前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的綠色化學(xué)的核心概念主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);發(fā)展現(xiàn)狀;高中化學(xué)
一、什么是“綠色化學(xué)”
綠色化學(xué)(Green Chemistry)又稱清潔化學(xué)(Clean Chemistry)、環(huán)境友好化學(xué)(Environmentally Friendly Chemistry)、環(huán)境無害化學(xué)(Environmentally Benign Chemistry )。綠色化學(xué)的先驅(qū)、原美國綠色化學(xué)研究所所長、耶魯大學(xué)P.T. Anastas教授在1992年給出的“綠色化學(xué)”的定義是:“The design of chemical products and processes that reduce or eliminate the use and generation of hazardous substances ”翻譯成中文即減少或消除危險(xiǎn)物質(zhì)使用和產(chǎn)生的化學(xué)產(chǎn)品和過程的設(shè)計(jì)。我們可以把綠色化學(xué)的核心內(nèi)容理解為在化學(xué)工藝和反應(yīng)中不再使用有毒、有害的物質(zhì),并力求反應(yīng)中原子利用率達(dá)到100%,不再產(chǎn)生廢物,實(shí)現(xiàn)“零排放”。從而從源頭上根除污染,研究環(huán)境友好的新反應(yīng)、新過程、新產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)化學(xué)與生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、“綠色化學(xué)”的起源和發(fā)展
綠色化學(xué)最初起源于美國。1984年美國環(huán)保局(EPA)提出“廢物最小化”,倡導(dǎo)減少產(chǎn)生廢物和回收利用廢物,從而達(dá)到廢物排放最少的目的。綠色化學(xué)的思想萌芽。
1989年美國環(huán)保局又提出了“污染預(yù)防”的概念,指出最大限度地減少生產(chǎn)場地產(chǎn)生的廢物,包括減少使用有害物質(zhì)和更有效地利用資源,并以此保護(hù)自然資源。綠色化學(xué)的思想初步形成。
1990年,美國頒布了“污染防治”法案,將污染的防治確立為國策。該法案中第一次明確提出“綠色化學(xué)”一詞,并定義“綠色化學(xué)”為采用最小的資源和能源消耗,產(chǎn)生最低排放的工藝過程。
1991年,美國環(huán)保局污染預(yù)防和毒物辦公室啟動(dòng)“為防止污染變更合成路線”的研究基金計(jì)劃,用以資助化學(xué)品設(shè)計(jì)與合成中污染預(yù)防的研究項(xiàng)目。1993年研究的項(xiàng)目擴(kuò)展到安全化學(xué)品、綠色溶劑等方面,該計(jì)劃更名為“綠色化學(xué)計(jì)劃”。
同一時(shí)期,日本等其他很多國家的政府、學(xué)術(shù)界和企業(yè)也開始關(guān)注“綠色化學(xué)”的研究和開發(fā)。
1995年美國設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,1999年澳大利亞皇家化學(xué)研究所(RACI)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,此外英國設(shè)立了“英國綠色化學(xué)獎(jiǎng)”“綠色化工水晶獎(jiǎng)”,并創(chuàng)辦了世界第一本名為《綠色化學(xué)》(Green Chemistry)的雜志。日本也設(shè)立了“綠色和可持續(xù)發(fā)展化學(xué)獎(jiǎng)”。這些政府行為都極大地促進(jìn)了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。
三、我國“綠色化學(xué)”的發(fā)展現(xiàn)狀
我國政府和學(xué)術(shù)界也很重視在綠色化學(xué)方面的研究。
1995年,中國科學(xué)院化學(xué)部開展了“綠色化學(xué)與技術(shù)”的院士咨詢活動(dòng),分析了國內(nèi)外綠色化學(xué)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向。
1996年,國家召開了“工業(yè)生產(chǎn)中綠色化學(xué)與技術(shù)”研討會(huì),并出版了《綠色化學(xué)與技術(shù)研討會(huì)學(xué)術(shù)報(bào)告匯編》。
1997年,國家自然科學(xué)基金委員會(huì)與中國石油化工集團(tuán)公司聯(lián)合立項(xiàng)啟動(dòng)了“九五”重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“環(huán)境友好石油化工催化化學(xué)與化學(xué)反應(yīng)工程”。中國科技大學(xué)綠色科技與開發(fā)中心在該校舉行了專題討論會(huì),并出版了《當(dāng)前綠色科技中的一些重大問題》的論文集。同年,香山科學(xué)會(huì)在北京召開了第72次學(xué)術(shù)研討會(huì),閔恩澤院士、陳家墉院士等都做了有關(guān)綠色化學(xué)的重要報(bào)告。
1998年,合肥舉辦了第一屆國際綠色化學(xué)高級(jí)研討會(huì),這些都加快了我國綠色化學(xué)研究的步伐。
四、“綠色化學(xué)”在高中化學(xué)中的滲透
1.“綠色化學(xué)”在高中化學(xué)新課標(biāo)和教材中的體現(xiàn)
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)學(xué)科的很多重要知識(shí)、理論都是從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)并總結(jié)的。所以,綠色化學(xué)思想融入化學(xué)學(xué)科是必然趨勢(shì)。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中已經(jīng)明確提到了綠色化學(xué)的概念,比如,“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”模塊中提出“形成綠色化學(xué)的觀念,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)”“樹立綠色化學(xué)思想,形成環(huán)境保護(hù)的意識(shí)”。
根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫的高中化學(xué)教材也有很多地方體現(xiàn)了綠色化學(xué)的概念。比如,必修2第四章第二節(jié)“化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)”里第二大點(diǎn)就是環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)。用一張圖可以簡單明了地介紹綠色化學(xué)的特點(diǎn)。在緊接著的思考交流部分通過比較環(huán)氧乙醚制備的新舊工藝,介紹了原子利用率100%的反應(yīng)是體現(xiàn)綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)。
再如,選修1“生活與化學(xué)”第四章第三節(jié)垃圾資源化中治理白色污染的3R原則就源自綠色化學(xué)提出的“5R”原則:減量(reduction)、重復(fù)使用(reuse)、回收(recycling)、再生(regeneration)和拒用(reject)。
高中化學(xué)教材中最能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”理念的是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對(duì)現(xiàn)行人教版高中化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做了簡單統(tǒng)計(jì):
對(duì)上述實(shí)驗(yàn)中涉及的會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的物質(zhì)也做了簡單統(tǒng)計(jì):
由上面兩個(gè)表可以看出人教版高中化學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)多、涉及的可能污染環(huán)境的物質(zhì)也不少,因此高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色化”是高中化學(xué)教師必須關(guān)注和研究的問題。
2.“綠色化學(xué)”在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的體現(xiàn)
(1)推廣微型化實(shí)驗(yàn)
微型化實(shí)驗(yàn)儀器的體積小,藥品的用量可以減至常規(guī)所需量的十分之一或更少。與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比,微型化實(shí)驗(yàn)的突出特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)成本低、環(huán)境污染少、反應(yīng)速度快、安全系數(shù)高、實(shí)驗(yàn)效果好。尤其是藥品用量少、速度快、污染小的特點(diǎn)與綠色化學(xué)的理念完全一致,且十分適合中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
(2)利用多媒體模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)
高中化學(xué)里有一些危險(xiǎn)系數(shù)大或污染嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)并不適合課堂演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),比如,電解飽和食鹽水、氫氣在氯氣中燃燒等。我們可以從網(wǎng)絡(luò)上下載實(shí)驗(yàn)視頻,或通過計(jì)算機(jī)軟件模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)。這樣既使學(xué)生了解了實(shí)驗(yàn)過程,加深了對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“零投入和零污染”,也是某種意義上的綠色化學(xué)。
3.“綠色化學(xué)”在高中化學(xué)試卷中的體現(xiàn)
近幾年的高考化學(xué)試卷都有濃厚的綠色化學(xué)色彩。例如,2013、2015年江蘇卷第一題選擇題就是直接考查保護(hù)環(huán)境的幾種做法;實(shí)驗(yàn)流程題更是大多體現(xiàn)了變廢為寶,循環(huán)利用等綠色化學(xué)的思想。高考是有教育功能和導(dǎo)向作用的,高考試題對(duì)綠色化學(xué)的關(guān)注,勢(shì)必引導(dǎo)高中教學(xué)對(duì)學(xué)生環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng),從而引起全社會(huì)對(duì)綠色化學(xué)的關(guān)注。
我們要在實(shí)際教學(xué)中滲透綠色化學(xué)知識(shí),提高學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生環(huán)境保護(hù)的使命感,讓綠色化學(xué)的理念在學(xué)生的頭腦中深深扎根,形成良好的社會(huì)環(huán)保氛圍,促使我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]R.布里斯羅.化學(xué)的今天和明天:一門中心的、實(shí)用的和創(chuàng)造性的科學(xué)[M].北京科學(xué)出版社,2001.
[2]朱清時(shí).綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展[J].中國科學(xué)院院刊,1997(6):415-420.
[3]徐漢生.綠色化學(xué)導(dǎo)論[M].武漢大學(xué)出版社,2002.
[4]李進(jìn)軍,吳峰.綠色化學(xué)導(dǎo)論[M].武漢大學(xué)出版社,2015(8).
