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浅析我国绿色化学化工前景及对策的论文题目绿色化学化工的发展方向篇一
化学化作为人类社会发展的重要基础,在经济建设占有举足轻重的地位,人类社会要可持续发展,就必须走化学化工走绿色发展之路。未来十年间,正是我国迈向“卓越工程师教育培养计划”的关键一步。加速绿色化学化工的发展,为我国走可持续发展和创新型发展之路打下扎实的基础。
当今世界,在面临着资源、环境、能源等一系列挑战的形势下,“可持续发展”这一概念已经在全球范围内达成一致:既要满足当前生存发展需求,又不能损害后代人满足其发展的需要。基于此,“绿色新政”成为了新一轮发展思潮,世界各大经济体都将发展绿色经济作为发展引擎,大力推行新型经济发展模式,抢占经济发展制高点。在这种时代背景下,绿色化学化工的发展也势在必行。
一、绿色化工概念及其实现途径
(一)绿色化学化工的定义。传统的化学化工已经给环境带来了巨大的伤害,并威胁着人类的生存与发展,绿色化学化工致力于从源头上消除污染,并得到了全世界范围的积极回应。绿色化工化学是一场人类意识的革命,也是化学化工的一场质的飞跃,必将造福子孙后代。
绿色化学化工指的是:为减少与消除有害物质对人类健康与环境的威胁所作的化学研究过程与产品设计、开发及生产。绿色化学化工是一个新型婴儿化学化工,它具有非常巨大的需求和发展潜力,是国际化学化工的前沿阵地。
(二)绿色化学化工的实现途径。绿色化学化工的实现主要围绕着原料、化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化来展开的。其核心是从源头上防止污染,这是队传统化学化工的挑战和革命。
(1)强化绿色化化工学意识。绿色化学化工根本区别于传统“三废”办法来治理污染,它要求设计研究者用“预防污染”的思维模式去进行化学化工实验和产品发开,这就需要将绿色化学化工思想贯穿始终,使化学化工的每一个环节与环境无害,在最大限度上追求“院子经济性”。
(2)保证原料无毒无害。传统化学化工研究生产过程中经常会采用到一些有害人体健康、有损环境安全的`原材料,如:苯类、醛类、剧毒光气等原来和中间体,这些都不符合绿色化学化工的要求。化学研究和化工生产过程中,应当采用无毒无害的原料。
(3)利用好 “原子经济”反应路线。我们应当充分的利用原材料分子中的每一个原子,以不产生副产物和废弃物为目标,真正做到零排放。这对资源节约和环境保护有着双重意义。
(4)注重催化剂和溶剂的选择。我们应当选择新型、高效、无污染、可回收的催化剂来提高反应的选择性并避免生成副产品,提高原子的利用率,减少环境的污染;同时也应当大力开发无溶剂反应和水介质体系,着力开发超临界流体介质。
(5)充分利用可再生资源。应积极研究开发传统的煤、石油等不可再生工业原料的替代品,如:淀粉、沼气、糖类等,以此取代传统化学化工原材料,既可以节约资源,又可以保护环境,一举两得。
(6)开发和生产绿色化产品。把采用新型原料、新型工艺、新型配方,生产出对人身体无损,对环境无害的新型绿色化学化工产品作为终极目标,使产品既有合理的使用功能和寿命,又易于回收、再生、降解。如新型制冷剂的开发,解决臭氧破坏的问题。
二、我国绿色化学化工面临的形式
(一)我国面临严峻的资源、环境、能源挑战。众多周知,我国既是总量上的资源大国,又是人均意义上的资源穷国。我国占世界人口总量的21%,国土面积却只有7.1%,耕地和水资源也仅仅占世界总量的7%左右,石油、煤的储量也相对不足。这些资源、环境、能源的严峻形势成我我国发展绿色化学化工所必须面对的一项巨大挑战,这也要求我国必须尽快走上绿色化学化工之路。
(二)我国化学化工同时面临进入wto的竞争。绿色化学化工科学技术作为新型产业发展的支持与基础,也需要高端技术和智能化设备的技术支持。只有在关键技术上抢占前沿,取得突破,才能保证中国化学化工产业的安全与发展。
(三)紧抓绿色化学化工这一契机。面对着国际范围内绿色化学化工发展潮流,我们应当仅仅抓住机遇,深入贯彻落实“发展纲要”,以发展绿色化学化工创新建设能力为目标,开拓绿色化学 化工自主创新体系,向世界先进水平看齐,学以致用。
三、我国绿色化学化产业工发展对策
(一)注重绿色化学化工人才培养。绿色化学化工产业是高新产业,需要足够的智力支持,这就必需要大力培养绿色化学化工专业人才。首先要贯彻落实我国教育纲要,不断实现教育现代化,建立学习型社会,以培养出高素质、专业化的创新型人才为目标。同时,工科大学作为工程师的摇篮,具有非常重要的历史使命,因此,高校应创新人才培养体质,深入改革办学体制和教育管理办法,建立现代化教育制度,充分发挥高校在国家创新体系中的重要作用。对于化学化工类专业人才的培养,应当格外注意紧紧跟随国际先进工程教育发展的步伐,不断完善、更新教学内容,建设与国际接轨的绿色化学化工特色专业。
