绿色化学的原理篇1
1.绿色化学的涵义
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.
（2）在设计中学生化学实验时，把绿色化学理念贯穿其中，在设计实验结构图时，尾气处理必不可少.
绿色化学的原理篇2
【关键词】高职高专绿色化学教育
【中图分类号】G【文献标识码】a
【文章编号】0450-9889（2014）02C-0125-02
化学科学的研究成果使人们衣食住行各个方面都受益匪浅。但与此同时，随着化学品的大量生产和广泛应用，人类原本绿色平和的生态环境遭受着严重的破坏。面对生存危机，人类重新审视传统化学，于20世纪90年代提出了绿色化学这一新的科学思想和发展战略。绿色化学可以诠释为环境友好化学，它的核心内涵是在反应过程和化工生产中尽量减少或彻底消除使用和产生有害物质，它从源头上阻止污染物的产生。绿色化学的诞生，为人类最终从化学的角度解决环境污染的问题带来了希望，让越来越多的国家和人们认识到了其对社会进步、经济发展及对化学界本身产生的巨大影响，而且它向人类展示了发展科学、造福社会却不以牺牲环境为代价的新境界，为人类铺设了一条可持续发展的道路。本文试分析高职高专院校开展绿色化学教育的必要性，并针对高职高专院校绿色化学教育中存在的问题，提出高职高专院校绿色化学教育的实施措施。
一、高职高专院校开展绿色化学教育的必要性
随着社会公众对环境保护及国民经济可持续发展的日益关注，各国逐渐认识到对社会各阶层，尤其是对大中学校的学生进行绿色化学教育至关重要。美国和英国等国家很早就开始在各类院校开展绿色化学课程教育或绿色化学思想、理念、原则的渗透性教育。我国绿色化学与教育基本上能跟上国际的步伐，目前，已有中国科技大学、清华大学、中山大学、四川大学、首都师范大学等国内知名本科院校开设了绿色化学必修课或选修课。然而，在大部分的高职高专院校中至今没有开展绿色化学的相关教育。高职高专院校是以培养高等技术应用型专门人才为根本任务的，高职高专的毕业生应具备基础理论适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。在高职高专院校中实施绿色化学教育，向学生传递绿色化学的科学思想和基本原理，介绍绿色化学的基本原则，让学生认识绿色化学在可持续发展中的重要作用，能够在未来的生产生活实践中学以致用。一批批高职高专毕业生进入社会走上工作岗位，他们必将成为生产制造、社会服务等领域的主力军，在这其中，只有接受过绿色化学教育，他们才能用绿色化学的思维方式来指导生产生活实践，解决生产生活实践中可能碰到的环境、资源、能源问题。况且当下，合理利用资源、减少能耗、保护环境，是企业得以生存和持续发展的根本保证。在这样的前提下，企业就希望自己的员工具有环境意识和可持续发展的意识，以及具备较强的社会责任感。可见，在高职高专院校中实施绿色化学教育是必要的，符合企业行业的需求，符合社会可持续发展的需求。
二、高职高专院校开展绿色化学教育面临的问题
（一）绿色化学教育师资队伍薄弱
许多高职高专院校的化学化工类教师对绿色化学都不是太熟悉，这是绿色化学教育中面临的最大问题。教育部门或院校本身可以通过进修班、研修班、研讨会等形式对教师进行系统的绿色化学知识培训，而教师本身也应该不断收集了解绿色化学发展的最新动向、前沿信息。只有形成一支高素质的绿色化学师资队伍，才能使绿色化学教育得到根本的保障。
（二）绿色化学教材缺乏
目前，针对高职高专学生编写的绿色化学教材不多，使教师和学生的选择受到限制，这也给绿色化学教育工作者提出了更大的挑战。
三、高职高专院校绿色化学教育的实施措施
绿色化学教育的首要任务是建立一种新的绿色观念体系，强调人类对环境与发展的责任感，培养学生以“科技与社会”之间和谐发展为基础的道德、伦理和科学价值观念。根据高职高专院校的培养模式和培养目标，高职高专院校开展绿色化学教育，可以从以下几个方面着手：
（一）形成宽专业、多层次的教育体系
绿色化学的教学内容主要包括绿色化学的科学思想、绿色化学基本原理、绿色化学技术和绿色化学工艺等。其中，绿色化学的科学思想和基本原理是绿色化学的精髓，可以使人们形成绿色理念，是所有高职高专学生都应该了解和学习的，在教育方式上可以灵活多样。绿色化学技术和工艺具有较强的专业性，只能向具备化学专业知识的学生开设，然而在大部分的高职高专院校中，虽然开设有化学化工或相关专业，但由于学生的知识水平及结构较本科生有限，培养目标也较本科生不同，绿色化学技术和工艺这些内容对于高职高专学生来说不一定需要掌握，可以考虑通过案例渗透的形式让学生有所了解。也就是说在高职高专院校中，绿色化学的科学思想和基本原理才是学生们学习和了解的重点。针对不同的学习对象，绿色化学的教学目标、教学形式等也是有所区别的，可以通过表1体现高职高专院校绿色化学教育体系。
表1高职高专院校绿色化学教育体系
授课对象教学目标教学内容教学形式
除化学化工及相关专业外，各专业高职高专学生了解绿色化学思想和基本原理，培养环境意识及基本科学素养绿色化学的科学思想、基本原理、绿色原料、绿色化学品等素养课、选修课、专题讲座、主题活动、社团指导、主题宣传
化学化工及相关专业高职高专学生更全面理解绿色化学理论，常识性了解一些基本绿色工艺与技术绿色化学的科学思想、基本原理、绿色原料、绿色溶剂、绿色催化、绿色资源绿色化学工艺与技术案例限选课、选修课、专题讲座、主题活动、兴趣小组研究、专业实习实践
鉴于高职高专学生的知识结构及能力结构特点，在实施绿色化学教育的过程中，要尽可能避免繁杂深奥的绿色化学原理及工艺技术，而应注重讲授一些贴近生活、联系生产实际、反映最新科技、体现环境保护的内容，同时介绍一些与化学科技发展相关的环境、伦理、道德、法律等人文社会方面的知识，如可持续发展理论、人类生存的地球、人与自然、清洁生产、绿色标志、美国“总统绿色化学挑战奖”、日本“新阳光计划”等。选择这些易于被接受、实用性强的知识，既能激起学生学习绿色化学的兴趣，促使学生树立绿色意识，同时也与高职高专培养知识面较宽、素质高的高技能运用型人才这一培养目标相符合。
（二）在基础课教学中渗透绿色化学
由于受教学课时及学生知识、能力结构的限制，在高职高专中专门开设绿色化学必修课的可行性不强，需要把绿色化学内容渗透到基础化学教学中，使绿色化学的思想和内容贯穿于基础课的教学。如用绿色化学的实例充实教学内容，使学生在潜移默化中受到绿色化学教育；再如化学实验中，要求学生遵守实验规则，规范实验操作，尽可能降低实验药品浓度，减少药品的损耗，预防环境污染。还可以指导学生优化实验设计方案，使其成为绿色实验。在基础课教学中渗透绿色化学为改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。
（三）充分利用实习实训开展绿色化学教育
在高职高专院校的课程设置中，专业顶岗实习实训占据了将近一半的课时，如果能充分利用学生接触社会的时机，让学生开展一些绿色化学的研究性学习，势必会取得较校内开展课堂教学更好的效果。绿色化学强调人类对社会的责任感，在学生进入实习阶段之前，设置一些与社会息息相关的研究性课题，如地方空气和水质污染情况、城市垃圾的处理、洗涤剂的合理使用、农药的合理使用、汽车尾气污染状况及控制方法、农产品的绿色化、城市污水处理、绿色包装等，让学生利用实习实训的机会开展调查、研究、分析、讨论，最终形成结论，使他们意识到绿色化学的应用会带来的社会效应，真切体会和感受到绿色化学与社会、与经济、与环境之间的相互关系，从而改变旧有的思维方式，以科学的眼光来观察社会中存在的矛盾和问题，形成绿色的理念，科学的价值观。