一、化學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)
1.1化學(xué)的形象正在被與其交叉的學(xué)科的巨大成功所埋沒
化學(xué)是一門中心科學(xué),化學(xué)與生命、材料等朝陽科學(xué)有非常密切的聯(lián)系,產(chǎn)生了許多重要的交叉學(xué)科,但化學(xué)作為中心學(xué)科的形象反而被其交叉學(xué)科的巨大成就所埋沒。化學(xué)這門重要的中心科學(xué)(centralscience)反而被社會(huì)看作是伴娘科學(xué)(bridesmaidscience)而不受重視。
1.2化學(xué)正被各種各樣的環(huán)境污染問題所困擾
化學(xué)的發(fā)展在不斷促進(jìn)人類進(jìn)步的同時(shí),在客觀上使環(huán)境污染成為可能,但是起決定性的是人的因素,最終要靠人們的認(rèn)識(shí)不斷提升來解決這個(gè)問題。一些著名的環(huán)境事件多數(shù)與化學(xué)有關(guān),諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養(yǎng)化等;另一方面把所有的環(huán)境問題都?xì)w結(jié)為化學(xué)的原因,顯然是不公平的,比如森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。這當(dāng)然與化學(xué)沒有樹立好自己的品牌有關(guān)系,在最早的化學(xué)工藝流程里面,根本沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍,因此很多化學(xué)工藝都是會(huì)帶來環(huán)境污染的。現(xiàn)在,有些人把化學(xué)和化工當(dāng)成了污染源。人們開始厭惡化學(xué),進(jìn)而對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了莫名其妙的恐懼心理,結(jié)果造成凡是有“人工添加劑”的食品都不受歡迎,有些化妝品廠家也反復(fù)強(qiáng)調(diào)本產(chǎn)品不含有任何“化學(xué)物質(zhì)”。事實(shí)上,這些是對(duì)化學(xué)的偏見,監(jiān)測、分析和治理環(huán)境的卻恰恰是化學(xué)家。
二、綠色化學(xué)是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的必然
科學(xué)不但要認(rèn)識(shí)世界和改造世界,還要保護(hù)世界。化學(xué)也如此,為了應(yīng)對(duì)化學(xué)所面臨的挑戰(zhàn),提倡綠色化學(xué)是刻不容緩。
2.1綠色化學(xué)的概念
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué),是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個(gè)原料原子,在始端就采用實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,是一門從源頭阻止污染的化學(xué)。綠色化學(xué)不同于環(huán)境保護(hù),綠色化學(xué)不是被動(dòng)地治理環(huán)境污染,而是主動(dòng)的防止化學(xué)污染,從而在根本上切斷污染源,所以綠色化學(xué)是更高層次的環(huán)境友好化學(xué)。
2.2綠色化學(xué)的產(chǎn)生及其背景
當(dāng)今,可持續(xù)發(fā)展觀是世人普遍認(rèn)同的發(fā)展觀。它強(qiáng)調(diào)人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和資源的協(xié)調(diào)發(fā)展,既要發(fā)展經(jīng)濟(jì),又要保護(hù)自然資源和環(huán)境,使子孫后代能永續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)正是基于人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展理論。在1984年,美國環(huán)保局(EPA)提出“廢物最小化”,這是綠色化學(xué)的最初思想。1989年,美國環(huán)保局又提出了“污染預(yù)防”的概念。1990年,美聯(lián)邦政府通過了“防止污染行動(dòng)”的法令,將污染的防止確立為國策,該法案條文中第一次出現(xiàn)了“綠色化學(xué)”一詞。1992年,美國環(huán)保局又了“污染預(yù)防戰(zhàn)略”。1995年,美國政府設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。1999年英國皇家化學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了第一份國際性《綠色化學(xué)》雜志,標(biāo)志著綠色化學(xué)的正式產(chǎn)生。我國也緊跟世界化學(xué)發(fā)展的前沿,在1995年,中國科學(xué)院化學(xué)部確定了《綠色化學(xué)與技術(shù)》的院士咨詢課題。
2.3綠色化學(xué)的核心內(nèi)容
原子經(jīng)濟(jì)性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容,這一概念最早是1991年美國Stanford大學(xué)的著名有機(jī)化學(xué)家Trost(為此他曾獲得了1998年度的“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的學(xué)術(shù)獎(jiǎng))提出的,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,認(rèn)為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達(dá)式是:
原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的式量/反應(yīng)物質(zhì)的式量之和)×100%
如無公害氧化劑過氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法,即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成,2-乙基蒽醌復(fù)出并可循環(huán)使用。此反應(yīng)原子利用率為100%,體現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)性,減少廢物的生成和排放,是典型的零排放例子。
2.4綠色化學(xué)的12項(xiàng)原則和5R原則
為了簡述了綠色化學(xué)的主要觀點(diǎn),P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學(xué)的12項(xiàng)原則,這12項(xiàng)原則對(duì)我們今后從事綠色化學(xué)的研究具有一定的指導(dǎo)作用。
Ⅰ.防止——防止產(chǎn)生廢棄物要比產(chǎn)生后再去處理和凈化好得多。
Ⅱ.講原子經(jīng)濟(jì)——應(yīng)該設(shè)計(jì)這樣的合成程序,使反應(yīng)過程中所用的物料能最大限度地進(jìn)到終極產(chǎn)物中。
Ⅲ.較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn)——無論如何要使用可以行得通的方法,使得設(shè)計(jì)合成程序只選用或產(chǎn)出對(duì)人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質(zhì)。
Ⅳ.設(shè)計(jì)要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的——設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)的生成物不僅具有所需的性能,還應(yīng)具有最小的毒性。
Ⅴ.溶劑和輔料是較安全的——盡量不同輔料(如溶劑或析出劑)當(dāng)不得已使用時(shí),盡可能應(yīng)是無害的。
Ⅵ.設(shè)計(jì)中能量的使用要講效率——盡可能降低化學(xué)過程所需能量,還應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行。
Ⅶ.用可以回收的原料——只要技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是可行的,原料應(yīng)能回收而不是使之變壞。
Ⅷ.盡量減少派生物——應(yīng)盡可能避免或減少多余的衍生反應(yīng)(用于保護(hù)基團(tuán)或取消保護(hù)和短暫改變物理、化學(xué)過程),因?yàn)檫M(jìn)行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生廢棄物。
Ⅸ.催化作用——催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學(xué)計(jì)量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢(shì)。
Ⅹ.要設(shè)計(jì)降解——按設(shè)計(jì)生產(chǎn)的生成物,當(dāng)其有效作用完成后,可以分解為無害的降解產(chǎn)物,在環(huán)境中不繼續(xù)存在。
Ⅺ.防止污染進(jìn)程能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析——需要不斷發(fā)展分析方法,在實(shí)時(shí)分析、進(jìn)程中監(jiān)測,特別是對(duì)形成危害物質(zhì)的控制上。
Ⅻ.特別是從化學(xué)反應(yīng)的安全上防止事故發(fā)生——在化學(xué)過程中,反應(yīng)物(包括其特定形態(tài))的選擇應(yīng)著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學(xué)事故的可能性降至最低。
為了更明確的表述綠色化學(xué)在資源使用上的要求,人們又提出了5R理論:
Ⅰ.減量——Reduction減量是從省資源少污染角度提出的。減少用量、在保護(hù)產(chǎn)量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉(zhuǎn)化率、減少損失率。②減少“三廢”排放量。主要是減少廢氣、廢水及廢棄物(副產(chǎn)物)排放量,必須排放標(biāo)準(zhǔn)以下。
Ⅱ.重復(fù)使用——Reuse重復(fù)使用這是降低成本和減廢的需要。諸如化學(xué)工業(yè)過程中的催化劑、載體等,從一開始就應(yīng)考慮有重復(fù)使用的設(shè)計(jì)。
Ⅲ.回收——Recycling回收主要包括:回收未反應(yīng)的原料、副產(chǎn)物、助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑。
Ⅵ.再生——Regeneration再生是變廢為寶,節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑。它要求化工產(chǎn)品生產(chǎn)在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到有關(guān)原材料的再生利用。
Ⅴ.拒用——Rejection拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對(duì)一些無法替代,又無法回收、再生和重復(fù)使用的毒副作用、污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用。
三、綠色化學(xué)的發(fā)展前景
3.1反應(yīng)原料的綠色化即反應(yīng)原料符合5R原則。
