绿色化学（精选12篇）
绿色化学 篇1
绿色化学(green chemistry)又被称为环境友好化学,其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,反应物的原子全部转化为期望的最终产物[1]。绿色化学产生于20世纪90年代,是化学领域的年轻学科[2],进入本世纪后,各本科院校相继开设了绿色化学。笔者多年来担任绿色化学教学工作,就该学科及其课堂教学谈几点建议和体会。
1 绿色化学是人类的被动选择
绿色化学的兴起是化学领域的革命,绿色化学教材有多种,但其开篇往往都是环境问题与可持续发展。环境问题伴随着工业革命的产生而产生,能源工业、化学工业、材料工业等多种现代工业所产生的废物向自然环境的排放超出了环境的自我净化能力,污染就产生了。从现有的资料看,环境污染问题引起人们极大关注在人类历史上有两次:一是20世纪60年代,此前的欧洲、北美及日本发生多次环境公害事件,如伦敦烟雾事件、日本水俣事件等。这些污染事件导致当时的发达国家相继出台了洁净空气法等法案,经过数十年的治理,欧美发达国家的环境污染在一定程度受到遏制。另一次则是20世纪80年代,随着亚洲、南美等国的工业化,环境污染更加被人们所关注,因为1960年代人们所关注的还只是地球的局部污染问题,而在20世纪80年代污染变成了一个全球化的问题,当时最具代表性的便是前苏联的切尔诺贝利核泄漏事故。环境污染的一再发生迫使人类对自己的发展方式作出改变,这便是我们现在很熟悉的可持续发展,即“既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”[3]。该理论在化学邻域的具体实现模式便是绿色化学,当然,绿色化学也是可持续发展的有效途径。由此我们看到:由于经典的化学化工及其他工业带来的环境污染已超出地球的自净能力而使得人类工业的发展变得不可持续。我们只有作出改变,将经典化学转变为绿色化学,以符合可持续发展的要求。
2 绿色化学与其他学科的相互融合
影响人类发展的可持续性的因素不仅仅是化学,通常还包括能源、金属加工、交通、通讯等多种工业,因此,必须作出改变的也不仅仅是化学,绿色化学只是绿色技术的一部分。当然,由于化学品的污染对环境污染的“贡献”最大,绿色化学便成为绿色技术的主要部分。同时,绿色化学与其他绿色技术正在相互融合。比如作为能源工业的火力发电污染严重,会逐渐被其他绿色能源所代替,其中便包括以氢能利用为代表的燃料电池等;作为材料领域的热门研究的纳米材料,其制备方式通常是通过化学方法制备;传统的化学物质的分离往往是通过沉淀过滤、蒸馏、萃取等实现,需要消耗大量的能源及化学品,正在发展以物理原理为支撑的膜分离技术就能克服上述缺点。
3 绿色化学教学内容探讨
尽管绿色化学教材有多种,但基本内容相似,主要围绕化学反应的原料、产品及生产过程中的催化剂与溶剂的绿色化展开。由于绿色化学与其他绿色技术的相互融合,本学科不可避免与环境、能源、生物学、材料等相关内容产生关联[4],这对担任绿色化学的教师提出挑战,笔者刚开始教授绿色化学时,消耗了大量时间备课,如为了上好绿色能源中的太阳能发电技术一节,不但查阅相关资料,还走访太阳能电池板生产厂家获取第一手资料,从技术与经济可行性深入讲解太阳能发电技术将在未来几十年广泛影响我们的生活;为了上好绿色技术中的生物技术,笔者向生物学者请教,全面了解基因工程、酶工程、细胞工程等,并仔细讲解当前人们对转基因农产品的争论,希望同学们能从生物技术专业角度理解转基因技术在农业生产中的应用及其发展前景。
绿色化学是对传统化学反应的改进,这种改进已经不像100多年前人们只是在实验室不断进行化学实验,而是在现代化学理论指导下进行改进。笔者在讲解绿色化学工业时特别注重用化学基本原理来理解绿色化学的实现方式,这也是对学生以前所学化学基本理论的复习应用。比如在讲解原料的绿色化是,人们用无毒的二氧化碳代替剧毒的氢氰酸进行有机合成,我经常提问要求学生从二者的结构理解这种替代的可行性。
4 绿色化学教学方法探讨
将多媒体教学引入课堂无疑能增加教学的直观性。绿色化学教学内容与我们的日常生活密切相关,尤其讲解环境污染相关内容时,笔者直接将学校周边的环境污染及同学自己产生的生活垃圾制成短片在多媒体上播放,起到了意想不到的效果。我也注重在课堂上与学生互动,要求他们结合自己以前完成过的化学实验重新设计以符合绿色化学理念,使同学们认识到绿色化学不只是理论,它正在逐渐进入我们的化学设计和化工生产。同时,笔者也把研究性学习引入绿色化学教学:将学生分为7人左右的小组,分别布置“绿色食品”、“绿色化学与雾霾”、“绿色化学与乡村污染”等与我们的生活密切相关的题目[5],要求学生通过查阅资料,实地走访等,集体完成研究报告,并指派代表在课堂上汇报,回答同学提问。较好地锻炼了同学的协作、撰写报告、语言表达等多方面的能力。
5 结语
绿色化学是化学发展的较高阶段,传统化学技术正在被绿色化学技术所取代[2]。教师应当在绿色化学教学过程中将自己和学生融入这种改变之中,将绿色化学理念真正渗透入学生大脑,使他们在以后的学习、工作中始终不忘绿色化学是可持续发展的有效途径,唯有如此,本课程的教学目的才能达到。
摘要：绿色化学又称环境友好化学,其核心是利用化学反应原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。本文主要从绿色化学的兴起及其与可持续发展的关系简单介绍了绿色化学。依据笔者多年来的绿色化学教学经验,从绿色能源技术、绿色材料技术和生物技术等探讨了绿色化学课堂教学内容的改进措施;从多媒体教学的应用和研究性学习的实施探讨了教学方法的改革。