(二)发挥政府职能,加大扶持力度。绿色化学化工作为新型高科技产业,其研发必然需要大量的经费支持,这就需要政府充分发挥其职能,给予绿色化学化工以强大的支持。应纳入预算,加大财政专项拨款,从税收和银行信贷等政策入手,保证足够的资金来支持具有创新能力的化学化工科学研究和产品研发。同时应当完善法律法规,利用好国际法律法规,加强对自主核心技术的保护和核心知识产权的保护。
(三)建立完善的产业体系。绿色化学化工的终极目标在于实际的应用,是经过化学研究和产品设计开发,最终走向生产的过程,是将先进技术转化为生产力的手段,是改变我国发展模式的具体举措。目前我国新型绿色化学化工产业体系尚不健全,许多好的技术、好的产品还受到产业体系的约束,不能最大限度的得以生产和推广,因此只有建立完善的产业体系,形成流畅的研发、生产、推广一条线,才能最大限度的发挥绿色化学化工在我国社会经济发展中的作用。
浅析我国绿色化学化工前景及对策的论文题目绿色化学化工的发展方向篇二
[摘要]绿色化学是现代化学发展的必然趋势,是可持续发展理念的重要内容,高校是培养未来化学工程师的摇篮,在高校开展绿色化学教育具有十分重要的意义。
[关键词]绿色化学;化学教育;意义
绿色化学又称为清洁化学,是由美国化学会提出来的一个新概念,绿色化学经过20多年的发展,世界上很多国家已把“绿色化学”作为新世纪化学进展的主要方向之一,成为化学相关学科的一个重要思想,得到全世界广泛的响应。绿色化学的核心是利用化学反应的原理从反应的源头上减少和消除化学化工生产对环境的污染和人类健康的不利影响,从传统的“末端治理”变成“源头预防”,并且使反应物的原子全部转化为期望的目标产物,因此绿色化学不仅是通过防止污染物的生成来保护环境的一种方法,也是增加效率和降低生产成本的一种方法。如今绿色化学的理念已经被国际化学界所认同,并在实际的合成路线开发、生产工艺设计、生产技术改进等方面按照绿色化学提出的12条原则对化工产品进行设计、研究、开发,这必将对生态环境的改善和人们的生活质量的提高产生深远的影响[1]。
1、绿色化学在高校教育中的重要性
随着我国高校教育改革的不断深入与发展,高等教育的人才培养目标已不再是培养单纯的专业技术人才,而是培养具有高度的社会责任感和具有综合专业素质的人才,以适应时代和社会发展的需要。绿色化学作为可持续发展理念的重要组成部分是当代大学生应当具备的基本专业素养[2]。化学学科的改革必然要带动化学教育内容的改革,新的化学教育内容应该不断融入化学学科的新知识、新进展,而绿色化学就是在可持续发展背景下诞生的新学科,绿色化学理念与传统化学生产中的只考虑生产效率而不考虑生产过程中或生产后对环境的污染或者是先污染再治理的理念有本质上的不同,随着绿色化学的发展,绿色化学已变成了一种防止环境污染的生产实践,即在设计化学产品和过程中使其对人类健康和生态环境影响最小,最大程度上节约资源、减少污染,可以说绿色化学是更无害、更便宜、更智慧的化学,将来必定会在社会发展中发挥更大的作用[3]。因此在高校化学教学中加强绿色化学教育是化学学科改革的必然发展趋势,特别是在化学由传统化学转为绿色化学的今天,培养学生的绿色化学思想,能使学生更好的理解绿色化学的原理、方法和合成技术,让绿色化学理念深入思想,不断增强学生环境保护的意识以及社会责任感,已成为高校化学类学科人才培养的目标和方向之一[4]。
2、绿色化学在高校化学教育中的实施
1995年底,清华大学化学系宋心琦等人在《大学化学》上发表文章,介绍“绿色化学工艺”,最早提出应加强绿色化学的教育[5],中国科学技术大学率先为学生开设选修课“绿色化学”,20xx年四川大学设立绿色化学专业博士点,开始了绿色化学专业硕士、博士研究生的培养,此外,一些院校也纷纷成立了绿色化学研究机构,如中国科学技术大学绿色科技研究与开发中心、四川大学绿色化学与技术研究中心等等,但是,仍有不少院校并未完全意识到在高校对化学类学生开设绿色化学课程的重要性,甚至有些化学教育工作者自身都没有绿色化学意识,因此要想更好的将绿色化学内容融入到高校化学课堂教学活动中,就必须首先加强对化学教育工作者绿色化学理念的培养,使其充分认识到绿色化学的重要性,并牢固树立可持续发展的教育观念,其次绿色化学是一门综合性学科,要求化学教育工作者必须具有扎实的化学理论知识,因此要加强化学教育工作者对相关绿色化学知识的学习,查阅相关绿色化学的文献、书籍,并通过网络平台掌握更前沿的绿色化学知识,了解最新的合成路线,化学教育工作者只有不断的提高、增加自身的化学知识素养,才能在课堂教学中,适当地介绍与教学内容相关的绿色化学知识,才能在有限的课堂教学活动中对学生进行绿色化学教育,加深学生对绿色化学重要性的认识。