（四）开展丰富多彩的课外活动，宣传绿色化学
面对高职高专院校中种类繁多的专业群，要让绿色化学得到普及，必须开辟课外活动这一阵地。专题讲座、专题宣传、主题论文大赛、校园论坛、社团、兴趣小组等等，都是很好的开展绿色化学教育的途径，而且这些丰富多彩的活动，还能变学生的被动学习为主动参与，提高学生对绿色化学的关注度。
总之，绿色化学不是一门独立的学科，它是一种战略、一种方针、一种指导思想、一种研究策略。将绿色化学思想和内容渗透给高职高专院校的学生，使学生具有较高的社会责任感和较高的环境意识，这对整个社会、经济的发展都将起到积极的作用。
【参考文献】
[1]周晓明.StS教育与绿色化学教育[J].现代教育科学，2004（3）
[2]周晓明，刘剑洪，张培新.绿色化学教育的思考与实践[J].中山大学学报论丛，2004（3）
[3]皮宗新.绿色化学教育的实践与探索[J].合肥师范学院学报，2009（6）
绿色化学的原理篇3
关键词：高校化学教育；绿色化学理念；实践应用
随着现代科学技术的不断进步，人们对大自然的认识也更加全面，不断增强和改造大自然的能力，可以避免许多问题。如现代社会过度开发资源、排放废物造成的污染问题，对人类的生存环境造成破坏，而原自然环境中的原生态结构与组成体系，在几千年来与人和谐相处，其中可能存在的不良生态现象包括温室效应及水污染等，会加剧人类与自然生态环境之间的矛盾。现代高校在化学教育中重视对绿色化学理念的应用，可以培养学生更好的环保意识，真正实现绿色化学理念的应用。
1高校化学教育中的绿色化学理念
现代社会的高速发展面临着资源高消耗的问题，随着人口数量的提升，人们占有的资源总数有限，我国在社会发展中最大的矛盾就是经济的增长与环境的破坏之间难以达到平衡，限制人均的资源消耗可以保护目前的生态环境，能够最大限度地降低人们对自然环境的破坏。工业的发展在经济发展中起到举足轻重的作用，关系到国民经济的整体发展，学生所熟悉的化学工业可以为其他行业提供源源不断的科学产品及技术支持。绿色化学提倡在生产中不要使用有毒有害的物质，更不要产生过量的废弃物，要对生产产生的废弃物进行科学处理，加强对环境污染的防范与控制。从某种层次来说，绿色化学是一个具有更深层次的化学理念，从其定义中就可以看出绿色化学理念是具有可持续发展的作用。绿色化学理念引导现代人更加重视环境保护工作，如美国在1996年曾经举办过“总统绿色化学挑战奖”，就是美国高等化学教育中关于绿色化学的教学计划，鼓励人们敢于探索绿色化学的应用范围，加强对绿色化学的实践研究。从各方面的资料中都可以看出，我国高校的化学教育要想获得长久的发展，需要将可持续发展和科学挑战等特点凸显出来，借鉴其他各国的成功经验，以培养具有环保思维的复合型人才[1]。
2高校化学教育中的绿色化学理念的应用思路
2.1追求高效的目标。基于目前科学技术与生产基础之间的关系，采用无害、无毒的原材料替代有毒、有害的原材料，对生产工艺的流程加以改善，可以开发“原子经济性”的反应，最大限度地节约和转化原材料的效率，尽可能实现工业生产的零污染排放。高效的核心思想是尽量减少原材料的用量，可以创造出更多的成品，提升材料的转化率是体现高效的用法。我国在指定机构排放污染物的标准时，以化学工业的生产操作流程作为前提，对实际的生产做出了具体的排放量要求。2.2开放“原子经济性”。“原子经济性”的反应属于理想化的反应，是将原料分子中的原子经济性反应转化为产物的形式，来实现废物的零排放目标。从我国目前各大化工行业的发展来看，尤其是有机原料的生产过程中，已经推行了“原子经济性”反应的方式，如乙烯、丙烯的聚合反应，还有一部分有机原料采用原子经济反应的形式进行生产，如环氧乙烷的生产过程[2]。2.3推行无毒无害的溶剂。在现代化学的制造中，所出现的污染问题不仅是从产品和原料引发的，还包括制作过程中采用的部分物质。如反应制造过程中采用的介质与溶剂，都可能会产生污染情况，多数的溶剂都是具有挥发性质的有机化合物，使用过程中可能导致水资源污染的情况或是地面形成臭氧。所以现代工业要努力推行无害无毒的溶剂，替代原有的有毒有害溶剂的生产应用，而这一方面内容也是绿色化学的重点研究内容。先前研究的超临界流体，学者关注临界中的二氧化碳，其优点在于无毒无害而且成本低，且不具有可燃性，所以化学生产中的安全性较高。2.4加强材料的回收与重复利用。绿色化学理念是降低资源的消耗，充分利用资源可以降低企业的生产成本，加强材料的回收与资源的重复利用，都是将资源节约型作为主题，能够更好地改善工业企业的经营结构，优化其经营模式。在短时间的自然环境中，各类材料是难以回收的，所以企业可以通过重复利用的方式，对污染程度较高的化学制品做好回收工作，如常见的电池，若废旧电池随意丢弃在环境中，那么在电池经过腐蚀以后就会危害环境。倡导材料回收利用的绿色化学应用意识，也是开展绿色化学应用的有效途径。
3高校化学教育中的绿色化学理念的实践应用
3.1培养学生辩证统一的思想理念。现代人秉持着“先污染后治理”的工业发展原则，只会导致人与自然之间和谐相处的关系遭到破坏，绿色化学理念是以全新的方式，抓住环境污染的源头，分析工业生产中污染问题的成因，避免化学造成的环境污染问题。也就是说，绿色化学理念是从生产的源头出发进行的无害化化学实践，而其中也特别强调了绿色化学理念的全新应用，并不是对传统的化学方式进行全盘否定，绿色化学理念肯定传统化学方式的一些有利之处，但现代人也要将客观事实作为依据，坚持可持续发展的理念，将辩证主义唯物观作为发展的前提，吸收传统化学的精华部分，使之与绿色化学理念能够充分的结合，逐渐消除人类健康与生存环境之间的危害因素，实现工业生产与自然生态环境之间的协调共存，凸显出绿色化学理念的真正价值[3]。3.2培养学生对生命的尊重和爱护。现代社会经常发生食物中毒的事故，根据社会的不完全统计，我国近三年发生的食物中毒事件中，造成死亡的人数已经达到了四万人，其根本原因就在于农药的过度使用及剧毒残留等。高校化学教育中的教材内容涉及了农药的知识，如学生们较为熟悉的DDt、六六六及有机磷农药等，在现代农业生产种植中广泛应用，原作用在于杀虫和除草，以提升农作物产量，但是由于基层的农业生产者对农业的认知不足，无法准确把控农药的使用量，所以就容易发生农作物中农药含量超标的问题，对人类与牲畜的健康造成了极大威胁。这些具有高毒性的危害性农药正逐渐被植物生长调节剂与内源性的昆虫激素等试剂取代，植物生长调节剂与内源性昆虫激素的生物性更强，降低了化学药剂对环境的污染程度，属于新型的农药形式，不仅不会对环境造成污染，还可以避免基层农业的农药质量优劣参半的情况，也不会造成益鸟、益虫死亡。教师在教学中可以为学生列举出具体的绿色化学农药的教育实例，增强学生对环境的保护认知，提倡学生运用绿色化学理念爱护自然界的生命。3.3培养学生对正确发展观的认知。高校化学教育工作要始终坚持可持续发展的科学观念，为学生树立正确的人生观、价值观与世界观导向，将绿色化学理念更好地渗透到高校化学的教学工作之中。高校化学教育的课堂教学工作要体现出绿色化学理念的原则性，使学生明白在发展现代经济、推动工业生产进步的同时，不能将牺牲环境作为发展的代价，而且地球上的能源和资源都是有限的，许多不可再生资源一旦用尽，将会对人类社会造成巨大的影响，所以现代人要学会珍惜现有的能源资源基础。如在高校化学教育中“烯烃与溴的亲电加成”的教学，教师对联结电子取代基的烯烃与溴的加成反应进行详细的讲解，烯烃可以作为麦克尔受体，在阳光条件下和溴发生自由基的加成反应，此处的能源绿化就体现在对太阳辐射能的利用，能够解决化学能源的污染性，降低温室效应的影响。