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)發(fā)展主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 環(huán)?!〗逃F(xiàn)狀 未來(lái)發(fā)展
綠色化學(xué),是一門從源頭上阻止污染的化學(xué),它將給人類可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)希望。世界各國(guó)都十分重視綠色化學(xué)的發(fā)展,綠色化學(xué)及其帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)革命將在全球興起。綠色化學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要一代又一代具有綠色意識(shí)、懂得綠色知識(shí)和技術(shù)的綠色人才,綠色人才離不開綠色化學(xué)教育。實(shí)施綠色化學(xué)教育,無(wú)論從學(xué)生的現(xiàn)代國(guó)民素質(zhì)與科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),還是從環(huán)境責(zé)任感和綠色意識(shí)的形成,都是十分必要的[1]。
一、綠色化學(xué)的認(rèn)識(shí)
綠色化學(xué)(Green Chemistry)又稱環(huán)境無(wú)害化學(xué)(Environmentally Benign Chemistry)、環(huán)境友好化學(xué)(Environmentally Friendly Chemistry)、清潔化學(xué)(Clean Chemistry)等。綠色化學(xué)即用現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)的技術(shù)去減少或消除對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有毒的原料、催化劑、溶劑和試劑的使用,不產(chǎn)生有毒有害的產(chǎn)物、副產(chǎn)物和廢物。綠色化學(xué)是化學(xué)發(fā)展的新階段,是促使人類與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的更高層次的化學(xué)[2]。
二、綠色化學(xué)教育現(xiàn)狀
綠色化學(xué)教育是指在化學(xué)課堂、實(shí)驗(yàn)、習(xí)題等教育中貫徹綠色化學(xué)理念、運(yùn)用綠色化學(xué)思想,宣揚(yáng)綠色環(huán)保意識(shí)的教育化學(xué)教育方式。
當(dāng)前,我國(guó)綠色化學(xué)教育仍處于剛剛起步的階段,對(duì)于綠色化學(xué)教育還需要進(jìn)一步的普及和宣傳。2003年,我國(guó)初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出了“綠色化學(xué)”教育的思想,新課標(biāo)要求化學(xué)必修課程的設(shè)計(jì)中必須要體現(xiàn)綠色化學(xué)思想,同時(shí)也要求把綠色化學(xué)的理念引入到初中新教材之中,同時(shí)要求把綠色化學(xué)的思想、綠色化學(xué)的理念定位初中化學(xué)的教學(xué)目標(biāo),這些都說(shuō)明我國(guó)初中化學(xué)教育中開始滲透綠色化學(xué)教育。
雖然,我國(guó)中學(xué)化學(xué)教育之中已經(jīng)開始滲透綠色化學(xué)教育的理念,同時(shí)也把綠色化學(xué)教育的理念融入到教學(xué)目標(biāo)之中,但是綠色化學(xué)教育的的實(shí)施仍不盡合理,有待進(jìn)一步改善。我國(guó)中學(xué)綠色化學(xué)教育存在的問(wèn)題主要有以下兩方面:
第一,化學(xué)課堂教學(xué)中還未完全融入綠色化學(xué)的思想。我國(guó)一些化學(xué)教師,還未完全把綠色化學(xué)思想融入到日常的化學(xué)教學(xué)之中,這是因?yàn)榫G色化學(xué)是一門新興的科學(xué),許多化學(xué)教師自身也對(duì)其不是很了解,很難將其有效的與課堂教學(xué)內(nèi)容整合。
第二,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綠色化學(xué)理念體現(xiàn)的不夠。在中學(xué)階段,所教授的化學(xué)知識(shí)大約有60%以上是通過(guò)實(shí)驗(yàn)引入的,但現(xiàn)行的教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)卻很少體現(xiàn)綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)的理念?,F(xiàn)行教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作方便、裝置簡(jiǎn)單、現(xiàn)象較明顯,卻很少顧及環(huán)境污染問(wèn)題,更談不上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì)。
三、以化學(xué)教材內(nèi)容為依據(jù)倡導(dǎo)綠色化學(xué)教育
1.立足顯而易見的綠色化學(xué)內(nèi)容,進(jìn)行綠色化學(xué)教育
在多種版本的化學(xué)新教材中都包含了非常明顯的綠色化學(xué)內(nèi)容,比如魯教版《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》教材末尾處“主題拓展從實(shí)驗(yàn)到工廠—化工過(guò)程開發(fā)”,不僅將實(shí)驗(yàn)室儀器與工廠設(shè)備聯(lián)系起來(lái)、將科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系起來(lái),還對(duì)綠色化學(xué)進(jìn)行了正面介紹。人教版《化學(xué)2(必修)》最后一章直接以“化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用”為題目,其第二節(jié)專門以“資源綜合利用—環(huán)境保護(hù)”為題,本節(jié)第二部分更是以“環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)”為標(biāo)題對(duì)綠色化學(xué)進(jìn)行了正面介紹。教材的這種設(shè)計(jì)使綠色化學(xué)的思想更加明確化和系統(tǒng)化,教學(xué)中應(yīng)立足這些顯而易見的綠色化學(xué)內(nèi)容,進(jìn)行綠色化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì),開展綠色化學(xué)教育[3]。
2.努力挖掘教材內(nèi)容潛在的綠色化學(xué)思想
教材中除了有明顯“綠色化學(xué)”提法的內(nèi)容外,還有許多內(nèi)容包含綠色化學(xué)的思想和觀念。例如,在講有機(jī)化合物塑料時(shí),以廢棄塑料的回收利用為例,讓學(xué)生討論其可能的途徑,認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)廢舊物資再生與綜合利用的作用;在講化學(xué)反應(yīng)與能量這一主題時(shí),結(jié)合燃料燃燒效率的提高、高能清潔燃料的開發(fā)和新型燃料電池的研制,安排一些調(diào)查與交流活動(dòng),提出合理化建議。通過(guò)這樣的教學(xué)設(shè)計(jì),可以讓學(xué)生意識(shí)到資源的循環(huán)利用、能源的優(yōu)化應(yīng)用以及環(huán)境的源頭治理對(duì)可持續(xù)發(fā)展的意義。此外,還有許多可以充當(dāng)綠色化學(xué)教育素材的內(nèi)容,比如當(dāng)學(xué)習(xí)氮和硫的氧化物時(shí),讓學(xué)生討論減少大氣污染物的原理和方法。教學(xué)中要努力挖掘這些內(nèi)容潛在的綠色化學(xué)思想,適時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)思想和觀念的教育。
四、綠色化學(xué)教育的未來(lái)發(fā)展
綠色化學(xué)教育在未來(lái)面臨的挑戰(zhàn)和綠色化學(xué)自身發(fā)展一樣充滿了多樣性,涉及到從綠色化學(xué)教師培訓(xùn)到綠色化學(xué)技術(shù)工業(yè)化前景等一系列問(wèn)題。
1.綠色化學(xué)教師培訓(xùn)
由于綠色化學(xué)的產(chǎn)生,尤其是開展綠色化學(xué)教育的時(shí)間不長(zhǎng),許多化學(xué)教師對(duì)綠色化學(xué)并不熟悉,甚至還有人對(duì)綠色化學(xué)的重要性和前景持懷疑態(tài)度。因此,如何通過(guò)進(jìn)修班、座談會(huì)和研究會(huì)等多種方式對(duì)有志于從事綠色化學(xué)教育和教學(xué)研究的教師進(jìn)行必要的綠色化學(xué)知識(shí)培訓(xùn)將是各國(guó)政府和教育界面臨的緊迫任務(wù),對(duì)那些將來(lái)可能成為綠色化學(xué)家的專攻綠色化學(xué)的學(xué)生還要制定特殊的培訓(xùn)計(jì)劃。
2.澄清化學(xué)物質(zhì)毒性和物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系
要讓學(xué)生深刻地認(rèn)識(shí)到對(duì)有害化學(xué)污染物質(zhì)進(jìn)行治理會(huì)大大增加環(huán)境成本,而化學(xué)物質(zhì)的危險(xiǎn)性/毒性作為其分子結(jié)構(gòu)的一種物理/化學(xué)性質(zhì),是可以預(yù)先進(jìn)行設(shè)計(jì)和控制的。通過(guò)這些知識(shí)的傳授讓學(xué)生懂得產(chǎn)生分子毒性的理論基礎(chǔ),影響合成步驟的規(guī)律以及產(chǎn)品制備過(guò)程中環(huán)境狀況發(fā)生的變化等。
五、總結(jié)
把綠色化學(xué)融合于化學(xué)教育中已是一種趨勢(shì),已是化學(xué)教育的嶄新課題。綠色化學(xué)的理念應(yīng)始終貫穿于整個(gè)化學(xué)教育之中,因此,化學(xué)教育工作者要樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念,使綠色化學(xué)思想、內(nèi)容從基礎(chǔ)教育貫穿到高等教育,讓學(xué)生了解綠色化學(xué),培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的操作、運(yùn)用、開發(fā)等方面多從綠色化學(xué)的角度來(lái)思考;從綠色的角度來(lái)說(shuō),化學(xué)很多物質(zhì)的制取、化學(xué)工藝等等都值得重新考慮。通過(guò)在化學(xué)教學(xué)中滲透融入綠色化學(xué)教育理念和思想,使學(xué)生樹立起牢固的綠色化學(xué)理念和環(huán)保意識(shí),一方面這有利于我國(guó)綠色化學(xué)的大力發(fā)展,也有利于我國(guó)可持續(xù)性發(fā)展政策的貫徹落實(shí),有利于我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)?;瘜W(xué)教育工作者必須抓住機(jī)遇,努力在化學(xué)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)思想,為我國(guó)培養(yǎng)具有綠色化學(xué)思想和意識(shí)的社會(huì)主義建設(shè)者。
參考文獻(xiàn)
[1]徐漢生. 高等院校本科生化學(xué)系列教材一綠色化學(xué)導(dǎo)論[M]. 武漢大學(xué)出版社, 2002.
