定律之一是质量守恒定律，即化学反应只是原子的重新排列组合， 而元素的种类和原子的数目均未改变。按照这一定律的基本思想，我们推出了一系列的守恒关系：

 

1.能量守恒。能量本身既不能创生，也不能消失，只是从一种形式转化为另一种形式，这一守恒在热化学方程式中应用最为广泛，根据此守恒还可以利用盖斯定律对无法直接测定的能量进行计算。

 

2.电子守恒。在氧化还原反应过程中，有的微粒失(偏离)电子，有的微粒得(偏向)电子，从而有了电子的转移。利用这一守恒，可以解决诸如确定分子式或计算转移电子数等问题。

 

3.电荷守恒。在溶液中，各离子浓度可能不同，每个离子所带电荷也可能不同，但是同一溶液中，所有阳离子所带正电荷总量等于所有阴离子所带负电荷总量，根据这一守恒可以解决诸如离子浓度的计算或离子浓度大小比较等问题。

 

4.物料守恒。“任一化学反应前后原子种类和数量分别保持不变”，物料守恒通常应用于溶液中，溶液中某一组分的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。物料守恒与电荷守恒相结合可以得出质子守恒，在解决溶液中的各类离子浓度问题时，这三大守恒相结合，可以起到事半功倍，化繁为简的效果。

 

二、动态平衡的思想方法

 

动态平衡的一般原理是：在某一体系中当两种相对立的变化同时以相同的速率进行时，该混和体系中各成份的浓度、百分含量保持不变时，此体系就达到平衡状态。比如：化学平衡中，当V正=V逆≠0时，即达到平衡状态;电离平衡中，当V电离=V结合≠0时，即达到平衡状态等。

 

在温度一定时，各种平衡的常数保持不变，如果改变影响平衡体系的一个条件，如浓度、温度、压强等，使V正≠V逆，则平衡必定向减弱这种改变的方向移动，这个原理称为勒沙特列原理，该原理适用于化学中的一切平衡，如化学平衡、电离平衡、水解平衡等，比如升高温度，上述四种平衡均会向吸热方向移动。事实上，勒沙特列原理是哲学中对立统一思想在动态平衡体系中的真实反映，是自然辩证法在自然科学领域的具体化，可广泛应用于宇宙间的一切平衡体系。不管是化学、物理学、生物学还是社会学，无一不遵从“泛化的勒沙特列原理”——承受外加限制条件的系统具有反抗外加限制条件改变的能力。

 

三、绿色化学的思想方法

 

“绿色化学”最早由美国化学会(ACS)提出，其核心是可简单概括为：①杜绝污染源 ②原子经济性。

 

如何面对绿色化学新概念、新思想、新要求，把绿色化学教育贯穿于中学化学教学的全过程之中，是一个新的研究课题。现结合自己的教学体会，就此问题进行粗浅的探讨：

 

1.注重思想引导，树立绿色化学的思想。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，使他们树立起预防污染、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。

 

2.绿色化学对化工生产、化学实验提出的新要求，将对学生进行创造性教育起到积极的作用。首先，“减量、减废”的实验要求，可促使学生对传统化学实验进行改革，培养学生的创造能力;其次，“省资源、零污染”的化工生产要求，可鼓励学生对化学课本中的化工生产工艺流程进行质疑，培养学生的创造性思维。例： (1)开发绿色实验。如实验室用H2O2分解制O2代替KClO3分解法，实现了原料和反应过程的绿色化。

 

(2)防止实验过程中尾气、废物等环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等。

 

(3)对于危险或反映条件苛刻，污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法[3]。

篇12

绿色化学又被称之为环境无害化学、清洁化学以及环境友好化学，即利用化学中的技术和方法去减少或清除对人类健康和生态环境造成影响的有害原料、副产品、催化剂、产物、溶剂与试剂等，其最主要的目标还是在以后的生产、生活中不再使用那些有毒、有害物质，不再产生废物和处理废物。绿色化学是一门从源头上阻止污染的学科，同时也是更深次意义上的科学化学。从“绿色化学”的含义中不难发现，它的诞生秉承了人类可持续发展战略思量的重大责任。

2绿色化学坚持的发展思路和基本模式

2.1绿色化学追求的是高校的目标

高校的核心就是尽可能的采用最少原料，制造出更多的产成品；在最大程度上减少废物排放量，不断提高转换率。我国在对污染物制定排放标准时，主要是通过假设的形式，假设是每个工业行业都以生产高效操作为前提。