经过以上绿色化学实例的教育，学生对环境保护的认知更加明确，也能够珍惜能源等问题，并逐步加强学生的社会责任感。3.4培养学生绿色化学的创新意识。绿色化学理念的应用是对传统高校化学教育的一次重要革新，将化学理论作为基础的教学内容，将绿色化学理念融入其中并进行适当的创新，可以推动绿色化学理念的应用与高校化学教育的实践性。如在有机化学的相关知识中，多数的教材在介绍浓硫酸作为催化剂时，只重点说明了催化反应，但并没有具体说明作为催化剂使用的浓硫酸在反应的过程中存在的其他问题。浓硫酸可能会腐蚀设备、产生大量的无机盐废弃物，如果教师在本部分的知识教学中从多个角度讲解提升产物收率的方法，对学生的思维进行引导，则可以获得良好的教学效果。学生通过收集资料和查找资料得出了一些具体的方案，可以通过运用高效的催化剂替代浓硫酸参与反应，如杂多酸、固体超强酸、无机路易斯酸等。建议使用绿色的溶剂进行实验，或是用微型实验替代传统实验，从实际情况出发，鼓励学生通过实践活动来验证关于绿色化学理念的猜想，可以拓宽学生的思维，培养学生在高校化学学习中的创新意识。3.5培养与社会发展相适应的人才。绿色化学理念的主要特点在于对原子经济性反应的研究，可以通过选择净化原料、推行无毒无害溶剂与催化剂、倡导环保等方式来应用绿色化学理念。现代企业更要重视生产中造成的污染，将治理污染的费用应用于绿色化学成品的技术研究中，抓住污染源头的生产技术问题，将环境污染之源扼杀，可以促使现代企业形成良好的环境保护作用。在高校的化学教学中许多知识都体现了这样的教学重点，如选择氧化的反应类型，教材中列举了大剂量的强氧化剂K2Cr2o7，但在工业生产中应用催化氧化H2o2或者o3，是可以达到良好的清洁效果的，而且产率较高，不易出现“三废”的情况。这些案例都属于绿色化学教育实例，在高校的化学教育中应让学生明白科学技术拥有的市场竞争力，推动绿色化学理念的应用，才能促进现代工业的可持续发展。
4结束语
在追求经济高速发展的现代，整体的大自然环境也面临着生存压力。为此，将绿色化学的理念应用于化学工业中，可以从源头开始控制污染、防范污染。绿色化学是以“无害”为基础的环境化学，通过应用先进的化学技术手段可以消除那些对人类健康有影响，或是对环境有影响的原料及副产品。化工生产中的催化剂、溶剂的使用，都要围绕绿色化学的理念进行，可以有效地控制环境污染程度。而高校的化学教育者也要更全面地解释绿色化学理念的内容，使高校的化学教学工作能够真正作用于环境保护。
参考文献
[1]符臣敏.高校化学教学中绿色化学教育的探索应用分析[J].智库时代，2019（44）：193，196.
[2]夏春涛.高校化学教育中绿色化学理念的渗透[J].化工设计通讯，2018，44（9）：165.
绿色化学的原理篇4
关键词：绿色化学；教学内容；教学模式；改革
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2014）26-0022-02
绿色化学是化学学科的一个新兴分支，它以“原子经济性”为原则，研究如何在生产目标产物的过程中充分利用原料及能源，将反应的效率达到最高，损耗降到最少，从源头到最终产物的过程中减少废物的产生，从而对环境的伤害降到最低。从源头开始的绿色化学，使清洁生产跟上环保主题前进的步伐，有着广阔的应用前景[1]。绿色化学提出后，立即得到了科学界和各国政府的高度重视。1995年美国设立“总统绿色化学挑战奖”，其目的是鼓励和支持那些具有基础性和创新性并对工业有实用价值的化学新工艺、新方法，以减少资源消耗和防止污染。
随着绿色化学研究的不断深入，绿色化学的思想和内容已被引入到化学教学之中，国内外很多设置化学化工专业的高校都为学生开设了“绿色化学”这门课程。1998年“绿色化学”作为一门独立的新课，在中国科技大学由中科院院士、中国科技大学校长朱清时顺利实施[2]。四川大学胡常伟教授已经把“绿色化学”这门课程建设成了部级精品课[3]。“绿色化学”课程作为一门新兴课程，对于加强大学生的环境意识，实践绿色化理念，培养综合素质人才具有重要作用。然而“绿色化学”不像其他化学课程那样有成熟的知识点体系及教学大纲[4]，大部分高等学校都将其设为选修课[5]，也没有配套的以绿色化学方法应用为目标的实验课程。因此，绿色化学作为一门课程还未得到广泛的重视，课程的教学质量及教学效果有待进一步提高。
本文对绿色化学课堂教学方法提出了一些改革思路，并在教学活动中加以实践和探索。
一、课程内容建设
（一）教材选用
近年来出版了较多的绿色化学著作[2]，其中很多都适合作为绿色化学课程的教材。如《绿色化学化工导论》、《现代绿色化学技术》、《绿色化学原理与应用》等。对化学化工专业的学生，在接受过无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等基础教育后，学习绿色化学专业课。教学内容应涉及绿色化学的专业知识，具有一定的深度，授课应能反应当前绿色工艺和技术的最新发展水平[2]。因此选择原理、应用并重的“绿色化学原理与应用”作为基本教材。该课程重点介绍绿色化学原理、绿色化学方法及应用、绿色化学品设计方法及应用、绿色化学的发展趋势等理论性内容。较为适合化学化工专业的学生。
（二）增加教学内容
1.适当增加毒理学内容。绿色化学品设计需要充分了解物质的毒性机理，从而对分子进行结构修饰，直接或间接地减少其毒性。这部分内容在”绿色化学原理与应用”中作了简单介绍，但不够详细，对学生关注的各种毒物的毒性机理未做全面介绍，因此，可以增加毒理学中环境化学物的生物转动与生物转化、环境化学物的毒性作用、环境化学物的一般毒性及其评价、环境化学物的安全性和健康危险度评价等作为“绿色化学”的教学内容。这不仅有利于学生应用绿色化学方法使用和设计安全有效的化学品，而且可使学生进一步认识一些有毒有害的化学品，在日常生活及化学实验中能有意识地规避这些有毒化学品，保护自己的身体健康。
2.增加最新的绿色化学研究成果。绿色化学在飞速地发展，不断地有新的绿色化学方法、如绿色催化剂、绿色原料、绿色溶剂、绿色化学品及绿色化学化工过程被研究和开发。如美国总统绿色化学挑战奖每年都会奖励在研究、开发和应用绿色化学技术方面获得杰出成就的个人、集体或组织。英国皇家化学会的杂志“GreenChemistry”，刊登了大量的绿色化学领域的最新原创性研究成果和评论性文章。“绿色化学”课程的教学不能局限于教材中介绍的方法和陈旧的例子，而要查阅最新的文献，给学生介绍最新的绿色化学方法和绿色化学品。同时让学生自己也参与查询一些最新的文献资料，并撰写科研小论文，实现师生互动，教学相长。
（三）教学内容的深化
“绿色化学”课程作为一门新兴课程，不像其他化学课程那样有成熟的知识点体系。对很多绿色化学方法的介绍还是停留在举例子的形式，缺乏规律性或机理性的探讨。因此，在教学过程中可以在教材内容的基础上进行一些规律性总结。如在烃类的氧化反应中，可以采用Co作为作为羰基化试剂，从而取代剧毒的氢氰酸、光气等，并减少反应步骤，提高原子经济性。
二、教学形式多样化
“绿色化学”是一门选修课，很多内容都较为浅显易懂，若简单地照本宣科，就会显得枯燥乏味。可以适当减少讲授内容，将更多的课时用于课堂讨论、学生演讲及实践等环节。
1.播放视频。在课堂上适当插播一些与知识点相关的视频，使学生更能直观地了解和理解相应的知识点，提高课堂生动性。
2.学生讲演。将教材中一些简单易理解的知识点以及一些较新的研究领域作为作业，由学生预习并查阅相关资料，然后由学生自己上台讲，通过讲演可以加深其对这些知识点的印象；