3、化学实验的绿色化
众所周知,化学是一门以实验为基础的学科,学生在实验的过程中将理论知识与实践结合起来,不仅能提高动手能力,也能加深对理论知识的理解与掌握,虽然高校的化学实验相对化工生产对环境和人体危害较小,但在实验过程中产生的废气、废料、废液,还有对原材料的浪费也是不容忽视的问题,特别是化学类学生作为将来的化学工程师更应该提高绿色化学认识,所以作为化学实验教师就应该思考如何将绿色化学理念融入实验中,在实验课程中加入绿色化学元素,加深学生对绿色化学的体验,比如在实验前让学生去思考如何在实验中选择安全有效的反应途径;如何寻求安全有效的反应原料;如何选择无毒无害或不使用溶剂;如何提高反应的效率,使原子利用率最大化;如何减少化学反应过程中产生的废气、废料、废液;如何使反应条件安全有效等,因此在化学实验教学中融入绿色化学的教育思想可提高学生在实验中的积极主动性和创新思维能力。
4、结语
绿色化学由开始的思想萌芽到最后将其变成了生产实践,目前绿色化学正在为资源的有效利用、环境污染问题的解决和可持续发展等发挥着越来越重要的作用,高校作为培养未来化学工程师的摇篮,在高校化学教育中开展绿色化学教育具有十分重要的意义,首先通过绿色化学教育让绿色化学理念在学生的头脑中生根发芽,让学生牢固的树立绿色化学意识,为其在以后的工作、生活中打下良好的绿色化学思想基础[6]。其次随着社会的发展,环境污染问题已经发展为关乎人类生存的关键问题,由此可见,将绿色化学理念融入到高校教学内容中,有助于提高学生对环境污染的重视和环保意识的增强[7],激发学生对绿色化学知识的学习兴趣和对绿色化学实验的创新能力。由于绿色化学反应具有产率更高,合成步骤更少,产品性能更好的优势,在高校加强绿色化学教育对提高学生毕业后对市场经济的适应能力,进而提高社会生产效益具有一定积极作用[8]。
浅析我国绿色化学化工前景及对策的论文题目绿色化学化工的发展方向篇三
绿色化学又称环境无害化学或洁净化学, 与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除化学工业对环境的污染, 其理想是采用“原子经济反应”, 即原料中的每一原子都转化成产品, 不生成或很少生成副产品或废物, 提高化学反应的选择性, 实现或接近废物“零排放”的过程;同时也不采用有毒、有害的原料、催化剂和溶剂等, 并生产环境友好的产品[1]。基于原子经济性的概念, , 绿色化学的先行者-耶鲁大学绿色化学和绿色工程中心主管paul s提出绿色化工的12原则, 内涵体现在以下5个方面:“减量”、“重复使用”、“回收”、“再生”、“拒用”。绿色化学是化学化工发展的新阶段, 它利用近代科学和技术的巨大进展和最新成就, 在继续生产人类社会所需要的大量新物质、新产品的同时, 又满足在生产过程中充分利用原料并确保生产出的物质不污染环境。
化工工艺学是在化学、物理和其他科学成就的基础上, 研究综合利用各种原料生产化工产品的原理、方法、流程和设备的一门学科, 目的是创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。化工工艺学一般包括原料的选择和预处理, 生产方法的选择和方法原理, 设备的选择, 催化剂的选择和使用, 流程组织, 生产控制, 产品规格和副产物的分离与利用, 能量的回收和利用, 以及安全和环境保护措施。因此, 在化工工艺学的教学过程中, 结合绿色化学的研究成果和技术, 向学生渗透绿色化学的理念, 对于促进我国社会和经济的可持续发展具有重要的现实意义。
1 绿色化学与合成氨工业
氨是化学工业中生产量最大的产品之一, 合成氨主要用来生产氮肥, 现代化学工业中, 氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。合成氨生产包括原料气制取、原料气净化和氨的合成3个基本生产过程。合成氨生产工艺复杂、技术密集, 消耗大量能源, 在教学过程中结合绿色化学的新技术, 可以开拓学生视野, 树立绿色化学理念。
1.1 煤为原料制合成气的新技术