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 環(huán)境保護(hù) 生物技術(shù)
人類正面臨有史以來(lái)最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī),由于人口急劇的增加,資源的消耗日益擴(kuò)大,人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少,人口與資源的矛盾越來(lái)越尖銳;環(huán)保問(wèn)題就成為經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要問(wèn)題之一。作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻(xiàn)的同時(shí),在生產(chǎn)活動(dòng)中不斷排放出大量有毒物質(zhì),化學(xué)工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來(lái)一定的危害。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)環(huán)境的治理,已開始從治標(biāo),即從末端治理污染轉(zhuǎn)向治本,即開發(fā)清潔工業(yè)技術(shù),消減污染源頭,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品。“綠色技術(shù)”已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要科技前沿。
綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無(wú)害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。
傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶,可使經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起,它對(duì)我國(guó)這樣新興的發(fā)展中國(guó)家更是一個(gè)難得的機(jī)遇。
一、采用無(wú)毒、無(wú)害并可循環(huán)使用的新物料
1.原料選擇
工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料,它們?cè)诓粩喔纳迫祟愇镔|(zhì)生活的同時(shí),也帶來(lái)大量生活廢物,使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平,又不破壞環(huán)境,我們必須研制并采用對(duì)環(huán)境無(wú)毒無(wú)害又可循環(huán)使用的新物料。
以塑料為例,據(jù)統(tǒng)計(jì),到1989年美國(guó)在包裝上使用的塑料就超過(guò)55.43億kg(20世紀(jì)90年代數(shù)量進(jìn)一步上升),打開包裝后即被拋棄,這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問(wèn)題:掩埋它們將永久留在土地里中;焚燒它們會(huì)放出劇毒。
我國(guó)也大量使用塑料包裝,而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜,造成的“白色污染”也越來(lái)越嚴(yán)重。解決這個(gè)問(wèn)題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料,目前國(guó)際上已有一些成功的方法,例如:光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國(guó)“八五”科技攻關(guān)的一個(gè)重大項(xiàng)目,已取得一些進(jìn)展。
2.溶劑的選擇
大量的與化學(xué)制造相關(guān)的污染問(wèn)題不僅來(lái)源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過(guò)程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì),分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)中,有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),這主要是因?yàn)樗鼈兡茌^好地溶解有機(jī)化合物。但有機(jī)溶劑的毒性和難以回收又使之成為對(duì)環(huán)境有害的因素。因此,在無(wú)溶劑存在下進(jìn)行的有機(jī)反應(yīng),用水作反應(yīng)介質(zhì),以及超臨界流體作反應(yīng)介質(zhì)或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>
2.1固相反應(yīng)
固相化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上是在無(wú)溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng),有時(shí)可比溶液反應(yīng)更為有效并達(dá)到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個(gè)研究動(dòng)向。
2.2 以水為溶劑的反應(yīng)
由于大多數(shù)有機(jī)化合物在水中的溶解性差,而且許多試劑在水中會(huì)分解,因此一般避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但水作為反應(yīng)溶劑有其獨(dú)特的優(yōu)越性,因?yàn)樗堑厍蛏献匀回S度最高的“溶劑”,價(jià)廉、無(wú)毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對(duì)一些重要有機(jī)轉(zhuǎn)化是十分有益的,有時(shí)可提高反應(yīng)速率和選擇性,更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進(jìn)行的。
水相有機(jī)合成在有機(jī)金屬類反應(yīng),水相Lewis酸催化的反應(yīng)現(xiàn)都已取得較大進(jìn)展。因此在某些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。
2.3 超臨界流體作為有機(jī)溶劑
超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無(wú)毒無(wú)害溶劑的研究中,最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體(SCF),特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(diǎn)(31.10℃,7 477.79KPa)以上的CO2流體。它通常具有流體的密度,因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且,由于具有很大的可壓縮性,流體的密度,溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來(lái)調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、不可燃、價(jià)廉等。
3. 催化劑的選擇
許多傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑,這些液體酸催化劑的共同缺點(diǎn)是:對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,對(duì)人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境,多年來(lái)人們從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料入手,大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,這種催化劑選擇性高,乙苯收率超過(guò)99.6%,而且催化劑壽命長(zhǎng)。
二、化學(xué)反應(yīng)的綠色化
為了節(jié)約資源和減少污染,合成效率成了當(dāng)今合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。合成效率包括兩方面,一是選擇性(化學(xué)、區(qū)域、非對(duì)映體和對(duì)映體選擇性),另一個(gè)就是原子經(jīng)濟(jì)性,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化為產(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的轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物,實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。為此,化學(xué)化工工作者在設(shè)計(jì)合成路線時(shí),要減少“中轉(zhuǎn)”、增加“直快”、“特快”,更加經(jīng)濟(jì)合理地利用原料分子中的每一個(gè)原子,減少中間產(chǎn)物的形成,少用或不用保護(hù)基或離去基,避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的有效手段很多,在些不作贅述。
三、生物技術(shù)的應(yīng)用
生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿。生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分,生物化工是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一,它將成為創(chuàng)造巨大社會(huì)財(cái)富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術(shù)已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機(jī)化工原料、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)展綠色化學(xué)的角度出發(fā),它最大的特點(diǎn)和魅力就在節(jié)約能源和易于實(shí)現(xiàn)無(wú)污染生產(chǎn)而且可以實(shí)現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的化工過(guò)程,其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此,生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。