关键词：绿色化学,可持续发展,课堂教学
参考文献
[1]王静康.绿色化学化工发展前景与人才培养[J].中国大学教学,2013(01):9-12.
[2]翟翠萍,刘学军,陈欣.高等学校绿色化学教学内容与教学方法探讨[J].化工时刊,2015,29(5):39-41.
[3]李德华.绿色化学化工导论[M].北京:科学出版社,2005:74-75.
[4]杨朕,杨维本.高校绿色化学教学的实践与创新研究[J].成才之路,2015(08):22-23.
[5]李玉珍,曹永军.高等师范院校“绿色化学”课程中开展研究性学习的教学实践[J].化学教育,2015(06):11-15.
绿色化学 篇2
绿色化学
摘要：本文主要阐述了绿色化学的概念，发展历史，主要特点等等。方便大家认识绿色化学，更好的在生活中保护环境。
关键字：绿色化学 保护环境
一、概念
“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出，目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。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。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。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。
三、绿色化学的重要性
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。化学工业能否生产 出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。
迄今为止。化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算。化学工业的排放量为30亿磅。因此，加工费用又增加了废物控制、处理和 埋放。环保监测、达标，事故责任赔偿等费用。1992年，美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元，清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学 品销售总额为180亿美元。环保费用为10亿美元。所以。从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒。有害物质的费用。需要大力研究与开发从 源头上减少和消除污染的绿色化学。
1990年美国颁布了污染防止法案。将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生。不再有废物处理的问题，绿色化学正是实 现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每套装置消耗原材料减少20一 25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外。日本也制定了新阳光计划。在环境技术的研究与开发领域。确 定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之，绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。这对我国既是严峻的挑战，也是难得的发展机遇。
四、研究内容及情况
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绿色化学
1、内容
绿色化学是对传统化学的挑战，是对传统化学思维方式的更新和发展，因此，绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究，打破传统的化学反应，设计新的对环境友好的化学反应。包括：(1)使用无毒无害的原料；(2)利用可再生资源；(3)新型催化剂的开发研究；(4)不同反应介质的研究；(5)寻找新的转化方法；(6)设计对人类健康和环境安全的化学产品。
2、研究情况
核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是：反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
性质：(1)充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；(2)在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；(3)提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；(4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。
原则：绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则，这些原则可作为实验化学家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指导方针和标准。