我国是世界上最大的以煤为原料的合成氨产地, 煤气化法是我国合成氨的主要制气方法, 也是未来替代天然气和石油资源所必须采用的制气方法。煤转化为煤气之后, 通过成熟的气体净化技术处理, 对环境污染可降低到最低限度, 煤气化联合循环发电就是一种高效低污染的发电新技术。
整体煤气化联合循环 (igcc-integrated gas-ification combined cycle) 发电系统, 是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。采用煤作为燃料, 通过气化炉将煤转化为煤气, 经过除尘、脱硫等净化工艺, 使之成为洁净的煤气供给燃气轮机做功, 燃气轮机排出余热和煤气化显热, 回收热量, 经余热锅炉加热给水产生过热蒸汽带动蒸汽轮机发电, 从而实现煤气化燃气蒸汽联合循环发电过程。该系统具有以下特点:燃料的适应性广, 供电效率高、环保性能好、耗水量少、效率高等。此外, 正在开发研究的煤炭地下气化技术 (ucg, underground coal gasification) 具有周期短、成本低、污染少、能耗低以及安全性高等特点[2,3]。
1.2 合成氨催化剂的进展
传统的氨合成采用铁系催化剂, 需要在较高的温度和压力下使用, 能耗巨大。因此, 对现有催化剂进行改进, 可以起到降低能耗、提高综合效益的作用。目前研究开发的氨合成钌基催化剂, 由于在低温低压的条件下具有较高的活性, 具有节约能源、提高单程产率等优点, 被誉为第二代氨合成催化剂。此外, 还研究了活性更高的钡-钌催化剂、金属氮化物催化剂等。
2 传统的生产方法与原子经济性反应方法的.比较
化工产品的生产有传统的生产方法, 有的还有符合原子经济性的绿色生产方法。在化工工艺学的教学过程中, 结合教材内容举出具体实例, 把传统生产方法和原子经济性反应作比较, 可以加深学生对原子经济性概念的理解。
环氧乙烷的生产方法有氯醇法和乙烯环氧化法。氯醇法要以危险的氯气为原料, 副产物较多, 产品中甲醛含量较高, 限制了产品用途, 而且易造成设备腐蚀, 排出大量氯化钙废水, 造成环境污染。乙烯环氧化法是以乙烯和氧气在适当载体银催化剂表面反应生成环氧乙烷, 该方法制得的环氧乙烷纯度和收率都很高, 原子利用率高, 反应的原子经济性大大提高, 且无腐蚀性, 无大量废料排放。
过氧化氢是一种理想的氧化剂, 过氧化氢的氧含量比有机过氧化物高得多, 发生氧化反应后产物为水, 氧化过程无污染物。过氧化氢广泛用于化学工业和环保行业, 尤其在有机合成中作为绿色化学试剂的应用越来越普遍。环氧丙烷的生产方法有氯醇法、共氧化法和过氧化氢直接氧化法。共氧化法工艺流程长, 总投资高, 联产品量大。过氧化氢直接氧化法工艺流程简单, 产品收率高, 基本无污染, 属于环保友好的清洁生产系统。
环己酮肟的传统生产方法是环己酮-羟胺工艺。该方法分为两步, 第一步是羟胺硫酸盐的制备, 第二步是环己酮的肟化, 环己酮与羟胺硫酸盐反应, 同时加入氨水中和游离出来的硫酸, 得到环己酮肟的同时, 副产硫酸铵。该工艺氨水和硫酸消耗量大, 能耗高, 设备腐蚀严重, 三废排放量大。环己酮肟的绿色生产方法是在钛硅分子筛催化作用下, 环己酮、氨水和过氧化氢发生氨氧化反应直接制备环己酮肟, 该工艺缩短了工艺流程, 投资少, 能耗少。
3 结语
绿色化学与化工是21世纪化学工业可持续发展的科学基础, 也是我国化学科学与工程发展的必然要求。教师在化工工艺学的教学过程中应当有意识地向学生渗透绿色化学的理念, 帮助学生比较和分析教材中涉及的绿色化学工艺以及节能减排的具体措施, 了解一些新工艺、新方法的应用, 开发学生思维, 推动绿色化学工业的发展。
参考文献
浅析我国绿色化学化工前景及对策的论文题目绿色化学化工的发展方向篇四
“绿色化学”是顺应“美丽中国”主题的学科发展方向,也是促进化学学科得以可持续发展的重要抓手.当下化学界对“绿色化学理念”的研究方兴未艾,笔者作为一名奋斗在教学一线的髙中化学教师,也在思索着如何将绿色理念融人到高中化学实验教学中来,培养学生的健康、绿色的化学意识和实验能力,引领着化学教学朝着更为绿色、环保、节能的方向发展,本文就该话题谈几点笔者的看法,望能有助于课堂教学实践。
一、严格规范实验操作
化学实验通常都具有一定的危险性,因此,实验的过程中操作应该非常严谨、科学,操作务必规范,那么,不规范的操作与“绿色理念”有怎样的冲突呢?实践经验表明,任何一个实验过程中的微小差错,都有可能造成不良的后果,轻则造成实验污染程度的加大,重则会导致安全事故.所以,严格规范实验操作是有序开展绿色化学实验的前提。
严格规范实验操作如何落到实处呢?