3.2原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)在基本有機(jī)原料的生產(chǎn)中,已有一些原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)的典范,如丙烯氫甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和從丁二烯和氫氰酸合成己二腈等。
3.3高效合成法不涉及分離高效的的多步合成無疑是潔凈技術(shù)的重要組成部分。
3.4.提高反應(yīng)的選擇性———定向合成如不對(duì)稱合成。
3.5.環(huán)境友好催化劑例如在正己烷的裂解反應(yīng)中,固體酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的選擇性,更小的腐蝕性。
3.6.物理方法促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)如微波引發(fā)和促進(jìn)DielsAlder反應(yīng)、Claisen重排、縮合等許多重要的有機(jī)反應(yīng)。
3.7.酶促有機(jī)化學(xué)反應(yīng)酶促有機(jī)化學(xué)反應(yīng)有高效性、選擇性、反應(yīng)條件溫和和自身對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)。
3.8溶劑化學(xué)污染不僅來源于原料和產(chǎn)品,而且與反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中使用的溶劑有關(guān),有毒揮發(fā)性溶劑替代品的研究是綠色化學(xué)的重要研究方向。如超臨界流體、水相有機(jī)合成和室溫熔鹽溶劑等。
3.9.計(jì)算機(jī)輔助綠色化學(xué)設(shè)計(jì)和模擬在化學(xué)化工領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)已廣泛用于構(gòu)效分析、結(jié)構(gòu)解析、反應(yīng)性預(yù)測、故障診斷及控制等許多方面。無疑,計(jì)算機(jī)在尋找符合綠色化學(xué)原則的最佳反應(yīng)路線、化工過程最優(yōu)化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面推動(dòng)了綠色化學(xué)的更快發(fā)展。
3.10環(huán)境友好產(chǎn)品如可降解塑料、環(huán)境友好農(nóng)藥、綠色燃料、綠色涂料和CFCs替代物等。綠色化學(xué)為化學(xué)的發(fā)展注入了新的活力,在21世紀(jì)化學(xué)必將大有可為。
參考文獻(xiàn)
[1]王恩舉.漫談綠色化學(xué).大學(xué)化學(xué),2002,(4)
[關(guān)鍵詞]綠色化學(xué);素質(zhì);教育;作用
[中圖分類號(hào)]G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A
素質(zhì)教育在國內(nèi)教育界的呼聲日益高漲,但是面對(duì)中國的應(yīng)試教育,一路坎坷,很不樂觀。中國著名歷史學(xué)家章開沅老先生曾說,人類正在毀滅自然,我們要盡快改變這種現(xiàn)象,急需提高全人類的素質(zhì)。老先生的幾句話,道破了素質(zhì)教育在社會(huì)、歷史、人類發(fā)展方面的緊迫性。眾所周知,各種化學(xué)污染又是造成環(huán)境惡化、自然生態(tài)破壞的罪魁禍?zhǔn)住kS著工業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,綠色化學(xué)的概念被提出并迅速得到全世界的認(rèn)同,綠色化學(xué)教育在促進(jìn)素質(zhì)教育方面同樣有不可小覷的作用。
1綠色化學(xué)的概念
綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的,是一個(gè)“新化學(xué)嬰兒”,綠色化學(xué)的概念由美國化學(xué)會(huì)(ACS)提出,目前得到世界廣泛的響應(yīng),它涉及分析化學(xué)、生物化學(xué)、催化、有機(jī)合成等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。其核心是利用化學(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。綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)化工化學(xué)的最大特點(diǎn)就是,在始端采用預(yù)防污染的科學(xué)手段。如此一來,過程和終端均為零排放或零污染。故此,綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”。“化學(xué)的綠色化”已作為世界上很多國家新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。
2綠色化學(xué)教育的必然性
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴(yán)重,目前每年產(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。
據(jù)統(tǒng)計(jì),由于煤等礦產(chǎn)資源的燃燒,20世紀(jì)末全世界每年排出的二氧化硫達(dá)到1.5×108t。作為人口大國,中國當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)方式無疑也是粗放型的,我國1997年二氧化硫的排出量為1.408×10 t,1999年為1.114×10 t,其中90%來自煤的燃燒。此外,礦石中的一些有害元素,如鉛、汞等也會(huì)隨氣體排出。
水污染是環(huán)境污染的一個(gè)重要方面,影響著整個(gè)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)和人類的生存健康。據(jù)“中國2000年水環(huán)境預(yù)測與對(duì)策研究”報(bào)道,每年都有數(shù)以萬噸計(jì)的酚、氰、砷、汞、鉻、鉛、錫和石油類有害物質(zhì)進(jìn)入江河湖海。2000年,中國污水總量為7.9×1010t,工業(yè)廢水為6.121×1010t。
固體污染方面主要有以下表現(xiàn)。我國的礦物資源主要靠自給,由于礦石品位低、開采技術(shù)不先進(jìn),采礦過程中造成的固體廢棄物較多,造成不同程度的污染。據(jù)1988年不完全統(tǒng)計(jì),僅煤炭、冶金、電力、化工行業(yè)一年就產(chǎn)生5.6×108t固體廢物。截至1988年,全國積存的露天廢物已達(dá)66×108t,占地面積為5.3×108m3,其中農(nóng)田占3.5%。
由此可見,不管從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的角度看,還是從社會(huì)的視角看,化學(xué)工業(yè)都不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)所造成的結(jié)果,我們需要大力研究與開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。
綠色化學(xué)是未來的發(fā)展趨勢(shì),也是世界的希望。目前我國正在逐力加大對(duì)學(xué)生素質(zhì)教育的培養(yǎng),知識(shí)與社會(huì)接軌、理念與世界同步必不可少。這就要求我們?cè)诨瘜W(xué)教學(xué)中大力提倡綠色化學(xué)教育。
3綠色化學(xué)教育對(duì)促進(jìn)素質(zhì)教育的作用
在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,大多實(shí)驗(yàn)只強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,有關(guān)環(huán)境污染及防治的內(nèi)容并不多,幾乎不涉及實(shí)驗(yàn)中的“三廢”對(duì)環(huán)境的污染及防治問題。即使偶有涉及此類問題,也只談其危害和治理,這只是傳統(tǒng)的環(huán)境化學(xué)保護(hù)或防治,而不是從污染始端預(yù)防的角度出發(fā)。如此,很容易使學(xué)生形成錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),認(rèn)為人類在防止化學(xué)污染方面無能為力,化學(xué)科學(xué)本身或化工生產(chǎn)污染環(huán)境是必然的。
綠色化學(xué)思想及其基本知識(shí)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中十分重要。我們可以通過改變教學(xué)方法、改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案等形式組織學(xué)生參觀臨近的水泥廠、造紙廠、制糖廠等化工企業(yè),觀察生產(chǎn)廠家對(duì)排放廢液的治理情況。也可以讓學(xué)生觀察被污染的水源、土壤等情況,在觀察和比較中認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性。這樣,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)和人文情懷,還可以全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
為了讓學(xué)生充分了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和綠色化學(xué)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用成果,還可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀污水處理廠或化工新型企業(yè),增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)綠色化學(xué)知識(shí)的興趣,使學(xué)生很好地掌握環(huán)境化學(xué)知識(shí)。另外,化學(xué)教師也要時(shí)刻更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),授課過程中不斷傳授綠色化學(xué)的觀念,讓綠色化學(xué)和環(huán)保意識(shí)潛移默化地滲透到同學(xué)的心中。在教學(xué)中還可以把綠色化學(xué)和常規(guī)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比,在對(duì)比中讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的好處。授課過程中采用多媒體教學(xué)等多種教學(xué)方法,加深學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解。
綜上可見,綠色化學(xué)教育在促進(jìn)素質(zhì)教育的歷程中意義重大。21世紀(jì),宣傳、普及綠色化學(xué)教育是時(shí)展的迫切要求,中學(xué)化學(xué)教學(xué)工作者必須走在時(shí)代的前列,大膽創(chuàng)新,為全面實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育獻(xiàn)策獻(xiàn)力。
參考文獻(xiàn):
[1]李慧欣.21世紀(jì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)綠色化學(xué)教育[J].甘肅教育學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2001,10.
[2]邱定蕃.資源循環(huán)[J].中國工程科學(xué),
2002.
[3]黃尚毅,段巨龍.化學(xué)發(fā)展的新方向――綠色化學(xué)[J].江西教育學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1999,20(3):35.