1、防止污染优于污染形成后处理。
2、设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。
3、尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。
4、设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。
5、尽量不用辅助剂，需要使用时应采用无毒物质。
6、能量使用应最小，并应考虑其对环境和经济的影响，合成方法应在常温、常压下操作。
7、最大限度地使用可更新原料。
8、尽量避免不必要的衍生步骤。
9、催化试剂优于化学计量试剂。
10、化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。
11、分析方法应能真正实现在线监测，在有害物质形成前加以控制。
12、化工生产过程中各种物质的选择与使用，应使化学事故的隐患最小。
3、实现途径
（1）强化绿色化学意识
绿色化学是用化学去预防污染，是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段，使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法，最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学，它需将绿色化学思想贯穿于化学始终，使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。(2)快速有效的筛选
在化合物的筛选过程中，可以应用组合化学技术，对不同的分子结构单元进行组合合成，得到成千上万个产物以满足下一步高通量筛选系统(HTS)的需要，目前通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供HTS筛选之用[3]。首先建立一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库，然后再确定目标产物后，第一步找出一切可以产生目标产物的反应；第二步把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应，依次类推下去，直到得出一些反应路线正好使用我们预定的原料。在搜索过程中，计算机按我们制定的评估方法自动地比较可能的反应途径，随时排除不适合的，以便最终找到廉价、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳途径。所以，将组合化学技术和计算机辅助设计技术应用到化学合成中，是一种经济、快速的策略，为绿色化学的实现提供了极大的可能性。(3)开发绿色反应，提高原子利用率
在化学合成特别是有机合成中，减少废物的关键是提高选择性问题，即选择最佳反应途径，使反应物原子尽可能多地转化为产物原子，最大限度地减少副产物，才会真正减少废物的生成。对于大宗基本有机原料的生产来说，选择原子经济反应十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线：固体氧化物催化剂合成的无废水工艺，事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放，并且没有或很少NOx释放。同时，新合成路线大大减少了水和能量的消耗。由此可见，对于已在工业上应用的原子经济反应，也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究并加以改进。
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绿色化学
(4)采用无毒无害的原料
为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性，在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全，需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品[5]。在代替剧毒氢氰酸原料方面，Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发，经过催化脱氢，开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺，改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线，避免了使用剧毒氢氰酸原料。Flexsys Americal.P.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-ADPA过程中，开发了一个新的环境友好路线——使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应，替代了传统的氯化反应，不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理，也大大减少了废物的排放。
(5)使用无毒无害的催化剂