笔者认为我们教师应该注重学生最基础的实验操作技能的培养,这不仅仅是口头上的强调与疏导,必须落实到实验每一个环节的操作中去,只有严格规范实验操作才能尽可能地减少安全事故的发生,有效减少污染物的排放,同时还能节约不必要的实验耗费。
例如,我们在学生开始实验之前,应该要求学生认真地检查制备气体装置的密闭性是否符合要求,只有在确保合格的情况下才能进行实验,如此做法可以有效避免在实验操作的过程中,气体由泄漏造成的环境污染,也保证了实验的安全性,有效避免化学实验对学生人体的危害;在实验的过程中,有时需要闻气体,这个时候,应该提醒学生正确的操作方式,同时要求学生切忌太用力去吸气;实验选择容器的时候,引导学生观察教材中的装置图,思考为什么不能选择敞口容器的原因,继而帮助学生树立绿色实验的意识。
二、基于绿色理念优选反应物
高中化学实验,几乎所有的化学反应发生的过程中都会有一些污染环境的物质生成,为了有效突破教学重点、难点,有时不可避免造成污染时怎么办?笔者认为,这个时候,我们教师应该对化学反应进行分析,思考有没有对环境污染更小的反应替代物,采取“两害取其轻”的方式降低污染,当然如果能够找到绿色无污染的反应物更好。
例如,高中阶段,“氣气的制取实验”,如果按照传统的实验方式,会有大量的氯气生成,就算教师有收集装置对氯气进行收集起来,但这些收集起来的氣气最终还是会排放到空气之中,造成污染的根本性问题没有得到有效解决.怎么才能让污染的排放减少呢?当下有很多教师在实验试剂上进行改进,以医用高锰酸钾片(通常说的pp片)作为反应物与浓盐酸发生反应制取氯气,这样考虑的出发点是什么呢?由于pp片有很高的密度,即使将其浸泡几个小时,也无法做到完全溶解,如此一来,pp片是固体与浓盐酸发生反应的接触面比起液体与液体的接触而言,效果要差太远了,大大减弱了化学反应的剧烈程度,借此减少氯气的生成量,让整个实验过程变得相对而言环保一些。
由此可见,选择恰当的反应物,是实现绿色实验的有效手段。
三、积极推广微型实验
与传统实验相比微型实验”能够明显减少药品的消耗,自然也就减少了污染的排放,是一种基于低耗减排的绿色实验理念而开发和设计出来的实验方式。
对于微型实验由于我们国内,尤其是高中老师研究并不深人,很多老师讲微型实验片面地理解为“简单的减少试剂、药品的用量”,其实不然,微型实验不仅仅包括微量药品,还包括实验仪器等其他实验条件的的微型化,蕞终达到大幅降低实验成本和污染排放的绿色实验目的。
微型实验有个问题,那就是实验条件的微型化带来反应现象可观察度不够,怎么办?笔者认为为了提高实验的可视化,应该借助于投影仪等工具对微型实验的实验现象进行放大处理。
四、努力在实验中做到废物利用
在当前建设节约型经济社会的大背景下,“循环利用”是重要的是环保理念和减少污染的方法.那么,在化学实验教学中,我们的绿色实验在想办法减少污染物排放的同时,有没有其他途径呢?笔者在实践中常常将“废物的循环利用”作为绿色实验思考的一个方面,并以此来实现绿色课堂的有效实现。
例如,在“银镜反应”中生成的银,我们可以将其与稀hn03进行加热反应生成agn03,如此一来生成物又可以用于下一次实验,实现物品的循环利用。
除此以外,废物利用也是节约消耗的一个重要方面,环顾我们的身边,废旧物品随处可见,这些物品有没有价值了呢?是否可以用于化学实验探究呢?笔者认为有一些还是有价值的,经过简单的加工改造,也可以变成不错的化学实验器具。
例如,“一次性针筒”经过消毒处理后,我们化学实验中可以用来替代量筒,塑料吸管更是随处可见,我们化学实验中可以将其用来代替移液管等,在化学实验教学中,借助于这些废旧物品来自制实验仪器能够给学生带来耳目一新的感觉,不仅渗透了环保的思维与理念,同时,将这些随处可见、随处可用废旧物品拿来自制仪器还是一种意识上的渗透,能够大大增加学生的实验机会和提髙实验的便利性和可重复性,如果引导学生自制仪器,学生参与到制作过程之中,能有效培养学生的动手实践能力,学生的在选材和设计的过程中,是知识创新和应用的过程,这是一个一举多得的有效之举。
五、妥善处理实验废弃物
从当前高中阶段的化学实验本身来看,有一些实验本身就是一定有污染的,这与实验手段和方法无关的,这时候怎么办?笔者认为“妥善地处理这些实验废弃物”也是充分体现绿色实验理念的一个重要的方面,因此我们在实验教学的过程中,一定要正确地疏导学生,确保其能够养成科学处理实验废弃物的习惯与能力。
例如,在处理“实验废液”时,要求学生按照要求将实验倒入专门的、对应的废酸槽或者废碱槽,如果有些实验生成的废液不能倒弃排放怎么办?必须引导学生从其化学性质出发,思考如何处理?是搁置一段时间,还是再添加其他化学药品通过化学反应生成污染小的生成物然后再进行排放等等。
总之,笔者认为作为教师,我们要努力把绿色化学理念自始至终地贯彻于化学实验教学的各个环节,让学生在化学课堂上养成环保意识,形成环保能力。