3.专题报告。针对社会热点问题与学生最关注的问题，设计2~3个课题，由学生查阅资料、做专题报告；以小组形式完成，各小组分工合作并进行评比，以此可以培养同学们的团队精神和解决实际问题的能力。
如针对绿色原料的应用，要求学生做一个关于电池或塑料回收利用的专题，从电池（塑料）的种类、组成，可回收物质、回收方法、废弃物处理等方面进行调查，并作某种电池（塑料）回收方案的设计。
针对绿色化学品设计或绿色合成路线，布置学生用绿色方法合成一个绿色化学品（如苯甲醛二乙缩醛、亚氨基二琥珀酸），从绿色原料、绿色溶剂、绿色催化剂、绿色能源、绿色合成路线等方面进行查阅资料，设计合成方案。
4.绿色化学实验。利用课外时间指导学生做一些绿色化学实验。如绿色化学品苯甲醛二乙缩醛、1，2-二缩乙醇的绿色合成实验，绿色催化剂纳米tio2的制备，绿色化工强化微反应器的设计和制备，光催化微反应器的制备及应用，以及在微反应器中进行反应条件筛选试验等，使学生做到很好地理论联系实际，在实验中发现和解决问题，对绿色化学的内涵和方法有更直观、更深刻认识，提高学习兴趣，并实现探究性教学。
采用这些不同的教学方式来提高学生的学习兴趣，引导学生主动参与、独立思考，增强对知识点的理解，促使学生探究和应用绿色化学的方法。
此外还可以建设网络课程，将相应内容挂在网上，让感兴趣的学生可事先了解并自主完成部分课程内容的学习。
三、课程评价方式
由于采用了多种教学方式，包括课堂讨论、学生专题报告，还有实验等，因此，学生的学习成绩不能用单一的考试成绩来评价，而要充分考虑学生在整个学习过程中的表现，通过考察学生课堂讨论的积极程度、学生专题报告的质量、作业的完成质量以及实验的表现等来综合考查学生成绩。
四、结语
绿色化学课程对于拓宽学生视野、优化学生知识结构、培养学生社会责任感具有重要作用。我们在教学过程中要不断地加强教学内容的凝练和深化，尝试新的教学方式，给学生介绍最新的绿色化学方法和内容，以提高学生的学习效果和学习兴趣。并通过问卷的形式了解学生对该课程学习的体会和意见，针对所提的意见进行教学方式和教学内容的改进，收到了良好的效果。我们将在今后的教学过程中不断地完善教学内容和教学方法，从而建立一套完善的绿色化学课程教学体系。
参考文献：
[1]游圆丽，李超超，黄树辉.考试周刊，2013，（14）：16-17.
[2]刘莲云，颜鲁婷，戴春爱，张辉.化学教育，2007，（11）：16-19.
[3]颜鲁婷，刘莲云，郑妍鹏，戴春爱.大学化学，2008，23（1）：21-24，28.
[4]沈玉龙，霍爱新，刘立华，曹文华.化学教育，2011，（10）：52-54.
[5]王勇，左霞，吉琳，周荫庄.首都师范大学学报（自然科学版），2011，（32）：74-76.
绿色化学的原理篇5
关键词绿色化学教育精细化工工艺学教学实践
绿色化学又称环境友好化学，是一门从源头上阻止污染的化学，核心是“原子经济性”和“5R”（Reduciton、Reuse、Recycling、Regeneration、Rejection）原则［1］，其与转变经济发展方式，建立环境友好与资源节约型社会，实现人类社会的可持续发展紧密相连。
“精细化工工艺学”是应用化学类专业的一门专业课，主要介绍精细化工产品的生产原理、工艺、设备等内容,使学生对精细化学品的生产工艺有较系统的了解和掌握［2］。精细化学品与人们的生活息息相关，其传统工艺往往具有三高（高能耗、高污染、高排放）的特点，这与绿色化学背道而驰。为此，笔者将绿色化学教育渗透于“精细化工工艺学”教学，取得了良好的教学效果。
1进行绿色化学教育渗透的意义
人类所共同面对的环境问题决定了开展绿色化学教育的必要性和紧迫性。绿色化学教育既是素质教育的重要内容，也是培养学生社会责任感的需要，更是培养创新能力的需要。
立足于专业课的绿色化学教育，有利于绿色化学知识和专业知识的有机融合，有利于培养学生的环保意识及科学人文素养，有利于培养学生的创新能力，更有利于培养未来“工程师”们的绿色化学能力，为从长远和根本上防止污染、实现人类与环境的和谐发展奠定坚实的基础。因此，21世纪绿色化学教育必将迎来新的机遇与挑战，在专业教学中渗透绿色化学内容，加强学生的绿色化学意识，具有极其深刻的意义［3］。
2进行绿色化学教育渗透的措施
2.1培养学生的绿色化学意识
教师必须适时灌输绿色化学思想，教导学生依据“5R”原则选择绿色的工艺路线，在无法避免使用或产生有毒有害物质时，必须采取有效的保护和消害处理措施。同时引导学生观察和认识生活、生产中的绿色化学现象，巩固和加深绿色化学知识，如：观察并理解在日常生活中使用带有“无氯氟烃”标志的冰箱、空调产品有利于防止对臭氧层的破坏；使用无磷洗衣粉可以减轻水体富营养化等。
教师必须结合教学实际，采取积极有效的方法和途径，切实提高学生的绿色化学意识，使学生在潜移默化中受到良好的绿色化学教育，使绿色化学教育在学生思想中达到由“要求”变成“需求”的境界。
2.2以实验“绿色化”促进绿色化学教育渗透
在“精细化工工艺学”和“精细化工实验”教学内容“理实一体化”的基础上，将理论课中的典型案例和实验项目对应起来，并引入绿色化学方法来设计实验教学。在改装后的微波炉中进行了“食品添加剂苯甲酸合成”实验教学［4］，具体步骤是：（1）在圆底烧瓶中投入1g无水碳酸钠、0.015mol高锰酸钾、0.01mol氯化苄、0.2g四丁基溴化铵及50mL水放入微波炉，接好微波截止管和冷凝管，设置微波功率为750w，反应时间15min，启动微波炉。（2）反应完毕，冷至室温，滤出二氧化锰回收。（3）滤液用6mol/L盐酸中和，可析出苯甲酸。（4）加热赶出二氧化碳，冷却，抽滤，干燥，得苯甲酸晶体，产率85%～87%。整个实验试剂用量少，副产物回收，不污染环境，避免了常规合成用亚硫酸钠或草酸溶解副产物二氧化锰的操作工序，实现了工艺绿色化。
将绿色化学理念引入到精细化工实验教学中，通过采用微波技术、微型实验等手段，让学生在实践中亲身体验绿色化学，促进了绿色化学教育在“精细化工工艺学”教学中的渗透。
2.3以绿色化学案例进行绿色化学教育渗透
案例教学法具有生动具体,直观易学的优点,能充分调动学生的学习积极性和主动性，达成良好的教学效果［5］。由于精细化工产品数量众多，笔者对每一大类精细化学品都精选出3~5个典型案例（如：表面活性剂十二烷基苯磺酸钠合成、非离子表面活性剂op-10的合成、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯（Dop）的合成、食品添加剂乳酸的合成、食品添加剂苯甲酸的合成、聚醋酸乙烯乳液的制备及应用等）进行教学，然后根据绿色化学“5R”原则，分别从原料、催化剂、反应、溶剂、产品、绿色化等不同角度对案例进行绿色化学设计，以培养学生绿色化学能力。
2.3.1以“原料绿色化”案例进行渗透
绿色化学致力于采用无毒、无害原料――碳酸二甲酯(DmC)、双光气、三光气等替代传统的对环境有害的物质如氢氰酸、光气、苯、氯氟烃、硫酸来生产精细化学品。例1：在第4章“合成材料助剂”中，介绍了可广泛应用于聚酯等工程塑料阻燃剂溴代聚碳酸酯［6］(BpC)采用非光气物质碳酸双(三氯甲酯)代替剧毒光气，实现了安全环保的绿色工艺技术。例2：在第7章“涂料”中，分析了涂料主要成膜物质之一的聚氨酯的主要原料氰酸酯单体HDi的合成工艺［7］，传统工艺采用剧毒光气（CoCl2）严重污染和危害环境，现以绿色原料DmC代替光气来合成。原料绿色化，可从源头上控制和减少污染，也是实现绿色化学的一个重要方面。
2.3.2以“催化剂绿色化”案例进行渗透