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué);制藥;西藥;應(yīng)用
綠色化學(xué)是基于傳統(tǒng)化學(xué)的基礎(chǔ)上形成的,它的出現(xiàn)是以創(chuàng)新為基礎(chǔ)而非遵章守舊,是利用可持續(xù)發(fā)展策略為指導(dǎo)形成的一種綜合性技術(shù)理念。這一技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中無論是工業(yè)還是商業(yè)上,都有著舉足輕重的地位,也發(fā)揮出重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是在應(yīng)用的過程中,我們必須要認(rèn)識(shí)到它的重要性,從可持續(xù)發(fā)展的角度入手,以其基本設(shè)計(jì)策略實(shí)現(xiàn)功能的最大發(fā)揮,從而為西藥研發(fā)工作的開展提供技術(shù)指導(dǎo)。
1.綠色化學(xué)概述
1.1綠色化學(xué)背景
綠色化學(xué)的研究是基于化學(xué)理論和研究實(shí)踐的基礎(chǔ)上形成的,它使得我們的衣食住行各個(gè)方面都發(fā)生了翻天覆地的變化,同時(shí)在醫(yī)藥治療方面更是取得了突飛猛進(jìn)的突破。它在給我們帶來重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也使得整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅和污染,嚴(yán)重影響著人類的生存健康。自從上個(gè)世紀(jì)八十年代至今,人們對(duì)于自身健康問題的逐漸重視和對(duì)環(huán)保、節(jié)能生活理念的提出,以各種新技術(shù)、新方法為主的生產(chǎn)模式逐漸受到人們重視,也使得整個(gè)制藥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了深刻的變革。
1.2綠色化學(xué)分析
1.2.1綠色化學(xué)含義
所謂的綠色化學(xué)主要指的是在化學(xué)生產(chǎn)的過程中以無毒、無害的原材料為主,以催化劑、融合劑為核心選擇出具備高選擇性、高轉(zhuǎn)化率且不產(chǎn)生或者少產(chǎn)生副產(chǎn)品且不對(duì)環(huán)境造成污染的一種工作新技術(shù),它的應(yīng)用是通過采用新的合成和反應(yīng)方式,從合成反應(yīng)入手、以優(yōu)化改進(jìn)反應(yīng)流程為目的來減少能量損耗的一種現(xiàn)代化技術(shù)手段,從根本上消除環(huán)境污染問題。
1.2.2綠色化學(xué)研究內(nèi)容
綠色化學(xué)在應(yīng)用的過程中注重安全這一概念,因?yàn)檫@一概念不僅是針對(duì)人類的健康,還包含了人體生命周期、生態(tài)環(huán)境、動(dòng)植物生長的具體影響,但是就整個(gè)工作的開展進(jìn)行分析,其在工作中所需要研究的問題包含了以下三個(gè)方面:
(1)原子經(jīng)濟(jì)性。
原子經(jīng)濟(jì)性概念是最早由美國人提出的一種新概念,它的應(yīng)用最為關(guān)鍵的內(nèi)容在于如何引導(dǎo)人們有機(jī)的去完成各項(xiàng)事件,同時(shí)以原子經(jīng)濟(jì)性為主的應(yīng)用流程主要是概念中如何確定上合計(jì)成分,是利用原理轉(zhuǎn)化產(chǎn)物為基礎(chǔ),以有效的選擇性為核心進(jìn)行工作的,但是這一選擇并非是單純的選擇要求,更多的是注重高度和經(jīng)濟(jì)性的選擇,盡可能的在工作中利用各種原子材料。因而,我們可以看出在整個(gè)管理工作中,綠色化學(xué)是否能夠得到有效的落實(shí)其關(guān)鍵在于原子經(jīng)濟(jì)性能否得到有效的控制。
(2)手性合成。
當(dāng)今世界本身是一個(gè)手性世界,其中構(gòu)成生命體生物分子絕大部分都是以單純的一種形態(tài)存在的。而生物活性作為手性化合物中的重要組成,無論是藥物還是其他的受體部分,都是以手性的方式相互促進(jìn)和推動(dòng)的。因此,藥物的兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的體系在參與認(rèn)識(shí)作用方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的意義。近年來,現(xiàn)代化藥物化學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛,它也成為了人們身體健康和生態(tài)平衡的指導(dǎo)性理念。
1.3綠色化學(xué)的發(fā)展前景
1.3.1呼吁綠色經(jīng)濟(jì)
在生活方面,人們?cè)谀壳暗纳詈蜕a(chǎn)中已經(jīng)離不開綠色消費(fèi)、使用綠色產(chǎn)品,處于近年來各種食品安全和醫(yī)藥安全問題的出現(xiàn),以節(jié)能、健康、高質(zhì)、安全為主的生產(chǎn)體系越來越受到人們的重視。綠色經(jīng)濟(jì)便是基于這種社會(huì)背景下提出的發(fā)展新流程,它的出現(xiàn)為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展指明了新方向,也為社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)提供了技術(shù)參考。
1.3.2綠色科技觀是根本
在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中,以新技術(shù)、新理念的發(fā)展歷程越來越受到人們的關(guān)注,它在應(yīng)用的過程中越來越多的呼吁協(xié)調(diào)發(fā)展,使得其中存在的各種問題都得到了有效的解決,也使得整個(gè)工作流程發(fā)生了翻天覆地的變化。
2.應(yīng)用
2.1原子經(jīng)濟(jì)性
“原子經(jīng)濟(jì)性”的概念是1991年美國著名化學(xué)家Tr0st提出的。他提出在合成設(shè)計(jì)中經(jīng)濟(jì)地利用原子,避免使用保護(hù)基團(tuán)及離去基團(tuán),這樣就不會(huì)產(chǎn)生廢物而對(duì)環(huán)境友好。Tr0st認(rèn)為,合成效率包括兩個(gè)方面:一是選擇性,一是原子經(jīng)濟(jì)性,即原料分子中轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物的原子可占的白分比。一個(gè)有效的合成反應(yīng)不但有高度的選擇性,而且必須具備較高的原子經(jīng)濟(jì)性,盡可能地利用原料分子中的原子。原子經(jīng)濟(jì)性“是綠色化學(xué)的基本原理之一。
2.2手性合成
人類周圍的世界是手性的,構(gòu)成生命體系的生物大分子的大多數(shù)重要的構(gòu)件僅以一種對(duì)映形態(tài)存在。生物活性的手性化合物,例如藥物,與它的受體部分以手性的方式相互作用。因此,藥物的兩個(gè)對(duì)映體以不同的方式參與作用并導(dǎo)致不同的效果。因此開發(fā)單一對(duì)映異構(gòu)體的手性藥物已經(jīng)成為國際上制藥工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。現(xiàn)在越來越多的藥物、食品添加劑和香料由全合成制備。通常,這些化合物是通過在合成過程的最后一步對(duì)其相應(yīng)的外消旋混合物進(jìn)行拆分而獲得。這樣很可能對(duì)環(huán)境造成污染。從綠色化學(xué)的角度講,就是原子經(jīng)濟(jì)性較差。因此,催化的不對(duì)稱合成,即手性成成為有機(jī)化學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿。未來的合成化學(xué)必須是經(jīng)濟(jì)的、安全的、環(huán)境友好的以及節(jié)省能源和資源的,即要達(dá)到100%的選擇性和100%的收率,只產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物而不產(chǎn)生廢物。實(shí)現(xiàn)催化劑的高效率和高選擇性是實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱催化反應(yīng)的實(shí)用性和工業(yè)化的關(guān)鍵。通過不對(duì)稱催化不但可以提供醫(yī)藥、農(nóng)藥和精細(xì)化工所需的關(guān)鍵中間體,而且可以提供環(huán)境友好的綠色合成方法。
2.2.1不對(duì)稱催化氫化
不對(duì)稱催化氫化是第一個(gè)在工業(yè)上使用的不對(duì)稱催化反應(yīng)。早在20世紀(jì)70年代,美國孟山都(M0nsant0)公司就成功地應(yīng)用不對(duì)稱催化氫化合成了用于治療帕金森病的L一多巴。Pai等設(shè)計(jì)合成了手性配合物。
2.2.2不對(duì)稱催化氧化
1980年Sharptess報(bào)道了用手性欽酸醋及過氧叔丁醇對(duì)烯丙醇進(jìn)行氧化,成功地實(shí)現(xiàn)了不對(duì)稱環(huán)氧化的過程,這一方法的出現(xiàn)促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)有機(jī)合成和工業(yè)有機(jī)合成的發(fā)展。
2.2.3酶催化拆分異構(gòu)體
心血管病藥物心得安的藥效主要在于(s)一異構(gòu)體(R)一異構(gòu)體則可以用作一種避孕藥物。為了分別得到單一異構(gòu)體,Lag0s等發(fā)展了酶催化的方法。最近,叢方地將脂肪酶PSL器賠固定化生物反應(yīng)來代替酶粉應(yīng)用于該中間體的拆分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其催化活性是同質(zhì)量酶粉活性的l0倍,得到了95%的(R)-1一氯一3-(1一萘氧)一2一丙醇,并進(jìn)一步合成、結(jié)晶得到99%.的手性(S)一心得安鹽酸鹽。
3.結(jié)束語
隨著綠色化學(xué)成為化工生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的方向.無毒無污染的合成技術(shù)。包括環(huán)境友好的“潔凈反應(yīng)介質(zhì)的研究和發(fā)展成為綠色化學(xué)的重要研究內(nèi)容。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué) 多媒體教學(xué) 教學(xué)改革
綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)。它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的物質(zhì)。
化學(xué)教育尤其大學(xué)化學(xué)教育是為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的。醫(yī)學(xué)類職業(yè)是與人類生死、健康休戚相關(guān)的事業(yè),保障人類健康離不開藥物,藥物合成又離不開化學(xué),而化學(xué)工業(yè)的發(fā)展又在很大程度上直接影響了人類的健康。如何在這三者之間構(gòu)建和諧,綠色化學(xué)是唯一出路。綠色化學(xué)不應(yīng)是一門獨(dú)立學(xué)科,而應(yīng)是一種指導(dǎo)思想,是人們應(yīng)該傾力追求的目標(biāo)[1]。作為大學(xué)化學(xué)教師,我們首先應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況,將綠色化學(xué)教育滲透到教學(xué)工作中去,通過廣泛的宣傳教育,讓學(xué)生樹立起綠色化學(xué)意識(shí),培養(yǎng)出具有綠色化學(xué)意識(shí)的一代新人[2]。綠色化學(xué)成為醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)教育的一個(gè)重要組成部分,給改革課堂教學(xué)、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.提高自身實(shí)施綠色化學(xué)教育的能力和專業(yè)水平。