浅析我国绿色化学化工前景及对策的论文题目绿色化学化工的发展方向篇五
摘要:绿色化学是环保理念与化学学习有效结合的一种新型理念,其主张最大限度地提升化学实验原料利用率,同时又要避免对环境造成污染,是指导我们高中生学习化学知识的重要理念。本文以绿色化学理念为研究对象,探讨了其在高中化学实践学习中的应用,希望帮助更多的高中生在学习中形成环保化学的意识。
关键词:高中生;绿色化学;引入;策略
在高中化学实验学习的过程中,可能会因我们的不当操作而对环境造成污染,所以有必要加强绿色理念的强化。特别是在环保理念日益深入的今天,我们高中生需要从学习中的点点滴滴做起,全面推动化学学习向无污染和效率化方向发展。而绿色化学理念则是在此背景下诞生的一种环保教育理念,其可以逐步引导我们走上绿色化学学习之路,避免因化学学习而引发环境污染问题。
1更新学习理念,调整学习内容
在传统的高中化学学习过程中,我们学生只需要在课堂下面认真听教师所讲解的内容即可,无需思考其他的化学知识,这虽然也可以使我们高中生了解化学知识的一些具体用途,但是却没有意识到化学对于我们人类的重要性,所以我们许多高中生在学习化学知识的过程中只是抱着“考试考取高分”这种学习心态来学习,至于化学学习过程中所产生的一系列后果则置之不理。在这种学习理念下,我们高中生彻彻底底地沦为了应试教育体制下的学习“机器”,没有自己的主观意识,更无法形成良好的化学素养和环保意识。而绿色化学理念则讲究增加化学学习中的环保理念,以便使绿色化学思想可以渗透到我们每个高中生的学习中来,使我们可以自主参与化学学习过程中的环保活动,逐步提升自身的环保能力,同时也可以借此来帮助我们更好地规避某些高中化学危险实验,提高我们学习化学知识的安全性。比如在每节化学实验课结束之后,我们高中生需要将残留的化学实验物质进行合理处理,如对于酸性物质要进行中和处理,切实避免有毒或者污染环境的物质对人体和环境造成损害。在树立绿色化学学习理念之后,我们所接触的化学学习内容也应该进行适当地改进与调整。当前我们高中生学习化学知识的主要途径是教育部所指定的教材,具体的学习内容调整就是要在充分了解、学习和掌握教学大纲所分配的各项学习任务的基础上,再适当地学习一些绿色化学方面的知识,有效地结合传统化学知识和绿色化学元素,从而达到践行绿色化学理念学习与应用的目的。例如,在学习塑料等有机化学物质等方面化学知识的过程中,我们高中生可以积极思考我们现实生活中存在的相关知识和现象,比如废品收购站会回收利用生活中废弃的塑料制品等来避免其对环境造成污染,或者在开展燃烧实验的过程中,可以思考如何提升燃烧的效率等,以便借助这些绿化化学内容的学习来使我们高中生逐步形成正确的绿色化学理念。
2引入绿色思想,消除实验风险
实验是我们高中生化学学习过程中重要的一个组成部分,也是提升我们动手实践操作技能的重要条件。但是在我们高中生开展化学实验学习的过程中,常常会因不当的操作而引发环境污染问题。比如,在实验完毕之后,部分学生如果没有做好实验废弃物的处理,那么就可能造成环境污染问题,甚至安全隐患。而在绿色化学理念的指导下,我们高中生需要着重做好以下几个方面的实验操作,以全面消除实验过程中可能引发的各种污染风险:(1)规范高中生实验操作。在化学实验学习的过程中,我们高中生不可避免地需要接触一些有毒、有害的化学物质,或者在经过化学之后所产生的化学产物带有毒性。因此,在实际的实验操作中,我们高中生需要严格按照规定的实验操作步骤来严格执行,并要做好实验用品和用具的摆放和归置工作;实验室要保持良好的通风性,避免因有毒气体危害我们的健康;要及时采用合理的方法来处理实验之后的废弃、废液,同时需要将已经用过的实验仪器和设备进行彻底清洗。(2)在实验室中可以进行一些微型实验,这样可以在一定程度上降低化学药剂的使用量,减少对环境的污染。而与传统实验相比,微型实验同样可以满足实验的现象观察和原理验证过程,所以其更加符合绿色化学理念,同时也可以借此来增强我们高中生的环保意识。(3)适当降低实验药品的浓度,这可以在一定程度上增强实验的整体效果,降低对环境的污染程度,所以在平时开展化学实验的过程中,我们学生需要尽量降低实验所用药品的浓度,至少不要放多,以便可以通过减少药剂用量来节约药品以及对环境的污染。例如,在我们学到“自燃现象”这部分化学实验知识的时候,所采用的白磷和二硫化碳试剂均具有很强的毒性,并且产物五氧化二磷也会对大气造成污染,此时可以采用镁粉和石英粉末来进行替代,并将生成的硅化镁至于水中,其所生成的气体也同样可以在空气中产生自然现象,但是却不会对环境造成污染。
3走出课堂学习,践行环保实践