催化剂是许多化学反应中必不可少的，而传统精细化学品合成中催化剂主要是一些酸碱或重金属做催化剂，排放到环境中会造成严重的环境污染。近年来，国内外都在大力开发高效、环境友好催化剂，如：分子筛、固体超强酸等。
例3：在第3章“表面活性剂”中，对表面活性剂十二烷基苯磺酸钠［2］合成案例进行了分析，其首先采用绿色催化剂分子筛合成十二烷基苯，同采用HF催化合成工艺相比较，易于自然分解和高洗涤特性的十二烷基苯异构体分别提高了37％、5％。例4：第4章“合成材料助剂”的通用增塑剂邻苯二甲酸辛酯（Dop）合成时，用固体超强酸绿色催化，通过催化剂循环使用和省略了H2So4中和工序，减少了三废排放，提高了产品收率和品质。
2.3.3以“化学反应绿色化”案例进行渗透
绿色化学注重最大限度地利用原料，最大限度地减少副产物，减少废物的排放，或使此反应的副产物成为彼反应的原料。从原子的角度讲，尽可能使原料中的原子百分之百参与目标产物的形成，从而达到提高原子经济性。例5：在第3章“表面活性剂”中“非离子表面活性剂op-10的合成”的案例中，剖析了涉及的主要原料环氧乙烷的绿色化学反应：
（1）传统工艺：
原子利用率为：［44／(28+71+74)］×100％=25％
(2)绿色化学工艺：
原子利用率为：［88／(56+32)］×100％=100％
和工艺（1）相比，工艺（2）原子经济性大大提高，是典型的绿色化学工艺。
2.3.4以“溶剂绿色化”案例进行渗透
精细化工产品生产所出现的污染，不仅来源于原料和产品，往往还会源自于溶剂。大部分精细合成工艺均需要有机溶剂,传统有机溶剂如苯、甲苯、甲醛等都存在有毒、易挥发、易燃烧等诸多不足,不符合绿色化学要求，因此在教学过程中有必要对绿色溶剂（如水、超临界流体、离子液体等）加以介绍。例6：在第7章“涂料”中，介绍了在涂料的制备过程中，往往要用到大量的甲苯、二甲苯等对环境有害的溶剂，引导学生在满足工艺的条件下用绿色溶剂――水取代有毒有机溶剂。例7：在第8章“香料”中，介绍了Co2在超临界状态下具有常规液体的溶解度，高的传质速度，大的可压缩性，且无毒、不可燃、廉价的诸多优点，从而可取代萃取法提取天然植物香料中的有毒、有害溶剂。此外，Co2还可以用来代替氟氯烃作苯乙烯泡沫塑料发泡剂，实现绿色化学生产。
2.3.5以“产品绿色化”案例进行渗透
产品绿色化就会减少甚至杜绝对环境造成损害，实现绿色化学。例8：在第3章“食品添加剂”中，对“食品添加剂乳酸的合成”案例进行了绿色化学设计，介绍了绿色产品――聚乳酸，乳酸可由再生生物质资源通过发酵的方法得到，聚合后成为聚乳酸。聚乳酸因其优良的物理化学性能、生物相容性、生物可降解性、对环境及人体无毒害作用，可代替带来“白色污染”问题的聚苯乙烯材料，是可再生并循环利用的绿色塑料［8］。
例9：在第7章“涂料”教学时，绿色化设计了“聚醋酸乙烯乳液的制备与应用”案例，向乳液树脂添加中空陶瓷珠子后得到的乳胶涂料是良好的节能涂料［9］，具有高反射比、高辐射率、低导热系数、低蓄热系数、保温隔热等优异性能，是绿色精细化工产品。
3结束语
总之，教师要依据绿色化学5R原则，从原料、催化剂、反应、溶剂、产品的绿色化等角度出发充分挖掘和加工教材内容，并始终坚持把绿色化学教育渗透于专业课程教学之中，从而让学生认同绿色化学，从事绿色化学工作与研究的能力得到培养，成为未来“绿色化学”的坚决践行者。
参考文献
［1］徐常龙,曹小华,刘新强等.实验技术与管理,2009,26(11):137-139
［2］宋启煌.精细化工工艺学.北京:化学工业出版社,2004
［3］乐传俊,顾黎萍.化学教育,2009,30(3):11-12
［4］白林,张力,陈明凯.化学世界,2001,42(9):470-471
［5］黄俊娴.化学教育,2010,31(8):47-48
［6］樊真.塑料助剂,2007,(4):17-20
［7］吴魏,翟涛,田恒水.广东化工,2009,36(8):36
绿色化学的原理篇6
关键词：新课程；实验教学；绿色化学；策略研究
一、新课程标准中的绿色化学现代内涵
1.绿色化学和绿色化学教育
绿色化学诞生于上世纪90年代，概念从一提出来，就明确了它的目标，即研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大程度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的最大特点在于它是从始端就采用实现预防污染的科学手段，因而过程和终端为零排放和零污染，具体体现在“5R”上──减少用量（Reduction），重复使用（Reuse），可回收（Recycling），能再生（Regeneration），排斥有毒物（Rejection）。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子，具有“原子经济性”。因此，它即能充分利用资源，又能实现防止污染。绿色化学要求尽可能小的负作用，它是一种理念，一种追求人与自然的和谐共处和可持续发展的理念。
绿色化学教育，是以可持续发展战略为根本原则和目标，将化学科学的真理性与人文需要的合理性融为一体的教育。实施绿色化学教育的首要任务在于确立可持续发展为化学教育的道德规范和价值准则，促成一种新的统一的绿色教育观念体系，强调人类对环境与发展的责任感，培养学生以“科技与社会”之间和谐发展为基础的道德、伦理和科学价值观念。使它既植根于科学的客观规律，又植根于人类普遍信仰与认同的价值需要，并以此观念体系为指导，来认识化学科学，营造绿色氛围，规范人们行为，最终达到以化学教育为先导带动社会各个领域的可持续发展。
2.新课程标准中的绿色化学内涵
新课程标准要求学生应形成科学的自然观和严谨求实的科学态度，更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系，培养学生的科学素养和科学精神。绿色化学教育改变了传统化学教学中唯科学、唯技术的教学，注重培养学生的科学精神和价值观。
新课程标准要求教师能帮助学生获得未来发展所必需的化学知识技能和方法提高学生的科学探究能力，在实践中增强学生的社会责任感，提高学生的实践能力。绿色化学教育是在化学教育中实施可持续发展教育的必要途径，并且通过以绿色化学的标准对现有的化学技术进行筛选，对不符合的技术进行改造和探索，是提高学生科学探究和实践能力的过程。
新课程标准要求学生不但要获得化学知识，更要获得社会责任感和科学素养，要具备科学的价值观和实事求是的科学态度，正确理解科学、技术与社会的相互作用。绿色化学不仅是一门学科，它更是一种战略方针，一种指导思想，一种研究政策。通过绿色化学教育，增强绿色意识，认识绿色化学对于人类及其赖以生存的环境可持续发展的重要性，从而理解整个社会可持续发展的重要性，这就是新课程标准中的绿色化学现代内涵。
二、新课程实验教学中实施绿色化学教育的策略研究
1.深入研究和科学改进教材实验，消除实验污染源，为学生渗透绿色化学意识
所谓科学改进实验就是指根据教材中提供的原有实验的基础上，进一步对实验操作、实验装置进行改造，在保证实验方法更科学合理，更安全简便的同时，从保护环境入手，使实验目标更加清晰，力求在源头上消除污染源。化学实验过程中常常会伴随有气体、液体或固体产物的生成，而这些产物中许多是属于有害或有毒的物质，特别是有毒气体不仅会直接影响到师生的健康，而且逸散到空气中还会对大气造成污染。因此，在一些有毒气体性质和制备的实验中，就必须增加尾气处理装置或及时烧掉，把有毒气体转化成无毒或毒性降解物.