關(guān)鍵詞:化學(xué)科學(xué);大類招生;綠色化學(xué)
傳統(tǒng)的化學(xué)在發(fā)揮巨大作用的同時(shí),也給人類帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。綠色化學(xué)正是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生。綠色化學(xué)以“原子經(jīng)濟(jì)性”為原則,研究如何在產(chǎn)生產(chǎn)物的過(guò)程中充分利用原料及能源,減少有害物質(zhì)的釋放。
一、在發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的必要性
專業(yè)大類培養(yǎng)指的是學(xué)生在本科入學(xué)后的第一學(xué)期按照培養(yǎng)類別進(jìn)行通識(shí)培養(yǎng),后面七個(gè)學(xué)期按照學(xué)科專業(yè)方向進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng)。相近學(xué)科專業(yè)學(xué)生的共同必修基礎(chǔ)課,即大類通識(shí)平臺(tái)課程。發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)是面向化學(xué)、生物專業(yè)學(xué)生開設(shè)的大類通識(shí)平臺(tái)課程。
發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)課程是我?;瘜W(xué)、生物專業(yè)學(xué)生最先接觸的一門核心課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)基礎(chǔ)課之初就受到綠色化學(xué)思想的熏陶,逐步形成預(yù)防污染的綠色觀念,他們?cè)谝院蟮墓ぷ髦芯蜁?huì)非常注重綠色化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。其次,我校很多學(xué)生會(huì)是將來(lái)在中小學(xué)從事基礎(chǔ)教育的老師。加強(qiáng)對(duì)師范生有關(guān)綠色化學(xué)理念的熏陶,實(shí)際上是抓住了對(duì)全社會(huì)進(jìn)行綠色化學(xué)理念教育的關(guān)鍵。
二、在發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念的可行性
發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)課程的主要教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生全面了解化學(xué)科學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的地位、作用。在發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)教學(xué)中進(jìn)行綠色化學(xué)滲透,既符合課程的特點(diǎn),又與課程的教學(xué)內(nèi)容非常契合;既可以使教學(xué)內(nèi)容顯得生動(dòng)有趣,又可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面。
三、綠色化學(xué)理念在發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中滲透的具體措施
1.將綠色化學(xué)理念滲透到“化學(xué)與能源”教學(xué)
要想改變石油、天然氣和煤炭等傳統(tǒng)不可再生資源日益減少的現(xiàn)狀,就要大力開發(fā)太陽(yáng)能、地?zé)崮堋淠茉?、核能等可再生資源。將各類能源轉(zhuǎn)化為實(shí)用能源最重要的一種形式是發(fā)電機(jī)(站)、化學(xué)電源等電能轉(zhuǎn)換裝置。其中以鋰離子電池、氫化物 / 鎳二次電池、燃料電池為代表的綠色化學(xué)電源已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中,用來(lái)代替各類有污染傳統(tǒng)電源。
2.將綠色化學(xué)理念滲透到“化學(xué)與材料”教學(xué)
介紹陶瓷材料時(shí),可以引入綠色陶瓷相關(guān)內(nèi)容。在介紹催化劑材料時(shí),可以引入如分子篩、雜多酸、固體超強(qiáng)酸等固體催化劑,這些非均相催化劑具有選擇性高、不腐蝕設(shè)備、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。
綜上所述,將綠色化學(xué)理念滲透于高校大類通識(shí)平臺(tái)課程發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中是必要的、可行的。通過(guò)綠色化學(xué)理念在發(fā)展中的化學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中的滲透,可以讓綠色化學(xué)理念在學(xué)生的頭腦中深深扎根,擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
參考文獻(xiàn):
[1]蔡衛(wèi)權(quán).綠色化學(xué)原則在發(fā)展[J].化學(xué)進(jìn)展,2009(21).
>> 機(jī)器人智能化研究的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展展望 智能化綠色建筑在辦公園區(qū)中的實(shí)踐及展望 能效管理在智能化建筑中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) 基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車智能化發(fā)展研究 汽車智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)研究 汽車基本構(gòu)造及智能化的研究 綠色建筑中的智能化技術(shù)應(yīng)用探究 智能化技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用論述 智能化技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用分析 遺傳算法在智能機(jī)器人行為規(guī)劃中的應(yīng)用研究 智能化、信息化技術(shù)在紡織行業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展 智能化和信息化在工程機(jī)械發(fā)展中的應(yīng)用 智能化噴涂機(jī)器人的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展 智能化數(shù)字電源的應(yīng)用與發(fā)展研究 國(guó)內(nèi)外智能化建筑的發(fā)展動(dòng)態(tài)及展望 電氣自動(dòng)化在樓宇智能化中的應(yīng)用研究 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用價(jià)值研究 建筑電氣自動(dòng)化在樓宇智能化中的應(yīng)用研究 智能化技術(shù)在機(jī)械工程自動(dòng)化中的應(yīng)用研究 試論固網(wǎng)智能化的應(yīng)用與展望 常見問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置:l.
[8] 王笑京,沈鴻飛,汪林.中國(guó)智能交通系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息,2006,6(4):9-12.
[9] 邵恩坡.發(fā)展天然氣汽車存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].節(jié)能技術(shù),2005,23(6):554-556.
[10] WicksM C.Radar the next generation2sensors as robots[C]//. IEEE Radar Conference,Washington,USA.2003:4-18.
[11] 沈,毛建國(guó),李舜酩.單目視覺車道線識(shí)別算法及其ARM實(shí)現(xiàn)[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2008,40(2):208-212.
[12] Baber J,Kolodko J,Noe T,et al.Intelligent vehicles sharing city roads[J].IEEE Transactions on Robotics & Automation Magazine,2005,12(1):44-49.
[13] Liu Y,Ozguner U,Acarman T.Performance evaluation of intervehicle communication in highway systems and in urban areas[J]. IEEE Intelligent Transport Systems,2006,153 (1) : 63-75.
[14] Chen Q,OzgunerU,Redmill K. Developing acompletely autonomous vehicle[J]. IEEE Intelligence Systems,2004,19(5) : 8-11.
[15] 張新豐,林凱,劉旺,等.汽車語(yǔ)控智能電器系統(tǒng)[J].汽車工程,2007,29 (7):601-605.
[16] 韓玉敏.汽車智能電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)研究[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2006,8(2):87-89.
[17] 趙巖,王哈力,等.汽車智能雨刷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子科技,2007,2(209): 70-72.
[18] Xin J ianghui,Li Shunming,Liao Qingbin,et al. The application of fuzzy logic in exploration vehicle[C]//.International Conferenceon Fuzzy Systems and Knowledge Discovery.2007:195-203.
[19] 王珊,王會(huì)舉,覃雄派,等.架構(gòu)大數(shù)據(jù):挑戰(zhàn)現(xiàn)狀與展望[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2011(10):1741-1752.
[20] 余凱,賈磊,陳雨強(qiáng).深度學(xué)習(xí):推進(jìn)人工智能的夢(mèng)想[J].程序員,2013(6): 22-27.