綠色化學(xué)是化學(xué)科學(xué)與物理、生物、材料及信息等科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物,是化學(xué)科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步。因此教學(xué)人員不但需要具備化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、理論和技能,還要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)關(guān)于綠色化學(xué)的理論知識(shí),了解有關(guān)綠色化學(xué)技術(shù)的最新研究成果和發(fā)展方向,掌握相關(guān)學(xué)科的知識(shí)。
2.改革實(shí)驗(yàn)方式,避免實(shí)驗(yàn)污染物產(chǎn)生。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中總有氣體、液體或固體產(chǎn)物的生成,或多或少地會(huì)產(chǎn)生有害或有毒的實(shí)驗(yàn)廢棄物。筆者所在的安徽三聯(lián)學(xué)院醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)課程針對(duì)的是文理兼收的醫(yī)藥營銷專業(yè)學(xué)生,他們畢業(yè)后從事藥物開發(fā)、合成的可能性很小,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)際意義不大,因此在實(shí)際教學(xué)中取消了實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)。對(duì)于個(gè)別必要的實(shí)驗(yàn),借助網(wǎng)絡(luò),利用錄像、多媒體課件、Flas、計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段進(jìn)行演示,避免了化學(xué)污染物的產(chǎn)生。
3.針對(duì)職業(yè)需要,整合醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu),添加綠色化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
筆者選用了張法浩主編的《醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)》,該教材包含了無機(jī)、分析及有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容。隨著教學(xué)改革的深入,根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)及教育部對(duì)高職學(xué)生理論知識(shí)“夠用為度”的原則,我院該課程總學(xué)時(shí)只有72節(jié),比過去減少了二分之一,這就要求教師在教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法等方面做出調(diào)整,以適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要[3]。要更多地將醫(yī)藥營銷工作中實(shí)際需要的知識(shí)融入教學(xué)過程,摒棄那些不重要又晦澀難懂的知識(shí),使醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)真正成為理論的基石。現(xiàn)行教材內(nèi)容與職業(yè)缺乏緊密聯(lián)系,忽視了與實(shí)際的聯(lián)系,學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性和積極性。因此,筆者對(duì)課程進(jìn)行了重新整合,刪減和壓縮了教材中電解質(zhì)溶液、酸堿滴定法、配位化合物、分光光度分析法、分子軌道理論等章節(jié)內(nèi)容。將壓縮的理論和實(shí)驗(yàn)課時(shí)用以補(bǔ)充綠色化學(xué)內(nèi)容[4][5],多元化、多層次、多角度地向?qū)W生揭示、展現(xiàn)綠色化學(xué)與基礎(chǔ)化學(xué)的緊密聯(lián)系。對(duì)晦澀難懂的內(nèi)容以教師精講為主;常識(shí)性的內(nèi)容由學(xué)生講解;與生活息息相關(guān)相關(guān)的內(nèi)容設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生發(fā)表見解、分組討論或辯論,然后由教師進(jìn)行總結(jié)。這樣既突出了重點(diǎn)、難點(diǎn),又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)的能力,提高了學(xué)習(xí)興趣。
4.學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)、原理,結(jié)合綠色化學(xué),撰寫科技小論文。
作業(yè)是課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是課堂教學(xué)的繼續(xù)和延伸。除了布置教材習(xí)題外,為讓學(xué)生更深入更主動(dòng)地將綠色化學(xué)的理念滲透到傳統(tǒng)化學(xué)學(xué)習(xí)中,在課程結(jié)束前,筆者布置學(xué)生選擇與“可持續(xù)發(fā)展”有關(guān)的選題,通過探究和調(diào)查,查找相關(guān)文獻(xiàn)、資料,并對(duì)其進(jìn)行分析、解釋、評(píng)價(jià)、調(diào)查、討論、研究,寫出科技小論文。從對(duì)連續(xù)三屆學(xué)生提交的論文情況看,由于平時(shí)的教學(xué)中始終貫穿了“綠色”這個(gè)與人類健康密切相關(guān)的主題,學(xué)生興趣濃厚、選題廣泛、立意明確,從問題的提出到問題的解決,學(xué)生始終是決策者、行動(dòng)者。學(xué)生從可持續(xù)發(fā)展的高度去關(guān)心環(huán)境及環(huán)境問題,更深刻地理解了人與自然、人與社會(huì)、人與人之間的相互依存關(guān)系,認(rèn)識(shí)到他們的態(tài)度、行為和決定將對(duì)現(xiàn)在和未來的全球環(huán)境、整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生影響,激發(fā)了學(xué)生的憂患意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。
5.改革教學(xué)方式及成績?cè)u(píng)定方式。
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的普及,多媒體教學(xué)也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。五年的教學(xué)中,筆者經(jīng)歷了傳統(tǒng)教學(xué)――傳統(tǒng)教學(xué)+多媒體教學(xué)――多媒體教學(xué)這一教學(xué)手段改革過程。實(shí)踐證明,利用多媒體教學(xué),無論信息量還是教學(xué)效果都得到了極大的提升。
完整的教學(xué)過程應(yīng)該包括成績的評(píng)定,考試方法的創(chuàng)新是教學(xué)改革不可缺少的環(huán)節(jié)。從2005級(jí)開始,課程成績的評(píng)定項(xiàng)目包括:平時(shí)成績20分,科技論文40分,理論考試40分。前兩項(xiàng)是基本體現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的考核,占總分60%,比重超過了理論知識(shí)的考核,既有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生提高自身素質(zhì)的積極性,又促進(jìn)了教改的不斷推進(jìn)和完善。
筆者經(jīng)過幾年嘗試性地將綠色化學(xué)融入到醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)的教學(xué)探索,逐漸實(shí)現(xiàn)了“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的教學(xué)理念,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。教學(xué)中及時(shí)滲透綠色化學(xué)方面的知識(shí),適當(dāng)?shù)丶由詈退季S拓展,使學(xué)生在潛移默化中受到綠色化學(xué)教育,成為有綠色化學(xué)理念的新一代高職大學(xué)生,是時(shí)代的要求,是素質(zhì)教育的要求。
參考文獻(xiàn):
[1]馬莉,冉嗚.綠色化學(xué)的提出與發(fā)展.成都教育學(xué)院學(xué)報(bào),2005,9,(6).
[2]何樹華,田開江.大學(xué)化學(xué)專業(yè)應(yīng)加強(qiáng)綠色化學(xué)教育.涪陵師范學(xué)院學(xué)報(bào),2000,18,(5)
[3]喬秀文,杜志堅(jiān),李洪玲,曾憲佳.醫(yī)用基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)改革探討.農(nóng)墾醫(yī)學(xué),2004,II(1):47
化學(xué)是自然科學(xué)中的一門重要科學(xué),從字面意思上理解,綠色化學(xué)就是指清潔環(huán)保無害的化學(xué).而實(shí)際上綠色化學(xué)也就是指設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面科學(xué)合理,且對(duì)環(huán)境無負(fù)作用或者負(fù)作用很少可以忽略的化學(xué)過程.化學(xué)為人們提供物質(zhì)上的需求,也為探索自然提供了信息依據(jù).而隨著當(dāng)今經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,生態(tài)環(huán)境在人們的開發(fā)和建設(shè)下遭到了嚴(yán)重破壞,化學(xué)生產(chǎn)工程中產(chǎn)生的污染和破壞使得環(huán)境不斷的惡化,已經(jīng)危害到了我們賴以生存的家園.所以,為了滿足現(xiàn)實(shí)生活的需要,在以保護(hù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為核心的情況下,一個(gè)新的化學(xué)工業(yè)理念逐漸產(chǎn)生———綠色化學(xué).綠色化學(xué)的宗旨是實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境和人類健康沒有危害,還能起到保護(hù)作用的新型化學(xué).綠色化學(xué)在起始階段就開始對(duì)在化學(xué)過程中出現(xiàn)的污染進(jìn)行預(yù)防和處理,綠色化學(xué)最顯著的特點(diǎn)就是在整個(gè)化學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)零污染和零排放.所以,為了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,倡導(dǎo)綠色化學(xué)是當(dāng)前所應(yīng)做的具有重要意義的工作.在初中的課程教材中引入綠色化學(xué)理念,可以讓學(xué)生們了解到綠色化學(xué)的實(shí)際意義,更好地培養(yǎng)學(xué)生們的環(huán)保意識(shí)并啟迪學(xué)生的思想,不再僅僅局限與書本上的知識(shí)而是去更充分地感受所學(xué)知識(shí)的實(shí)在價(jià)值.