2.2开放“原子经济性”的反应

“原子经济性”反应是一种近似理想的反应，是利用原子经济性反应将原子分子中的原子完全转换为产物，从而达到污染物“零排放”的目标。从现在各个大型化工工业来看，尤其是在制造生产有机原料的过程中，有很大一部分已经开始使用原子经济性反应，比如丙烯、乙烯的聚合等。还有一部分有机原料的生产制造所使用的是一步原子经济性反应，比如生产制造环氧乙烷。

2.3积极使用无害、五毒溶剂

所有在化学生产制造过程中产生的污染问题，其污染源不但是通过原材料和产品所引起的，并且还源于在生产制造过程中所使用的物质，在反应制造过程中所使用的溶剂和介质是最常见的。当前在工业生产制造过程中使用最为广泛的就是溶剂，可是很多的溶剂都是具有挥发性的有机化合物，在使用过程中会形成地面臭氧、污染水源。因此，要积极使用无害、无毒的溶剂替代有毒、有害的溶剂，这些都是实现绿色化学所要研究的重点内容。目前在化学中重点要研究开发的主题就是超临界流体，其别值得关注的是超临界流体内的CO2，其优点是成本低、无毒、无害，还没有可燃性。

2.4加强回收和重复使用材料

回收所遵循的理念基础是节约降低资源，而重复利用材料则是体现降低成本。这两者都是以实现资源节约型为目的的，进而能够在最大程度上降低工业企业的实际经营成本。针对自然环境在短时间内难以回收或无法回收的各种材料，应采取重复利用材料的方式；而对于高度污染的化学制品，比如众所周知的电池材料，应尽可能的加以利用回收。提倡回收和重复利用材料的意识也是实现绿色化学的关键途径。

3高校化学教学中绿色化学教育的探索与应用

3.1使用绿色化学改革教材

我国应在目前的化学教材中增添多个国家在绿色化学领域的应用和探究成果，以及关于绿色化学的理论知识。从学生的角度出发，教师应和学生之间关于绿色化学知识进行讨论和交流，加强这类学科知识的理解是非常有必要的；从教师的角度出发，应积极引导学生关注与绿色化学有关的理论知识。

3.2在课堂中融入“绿色化学”教育

在实际的教学过程中，教师要帮助学生树立绿色环保节能意识，在教学过程中教师要起到带头作用，以自身为楷模，树立绿色环保和节能的意识。应尽可能的翻阅关于绿色环保类的文章和书籍等，将“绿色化学”融入到课堂教学中，改革传统的教学方式和教学思维，重点强调部分化学物质排放所造成的危害，而不只是单纯的教导学生认识其功能和具体效用。与此同时，在平时教师还应当多多关注关于“绿色化学”方面的研究和发展，尽可能的在教学课堂中将“绿色化学”的发展过程及动向传递给学生。

3.3灵活补充教材知识

教学教材在一段时期内是固定不變的，可是科学技术的发展确实日新月异的，在科学技术的发展过程中，面对日益变动的“绿色化学”知识，相对那些固定不变的教材，在教学过程中教师应灵活的补充教材知识，促使学生对“绿色化学”知识有个完整的形成过程。而不是简单的掌握过时和滞后的信息。特别值得注意的是在有机化学知识方面，很多有机物质在一定程度上都对环境造成了污染和破坏，这些都需要在教学过程中做重点强调，对这些有机物质能够利用生物科学技术，利用微生物做成催化剂将其合成需要的化学制剂，从而降低废物排放等。

参考文献：

[1]谷春秀，王子君，李颖，张童，柳成，马艾琦.微型实验与绿色化学教育——在化学类实验教学中实施环境教育的途径和方法[J].中国现代教育装备，2014（03）：27-29.

[2]实验技术与管理（月刊）2014年（第31卷，总第208—219期）总目次[J].实验技术与管理，2014（12）：1-18.

[3]孙国峰，熊俊如.地方本科院校化学专业人才培养方案现状与改革探索——以乐山师范学院为例[J].乐山师范学院学报，2014（12）：14-19.

[4]卢永仲，张振，黄名正，吴琴，王涛，邹树良.基于CDIO工程教育理念的制药工程专业《有机化学》翻转课堂教学实践研究[J].广东化工，2015（10）：221-222.