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn);綠色素質(zhì)
環(huán)境與發(fā)展問(wèn)題,已成了當(dāng)代世界共同面臨的兩難選擇,成了對(duì)21世紀(jì)人類最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),人類不得不面臨新的環(huán)境問(wèn)題。為了從根本上預(yù)防和治理環(huán)境污染,必須依靠近年在國(guó)際上引起極大關(guān)注的化學(xué)領(lǐng)域――綠色化學(xué)(Green Chemistry)。綠色化學(xué)又稱“環(huán)境友好化學(xué)”,是利用化學(xué)知識(shí)來(lái)防治污染的一門科學(xué)。綠色化學(xué)包括所有可以降低對(duì)人類健康與環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的化學(xué)方法、技術(shù)與過(guò)程。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放或零污染。初中化學(xué)教學(xué)中我們通過(guò)不同途徑,可以讓學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)有初步的印象。
一、化學(xué)教育工作者要樹立可持續(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?;瘜W(xué)教育必須體現(xiàn)綠色化學(xué)的新內(nèi)容,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)容貫穿于從基礎(chǔ)教育到高等教育的始終。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)的思想;要讓學(xué)生了解綠色化學(xué),樹立起綠色意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生從事綠色化學(xué)研究與開發(fā)的能力。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)工藝等等都是值得討論和重新考慮的。這給改革課堂教學(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)。綠色化學(xué)不但有重大的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益,而且說(shuō)明化學(xué)的負(fù)面作用是可以避免的,顯現(xiàn)了人的能動(dòng)性。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)。作為新世紀(jì)的一代,不但要有能力去發(fā)展新的、對(duì)環(huán)境更友好的化學(xué),以防止化學(xué)污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學(xué)、接受綠色化學(xué)、為綠色化學(xué)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
二、在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,有效的開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中,要有效的創(chuàng)新化學(xué)原料的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)方法、條件和目標(biāo)。在綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,要盡量減少使用和產(chǎn)生有毒物質(zhì)。比如在對(duì)我國(guó)燃料電池進(jìn)行研究和發(fā)展中,可以在很大程度上引出清潔燃料和綠色能源,尤其是在廢棄電池中,所包含的鉛、鎘以及汞等重金屬會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響,因此不需要隨意丟棄電池,要進(jìn)行合理的回收利用。在開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),要盡量減少實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和藥品,同時(shí)也可以降低污染環(huán)境,提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性。在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),通常會(huì)出現(xiàn)一些有毒氣體、液體和固體,這時(shí),教師就要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)處理和回收這些有毒物質(zhì)。另外,在實(shí)驗(yàn)時(shí),采取全封閉實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),以此防止空氣出現(xiàn)污染。其次選用組合式化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),要重新組合各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間的相關(guān)性,以此形成新的實(shí)驗(yàn)方案。
三、立足課外,提高綠色素質(zhì)
課堂教學(xué)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色教育的主陣地,但課外活動(dòng)形式多種多樣,內(nèi)容豐富多彩,是課堂教育的很好補(bǔ)充。為了全面提高每個(gè)學(xué)生的綠色素質(zhì),組織學(xué)生積極參與課外社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。
(1)、專題講座。對(duì)教材中講的少而對(duì)環(huán)保具有重大意義的內(nèi)容,可以專題講座的形式向?qū)W生介紹,如針對(duì)有的學(xué)生認(rèn)為環(huán)境污染主要是由于工業(yè)生產(chǎn)造成的,與自身沒有太大的關(guān)系??膳e辦家庭生活與環(huán)境污染講座。
(2)、課外實(shí)驗(yàn)。積極利用課外實(shí)驗(yàn)配合課堂教學(xué),開展環(huán)保教育?!昂铀⒂晁釅A性的檢測(cè)”、“模擬水體受硝酸汞、硫酸銅等污染的檢測(cè)及危害”、“干電池的收回河利用”等,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中既鍛煉動(dòng)手能力又強(qiáng)化了綠色意識(shí)。
關(guān)鍵詞:綠色理念;實(shí)驗(yàn)教學(xué);滲透
綠色化學(xué)主要就是指環(huán)境無(wú)害化、友好化的清潔化學(xué),通過(guò)使用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)從而保證生產(chǎn)或者實(shí)驗(yàn)過(guò)程中減少對(duì)于環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。初中階段作為學(xué)生價(jià)值觀念形成的重要時(shí)期,直接關(guān)系到我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。所以,這就要求教師在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該注重滲透綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理念,使學(xué)生能夠在掌握化學(xué)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,可以應(yīng)用化學(xué)原理來(lái)優(yōu)化生活,促進(jìn)社會(huì)的良好發(fā)展。只有在教學(xué)過(guò)程中幫助學(xué)生形成綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理念,才能夠消除學(xué)生對(duì)于化學(xué)的誤解,形成良好的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
一、在化學(xué)知識(shí)點(diǎn)中滲透綠色化學(xué)的理念
在初中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該善于挖掘教材中綠色理念的隱形因素,從而在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中有效結(jié)合綠色化學(xué),使學(xué)生在潛移默化中接受綠色化學(xué)的理念。只有這樣,才能夠使學(xué)生形成基本的綠色化學(xué)意識(shí),才能夠在具體的化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中堅(jiān)持這種理念,保證綠色化學(xué)活動(dòng)的展開。
如在學(xué)習(xí)《我們周圍的空氣》的時(shí)候,教師應(yīng)該針對(duì)教材中的內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)理念的引導(dǎo),使學(xué)生能夠深入理解化學(xué)理念。教師只有在學(xué)習(xí)這些知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候進(jìn)行綠色化學(xué)理念的滲透,才能夠保證在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,學(xué)生能夠秉持綠色化學(xué)理念,積極創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,使用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)保證綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施。
二、在習(xí)題練習(xí)中滲透綠色化學(xué)理念
在初中化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師還可以借助習(xí)題練習(xí)來(lái)進(jìn)行綠色化學(xué)理念的滲透,使學(xué)生能夠掌握綠色化學(xué)的最新信息,并且在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中更加有效地應(yīng)用綠色化學(xué)理念。通過(guò)這樣的方式,可以幫助學(xué)生利用綠色化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的目的。這就要求教師在習(xí)題練習(xí)中,應(yīng)該注重深入分析理解習(xí)題,增強(qiáng)學(xué)生的理解,有效滲透綠色化學(xué)的理念。