二、初中化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的意義
當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,工業(yè)化程度急劇增長.但是在這樣的增長下卻是以環(huán)境的破壞為代價(jià)而換來的,雖然在短時(shí)間我們獲得很大的經(jīng)濟(jì)效益,但是這種“竭澤而漁”的方式帶來的是慘痛的代價(jià)和教訓(xùn).這樣的發(fā)展是虛浮的,根基不穩(wěn)自然會(huì)使建筑坍塌,對(duì)環(huán)境的破壞和污染會(huì)制約人類的發(fā)展甚至是危及子孫后代.因此,人們對(duì)生態(tài)環(huán)境也慢慢的重視起來,倡導(dǎo)綠色成了當(dāng)今時(shí)代的主體和發(fā)展的前提,也是人們最關(guān)注的字眼.綠色化學(xué)、綠色食品、綠色出行等陸續(xù)出現(xiàn)在我們的生活中,讓人們對(duì)綠色有了新的認(rèn)識(shí),也加深了綠色理念.綠色化學(xué)的作用也是顯而易見的,如臭氧層保護(hù),水土資源保護(hù),大氣污染的防治等等.在初中教學(xué)課程中融入綠色化學(xué)概念,可以增強(qiáng)中學(xué)生的環(huán)保意識(shí).由于中學(xué)生的環(huán)保意識(shí)較差,環(huán)境道德觀念落后,踐踏花草、亂扔垃圾等現(xiàn)象隨處可見.所以,綠色化學(xué)的開展不僅可以讓學(xué)生們感受到化學(xué)的魅力,了解綠色化學(xué)的基本理念和過程,更可以讓學(xué)生樹立起綠色化學(xué)從我做起的思想.教師在綠色化學(xué)的教學(xué)過程中要重視起來,闡明綠色化學(xué)的重要性,讓學(xué)生端正心態(tài),真正地認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)對(duì)我們的價(jià)值.化學(xué)是一門相對(duì)枯燥的學(xué)科,為了能讓學(xué)生們能更好地學(xué)習(xí)好綠色化學(xué),教師可以通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行綠色化學(xué)的教學(xué),這樣不僅增強(qiáng)了綠色化學(xué)的趣味性,更充分地讓學(xué)生們投入學(xué)習(xí)之中.
三、在初中化學(xué)教學(xué)中如何融入綠色化學(xué)
1.在實(shí)際生活中倡導(dǎo)綠色化學(xué)
教師首要做的是端正學(xué)生的思想觀念,引導(dǎo)學(xué)生樹立起保護(hù)生態(tài)環(huán)境的思想觀念,讓學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的價(jià)值,明確綠色化學(xué)對(duì)人類發(fā)展發(fā)揮的重要作用.教師在將綠色化學(xué)融入初中化學(xué)教程中時(shí),要注意與初中教材內(nèi)容緊密聯(lián)系,環(huán)環(huán)相扣.為了能起到在實(shí)際生活中倡導(dǎo)綠色化學(xué)的作用,教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上與學(xué)生們一起做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),必須進(jìn)行無污染的綠色實(shí)驗(yàn).例如,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上開展“綠色替代溶劑技術(shù)”實(shí)驗(yàn)時(shí),讓學(xué)生充分感受到綠色化學(xué)為科技發(fā)展和人類社會(huì)進(jìn)步作出的貢獻(xiàn),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的研究對(duì)改善生態(tài)環(huán)境的重要意義.此外,教師應(yīng)教導(dǎo)學(xué)生保護(hù)環(huán)境要從日常生活中的小事做起,比如:節(jié)約用電用水、對(duì)垃圾進(jìn)行分類處理等等,讓學(xué)生在日常行為習(xí)慣中培養(yǎng)綠色化學(xué)意識(shí).
2.從化學(xué)實(shí)驗(yàn)中傳授綠色化學(xué)知識(shí)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生從教條式的教育制度中解脫出來,學(xué)生在這樣新奇的體驗(yàn)中不僅收獲了知識(shí),也起到了將理論知識(shí)用到實(shí)際中的效果.學(xué)生們通過自己的親手操作就實(shí)現(xiàn)了綠色化學(xué)的見證,更加堅(jiān)定了學(xué)生通過營造綠色生活為社會(huì)和環(huán)境做貢獻(xiàn)的決心.另外,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,開發(fā)自己的想象力并發(fā)揮個(gè)性思維,不固步自封局限思維.這樣去引導(dǎo)學(xué)生可以加深學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的認(rèn)識(shí),在今后的生活工作中也能使綠色理念延誤下去,擴(kuò)大綠色理念的價(jià)值和作用.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題,思考問題,解決問題.在進(jìn)行污染性實(shí)驗(yàn)時(shí),教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),盡量降低對(duì)環(huán)境的污染程度,比如在進(jìn)行“硫的燃燒”的實(shí)驗(yàn)時(shí),可以盡量減少“硫”的量,降低二氧化硫的產(chǎn)生量,并對(duì)集氣瓶進(jìn)行密封的同時(shí)加微量的氫氧化鈉溶液,盡可能地減少有害物質(zhì)的產(chǎn)生.通過這樣的實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在不知不覺之中產(chǎn)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí),并在日常生活中行動(dòng)起來.
3.通過課外活動(dòng)學(xué)習(xí)綠色化學(xué)
化學(xué)教師對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)綠色化學(xué),不僅局限于課堂上知識(shí)傳授和講解,還可以在課外做許多有意義的課外活動(dòng).這些課外活動(dòng)不但能激發(fā)學(xué)生們的積極性,而且可以更好的吸收所學(xué)到的綠色化學(xué)相關(guān)知識(shí).教師組織課外活動(dòng)形式多樣,比如:(1)到附近的化工廠進(jìn)行參觀考察,帶領(lǐng)學(xué)生觀察化工企業(yè)對(duì)廢氣、廢液、廢渣等的處理方式,或者讓學(xué)生親自進(jìn)行指標(biāo)測試,通過對(duì)水質(zhì)、雨水的pH、空氣污染等指標(biāo)的檢測,讓學(xué)生通過自己的親身體驗(yàn),認(rèn)識(shí)到環(huán)境污染對(duì)社會(huì)的危害;(2)教師可以給學(xué)生布置課題,以小組的形式讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、查資料、調(diào)查問卷等方式對(duì)綠色化學(xué)進(jìn)行調(diào)查,利用一節(jié)課的時(shí)間讓學(xué)生展示自己的調(diào)查結(jié)果,讓學(xué)生就自己的調(diào)查結(jié)果互相交流、互相評(píng)價(jià);(3)利用學(xué)校的宣傳欄,宣傳綠色化學(xué)知識(shí),或者教師可以開展綠色化學(xué)的講座,為學(xué)生講解綠色化學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用以及近年來利用綠色化學(xué)技術(shù)在降低環(huán)境污染中取得的成就,豐富學(xué)生的課外知識(shí),進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí).
四、小結(jié)
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué) 中學(xué)化學(xué)教學(xué) 必要性 融合
將綠色化學(xué)理念融入到高中化學(xué)教學(xué)中,不但可以有效地推動(dòng)化學(xué)教學(xué)改革,也有利于學(xué)生環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及社會(huì)責(zé)任感的提升。因此,如何將綠色化學(xué)理念與高中化學(xué)教學(xué)完美地融合在一起便成了當(dāng)今高中化學(xué)教學(xué)亟待解決的問題。
一、綠色化學(xué)概念
1991年,美國提出綠色化學(xué)理念,以求對(duì)環(huán)境問題與環(huán)保方法展開深入的探究。綠色化學(xué)的含義,即借助現(xiàn)代化學(xué)原理和方法,盡可能地讓設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與使用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)可能出現(xiàn)的有毒、有害物質(zhì)降至最低,分析得出對(duì)環(huán)境造成最小負(fù)面影響的方法,且在技術(shù)與經(jīng)濟(jì)層面生產(chǎn)綠色環(huán)保化學(xué)產(chǎn)品,屬于從源頭著手展開污染預(yù)防的科學(xué)預(yù)防方法。綠色化學(xué)旨在盡可能少地使用會(huì)給環(huán)境造成污染的物質(zhì),不再產(chǎn)出廢物。此種方式最典型的特性為自初始時(shí)期便選取預(yù)防污染的措施。所以,綠色化學(xué)在運(yùn)行過程中與終端均可以較好地防止污染,屬于一種自源頭著手防止污染產(chǎn)生的科學(xué)。
二、將綠色化學(xué)理念運(yùn)用于中學(xué)化學(xué)教學(xué)的必要性
綠色化學(xué)提出的目的在于在研制兼具高技術(shù)含量及經(jīng)濟(jì)收益的化學(xué)產(chǎn)品的過程中,將可能給環(huán)境造成的損害降至最低。因此,綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。在現(xiàn)實(shí)生活中,大部分人都抱有這樣一種觀點(diǎn):綠色化學(xué)屬于環(huán)境保護(hù)的范疇。然而事實(shí)上,二者卻有著本質(zhì)的區(qū)別。環(huán)境保護(hù)即在環(huán)境已然遭受破壞的基礎(chǔ)上采用補(bǔ)救方法治理環(huán)境的舉動(dòng),系被動(dòng)保護(hù);綠色化學(xué)卻是于研究化學(xué)品的同時(shí)便展開預(yù)防,將可能給環(huán)境帶來損害的物質(zhì)事先剔除掉,從源頭著手將污染源根除,系主動(dòng)保護(hù)。
在當(dāng)下經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代,為了在提高國民物質(zhì)生活水平的同時(shí)確保生活環(huán)境的高質(zhì)量,綠色化學(xué)的推行已然刻不容緩。高中時(shí)期是學(xué)生“三觀”形成的關(guān)鍵時(shí)期,因此高中化學(xué)教師在教學(xué)過程中理應(yīng)盡可能地讓學(xué)生意識(shí)到綠色化學(xué)對(duì)促進(jìn)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的積極作用,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的發(fā)展理念,增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任感。
三、綠色化學(xué)理念c中學(xué)化學(xué)教學(xué)的融合
(一)創(chuàng)建綠色化學(xué)理念
為了實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)理念與中學(xué)化學(xué)教學(xué)的融合,教師需要做的第一件事就是創(chuàng)建綠色化學(xué)理念。教師應(yīng)主動(dòng)探究與綠色化學(xué)相關(guān)的內(nèi)容,將綠色化學(xué)理念當(dāng)作自身教學(xué)的指導(dǎo)思想,把高中化學(xué)知識(shí)與綠色化學(xué)理念完美地融合在一起,綜合社會(huì)及環(huán)境等問題,把綠色化學(xué)思想融入到教學(xué)當(dāng)中,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