催化剂的合理选择和应用是化工过程中最关键的技术之一。使用新的反应原料就必须新的催化剂来活化，传统的催化剂应进行改进，使其选择性、与反应体系的相容性清洁性都进一步提高。现在以邻苯二酚生产方法为例：新的生产工艺采用酶E.Coli作催化剂，它能使葡萄糖活化，定向地转化为邻苯二酚[6]。这种新工艺避免了风险原料和试剂的使用也不产生副产品或废弃物。由于催化剂在绿色化学中有重要地位，传统工艺的改造需要催化剂，新的工艺同样需要新催化剂，因此，如何设计高效无害催化剂也就成了绿色化学研究的重要内容之一。当前设计和开发的新型催化剂有以下几种类型：分子氧气化催化剂、新型分子筛催化剂。
(6)使用无毒无害的溶剂
水是无毒无害最廉价的催化剂，但对有机物溶解能力差，不适合作有机化工的溶剂。而有机溶剂本身都具有毒性，许多都是致癌物质，还有很强的挥发性，造成严重的污染。近年来，研究无毒无害溶剂的工作正在开展，其中最活跃的是开发超临界流体(SCF)，超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介与气态与液态之间的流体状态，其密度接近于液体(比气体约大3个数量级)，而粘度接近气态(扩散系数比液体大100倍左右)。超临界流体CO2用作酸调节剂和惰性气体，在多烯催化氧化反应和多烯双键在酸性条件下的保护反应中有重要的应用。CO2调节β-胡萝卜素催化氧化反应体系酸性，合成角黄素，同时作为惰性气体，能够有效的保护原料和产物中的多烯双键，为多烯氧化和双键保护开辟了新的途径；CO2代替有机酸应用于氯醇化反应，是良好的酸碱调节剂，无毒、无污染，对环境友好，没有危险，原料充足，操作容易控制，这一研究结论为相关化学工业老产品新工艺改造提供了一条可行的途径。(7)利用可再生的资源合成化学品
生物质是可再生性资源，利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力，是保护环境的一个长远的发展方向。Frost报道以葡萄糖为原料，通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展。由于苯是己知的治癌物质，以经济和技术上可行的方式，从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标[8]。
(8)开发和生产绿色产品
绿色产品，或指环境友好产品，是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及使用寿命，产品易于回收、利用和再生，报废后易于处置，在环境条件下易于降解。如为日常生活使用生产的包装材料，可以进行再利用，目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒，使用以后成为垃圾，在自然条件下，需数百年方能降解，对环境带来严重的影响。为了加速它的自然降解，我们生产时可以在其中加入光敏剂、化学助剂等，使其在使用后几个月内即分解成无害物质。
五、结束语
开发和应用绿色化学工艺，已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术，是实现可持续发展的关键。曾为人类文明做出过不可磨灭贡献的有机化学化工，在21世纪，依然面临着新的机遇和挑战。有机化学应该发展“理想的”合成方法，即强调实用的，环境友好的，资源可持续利用的，它从简单易得的原料出发，在温和的条件下经过简单的步骤，快速、高选择性地转化为目标分子。这就需要化学家从理念、原理、方法等方面进行改革和创新，原子经济性、手性合成、环境友好的“洁净”的反应介质等绿色化学原理对有机化学化工的发展将有更重要的指导意义。而绿色化学有待在理论、实践领域中进行更深入的研究发展，其发展必然会推动人类社会的进步，相信随着科学的进步和人们绿色意识的提高，人类赖以生存的地球环
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绿色化学
境会变得更加美好。
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《化学与生活》
——绿色化学
学院：****学院
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将绿色化学教育渗透于化学教学 篇3
关键词环境问题 绿色化学 教育 渗透 化学教学
当前,环境问题已和人类的生存与发展休戚相关,保护环境,就是保护人类赖以生存的物质基础。当今,全球十大环境问题中,有八大环境问题都与化学化工生产有关。由此,很多人对化学工业提出质疑,认为化学是环境变差的罪魁祸首,对化学产生一种莫名其妙的恐惧心理。在这种形势下,综合考虑环保、经济、社会以及化学工业自身发展的要求,具有全新理念的“绿色化学”(Green Chemistry)应运而生。
绿色化学除了有利于人类及其赖以生存环境的可持续发展,还有利于消除学生对化学的恐惧情绪,符合现代课程理论在课程内容的选择上提出的课程要与社会发展状况和学生的生活经验密切相联,要适应学生的兴趣、能力和需要的原则。因此,化学教学应更新教育观念,创造性地绿色化学理念渗透于课堂教学中。
一、挖掘教材,提高绿色化学的意识
在现行教材中已经渗透了绿色化学理念。如“二氧化硫的性质和作用”中改用针筒代替烧杯;“浓硫酸的性质硫酸根离子的检验”的实验中运用了一个微型反应器:点滴板。在点滴板中进行化学反应易观察、易比较,更大的优点是药品取用量少,减少了对实验室和周边环境的污染。在教学过程中注意发掘教材中有关内容,随时渗透到课堂教学中。如在讲“生产生活中的含氮化合物”时,穿插汽车尾气的排放、氮氧化物造成的光化学烟雾、水中氮磷过多造成富氧化而形成赤潮等的危害。