如教師可以針對(duì)綠色化學(xué)設(shè)計(jì)一些習(xí)題,讓學(xué)生在做習(xí)題的過(guò)程中深入理解綠色化學(xué)理念,掌握綠色化學(xué)的知識(shí)。想要更加有效地開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn),也需要教師能夠引導(dǎo)學(xué)生在習(xí)題中進(jìn)行練習(xí),找到滲透綠色化學(xué)理念的方法。教師可以針對(duì)綠色化學(xué)的概念、綠色化學(xué)理念的方向以及具體的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式等設(shè)計(jì)習(xí)題,讓學(xué)生在對(duì)于綠色化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)有深入了解的基礎(chǔ)上,有效提高學(xué)生對(duì)于綠色化學(xué)理念的理解程度,從而更好地在實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中具體實(shí)施。
三、注重綠色化學(xué)宣傳,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)
思想作為學(xué)生行動(dòng)的先導(dǎo),只有讓學(xué)生把綠色化學(xué)理念作為自己自覺的行動(dòng),使學(xué)生樹立起環(huán)保的態(tài)度,才能夠培養(yǎng)學(xué)生改造和優(yōu)化環(huán)境的能力。所以,這就需要教師應(yīng)該注重讓學(xué)生接受綠色化學(xué)的思想,用思想來(lái)引導(dǎo)學(xué)生的行為。在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)該有效利用教學(xué)資源,有計(jì)劃和有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)教學(xué)。如學(xué)習(xí)了化學(xué)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)以及化學(xué)給人類生活帶來(lái)便利的同時(shí),教師可以介紹綠色化學(xué)的概念,使學(xué)生準(zhǔn)確了解綠色化學(xué)的重要性。通過(guò)對(duì)于綠色化學(xué)概念以及特點(diǎn)等進(jìn)行講解,對(duì)于綠色化學(xué)的重要性有深刻的認(rèn)識(shí)。教師應(yīng)該讓學(xué)生理解化學(xué)并不是污染的代名詞,并且有效利用化學(xué)知識(shí)可以使學(xué)生改善人們的生活,優(yōu)化人類生存的環(huán)境。所以這就需要我們科學(xué)利用化學(xué)知識(shí),秉持綠色化學(xué)理念。教師應(yīng)該對(duì)于綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及生產(chǎn)的方法進(jìn)行講解,使學(xué)生能夠知道怎樣更加環(huán)保地應(yīng)用化學(xué)知識(shí)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。只有加強(qiáng)綠色化學(xué)理念的宣傳,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),才能夠保證學(xué)生在綠色化學(xué)理念下進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,有效提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
四、在化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中滲透綠色化學(xué)思想
想要使學(xué)生在綠色化學(xué)理念下更加有效地學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí),關(guān)鍵在于教師能否引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)實(shí)踐中不斷理解綠色化學(xué)理念,在實(shí)踐中滲透綠色化學(xué)理念。通過(guò)這樣的方式,使學(xué)生學(xué)習(xí)的效率大大提高在綠色化學(xué)理念下進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí),為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。例如,在進(jìn)行《硫在氧氣中燃燒》的實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,教師應(yīng)該要求學(xué)生嚴(yán)格按照要求開展實(shí)驗(yàn)。要嚴(yán)格保證硫的使用量,避免產(chǎn)生的二氧化硫?qū)τ诳諝庠斐晌廴?。教師?yīng)該通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類似的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中能夠更好理解綠色化學(xué)理念,并且可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更加有效的踐行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的理念只有這樣,才能夠保證綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利實(shí)施,減少對(duì)于環(huán)境的危害,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,在我國(guó)大力提倡科學(xué)發(fā)展觀的背景下,在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的理念已經(jīng)成為了中發(fā)展的趨勢(shì)。在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透綠色化學(xué)的理念是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的過(guò)程,所以,這就需要教師應(yīng)該采取循序漸進(jìn)的方式,通過(guò)對(duì)于課本中綠色素材的挖掘和使用,從而引導(dǎo)學(xué)生不斷地探索,找到開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效方法。只有不斷滲透綠色化學(xué)理念,使學(xué)生對(duì)于綠色實(shí)驗(yàn)化學(xué)有真正的理解,才能夠使其為綠色化學(xué)做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
綠色化學(xué)的發(fā)展對(duì)環(huán)境保護(hù)等方面有著重要的作用,研究綠色化學(xué)教學(xué)策略,首先要意識(shí)到綠色化學(xué)教學(xué)的意義。
1.1綠色化學(xué)教學(xué)是新世紀(jì)科學(xué)進(jìn)步的要求
綠色化學(xué)是新時(shí)期科學(xué)發(fā)展進(jìn)步中一種更高層次的化學(xué)。它相比于傳統(tǒng)化學(xué)來(lái)說(shuō)具有一種最大的優(yōu)勢(shì):極大地降低了對(duì)環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響。在傳統(tǒng)化學(xué)中,追求化學(xué)研究的效率,注重生產(chǎn)出的物質(zhì)的功能、有效性,卻往往忽略了它對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染,而研究化學(xué)的科學(xué)家往往是缺乏保護(hù)環(huán)境的意識(shí)與專業(yè)知識(shí)。而綠色化學(xué)恰好是針對(duì)這種情況提出的,它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)化學(xué)中在環(huán)境保護(hù)方面的不足之處。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到21世紀(jì),在這個(gè)時(shí)期,其發(fā)展速度比以前快了很多,同樣的,對(duì)環(huán)境的破壞也是越來(lái)越嚴(yán)重。環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性。因此,綠色化學(xué)對(duì)環(huán)境的保護(hù)作用在今天的科學(xué)發(fā)展中就凸顯出來(lái)了,而綠色化學(xué)教學(xué)則是新時(shí)期科學(xué)進(jìn)步發(fā)展的必然要求。
1.2綠色化學(xué)教學(xué)是可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路
化學(xué)工業(yè)這幾十年來(lái)的不斷發(fā)展,一方面為人們的生活、工作帶來(lái)了便利,而一方面又在嚴(yán)重地破壞著地球的生態(tài)環(huán)境。近年來(lái),空氣質(zhì)量越來(lái)越差,水中污染物越來(lái)越多,固體垃圾也已經(jīng)泛濫成災(zāi)。很多化工廠對(duì)外排放的廢水廢氣、固體垃圾都沒有達(dá)到對(duì)環(huán)境保護(hù)所要求的標(biāo)準(zhǔn),造成了環(huán)境的嚴(yán)重污染。人們生活在這樣的環(huán)境中,健康質(zhì)量與安全得不到保障,不但在經(jīng)濟(jì)方面損失重大,身體素質(zhì)也受到嚴(yán)重影響,而且還危及到了子孫后代。雖然查處關(guān)閉一些污染嚴(yán)重的化工廠可以對(duì)環(huán)境保護(hù)起到一定的作用,但這無(wú)異于因噎廢食,如果只是一味地抑制化工業(yè)的發(fā)展,只會(huì)使科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越緩慢,對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用也不會(huì)太大,要想從根本上解決問(wèn)題,還是要發(fā)展一種對(duì)環(huán)境保護(hù)有利的化學(xué),那就是綠色化學(xué),因此,綠色化學(xué)教學(xué)是可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。
1.3綠色化學(xué)教學(xué)是素質(zhì)教育的重要組成部分
教育事業(yè)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步有著直接的聯(lián)系。而當(dāng)今時(shí)期,我國(guó)實(shí)行的素質(zhì)教育更是注重學(xué)生全方面的發(fā)展,提倡把學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的人才。而綠色化學(xué)教學(xué)作為一種新興的化學(xué)教學(xué)方式,不但有利于幫助學(xué)生掌握好化學(xué)方面的知識(shí),更有利于學(xué)生形成綠色化學(xué)的理念,從根本上提高保護(hù)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的意識(shí),這是適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展的一種教育方式,對(duì)于把學(xué)生培養(yǎng)成為具有高素質(zhì)的人才有著重要的意義。這正是響應(yīng)了素質(zhì)教育對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的要求,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生各方面綜合素質(zhì)有著重要的意義??梢?,綠色化學(xué)教學(xué)是素質(zhì)教育不可或缺的重要組成部分。