2.精心组装和整合教材实验，减少污染次数，为学生弘扬绿色化学思想
组装整合实验是指通过调整实验的操作，把几个分散的实验组合成一个整体，连续做一个系列实验，同时使一个实验的产物成为下一个实验的原料。这种教学方法不仅能渗透绿色化学教育的思想，而且还能较好的检查学生的操作技能和实验教学效果，增强学生的经济和环境保护意识。譬如，在无机化学学习中，有关元素及其化合物的知识，大多是通过实验来给学生提供感性认识的。笔者通过调查发现，在实际教学中，多数教师和学生所做的实验，均为“一个实验只用来说明物质的某一个性质”，要想完整地学习某一物质的整体知识，就必须通过若干个这样的单一实验来进行。这样做不仅多损耗了药品，浪费了时间，而且还增加了有毒物质扩散到环境中的机会。组装整合实验后，就可以较好地解决上述问题。
3.积极推行微型化学实验，有效控制环境污染，为学生增强绿色化学观念
微型化学实验与常规实验相比具有节省药品、实验现象明显、污染程度低或没有、安全等优点，开展微型实验充分体现了现代绿色化学教育观念，具体体现在于：微型化学实验在提高学生智力和创新能力的同时，有利于增强学生的资源意识和环保意识；由于试剂用量的尽量减少，也就尽可能地减少了实验“三废”；将预防化学污染的思想贯穿于化学教育的全过程中。
绿色化学的原理篇7
关键词:化学新课程;绿色化学;策略研究
文章编号:1005-6629(2009)07-0007-03中图分类号:G633.8文献标识码:B
绿色化学(GreenChemistry)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的使用与产生,使所设计的化学产品或过程与环境更加友好,从源头上阻止污染的化学。绿色化学是化学发展的最高阶段,是未来化学发展的方向。将绿色化学融合于化学课程教材改革和课堂教学改革中,使绿色化学成为化学教育的一个重要组成部分,是当前化学教育的一个重要课题。
1新课程标准中的绿色化学内涵
1.1绿色化学和绿色化学教育
绿色化学诞生于上世纪90年代,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大程度地节约能源,在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的最大特点是从始端就采用实现预防污染的科学手段,因而过程和终端为零排放和零污染,具体体现在“5R”上――减少用量(Reduction),重复使用(Reuse),可回收(Recycling),能再生(Regeneration),排斥(Rejection)有毒物。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子,具有“原子经济性”,因此它即能充分利用资源,又能实现防止污染。绿色化学要求尽可能小的负作用,它是一种理念,一种追求人与自然的和谐共处和可持续发展的理念。
绿色化学教育,是以可持续发展战略为根本原则和目标,将化学科学的真理性与人文需要的合理性融为一体的教育。实施绿色化学教育的首要任务在于确立可持续发展为化学教育的道德规范和价值准则,促成一种新的统一的绿色教育观念体系,强调人类对环境与发展的责任感,培养学生以“科技与社会”之间和谐发展为基础的道德、伦理和科学价值观念。使它既植根于科学的客观规律,又植根于人类普遍信仰与认同的价值需要,并以此观念体系为指导,来认识化学科学,营造绿色氛围,规范人们行为,最终达到以化学教育为先导带动社会各个领域的可持续发展。
1.2新课程标准中的绿色化学内涵
新课程标准要求学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系,培养学生的科学素养和科学精神。绿色化学教育可改变传统化学教学中唯科学、唯技术的教学,注重培养学生的科学精神和价值观。
新课程标准要求教师能帮助学生获得未来发展所必需的化学知识技能和方法提高学生的科学探究能力,在实践中增强学生的社会责任感,提高学生的实践能力。绿色化学教育是在化学教育中实施可持续发展教育的必要途径,并且通过以绿色化学的标准对现有的化学技术进行筛选,对不符合的技术进行改造和探索。
新课程标准要求学生不但要获得化学知识,更要获得社会责任感和科学素养,要具备科学的价值观和实事求是的科学态度,正确理解科学、技术与社会的相互作用。绿色化学不仅是一门学科,它更是一种战略方针,一种指导思想,一种研究政策。通过绿色化学教育,增强绿色意识,认识绿色化学对于人类及其赖以生存的环境可持续发展的重要性,从而理解整个社会可持续发展的重要性,这就是新课程标准中的绿色化学现代内涵。
2新课程教学中实施绿色化学教育的策略研究
2.1深入研究和科学改进教材实验,消除实验污染源,为学生渗透绿色化学意识
化学实验过程中常常会伴随有气体、液体或固体产物的生成,而这些产物中许多是属于有害或有毒的物质,特别是有毒气体不仅会直接影响到师生的健康,而且逸散到空气中还会对大气造成污染。因此,在一些有毒气体性质和制备的实验中,就必须增加尾气处理装置或及时烧掉,把有毒气体转化成无毒或毒性降解物。例如:在利用实验研究金属铜与浓、稀硝酸的反应时,若按照教材的实验操作,将会产生一定量的二氧化氮或一氧化氮气体,危害师生身体健康和污染大气环境。如果从绿色化学的角度出发,把此实验进行改革,(如图1所示),既可明显地观察到发生的现象,掌握铜与浓、稀硝酸反应的实质,又能避免二氧化氮或一氧化氮的逸出,消除对环境污染的危害,并通过教学逐步向学生渗透绿色化学的意识。
2.2精心组装和整合教材实验,减少污染次数,向学生宣传绿色化学思想
组装整合实验是指通过调整实验的操作,把几个分散的实验组合成一个整体,连续做一个系列实验,同时使一个实验的产物成为下一个实验的原料。这种教学方法不仅能渗透绿色化学教育的思想,而且还能较好的检查学生的操作技能和实验教学效果,增强学生的经济和环境保护意识。譬如,在无机化学学习中,有关元素及其化合物的知识,大多是通过实验来给学生提供感性认识的。笔者通过调查发现,在实际教学中,多数教师和学生所做的实验,均为“一个实验只用来说明物质的某一个性质”,要想完整地学习某一物质的整体知识,就必须通过若干个这样的单一实验来进行。这样做不仅多损耗了药品,浪费了时间,而且还增加了有毒物质扩散到环境中的机会。组装整合实验后,就可以较好地解决上述问题。例如,在讲授氨气的性质和制法时,教师往往会利用喷泉实验说明氨气的溶解性及溶于水后溶液呈碱性的知识,然后再进行氨气的实验室制法的讲授,这样会多次制取氨气,会使氨气多次污染空气。若将二者进行有机结合(如图2所示),通过整合实验装置进行实验演示,然后进行装置的分析讲解,既能达到讲授知识的目的,又能很好的避免氨气对环境的多次污染,在教学中向学生很好的宣传了绿色化学的思想。
2.3积极推行微型化学实验,有效控制环境污染,为学生增强绿色化学观念
微型化学实验与常规实验相比具有节省药品、实验现象明显、污染程度低或没有、安全等优点,开展微型实验充分体现了现代绿色化学教育观念,具体体现在于:微型化学实验在提高学生智力和创新能力的同时,有利于增强学生的资源意识和环保意识;由于试剂用量的尽量减少,也就尽可能地减少了实验产生的“三废”;将预防化学污染的思想贯穿于化学教育的全过程中。例如:在研究二氧化硫的化学性质时,若用许多较为复杂的装置去研究,往往会在实验过程中有大量的二氧化硫这种有毒气体逸散到空气中,对环境造成微量的污染。若借助注射器将实验进行微型化改进,利用微量的医用青霉素试剂瓶进行实验(如图3所示),不仅可以观察到明显的实验现象,而且可以避免有毒气体的逸散,增强学生的绿色化学理念。
2.4努力开发原子经济反应,合理选择物质制备路线,为学生树立绿色化学理念
原子经济性这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家trost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达到零排放。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原料,二是能最大限度地减少废物的排放。在新课程教学过程中就可以借助一些实验方案评价与设计类试题为学生逐步渗透绿色化学理念。例如:在探究硫酸铜晶体的制备方案时,教师可以引导学生提出各种制备方案,然后进行评价分析,最后从原子经济性角度分析得出最佳方案为方案四。(如表1所示)
总之,在新课程的化学课堂教学过程中,教师应注重充分利用新教材中的绿色化学素材,及时联系绿色化学发展的最新成就,针对学生的兴趣特点,采用不同的教学策略开展绿色化学教育,使学生了解绿色化学原理、树立绿色化学意识,逐步实现绿色化学教育的目标。
参考文献:
[1]周宁怀.微型无机化学实验[m].北京:科学出版社,2000.