正所谓:“实践出真知”。单纯地接受课堂学习,我们高中生增长的只是化学方面的理论知识,但是却无法培养我们的社会实践能力,所以我们高中生需要走出课堂学习,在社会生活中去践行环保实践活动,具体可以通过开展专题讲座、主题班会或者社会调查等来逐步培养我们高中生的环保意识。例如,在平时的生活和学习中,我们高中生可以组团到学校或者家庭周边的一些化工企业、水泥厂或者污水处理厂去考察这些企业或者工厂是如何处理“三废”的,以便使我们真实地感受到环境污染的危害,从而促使我们高中生自主践行绿色化学实践。总之,迅猛发展的社会经济在提升社会大众生活水平的同时,也引发了比较严重的环境污染和能源短缺问题。为了可以确保经济持续健康发展,就必须要发挥社会大众的共同作用,从现在做起,从身边的小事做起。我们高中生作为未来社会的接班人,必须要具备严谨的环保意识和绿色化学思想,以便在平时的化学学习中自觉落实绿色环保实践,避免因不当的化学实验操作而引发环境污染问题。
参考文献:
浅析我国绿色化学化工前景及对策的论文题目绿色化学化工的发展方向篇六
[摘要]在实际教学中结合当前素质教育,把绿色化学新理念、新思想、新要求贯彻于中学化学新教材的教学过程当中,尤其是中学化学的实验教学中,对化学实验进行改革,正逐步成为化学教学改革的目标之一。
[关键词]实验教学 绿色化学 高中化学
化学是一门实验科学,绿色化学与实验教学的关联最为紧密,所以在实验教学中贯彻绿色化学思想极为必要。若要适应绿色化学新要求,防化学污染于未然,最为关键的环节当是让人们从小培养环境保护的意识,而学生最先接触化学知识是在中学阶段,这就要求我们将绿色化学理念始终贯穿于中学化学的教学进程中,尤其是化学实验中。其具体做法有如下几点。
一、以推行微型实验、节能减污为抓手,倡导绿色理念
尽可能用少的试剂来获取所需的化学信息的实验方式就称为微型化学实验。它具有现象明显、污染少、安全环保、便于携带等优点。推行微型实验,既要对普通的实验仪器进行微型化,还要限制常用试剂的使用量,实验中除了可以使用已研制成功的井穴板等微型仪器,还可以使用微型化的容量瓶、烧瓶、启普发生器等各类仪器。实践证明在教学中采用微型实验,除了在激发学生兴趣、强化学生实验动手能力、培养学生创新思维等方面有促进作用外,它还在经济效益和树立绿色环保理念上有独特功效。
二、以降低药品浓度、减少损耗为手段,预防环境污染
在目前的中学化学教材中,有些实验是表明药品浓度的,而有些实验则无明确的药品浓度。笔者对许多触及药品浓度的实验进行了探寻和创新,达到了既节省了药品,确保了实验效果,又减少了环境污染的良好效果。比方说可以将指示剂酚酞、石蕊等的浓度降到0.1%至0.25%,还可以在酒精的用量上稍作控制。它不单削减了药品的使用量,而且同时减少了产生的有毒气体以及废弃物的量。绿色化学理念是一名优秀的化学实验工作者指导日常工作需具备的基本素养,我们应尽可能地以降低实验药品浓度、削减药品的损耗为技术措施,防患环境污染于未然。
三、以节约药品、缩短时间为目的,提倡科学密闭性
实验,完善尾气处理在中学化学实验中,常常能够把部分实验从实验技术、方法、仪器等方面进行重新设计,把分散的实验综合起来,如此,既可以避免有毒气体进入空气,还可节省药品、缩短实验时间。如乙酸乙酯的制取装置可连接一个干燥管,细口插入试管中的饱和碳酸钠溶液里,可防止倒吸,迅速收集乙酸乙酯,同时也防止了乙酸、乙醇、乙酸乙酯气体进入空气,反应物用量可节约一半以上。改进尾气吸收装置,可让学生将所学的环保知识与实验的后续处理有机结合起来,并将这类思维形式应用于今后的工作和生活中。
四、以循环使用溶剂、充分利用反应产物为方向,减少污染源头
绿色化学就是从源头上阻止污染的化学,应用绿色化学处理的方式方法,充分利用现有资源以及反应产物进行循环实验。例如,若废弃萃取实验中用过的有机溶剂如苯、ccl4、煤油等化学物质,不光会污染环境,还会产生新的隐患。若回收并进行化学处理,它们又可以被重新使用。在实验教学中,循环使用溶剂、充分利用反应产物,倡导绿色化学实验,更能有效地防止污染。
五、借助计算机模拟实验或视频实验,体现绿色化学理念
我们可将抽象的微观过程用计算机模拟出来,也可用视频展示特殊的化学实验,体现环保意识。如氢气还原氧化铜的实验中,先加热后通氢气就有可能引起爆炸。此时,我们可以借助于计算机模拟这一过程,以加深学生对它的印象。对一些既容易伤害学生,又会造成环境污染的涉及剧毒药品的实验,应尽可能采取计算机模拟实验,以达到既保证学生不受到伤害又体现环保意识的效果。
六、优化化学实验与环保教育相结合,增强学生的环保理念
化学科学和化学技术的发展,为人类创造了巨大的财富,但是也引发了一桩桩环境污染问题。所以,作为化学教师利用化学实验教学和环境污染教育增强学生的环保理念势在必行。首先,教师规范、正确的演示实验操作,是环保理念培养的关键所在,实验教师要有扎实的实验基本功和娴熟的实验操作技能。其次,实验时教师引导同学们注重环保理念,让学生自主设计各种实验方案,然后教师与同学一起分析各种方案的优劣,对环境的危害,选取可行方案中最优者进行实验。学生从中能够领略设计成功的愉悦,同时又能养成防污染、防扩散的环保理念。教师有意识地引导学生,学生就会有较强的环保意识,实验室里的“三废”也就会大大减少。总之,始终贯穿绿色化学理念于中学化学实验的设计、准备、过程、善后处理等各个方面,并培养学生的环保理念,尽可能减少对自然环境的污染,是我们每一位化学工作者共同的心声。