1.4綠色化學(xué)教學(xué)是新課程改革的指導(dǎo)方向
綠色化學(xué)對(duì)于人們來(lái)說(shuō)是一種新概念、新科學(xué),它是未來(lái)化學(xué)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要方向。而教育的發(fā)展方向是要跟隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展的腳步的,如今,我國(guó)正在實(shí)行大規(guī)模的課程改革,而綠色化學(xué)教學(xué)正是為化學(xué)學(xué)科的課程改革提出了明確的指導(dǎo)方向。它可以改進(jìn)傳統(tǒng)化學(xué)課程中在環(huán)境保護(hù)方面的不足之處,通過(guò)教材方面的改進(jìn),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生環(huán)境保護(hù)觀念的教育,讓學(xué)生學(xué)會(huì)更多對(duì)環(huán)境有利的化學(xué)知識(shí)。
2綠色化學(xué)教學(xué)策略實(shí)施方案
2.1改進(jìn)課堂教學(xué)內(nèi)容,從理論上進(jìn)行綠色化學(xué)教學(xué)
化學(xué)課程要順應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的潮流,以樹立環(huán)境保護(hù)觀念為首要任務(wù),以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)。教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)知識(shí)教育的同時(shí),還要注重培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)的理念。這就要求教師在化學(xué)課程中不僅要教會(huì)學(xué)生基本的化學(xué)知識(shí),還要為學(xué)生普及綠色化學(xué)的知識(shí)。教師在課堂教學(xué)中,要結(jié)合教材內(nèi)容,聯(lián)系化學(xué)科學(xué)及時(shí)發(fā)展的實(shí)際,并以實(shí)際生活中的現(xiàn)象為例子,讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)對(duì)未來(lái)科技發(fā)展的重要性。比如,教師可以為學(xué)生講解地球變暖的原因:由于二氧化碳的過(guò)量排放,導(dǎo)致了溫室效應(yīng),而要達(dá)到綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),完成保護(hù)環(huán)境的目的,就要降低二氧化碳的排放量。利用這樣的實(shí)例,不僅可以加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解,更能夠讓綠色化學(xué)的觀念深入人心。
2.2結(jié)合實(shí)際生活,滲透綠色化學(xué)理念
化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系非常密切。在生活中,處處都滲透著化學(xué)知識(shí)的影子,從燒開一壺?zé)崴⑾磧粢患路?,到冰箱的工作原理、室?nèi)裝修等,都與化學(xué)有著密不可分的關(guān)系。生活中看似不經(jīng)意的一種行為,可能就會(huì)對(duì)環(huán)境造成了不利的影響,而生活中,一種良好的習(xí)慣,就對(duì)環(huán)境保護(hù)做出了貢獻(xiàn),這種好習(xí)慣,就包含著綠色化學(xué)的理念。而綠色化學(xué)教學(xué)不必非要尋找那些高深的科技發(fā)展案例為教育素材,我們平時(shí)的生活中處處都存在著綠色化學(xué)教學(xué)的例子,而且,這些實(shí)例貼近于生活,與學(xué)生們的日?;顒?dòng)有著緊密的聯(lián)系,更容易讓學(xué)生理解。因此,教師對(duì)學(xué)生的化學(xué)知識(shí)教育,要從實(shí)際生活出發(fā)。讓學(xué)生從實(shí)際生活中尋找真實(shí)的案例,幫助學(xué)生加深對(duì)綠色化學(xué)的理解,形成綠色化學(xué)理念。
2.3豐富多彩的教學(xué)活動(dòng),突出綠色化學(xué)的重要性
現(xiàn)如今的教學(xué)形式,已經(jīng)不僅僅是教師在課堂上講課,學(xué)生跟著教師學(xué)習(xí)這種單一的形式了,豐富多彩的教學(xué)形式已經(jīng)在教學(xué)活動(dòng)中展開,在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,舉辦綠色化學(xué)知識(shí)講座,是綠色化學(xué)教學(xué)一種非常有效的教學(xué)形式。綠色化學(xué)知識(shí)講座以一種新穎的教學(xué)方式,極大地吸引了學(xué)生的注意力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生充分地感受到綠色化學(xué)為科技的發(fā)展及生活的改善帶來(lái)的巨大影響,加深了對(duì)綠色化學(xué)理念的印象。另外,還可以舉辦綠色化學(xué)知識(shí)競(jìng)賽,讓學(xué)生在競(jìng)爭(zhēng)中學(xué)會(huì)更多的綠色化學(xué)知識(shí),從而達(dá)到綠色化學(xué)教學(xué)的最終目的。此外,還可以開展多姿多彩的課外活動(dòng),讓學(xué)生們通過(guò)社會(huì)實(shí)踐意識(shí)到綠色化學(xué)在當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展與人們生活中的重要性,加深對(duì)學(xué)生綠色化學(xué)觀念的教育,讓學(xué)生自覺地接受綠色化學(xué)的教育,形成綠色化學(xué)的堅(jiān)實(shí)理念。
2.4開展綠色化化學(xué)實(shí)驗(yàn)
[關(guān)鍵詞]微型化學(xué)實(shí)驗(yàn) 綠色化學(xué) 素質(zhì)教育
[中圖分類號(hào)]G4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349(2013)09-0230-01
一、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)
(一)定義
在微型化的裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)藥品用量比常規(guī)實(shí)驗(yàn)盡可能的少,但依然能獲取所需要的化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)。它具有多、快、好、省、少等優(yōu)點(diǎn),即學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)多,實(shí)驗(yàn)時(shí)間短,實(shí)驗(yàn)效果好,節(jié)約藥品,節(jié)省開支,大大減少環(huán)境污染。
(二)發(fā)展歷史
1925年,埃及E.C.Grey出版了《化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型方法》,這是較早的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材。
1979年,馬祖圣教授編著了《化學(xué)中的微型實(shí)驗(yàn)操作》,對(duì)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展有很大的影響。1982年,美國(guó)的Mayo和Piko等以mmol級(jí)的試劑用量開展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),取得了成功,之后微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)便風(fēng)起云涌,應(yīng)用范圍學(xué)擴(kuò)展到無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中。
我國(guó)在1989年將“微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究”列入高等學(xué)校化學(xué)教育研究中心的科研規(guī)劃。
二、綠色化學(xué)
綠色化學(xué)即用化學(xué)的方法和技術(shù),并結(jié)合其他各種學(xué)科的知識(shí)去消滅或減少那些對(duì)人類健康、社會(huì)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原材料、催化劑、溶劑、試劑、生成物、副產(chǎn)品等的生產(chǎn)與使用。
綠色化學(xué)從源頭上消除污染,不使用有毒、有害的原材料,不生產(chǎn)有毒、有害的產(chǎn)品,不產(chǎn)生廢物。
綠色化學(xué)的12條原則,并為國(guó)際化學(xué)界所公認(rèn),其內(nèi)容如下:1.防止廢物產(chǎn)生比其生成后再處理或清除更好;2.設(shè)計(jì)的合成方法應(yīng)使工藝過(guò)程中使用的所有物質(zhì)最大限度地轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品之中;3.設(shè)計(jì)合成方法時(shí),應(yīng)使使用的和生成的物質(zhì)對(duì)人類和環(huán)境無(wú)毒或毒性很?。?.設(shè)計(jì)安全化學(xué)品;5.安全的溶劑和助劑;6.使化學(xué)過(guò)程所需的能量消耗越小越好,并應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響,如有可能,合成方法最好在常溫、常壓條件下;7.使用可再生原材料只要技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行,應(yīng)當(dāng)使用可再生原材料;8.減少衍生物(reduce derivatives);9.應(yīng)盡量使用無(wú)毒并且選擇性高的催化劑;10.應(yīng)考慮所需產(chǎn)物在完成使用功能后,可降解為無(wú)毒的物質(zhì)還原于環(huán)境之中;11.需要進(jìn)一步開發(fā)在有毒物質(zhì)生成之前的快速、在線監(jiān)測(cè)與控制的分析方法;12.本身安全、能防止意外事故的化學(xué)(inherently safer chemistry for accident prevention)。
三、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與綠色化學(xué)
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)符合綠色化學(xué)十二條原則中第六條和第十二條,即能量消耗越少越好,并考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響;化學(xué)過(guò)程中使用的原材料、溶劑、助劑、催化劑等應(yīng)考慮到盡量減少事故的潛在危險(xiǎn)。