篇13

针对新课改提出的“绿色化学”理念及对教师提出的绿色化学教学的要求，本文从以下几个方面论述如何开展绿色化学的教学实践。

一.绿色化学以及开展绿色化学教学的重要意义

1.绿色化学的概念

绿色化学又称“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”，是指能够保护环境的化学。绿色化学最大的特点是：从始端开始就采取预防手段，到过程再到终端均为零排放、零污染。

2.开展绿色化学教学的重要意义

绿色化学的核心内涵在于从化学反应的始端就开始控制有害物质的生成和排放，主动预防，从源头上杜绝污染，达到高产出、零污染的目的。初中化学作为化学这一学科的基础阶段，在其教学过程中，利用绿色化学的指导思想及一些研究成果来辅助教学，对增强课堂趣味性、提高教学质量、帮助学生树立绿色化学理念、增强环保意识、培养社会责任感等方面都具有重要的意义。

二、树立绿色化学教学理念

1.教师自身知识体系及思想观念的更新

作为整个教学过程的引导者，教师应首先树立起绿色化学理念，及时更新自身知识结构，不断重新认识化学科学，对绿色化学进行深入研究和探讨，并始终将绿色化学理念贯彻到教学过程中，加深学生对化学科学的认识和理解。

2.传递绿色化学理念，增强环境保护意识

鼓励学生积极主动接受新知识、新理念，将日常生活中的化学现象与绿色化学结合起来思考，不但能起到加深印象、提高教学效果的作用，还能增强学生的环保意识，从而培养其社会责任感。

三、进行绿色化学的教学实践

1.教材资源的整合利用

翻开初中化学教材，我们发现，很多章节的知识，都渗透着绿色化学的理念，若能加以深度挖掘、整合利用，必能产生良好的教学效果。

（1）在讲解某些知识点时，结合日常生活中的化学现象。例如在讲解第一章《开启化学之门》时，可介绍给学生的知识有：水的净化，水污染源及其防治措施；酸雨的形成及防治，酸性土壤改良；锈迹斑斑的钢铁，如何进行防锈处理及除锈方法；贴近大家生活的甲醛污染（居室、衣物等）及白色污染（各种难于降解的塑料垃圾）。第四章《燃烧与燃料》中，可结合日常所见的各种燃烧现象来讲解燃烧带来的环境污染及其防治措施和能源的合理开发利用等等。

（2）在讲解物质的制取反应时，鼓励学生积极探讨各种问题。例如二氧化硫的制取过程，可提一些问题供学生探讨，如制取二氧化硫的方案有哪些？各有何利弊？制取结束后，尾气如何处理？从而引出“酸雨”这个环境污染现象，使学生意识到控制污染源才是治理环境污染的根本所在。

2.在实验中体会绿色化学

实验是化学教学的重要手段，也是学好化学这门课的一种途径，但实验过程中产生的各种废水、废气、废渣在实验室里也形成了一个小污染源。我们应该重视减少实验室“三废”的产生及无害化处理，将实验“三废”的危害降到最低。教师要以身作则，做好表率，潜移默化地影响学生，不但可以培养学生良好的实验习惯，也可使学生能亲身体验治理环境污染的乐趣。

（1）良好实验习惯的培养。一是各种药品的保存和取用应进行规范化管理并严格执行，确保药品不会对实验室及周边环境造成影响，养成良好的环保意识；二是严格遵守实验操作规则和安全要求，每个实验均做到目的明确、仪器选择合理、药品取用适量，实验桌上的物品一定要远离火源，避免意外，剩余药品不随意丢弃或带出实验室，应按规定进行回收处理。

（2）改进实验方案。在实验过程中应融入“绿色化学”思想，在药品用量、实验装置、实验取材上积极改进，使实验过程绿色化。一是严格控制药品用量：教师要在课前就计算好实验药品用量，并要求学生在实验过程中严格控制；二是改进实验装置：包括通风设备、密闭装置等；三是尽量选用安全、无毒、无害的材料进行实验：包括试剂、催化剂，化学反应尽量选转化率高、试剂利用率高的实验，反应产物也尽量保证无毒无危害。

（3）使用微型化学实验：对常用仪器进行微缩，限制常用试剂，做演示实验时可借助实物投影仪将反应所产生的现象放大，以便观察。

（4）计算机模拟化学实验：可借助计算机模拟微观化学实验、错误实验的危害、人和环境影响较大的实验等。

3.在习题中体现绿色化学理念

通过做习题，帮助学生掌握、巩固课堂知识，在习题中注入绿色化学的理念，能使抽象的知识具体化，使学生易于理解，学以致用，体会绿色化学的重要性。

4.在综合实践中进行绿色化学教育

综合实践活动强调学生通过实践积极探索和创新，应以学生所掌握的绿色化学的基础知识来指导实践，利用各种社会资源拓宽学习空间，培养其社会责任感。

参考文献：

1.翟利军.论初中化学绿色实验的探索与实践[J].现代阅读，2012。