浅析我国绿色化学化工前景及对策的论文题目绿色化学化工的发展方向篇七
本文对云南省普洱市思茅实验中学师生的绿色化学意识、绿色化学行为和绿色化学价值三方面进行调查和分析,发现该校对绿色化学教育不够重视。加强中学绿色化学教育仍是化学教育工作者一项重要的任务。
绿色化学有利于保护人类赖以生活的环境。绿色化学的提出为化学注入了新的活力,同时也为化学教育中的环境保护教育指明了方向。如何在中学化学教学中体现绿色化学教育理念是时代给化学教育提出的一个新课题。
本次实验对云南省普洱市思茅区思茅实验中学初三年级其中的三个班发放问卷,进行调查。共发放调查问卷155份,回收有效调查145份,有效回收效率是93.6﹪。
1.结果分析
(1)对绿色化学的态度
“你知道什么是绿色化学?”这个问题的调查结果显示:有85.5%的学生是听说过绿色化学的,并且其中有47.6%的学生不仅听说过绿色化学,并且对它很了解,只有14.5%的学生从没有听说过绿色化学。“你喜欢绿色化学吗?”调查结果显示:有9﹪的学生不喜欢绿色化学,有41.3%的学生选择了一般,选择喜欢绿色化学的只有将近一半的学生。从这两个问题的调查结果可知,大部分学生都听说过绿色化学,他们可能是从各种媒体中听说过,也有可能是从任课教师的教学中听说的。可见,绿色化学已经不再是一个陌生的代名词,但是有一部分学生对绿色化学的概念以及绿色化学与人类生活、生产之间作用不清楚,才使一些学生不喜欢绿色化学。
(2)学生对绿色化学的了解情况
“你认为‘绿色化学’‘绿色食物’中绿色是什么意思?”“下列属于绿色措施的是 ”“你是怎样处理不要的废电池的?”和“你是怎样处理生活垃圾的?它是否属于绿色措施?”这四个问题的调查结果表明,绝大部分的学生是有绿色意识的,也具备环保、节约资源和重复利用资源的常识,对生活的常识比较了解。
“你的老师在课堂上讲过有关绿色化学的知识吗?”“你在实验过程中是怎样处理废气的?”“在实验室,你的指导教师是否特别强调过废气和废液的处理方法?”和“你知道什么是三废吗?”这四个问题的调查结果表明,绝大部分中学化学教师都有绿色化学教育的意识,但不重视绿色化学教育。
(4)学生对周围环境污染问题的认识和态度
对“你是否关心过环境污染的问题?”“你认为实施绿色措施能改善环境污染问题吗?”和“你认为周围的环境中最大的污染物是什么?”这三个问题的调查结果进行分析,可以看出绝大部分的学生对周围环境污染问题是很关心的,也对周围的污染物很了解,并且具有较高的环保意识。
(5)对学习绿色化学知识的态度
“你认为中学化学课堂中有必要增加绿色化学的教学吗?”的调查结果显示:有97.2%认为在已有的化学教育基础上很有必要增加绿色化学教学,这样有助于学习绿色化学;仅有2.8%的学生认为在已有的化学教育基础上增加绿色化学教学对他们来说是无所谓的;没有学生选择“没有必要”这个选项。从这调查结果可知,绝大部分的学生都有学习绿色化学知识的欲望。
2.总结
从上述结果分析中得知:一方面,学生对绿色化学只是听说,并没有详细的了解,只知道绿色化学与人类的生活与生产有很大的关系,并不知道绿色化学的作用是什么。另一方面,在这个提倡绿色的时代,学生对生活常识中的绿色比较了解,对周围环境污染问题比较关注,说明大部分学生都有环保意识。在中学课堂中,学生对绿色化学知识的求知欲很强,但由于目前学校存在的一些缺陷和问题,学生并没有学习到全面的化学知识。
二、发现与结论
1.从实验过程中观察学生的绿色行为
注意从实验的细微处发现学生的绿色化学行为。例如:绝大部分学生不再将实验后的废渣直接倒入下水道中,而是把废渣倒入教师指定的废液缸里。这是一个绿色行为,从这行为中可以看出学生具有了绿色化学意识。再如:在氯酸钾制取氧气的实验中,绝大部分的学生不再像第一次做实验时那样加入很多的二氧化锰,说明学生有节约资源的意识。
2.从调查问卷中看出学生的绿色化学意识和行为
从学生所做的调查问卷中也可以看出,学生渐渐有了绿色化学的意识和行为。在本次的调查中,绝大部分的学生都能选择出最合理的选项,大多都体现了绿色化学的理念。
3.在与学生的谈话中也看出了学生对绿色化学认识的变化
学生从开始对绿色化学的模糊到渐渐的对绿色化学有了一定的认识,对绿色化学的看法也渐渐在改变,从开始的不了解、不在意渐渐转变成喜欢绿色化学。
绿色化学教育的发展是非常迅速的,而我国的绿色化学教育还在起步阶段,因此在中学进行绿色化学教育是一个持久的任务。绿色化学教育是化学教育的一个重要组成部分,只要教师将传授绿色化学知识的重担挑起来,带动学生的绿色意识和环保意识,绿色化学教育必将会有一个美好的未来。