(一)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于培養(yǎng)綠色化學(xué)的意識(shí)
可持續(xù)發(fā)展是人類正在探索的既能保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展,又能達(dá)到生態(tài)環(huán)境持續(xù)良好和自然資源持續(xù)利用的全新發(fā)展戰(zhàn)略,人類將從工業(yè)文明的發(fā)展模式轉(zhuǎn)向生態(tài)式的發(fā)展模式,而綠色化學(xué)正是在這一歷史背景下產(chǎn)生并成為實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)手段。
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)把消除、預(yù)防化學(xué)污染的思想貫穿于化學(xué)教育的過(guò)程之中,有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育,良好的觀念與習(xí)慣的養(yǎng)成為后續(xù)綠色化學(xué)的開展打下了一定的基礎(chǔ)。
(二)通過(guò)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn),堅(jiān)定綠色化學(xué)信心
微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在綠色化學(xué)理念指導(dǎo)下用消除污染的思想、方法、技術(shù)對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和發(fā)展的結(jié)果,但微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)離綠色化學(xué)的核心理念還有一定距離。綠色化學(xué)是利用化學(xué)原理和新化工技術(shù),從源頭上預(yù)防污染的化學(xué),它使環(huán)境的治理從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本,盡可能采用無(wú)毒無(wú)害的原料,革新工藝過(guò)程,開發(fā)綠色合成技術(shù)和清潔生產(chǎn)工藝,減少污染物,實(shí)現(xiàn)“零排放”,生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品。
綠色化學(xué)具有“原子經(jīng)濟(jì)性”,就是在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中充分利用分子中的每個(gè)原子來(lái)重新組合形成新的分子,不浪費(fèi)一個(gè)原子。因此,它既能充分利用資源,又能夠?qū)崿F(xiàn)防止污染,因?yàn)闆]有廢物產(chǎn)生。它是一種理念,一種理想,是人們應(yīng)該傾力追求的目標(biāo),它是21世紀(jì)的科學(xué)。
綠色化學(xué)是集化學(xué)、物理、生物、材料、信息等科學(xué)的最新理論成果和技術(shù)于一身的新興邊緣學(xué)科,它一經(jīng)提出,就帶有強(qiáng)烈的應(yīng)用技術(shù)性及工程性。因此,不僅要求有深厚的化學(xué)功底,更要有廣博的其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)才能去實(shí)現(xiàn)它,要有勇于探索的精神,要有接受失敗考驗(yàn)的承受力,要有具大的信心,因?yàn)槲覀円獙?shí)現(xiàn)的是一項(xiàng)偉大、艱難、有利于人類可持續(xù)發(fā)展的工程。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工程;節(jié)能;綠色化學(xué);工程工藝
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言:進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,而且,隨著人口的繼續(xù)增加,能源的持續(xù)減少,不可再生資源已經(jīng)臨近枯竭,生活垃圾核工業(yè)污染物也在無(wú)情的破壞著生態(tài)環(huán)境,人與自然的矛盾就這樣不斷被激化。在化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)不再使用有毒、有害的物質(zhì),不再產(chǎn)生以及處理廢物,生產(chǎn)無(wú)污染無(wú)傷害的目的正是綠色化學(xué)的設(shè)想。這雖然只是設(shè)想,但通過(guò)改進(jìn)化學(xué)技術(shù)和方法,是可以達(dá)到減少有危害的化學(xué)產(chǎn)物的,綠色化學(xué)工程與工藝正是為了保證人類健康、生態(tài)環(huán)境,為促進(jìn)化學(xué)工業(yè)節(jié)能目標(biāo)而實(shí)施的。
一、綠色化學(xué)工業(yè)的概念
總結(jié)我們前面所闡述的,我們可以把其定義為無(wú)污染化學(xué),所以在進(jìn)行綠色化學(xué)工藝的過(guò)程中所產(chǎn)生的某種手段就是綠色化學(xué)工業(yè)技術(shù),利用其原理從根源對(duì)普通化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的破壞進(jìn)行整治。就綠色化學(xué)的特點(diǎn)來(lái)說(shuō),有以下兩點(diǎn),第一,綠色化學(xué)的本質(zhì)就在于適中保持人與自然的和諧相處,近幾年的快速發(fā)展而導(dǎo)致的環(huán)境破壞也就加速了綠色化學(xué)的快速發(fā)展;第二呢,綠色化學(xué)形成的結(jié)果是對(duì)環(huán)境友好的,綠色化學(xué)可以漸漸對(duì)付各種環(huán)境中產(chǎn)生的不利人類和自然發(fā)展
的因素。
但是究其根基,綠色化學(xué)是對(duì)環(huán)境的保護(hù)以及防范;而我們所說(shuō)的環(huán)境化學(xué)就是對(duì)預(yù)防之后而無(wú)法達(dá)到效果的環(huán)境進(jìn)行進(jìn)一步的革新和處理,所以綠色化學(xué)和環(huán)境化學(xué)在起點(diǎn)和終點(diǎn)都是不一樣的。那么在其反應(yīng)過(guò)程中,對(duì)于有害物質(zhì)進(jìn)行擯棄,就可以制止不利產(chǎn)物的生成,但是在當(dāng)前發(fā)展來(lái)看,這種想法只停留在表層,但是我們相信,通過(guò)科學(xué)家們的不斷努力,這種想法終究會(huì)實(shí)現(xiàn)的。
二、傳統(tǒng)化學(xué)與綠色化學(xué)的根本區(qū)別
化學(xué)可以理解為是研究從反應(yīng)物向其生成物轉(zhuǎn)化的的科學(xué)。傳統(tǒng)化學(xué)在一定程度上是以資源過(guò)渡消耗和環(huán)境嚴(yán)重污染為代價(jià)的先污染后治理的化學(xué)工藝,其導(dǎo)致的危害是資源不可再生和環(huán)境污染,嚴(yán)重地威脅著人類生存和可持續(xù)發(fā)展,如目前全世界每年產(chǎn)生的廢物達(dá)3-4 億噸;而綠色化學(xué)(也稱為環(huán)境友好化學(xué))是從源頭上防止環(huán)境污染的新興科學(xué)。雖然傳統(tǒng)的化學(xué)與綠色化學(xué)都為人類生活做出了巨大貢獻(xiàn),但綠色化學(xué)的根本思想是運(yùn)用高選擇性和原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng),使用無(wú)毒無(wú)害的助劑、原料,生成環(huán)境友好的產(chǎn)品,而且經(jīng)濟(jì)合理,從而在節(jié)約資源的同時(shí)變廢為寶。
綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維模式的革新和發(fā)展,也就是說(shuō),綠色化學(xué)可簡(jiǎn)單地描述為在化工生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程中,改變了傳統(tǒng)化學(xué)的“先污染后治理”,是“從源頭上消除污染”,盡量不使用有毒有害物質(zhì),并減少或不生產(chǎn)廢棄物和有毒有害物質(zhì)。近年來(lái)的綠色化學(xué)發(fā)展,充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展之間的密切關(guān)系,
因此,綠色化學(xué)也被稱為“綠色與可持續(xù)化學(xué)”。
三、綠色化學(xué)應(yīng)遵循的基本原則
1、污染預(yù)防優(yōu)于末端治理污染;
2、盡可能的不用分離溶劑、試劑等輔助物質(zhì),若是不得已使用時(shí),也應(yīng)該是無(wú)毒、無(wú)害的;
3、在采用生產(chǎn)方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對(duì)人類健康和對(duì)環(huán)境有毒有害的物質(zhì);
4、合成方法應(yīng)具原子經(jīng)濟(jì)性(atom economy),原料分子中的原子更多或全部地進(jìn)入最終的產(chǎn)品是原子經(jīng)濟(jì)性的核心目標(biāo)。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性有兩個(gè)顯著有點(diǎn):一是最大程度地利用了原材料,二是最大程度地減少排放廢棄物;
5、使用高選擇性的催化劑優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑;
6、生產(chǎn)過(guò)程能耗應(yīng)最低且在溫和的壓力和溫度下進(jìn)行;
7、設(shè)計(jì)具有高使用效益、低環(huán)境毒性的化學(xué)品;
8、在技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)合理的前提下,盡可能地使用可再生原料;
9、盡量減少或避免非必要的衍生反應(yīng)步驟(如使用物理化學(xué)過(guò)程、屏蔽基團(tuán)、保護(hù)復(fù)原的臨時(shí)性變更等);
10、選擇參與化學(xué)過(guò)程的物質(zhì),盡量避免發(fā)生意外事故的風(fēng)險(xiǎn);
11、化學(xué)產(chǎn)品在使用完后應(yīng)能降解成可以進(jìn)入自然生態(tài)循環(huán)無(wú)害的物質(zhì);
12、發(fā)展適時(shí)分析技術(shù)以監(jiān)控有害物質(zhì)的形成。
四、綠色化學(xué)工程與工藝的開發(fā)
傳統(tǒng)的化學(xué)工程與工藝對(duì)有害污染物的處理很被動(dòng),有滯后性,并且達(dá)不到根除污染物的效果,不但治理成本高,而且治標(biāo)不治本。比如利用煙氣除塵、脫硫,雖然凈化了氣體,卻把污染物轉(zhuǎn)化成了廢渣廢水,不但沒有解決問(wèn)題,反應(yīng)復(fù)雜了處理方式。綠色化學(xué)工程與工藝,以零排放、清潔生產(chǎn)為原則,從化學(xué)反應(yīng)著手,對(duì)污染進(jìn)行有效的防止和控制。
1、采用綠色化學(xué)原料