(二)在理論知識(shí)教授時(shí)融入綠色化學(xué)理念
高中化學(xué)教學(xué)的目標(biāo)是讓學(xué)生對(duì)化學(xué)這一學(xué)科有一個(gè)充分的了解,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。因此教師在傳授化學(xué)知識(shí)時(shí),可借助現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際案例,向?qū)W生滲透綠色化學(xué)理念。比如在教學(xué)“二氧化硫”這一節(jié)時(shí),教師可讓學(xué)生觀察學(xué)校周圍的建筑,將新老建筑進(jìn)行對(duì)比,了解酸雨給建筑帶來的腐蝕作用,隨后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)酸雨的形成原因及危害等展開討論及分析,讓學(xué)生了解化學(xué)與環(huán)境之間的關(guān)系;接著趁機(jī)導(dǎo)入綠色化學(xué)思想,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。這樣,教師便順利地把綠色化學(xué)理念融入到了理論知識(shí)教授之中。
(三)在實(shí)驗(yàn)中融入綠色化學(xué)理念
毋庸置疑,實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)不可缺少的組成部分。化學(xué)教師除了注重在理論知識(shí)教學(xué)時(shí)融入綠色化學(xué)理念外,還要在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中貫徹綠色化學(xué)思想。通過親自做實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠?qū)瘜W(xué)現(xiàn)象有一個(gè)直觀的了解,并且實(shí)際動(dòng)手能力也能得到很好的提升。在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)過程中,教師應(yīng)在旁邊加以指導(dǎo),向?qū)W生灌輸綠色化學(xué)思想,使學(xué)生在潛移默化中形成環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。
(四)在課外教學(xué)中融入化學(xué)知識(shí)
由于化學(xué)知識(shí)源于生活,且存在于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域,所以教師也要注意在課外教學(xué)中融入化學(xué)知識(shí),灌輸綠色化學(xué)理念。比如組織學(xué)生參加與綠色化學(xué)理念相關(guān)的講座;帶領(lǐng)學(xué)生參觀綠色化學(xué)工廠,在生活中培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)。
四、結(jié)語
伴隨科技的發(fā)展及國民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),綠色化學(xué)已然成為當(dāng)今高中化學(xué)教學(xué)發(fā)展的必然趨向。綠色化學(xué)能夠讓學(xué)生在個(gè)人發(fā)展初期便形成環(huán)保意識(shí),為實(shí)現(xiàn)人類和自然的和諧相處奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。化學(xué)教師在教學(xué)中應(yīng)注意將綠色化學(xué)理念與課堂教學(xué)完美地融合在一起,培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉曉樂.在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)綠色化學(xué)觀的教育分析[J].中學(xué)生數(shù)理化(學(xué)研版),2015(10):9.
關(guān)鍵詞:有機(jī)物教學(xué);情境素材;綠色能源
情境素材是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)情、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)目標(biāo)而創(chuàng)造的學(xué)習(xí)資料。對(duì)化學(xué)學(xué)科而言,素材選擇要合乎學(xué)生的心理發(fā)展,順應(yīng)新課程改革的潮流,符合教學(xué)目標(biāo)的要求。適宜的教學(xué)情境不僅可以提供生動(dòng)、豐富的學(xué)習(xí)材料,還可以提供在實(shí)踐中應(yīng)用知識(shí)的機(jī)會(huì),促進(jìn)知識(shí)、技能與體驗(yàn)的連接,促進(jìn)知識(shí)課內(nèi)外的遷移,使每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程都能主動(dòng)接受知識(shí)、理解應(yīng)用知識(shí)。化學(xué)情境是教師給學(xué)生創(chuàng)造的具體環(huán)境,讓學(xué)生尋找不同條件下多種解決問題的方法,探索可能出現(xiàn)的多種情況。但在創(chuàng)設(shè)情境中素材的選擇卻不是隨意的,它有著一定的要求。有機(jī)物種類繁多,應(yīng)用廣泛,這就決定了教師在有機(jī)物教學(xué)過程中要聯(lián)系生活,從學(xué)生實(shí)際出發(fā),選擇與綠色化學(xué)相關(guān)的情境素材來驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維和創(chuàng)新思維。
一、生活素材的精選
化學(xué)與生活是密切聯(lián)系的,特別是有機(jī)物在日常生活中更是廣泛存在。因此,選取化學(xué)情境素材應(yīng)與生活相關(guān),要讓學(xué)生在生活中能找到一些相關(guān)的信息,不能虛構(gòu)、想當(dāng)然地進(jìn)行情境素材的編寫。生活中的化學(xué)無處不在,中學(xué)化學(xué)教學(xué)從生活中尋找情境素材數(shù)不勝數(shù)。下面是列舉的幾類生活素材:
1.化學(xué)與飲食
(1)生活中常見的兩種物質(zhì)――酒與醋
在廚房中,用于調(diào)味的醋是大家非常熟悉的,炒菜、煮面時(shí)都會(huì)加入一些,它可以增加食物的口感。除此之外,醋還有更多的妙用,比如,當(dāng)我們吃魚時(shí),被魚刺卡住了,這時(shí)只需喝點(diǎn)醋就沒事了;當(dāng)炒菜時(shí),加入的鹽多了使菜過咸,怎么辦?只要加入適量的醋,就會(huì)淡化咸味且味道更好;燉肉時(shí)加些醋,可讓肉質(zhì)變得柔嫩且可口……酒也可以作為一種調(diào)味劑,最常用的是在西紅柿炒雞蛋時(shí),加入點(diǎn)酒后,這道菜就會(huì)更香醇可口。
(2)食品添加劑
現(xiàn)代生活中,食物種類繁多,經(jīng)過加工后的食物大多有添加劑。加入適量的合格食品添加劑不但能改善食品的色、香、味,而且還有利于食物的保存、保鮮,有利于食物中有毒微生物的殺滅。但是,一些不法商家為了謀取更大的利益,在食品中混入一些有毒害作用的添加劑,從而對(duì)人體產(chǎn)生了嚴(yán)重危害,引發(fā)了一系列病變。比如,有機(jī)添加劑苯甲酸,適量加入食品中有好處,但加入過多就會(huì)對(duì)人體肝臟、腸道等器官有毒害。
2.化學(xué)與衣物裝飾
化學(xué)的發(fā)展豐富了人類的衣物裝飾。通過對(duì)一些普通化學(xué)物質(zhì)或高分子物質(zhì)的化學(xué)加工形成了化學(xué)纖維,化學(xué)纖維的衣物裝飾價(jià)格便宜且品質(zhì)優(yōu)良,它們彌補(bǔ)了天然纖維的一些缺點(diǎn),花樣繁多的各類化學(xué)纖維成了當(dāng)今的熱選。當(dāng)然,天然纖維應(yīng)用也很廣泛,棉、麻、絲、毛產(chǎn)品也很受歡迎。
這些生活素材把生活與課堂聯(lián)系起來了,通過對(duì)生活中一些物質(zhì)的引用,還可以讓學(xué)生養(yǎng)成留意生活細(xì)節(jié)的習(xí)慣。這樣的情境素材不但能激起學(xué)生的興趣,而且能使學(xué)生比較快速、深刻地理解知識(shí),能很好地達(dá)到教學(xué)效果。
二、與綠色化學(xué)聯(lián)系緊密的素材
1.綠色化學(xué)的概念
綠色化學(xué)就是環(huán)境友好化學(xué),它的核心內(nèi)涵是在反應(yīng)過程和工業(yè)生產(chǎn)中,盡量減少或徹底消除和使用有害物質(zhì),綠色化學(xué)的核心是把污染消滅在生產(chǎn)的源頭,使整個(gè)合成過程和生產(chǎn)工藝對(duì)環(huán)境友好。這時(shí)的合成反應(yīng)就是“綠色反應(yīng)”,這時(shí)的化學(xué)工業(yè)就是“綠色化學(xué)工業(yè)”,整個(gè)化學(xué)就可稱為“綠色化學(xué)”。
2.環(huán)境保護(hù)
現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)快速發(fā)展,給我們帶來了很多方便,但同時(shí)環(huán)境污染問題也日漸突出。全球各地都遭到不同程度的損失,“綠色化學(xué)”就成為當(dāng)代主題。工業(yè)三廢是主要污染物,其中有機(jī)物的污染占一部分。有關(guān)新聞?dòng)羞^報(bào)道,某化工廠排放污水超標(biāo),造成嚴(yán)重傷害;某國石油泄漏,造成水資源污染。這些出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中并與環(huán)境保護(hù)相關(guān)的題材就可以作為化學(xué)教學(xué)中較好的情境素材,更能引起學(xué)生對(duì)化學(xué)的正確思考。另外,對(duì)我們生活的環(huán)境要更加注重。
豐富的有機(jī)物是地球環(huán)境的特點(diǎn)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),在地球陸地上,有機(jī)物的總生產(chǎn)量平均每年為1100億噸。有機(jī)物污染是一種普遍的現(xiàn)象,例如,微生物的廣泛存在是引起人類疾病的主要原因。所以,創(chuàng)設(shè)情境時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從這方面思考,提醒他們注意生活中的衛(wèi)生。除此之外,房屋裝修后散發(fā)出的刺激性氣味的物質(zhì)有甲醛,這是一種容易引發(fā)癌癥的有機(jī)物,使學(xué)生形成安全、綠色的居家理念。
3.綠色包裝材料
對(duì)于食品或藥品的包裝,可以食用的包裝材料就是綠色包裝材料。它是由糖、脂、蛋白制成的,具有無毒、無污染、可食用等特點(diǎn)。在有些食品專賣店,我們不難發(fā)現(xiàn),熟食外表的包裝材料就是這種可食性綠色包裝材料,還有的藥店里,中藥藥材外表的透明薄膜就是吸水性和透氣性都很好的綠色包裝材料。
4.綠色能源
隨著科技的發(fā)展,能源消耗愈來愈嚴(yán)重,不可再生資源產(chǎn)生了危機(jī),為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,尋找綠色能源成了時(shí)代主題。目前,世界上許多國家發(fā)現(xiàn)了一種含量豐富的綠色能源――可燃冰。我國的可燃冰含量十分豐富,相繼在南海和青海省發(fā)現(xiàn)了大量的可燃冰,這給我國提供了豐富的能源資源,成為能源開發(fā)的重點(diǎn)。可燃冰是天然氣水合物,使用方便,相同條件下產(chǎn)生的熱值遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的化石燃料,而且生成物沒有污染。
在實(shí)際的教學(xué)中,我們要根據(jù)具體情況,選擇有利于學(xué)生學(xué)習(xí)思維、創(chuàng)新思維和生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的優(yōu)秀教學(xué)情境素材。要想巧妙地創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生發(fā)展的情境,就要從根本上要求教師有各方面的知識(shí)和素質(zhì),言傳身教,起到為人師表的示范作用。
參考文獻(xiàn):
[1]李雪勤.精選教學(xué)素材提高課堂效率[J].劍南文學(xué):經(jīng)典教范,2011(10):86-87.