[2]朱文祥.绿色化学与绿色化学教育[J].化学教育,2001,(l):1-4.
[3]卢克,关于绿色化学教育的实践与探讨[J],中学化学教学参考,2001,(8-9):34.
绿色化学的原理篇8
=摘要：绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学.随着人类控制和支配自然界能力的不断增强，化学科学及其生产技术的迅猛发展和其他学科一起为人类创造了巨大的物质财富。化学教育工作者在教育过程中将绿色化学观念灌输给学生，成为化学教学新的方向。本文则主要阐述绿色化学的现代内涵以及教学意义。
关键词：绿色化学；现代内涵；教学理念；可持续发展
一.绿色化学
（一）含义
绿色化学又称环境无害化学（environmentallyBenignChemistry）、环境友好化学（environmentallyFriendlyChemistry）、清洁化学（CleanChemistry）。绿色化学即是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用，同时也要在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物和产品。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。从科学观点看，绿色化学是化学科学基础内容的更新；从环境观点看，它是从源头上消除污染；从经济观点看，它合理利用资源和能源，降低生产成本，符合经济可持续发展的要求。
按照美国《绿色化学》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。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。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
（二）主要特点
绿色化学又称环境友好化学，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，以减少废物向环境排放；
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。
二、绿色化学的现代内涵
绿色化学（GreenChemistry）概念从一提出来，就明确了它的目标，是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大程度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染的反应途径。它的过程为零排放和零污染，具体内涵体现在五个方面上。
（1）重复使用
重复使用不仅是降低成本的需要，也是减废的需要。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。
（2）回收利用
回收利用可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求，回收包括：回收未反应的原料，回收副产物（含“三废”），回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。化学工业产生中的循环操作程序就是一种常见的回收方式。
（3）再生
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它设计的开始，就应考虑到有关原材料的再生利用，特别高分子材料的再生显得尤为重要。
（4）拒绝使用
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、再生和重复使用的药品原料，拒绝在化学反应过程中使用。特别是中学化学教育教学，面对的是接受启蒙化学教育的中学生，贯彻绿色化学内涵，推广绿色化学成果显得尤为重要。
三.绿色化学观点在教育中的应用
学生是否了解绿色化学知识，掌握绿色化学的基本原则，是否可以运用绿色化学的思维方式指导生产实践，解决生产中产生的环境污染或者将要产生的环境污染。化学教育工作者在教育过程中将绿色化学观念灌输给学生，成为化学教学新的方向起着至关重要的作用。
在素质教育中体现绿色化学思想素质教育是全面的教育，中学化学教育也应是围绕全民族素质的提高进行的教育。在素质教育中体现绿色化学思想，既是传播绿色化学观点的需要，也是培养学生对社会、对将来的责任感的需要，更是培养创新精神的需要。
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，使他们树立起防治污染、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。
绿色化学与创造性教育培养学生创新精神是素质教育的灵魂，绿色化学对化工生产，化学实验提出的新要求，无疑对学生进行创造性教育将起到积极的作用，培养学生创造性思维。
参考文献：
[1]王佛松等编《展望21世纪的化学》化学工业出版社2000年版；90-93，158-160
[2]顾国维主编《绿色技术及其应用》同济大学出版社1999-5；80-81
[3]刘静玲主编《绿色生活与未来》化学工业出版社2001-5；36-37
[5]王恩举.漫谈绿色化学.大学化学，2002，（4）
绿色化学的原理篇9
关键词：绿色化学；发展现状；高中化学
一、什么是“绿色化学”
绿色化学（GreenChemistry）又称清洁化学（CleanChemistry）、环境友好化学（environmentallyFriendlyChemistry）、环境无害化学（environmentallyBenignChemistry）。绿色化学的先驱、原美国绿色化学研究所所长、耶鲁大学p.t.anastas教授在1992年给出的“绿色化学”的定义是：“thedesignofchemicalproductsandprocessesthatreduceoreliminatetheuseandgenerationofhazardoussubstances”翻译成中文即减少或消除危险物质使用和产生的化学产品和过程的设计。我们可以把绿色化学的核心内容理解为在化学工艺和反应中不再使用有毒、有害的物质，并力求反应中原子利用率达到100%，不再产生废物，实现“零排放”。从而从源头上根除污染，研究环境友好的新反应、新过程、新产品，实现化学与生态的协调发展。
二、“绿色化学”的起源和发展
绿色化学最初起源于美国。1984年美国环保局（epa）提出“废物最小化”，倡导减少产生废物和回收利用废物，从而达到废物排放最少的目的。绿色化学的思想萌芽。
1989年美国环保局又提出了“污染预防”的概念，指出最大限度地减少生产场地产生的废物，包括减少使用有害物质和更有效地利用资源，并以此保护自然资源。绿色化学的思想初步形成。
1990年，美国颁布了“污染防治”法案，将污染的防治确立为国策。该法案中第一次明确提出“绿色化学”一词，并定义“绿色化学”为采用最小的资源和能源消耗，产生最低排放的工艺过程。
1991年，美国环保局污染预防和毒物办公室启动“为防止污染变更合成路线”的研究基金计划，用以资助化学品设计与合成中污染预防的研究项目。1993年研究的项目扩展到安全化学品、绿色溶剂等方面，该计划更名为“绿色化学计划”。
同一时期，日本等其他很多国家的政府、学术界和企业也开始关注“绿色化学”的研究和开发。
1995年美国设立了“总统绿色化学挑战奖”，1999年澳大利亚皇家化学研究所（RaCi）设立了“绿色化学挑战奖”，此外英国设立了“英国绿色化学奖”“绿色化工水晶奖”，并创办了世界第一本名为《绿色化学》（GreenChemistry）的杂志。日本也设立了“绿色和可持续发展化学奖”。这些政府行为都极大地促进了绿色化学的蓬勃发展。
三、我国“绿色化学”的发展现状
我国政府和学术界也很重视在绿色化学方面的研究。
1995年，中国科学院化学部开展了“绿色化学与技术”的院士咨询活动，分析了国内外绿色化学的研究现状和发展方向。
1996年，国家召开了“工业生产中绿色化学与技术”研讨会，并出版了《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》。