化學(xué)生產(chǎn)原料是決定化學(xué)生產(chǎn)流程和工藝的主要因素,傳統(tǒng)化學(xué)工程采用的綠色原料大多為不可再生能源,選取這種化學(xué)材料,不僅增大了我國(guó)不可再生能源的消耗量,同時(shí)也增加了化學(xué)生產(chǎn)污染物質(zhì)的排放量,所以采用綠色化學(xué)原料是綠色化學(xué)工程重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目,選用可再生、無(wú)污染的化學(xué)原料,如自然物質(zhì)、綠色化學(xué)物質(zhì)等。苞米桿、蘆葦、纖維植物等農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物,這些物質(zhì)是典型的綠色化學(xué)原料,將其投入到化工生產(chǎn)中,可以轉(zhuǎn)化成醇、酮、酸類的化學(xué)品,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中,這些化學(xué)原料只會(huì)產(chǎn)生氫氣,不會(huì)產(chǎn)生任何有毒、有害物質(zhì)。
2、采用高效高選擇性的反應(yīng)原料
對(duì)于化學(xué)工業(yè)來(lái)說(shuō),化學(xué)反應(yīng)是決定化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度、充分利用化學(xué)資源等各方面的重要性因素??梢越档凸I(yè)生產(chǎn)的成本,而且能夠提高產(chǎn)物純度,減少無(wú)效反應(yīng)產(chǎn)物的排放,節(jié)約化學(xué)資源,在化學(xué)工業(yè)中,有機(jī)物的反應(yīng)復(fù)雜,研究機(jī)制不確定,所以選擇合適的反應(yīng)原料,不斷提高工業(yè)技術(shù)是對(duì)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。
3、提高化學(xué)反應(yīng)的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強(qiáng)放熱性的反應(yīng),石油化工工業(yè)中時(shí)常發(fā)生這種反應(yīng),但是,它的生成物不穩(wěn)定,很容易被進(jìn)一步氧化,生成H2O和CO2。在各類的催化反應(yīng)中,此反應(yīng)一般不會(huì)被選擇,因?yàn)橛袝r(shí)生成物中還會(huì)存在同分異構(gòu)提,不利于得到最終產(chǎn)物,所以,為了簡(jiǎn)化生產(chǎn),一般都會(huì)使用選擇性高的試劑。這樣不僅可以降低分離產(chǎn)品和純化產(chǎn)品的難度,還提高了反應(yīng)的選擇性,還能夠起到降低成本,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染的作用。所以加強(qiáng)這一方面的研究會(huì)有很強(qiáng)的實(shí)用性,比如開發(fā)載氧能力強(qiáng)、選擇性好的新型催化劑,就可以應(yīng)對(duì)不同的烴類氧化反應(yīng)。
4、采用無(wú)毒無(wú)害的化學(xué)催化劑
近年來(lái),化學(xué)反應(yīng)越來(lái)越多的應(yīng)用到了工業(yè)化的生產(chǎn)中,而催化劑對(duì)提高反應(yīng)速率有著明顯的效果,所以開發(fā)新型高效、無(wú)毒無(wú)害的催化劑以成為綠色化學(xué)工藝的發(fā)展方向之一。如今,相關(guān)部門都在研發(fā)新的烷基化固相催化劑,此外,分子篩催化劑也得到了很好的開發(fā)和應(yīng)用。
五、尋找高效綠色的化學(xué)催化劑對(duì)提升工業(yè)生產(chǎn)水平的作用
1、 污染治理
目前,化學(xué)工業(yè)有其是石油、化工、煤炭等重工業(yè)對(duì)環(huán)境造成重大污染,危害生存環(huán)境,破壞原有生態(tài)平衡,威脅人類生存。引起國(guó)際上廣泛關(guān)注,美國(guó)
1996年設(shè)立“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”表彰在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出貢獻(xiàn)的人。綠色化學(xué)的目標(biāo)就是從化學(xué)生產(chǎn)的源頭上實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理,消除環(huán)境污染,綠色化學(xué)改變了傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)先污染后治理的模式,實(shí)現(xiàn)預(yù)防、監(jiān)測(cè)、零污染,預(yù)先環(huán)境治理,保護(hù)環(huán)境,資源可持續(xù)發(fā)展。
2、優(yōu)化資源
化學(xué)工業(yè)絕大多數(shù)工藝都是上個(gè)世紀(jì)開發(fā)的,受技術(shù)發(fā)展的限制,化工領(lǐng)域是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),高耗能、重污染、浪費(fèi)原料、勞動(dòng)力成本高,對(duì)大氣、水和土壤等環(huán)境排放高。使產(chǎn)品成本中附帶原料浪費(fèi)、能源消耗、污染治理等成本。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)化工業(yè)1992年用于環(huán)保經(jīng)費(fèi)達(dá)1150億美元,治理污染經(jīng)費(fèi)達(dá)7000億美元,化學(xué)品銷售中資源節(jié)約和環(huán)境治理成本提升。綠色化學(xué)從約資源方面,提高使用效率,減少環(huán)境破壞,降低新產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)成本,有利于倡導(dǎo)節(jié)約型社會(huì)。
3、節(jié)能減排
節(jié)能減排就是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。世界各國(guó)都制定了相關(guān)計(jì)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),美國(guó)綠色化學(xué)目標(biāo):2020年將廢棄物減少40-50%,化學(xué)生產(chǎn)行業(yè)消耗原材料降低20-25%。日本制定新陽(yáng)光計(jì)劃,在環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域倡導(dǎo)綠色技術(shù),減少環(huán)境污染,發(fā)展減排新技術(shù)應(yīng)用。中國(guó)2006年提出降低能源消耗和對(duì)外石油依賴,希望2010年,單位GDP能耗比2005年降低兩成、主要污染物排放減少一成。2013年國(guó)家發(fā)改委表示,為確保今后節(jié)能減排目標(biāo)、推進(jìn)綠色低碳發(fā)展,深入推進(jìn)節(jié)能減排各項(xiàng)工作。綠色化學(xué)正是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)重要工具。國(guó)家倡導(dǎo)在重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能減排,推進(jìn)企業(yè)節(jié)能低碳行動(dòng),開展綠色化工行動(dòng),加強(qiáng)環(huán)境治理,加大治理力度,引導(dǎo)循環(huán)經(jīng)濟(jì),著力增強(qiáng)全民節(jié)能減排意識(shí),實(shí)現(xiàn)共創(chuàng)和諧社會(huì),建設(shè)美好家園。
4、化學(xué)工業(yè)中綠色化學(xué)的應(yīng)用
綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染,做到完全無(wú)公害無(wú)污染,因此它又被稱為清潔化學(xué),應(yīng)用范圍廣泛,它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科。工業(yè)中化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件一般都是高溫高壓,在反應(yīng)過(guò)程中,只有適宜的溫度和壓力才能使用現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的技術(shù),另外加上綠色化學(xué)的高效催化劑,這項(xiàng)工程才得以不斷發(fā)展。例如上文提到的低維材料碳納米管,催化裂解反應(yīng)中有很大的化學(xué)功效。
5、化學(xué)工業(yè)中綠色化學(xué)和現(xiàn)代生物結(jié)合的應(yīng)用。
講到了催化劑,這就涉及到另外的技術(shù)性學(xué)科生物技術(shù)。生物技術(shù)的就是高科技與高端專業(yè)知識(shí)結(jié)合的產(chǎn)物,學(xué)科內(nèi)又分為細(xì)胞工程、基因工程、胚胎工程等等。在化學(xué)產(chǎn)業(yè)中主要應(yīng)用于生物化學(xué)。在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,選取有機(jī)的生物材料,主要是動(dòng)植物的原料,另外也會(huì)采用他們經(jīng)過(guò)上千年演變的產(chǎn)物―地下的煤炭等。催化劑主要由人工催化劑和自然催化劑,分別由人工合成以及采用天然動(dòng)植物的生物酶。這樣能夠滿足現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要,同時(shí)也能切合可持續(xù)發(fā)展的指導(dǎo)思想,節(jié)約能源,維持現(xiàn)在生態(tài)平衡的狀態(tài),推動(dòng)化學(xué)工業(yè)發(fā)展。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,可持續(xù)發(fā)展在當(dāng)今社會(huì)顯得越來(lái)越重要,因此化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中也要遵循這個(gè)指導(dǎo)性思想,采用選擇性高的原材料,節(jié)能減排,利用高新化學(xué)催化劑,最大程度的減少污染物排放,不斷增高有效產(chǎn)物純度,在資源有限的前提下,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,維護(hù)現(xiàn)有的生態(tài)平衡。綠色化學(xué)在整個(gè)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展中,有著實(shí)質(zhì)性的意義,高新技術(shù)性產(chǎn)物催化劑的使用能改變現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程,加速化學(xué)工業(yè)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]于賀. 論綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用[J]. 科技與企業(yè),2013,05.
[2]李麗,王超. 論綠色化學(xué)工程與工藝對(duì)化學(xué)工業(yè)節(jié)能的促進(jìn)作用[J]. 化工管理,2014,05.
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)