[2]李發(fā)生,舒紅群.初中化學(xué)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)策略[J].江西教育科研,2006(11):72-73.
[3]周麗虹.綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技,2009(06):111.
作者簡介:王曼麗,女,碩士,講師,主要從事化學(xué)課程與教學(xué)論。
實(shí)施綠色化學(xué)教育的任務(wù)應(yīng)該是每個(gè)化學(xué)教師必須履行的義務(wù)和責(zé)任,目的是培養(yǎng)學(xué)生能自發(fā)產(chǎn)生防止環(huán)境污染的行為和意識(shí),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到只有切斷污染的根源,才能真正實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)。
我們?cè)诮虒W(xué)中必須把綠色化學(xué)的基本思想、原理、工藝和技術(shù)等知識(shí)分散并滲透到現(xiàn)有的課程中。
一、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)教育
在教學(xué)中,可把本地區(qū)環(huán)境污染的典型事例自然的、生動(dòng)的滲透到化學(xué)教學(xué)中,讓學(xué)生親身體驗(yàn)到污染給人們帶來的危害,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感及實(shí)施綠色化學(xué)的重要性。如當(dāng)?shù)啬陈糜尉包c(diǎn)的雕塑,沒過幾年那嶄新而又栩栩如生的形象就失去了光彩甚至?xí)婺咳牵贁?shù)人為破壞外,酸雨也是不可推卸責(zé)任的罪魁禍?zhǔn)住R虼耍趯W(xué)習(xí)硫、氮及其化合物的性質(zhì)時(shí),可有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生分析酸雨形成的原因、途徑、成分及其危害,啟發(fā)學(xué)生想象并設(shè)計(jì)出減少酸雨形成的方案及采取的具體措施并形成詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。最后老師可以引導(dǎo)性的進(jìn)行適當(dāng)?shù)目偨Y(jié)。學(xué)生對(duì)SO2的危害性認(rèn)識(shí)清楚了,必然使他們對(duì)SO2的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)了解得更深入。另外,對(duì)某些物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行描述時(shí),同時(shí)指出其危害性及解決辦法是非常必要的。讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)物質(zhì)的兩面性。
二、結(jié)合原子利用率進(jìn)行綠色化學(xué)教育
綠色化學(xué)原理的核心內(nèi)容之一就是反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)性”。它的目標(biāo)是在設(shè)計(jì)化學(xué)合成時(shí)使原料分子中的原子更多或全部變成最終希望的產(chǎn)品中的原子,這樣才能保證盡量少地產(chǎn)生或不產(chǎn)生廢物。真正實(shí)現(xiàn)“零排放”。原子經(jīng)濟(jì)性給我們指出了實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo),同時(shí)也是評(píng)判一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否為綠色的、環(huán)境友好的重要依據(jù)。所以,在教學(xué)中結(jié)合有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生盡量通過多種途徑去設(shè)計(jì)合成路線,然后選出制備相同量的目標(biāo)產(chǎn)物時(shí),反應(yīng)物用量、副產(chǎn)物、步驟都最少,污染又最小的合成路線,這是原子利用率最高的反應(yīng)途徑。
三、結(jié)合環(huán)境因子進(jìn)行綠色化學(xué)教育
評(píng)價(jià)綠色化工的依據(jù)是“環(huán)境因子”,它是近幾年受到關(guān)注的評(píng)價(jià)指標(biāo),它比原子利用率更便于評(píng)價(jià)某種工藝指標(biāo)。環(huán)境因子可定義為,廢物的質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量的比值,其中廢物指產(chǎn)品以外的所有其他物質(zhì),而沒考慮是否可以分離后再利用。廢物越少其環(huán)境因子的值就越小,對(duì)環(huán)境保護(hù)越有利,在化學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生綠色化工的意識(shí),是社會(huì)的呼喚,也是可持續(xù)發(fā)展的基本要求。所以,在教學(xué)中有意識(shí)的選擇與化工生產(chǎn)有聯(lián)系的教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)綠色化學(xué)的原則,設(shè)計(jì)出既經(jīng)濟(jì)又可行的綠色合成途徑。如:實(shí)驗(yàn)室制取氧氣,可以有以下幾條途徑:①2KMnO4 =K2MnO4+MnO2+O2②2H2O2=O2+2H2O③2KClO3=2KCl+3O2從環(huán)境因子來考慮,顯然方案②是最理想的制取方法。
四、結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容教學(xué)進(jìn)行綠色化學(xué)教育
綠色化學(xué)使用化學(xué)藥品必須遵循以下原則,即:①拒用危害品;②減少用量;③循環(huán)使用;④回收再用;⑤再生利用。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)也應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)這些原則。教科書上的很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在操作過程中會(huì)造成大氣或水體污染,如氯氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、硫及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等等。我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí),就要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真考慮這些實(shí)驗(yàn)有沒有污染環(huán)境、是否可循環(huán)、可回收、可再生、如何防止污染。所以,在教學(xué)中除傳授知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能外,還要著重引導(dǎo)對(duì)污染環(huán)境的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的裝置進(jìn)行改革、創(chuàng)新,使其成為綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
五、結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作過程和裝置的改進(jìn)進(jìn)行綠色化學(xué)教育
在實(shí)驗(yàn)中,都存在著“廢氣、廢液、廢渣”的問題,這些實(shí)際問題的處理過程,是培養(yǎng)學(xué)生良好的環(huán)保習(xí)慣和體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的難得的機(jī)會(huì)。在實(shí)驗(yàn)操作過程中,不能隨意把廢液倒入下水道、把廢氣排入空氣中。要用相應(yīng)的液體吸收有毒氣體;實(shí)驗(yàn)完畢,酸堿性廢棄液要中和(如廢酸可用石灰水和碳酸鈉等中和)后,倒入指定點(diǎn)統(tǒng)一處理等等操作。這樣對(duì)實(shí)驗(yàn)廢棄物進(jìn)行無害化處理既可培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,又使學(xué)生學(xué)到實(shí)際應(yīng)用技術(shù),還可節(jié)約資源、變廢為寶、化害為利。
中學(xué)化學(xué)一些有毒物質(zhì)參加或生成的試驗(yàn)。若將這類實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),既可使操作更合理有效,又能控制排污量或避免污染環(huán)境,有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),體現(xiàn)綠色化學(xué)的理念
綠色化學(xué)教育是化學(xué)教育內(nèi)容上的重大更新,已經(jīng)得到世界各國政府、企業(yè)界和化學(xué)界的廣泛關(guān)注和重視;是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。我們化學(xué)教育者應(yīng)認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的重要性,積極參與有關(guān)的研討和教學(xué)實(shí)踐,教學(xué)中體現(xiàn)綠色教育的思想,綠色化學(xué)教育才能得到迅速的推廣和普及并取得良好的效果。
參考文獻(xiàn)
[1]謝志剛、宋仲容、王家平,化學(xué)教育,2006,8:25-27