1997年，国家自然科学基金委员会与中国石油化工集团公司联合立项启动了“九五”重大基础研究项目“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”。中国科技大学绿色科技与开发中心在该校举行了专题讨论会，并出版了《当前绿色科技中的一些重大问题》的论文集。同年，香山科学会在北京召开了第72次学术研讨会，闵恩泽院士、陈家墉院士等都做了有关绿色化学的重要报告。
1998年，合肥举办了第一届国际绿色化学高级研讨会，这些都加快了我国绿色化学研究的步伐。
四、“绿色化学”在高中化学中的渗透
1.“绿色化学”在高中化学新课标和教材中的体现
化学是一门以实验为基础的自然科学，化学学科的很多重要知识、理论都是从实验中发现并总结的。所以，绿色化学思想融入化学学科是必然趋势。《普通高中化学课程标准》中已经明确提到了绿色化学的概念，比如，“实验化学”模块中提出“形成绿色化学的观念，强化实验安全意识”“树立绿色化学思想，形成环境保护的意识”。
根据课程标准编写的高中化学教材也有很多地方体现了绿色化学的概念。比如，必修2第四章第二节“化学与资源综合利用、环境保护”里第二大点就是环境保护与绿色化学。用一张图可以简单明了地介绍绿色化学的特点。在紧接着的思考交流部分通过比较环氧乙醚制备的新旧工艺，介绍了原子利用率100%的反应是体现绿色化学的原子经济性反应。
再如，选修1“生活与化学”第四章第三节垃圾资源化中治理白色污染的3R原则就源自绿色化学提出的“5R”原则：减量（reduction）、重复使用（reuse）、回收（recycling）、再生（regeneration）和拒用（reject）。
高中化学教材中最能体现“绿色化学”理念的是实验内容，对现行人教版高中化学教材中的实验内容做了简单统计：
对上述实验中涉及的会对环境造成污染的物质也做了简单统计：
由上面两个表可以看出人教版高中化学教材中实验多、涉及的可能污染环境的物质也不少，因此高中化学实验“绿色化”是高中化学教师必须关注和研究的问题。
2.“绿色化学”在高中化学实验教学中的体现
（1）推广微型化实验
微型化实验仪器的体积小，药品的用量可以减至常规所需量的十分之一或更少。与常规实验相比，微型化实验的突出特点是实验成本低、环境污染少、反应速度快、安全系数高、实验效果好。尤其是药品用量少、速度快、污染小的特点与绿色化学的理念完全一致，且十分适合中学实验教学。
（2）利用多媒体模拟化学实验
高中化学里有一些危险系数大或污染严重的实验并不适合课堂演示实验和学生实验，比如，电解饱和食盐水、氢气在氯气中燃烧等。我们可以从网络上下载实验视频，或通过计算机软件模拟真实实验。这样既使学生了解了实验过程，加深了对相关知识的理解，同时实现了化学实验的“零投入和零污染”，也是某种意义上的绿色化学。
3.“绿色化学”在高中化学试卷中的体现
近几年的高考化学试卷都有浓厚的绿色化学色彩。例如，2013、2015年江苏卷第一题选择题就是直接考查保护环境的几种做法；实验流程题更是大多体现了变废为宝，循环利用等绿色化学的思想。高考是有教育功能和导向作用的，高考试题对绿色化学的关注，势必引导高中教学对学生环保意识的培养，从而引起全社会对绿色化学的关注。
我们要在实际教学中渗透绿色化学知识，提高学生的绿色化学意识，增强学生环境保护的使命感，让绿色化学的理念在学生的头脑中深深扎根，形成良好的社会环保氛围，促使我国可持续发展战略的实现。
参考文献：
[1]R.布里斯罗.化学的今天和明天：一门中心的、实用的和创造性的科学[m].北京科学出版社，2001.
[2]朱清时.绿色化学与可持续发展[J].中国科学院院刊，1997（6）：415-420.
[3]徐汉生.绿色化学导论[m].武汉大学出版社，2002.
[4]李进军，吴峰.绿色化学导论[m].武汉大学出版社，2015（8）.
绿色化学的原理篇10
绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它主张在反应过程和化工生产中对环境友好，从根本上也即生产源头上消除污染，符合理想要求的反应就是绿色反应，符合理想要求的化学工业就是绿色化学工业，整个化学就可称之为绿色化学。
一、绿色化学研究的主要内容
绿色化学的研究是围绕化学反应、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展的，如图所示:
原子经济性反应最先由美国Stanford大学的B.m.trost教授提出，它是绿色化学的核心内容之一。它的特点是:化学反应中所有参加反应的原子都进入产物中，没有“废弃物”。例如:化合反应、加成反应和分子间结构互变或异构化的重排反应都是原子经济性反应。然而，它们毕竟只是众多化学反应中的少数几种，所以在化学反应中纯粹的原子经济性反应是不多见的。（在此需要特别指出的是，在化学实验中，即使是原子经济性反应，也往往会变成非原子经济性反应，因为实验中得到的产物，通常都被当作“废弃物”扔掉。）但是，我们却可以通过“收回重用”的办法，使部分非原子经济性反应变成原子经济性反应。
二、绿色化学的十二条原则
anastas和warner两人于1998年提出了“绿色化学的12条原则”，这些原则可作为开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的标准。
1.防止污染优于污染治理―最好是防止废物的产生而不是产生后再来处理。
2.提高原子经济性―合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌并入最终产物中。
3.无害化学合成―反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小。
4.设计安全化学品―设计的化学产品应在保持原有功效同时，尽量使其无毒或毒性很小。
5.采用安全的溶剂和助剂―应尽量不使用辅物质（如溶剂、分离试剂等），如果一定要用，也应使用无毒物质。
6.提高能源经济性―能量消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑所接受。
7.利用可再生资源合成化学品――只要技术上和经济上可行，使用的原材料应是能再生的。
8.减少衍生物―应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护与去保护，物理与化学过程的临时性修改等）。
9.尽量使用选择性高的催化剂，而不是靠提高反应物的配料比。
10.设计可降解化学品―设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞留于环境中，而可降解为无毒的产物。
11.预防污染的现场实时分析―分析方法需要进一步研究开发，使能做到实时、现场监控，以防有害物质的形成。
12.防止生产事故的安全工艺―个化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减小实验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。
绿色化学使用化学品的原则是:(1)不用危害品（reject）;(2)减少用量(reduce）;(3)循环使用（recycle）;(4)收回重用（reuse）。简称为4R原则。它的核心是预防污染。
三、绿色化学中重要的概念
以下几个有关的概念，将有助于大家从定性到定量角度更深刻地理解绿色化学。
1.原子经济是由斯坦福大学Barrytrost教授提出来的，它是一个关于有多少反应物转变成最终产物的概念。它的定量表述是:
％原子利用率＝期望产物式量×100／(期望产物＋废弃产物)式量
由于反应中生成的副产物不易确定，又采用“原子经济百分数”：
％原子经济＝被利用的原子总式量×100／使用的所有反应物的总式量
2.绿色化学反应理想的绿色化学反应是参加反应的分子中的原子100％转化成产物，实现“零排放”，充分利用了资源，又不产生污染。
3.绿色产品指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康，产品具有合理的使用功能和使用寿命，产品易于回收利用和再生，在自然环境条件下易于降解。
四、绿色化学与环境治理
绿色化学是研究和设计在科研与生产过程中，实现没有或尽可能少的环境负作用，遵循“原子经济性”原则，并在技术上、经济上可行的化学过程。绿色化学与环境治理是属于两个不同层次的概念。环境治理是对已被污染的环境进行治理，使之恢复到被污染前的面目；而绿色化学则是从源头上阻止污染物生成的新策略，即污染预防，如果没有污染物的使用、生成和排放，也就没有环境被污染的问题，所以说防止污染优于污染治理。