新教材的这些改革体现了环保意识,正是“绿色化学”的基本原则在新教材中的表达。将“绿色化学”的思想贯穿于化学教学的全过程,也是新教材关注环境保护的一个要求。
二、以绿色实验为先导,塑造绿色化学形象
在不影响教学效果的前提下,我们对实验教学进行了一些改革,归纳为:
(一)改进某些排放有害物质的实验,使某些有害物质转化为无害的物质,甚至是有益的物质。用CO还原氧化铜,尾气CO,通入石灰水生成沉淀,多余的CO点燃处理掉,既可防止污染,也可作为反应的热源。
(二)删掉某些重复性的实验,或某些有害物质无法处理的实验。
(三)将某几个实验合并在一起,使本来存在几次污染的的实验变为一次污染,甚至没有污染。如“铜与浓硫酸反应的实验”可以与“二氧化硫使品红溶液褪色的实验”合并在一起。
(四)微型化,在保证实验现象明显的前提下,减少实验药品的用量。如教材上的点滴板的使用。
(五)利用多媒体手段,演示一些有毒、有害的的实验,现象直观、明显,而且无污染。甚至有些是传统实验无法在课堂上实现的。
(六)利用一些成品化的仪器来完成化学实验。这种仪器和药品可循环使用,不存在污染毒害。如“温度对化学平衡影响的实验”,可用封闭的N02演示器。
三、引入绿色知识,浸润化学教学课堂
化学教育工作者要树立可持续发展的观念,将绿色化学的思想贯穿于整个化学教育的全过程。如在肯定氯气作为漂白剂和消毒剂所产生的巨大效益的同时,介绍用氯气作为自来水消毒剂会与水中的有机物作用产生有致癌作用的有机氯衍生物,欧美发达国家已采用二氧化氯(ClO2)来处理饮用水。在造纸等工业中,过氧化氢、臭氧等绿色氧化剂将逐渐取代氯气,又如在学硫酸的工业制法时,结合教材要求学生在学习反应原理、生产流程的同时注意观察工业“三废”的产生及处理办法,强调综合经济效应的考虑。使学生认识到如果把治理污染的费用于开发绿色新工艺、新产品,从源头上消灭污染,对于企业和社会,是一“双赢”战略。通过教学,使学生懂得,科学技术本身就具有生态价值,包含绿色化学在内的绿色科技,将使人类与自然在高层次上和谐共处。
四、结合原子利用率,进行绿色反应的教育
“原子经济性”是绿色化学的核心内容之一,就是要充分利用反应物中的各个原子,因而既能充分利用资源,又能防止污染。可以用原子利用率来衡量原子经济性。原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。而体现了绿色化学内涵的“4R”原则,是绿色化学的第二核心内容。其中“拒用危害品”是杜绝污染的最根本方法:对一些无法替代,又无法收回、再生和重复使用的、有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用。在平时就将这些思想渗透到教学过程中,培养学生的绿色化学的思维。
如在学习了过氧化氢的性质后,让学生归纳、比较实验室制氧气的方法,通过比较发现KMnO4法只有少量的氧转化为02,生成的K2MnO4与MnO2也难以简单分离。KCl03法生成的KCl与催化剂MnO2也难以简单分离。而过氧化氢虽然只有一半的氧转化为02,但是生成的水对环境是友好的,而且与催化剂很容易分离,催化剂可以再回收利用。是符合绿色化学的要求的。
在全社会都在关注环境问题的时候,提出的绿色化学这一全新理念,得到了积极地回应:研究绿色化学工艺,寻找绿色能源。从绿色化学的角度来看,中学化学中许多物质的制取反应、化学工艺等等都是值得讨论和重新考虑的。这给改革课堂教学、培养学生的创新精神和创新能力提供了良好的契机。作为化学教师,应将绿色化学的思想深入到常规教学和实验改进中,把绿色化学的理念贯穿于化学教育的始终,使它成为中学课程教材改革和课堂教学改革的一个重要组成部分,使学生养成绿色化思维习惯,以回归自然、与自然和谐相处为己任。我们期待着通过绿色化学课程所播下的绿色文明的种子及早生根、发芽、繁殖,为地球增添一片绿色。
参考文献:
[l]邓育红.绿色化学课程—化学教学的新理念,中学化学教学参考[M].陕西师大出版社,2002,(1-2).
绿色化学 篇4
一、绿色化学的概述
绿色化学也被叫做环境友好化学、清洁化学、环境无害化学, 其把“原子经济性”作为化学反应过程中的基本原则, 在获取性物质的化学反应中充分利用每个参与反应的原子原料, 在化学刚刚反应时便对其进行预防控制, 采用有效的方法来保证整个反应过程的零排放和零污染, 还需要使用无害无毒的催化剂和溶剂, 总体而言就是预防和控制任何有污染的行为出现在化学过程中。绿色化学是吧化学技术、化学方法、化学知识运用到化学过程中, 降低、清除对环境有害、对人类健康有害的全部化学反应原料的应用, 把化学实验的不良影响降到最忌, 最大限度地利用资源。
二、绿色化学教育与高职院校化学教学
(一) 高职院校进行绿色化学教育的必要性
高职院校是为企业培养技术人才的重要阵地[2]。化学工业绿色化是现代化工业发展的必然方向, 如果企业员工大多数都接受过绿色化学教育, 那么便能够通过回收废物、节能预防和控制污染扩散等方法增加企业的经济效益, 因此现代企业尤为注重员工的绿色化学意识。高职院校的毕业生是化学工业将来的重要力量, 需要充分理解并广泛推广绿色化学这一新生事物, 同时在以后的岗位上通过自己形成的绿色化学理念和专业技术, 引导化学工业生产树立绿色化学意识。另外, 高职院校毕业的学生能够在较短时间内满足市场需求, 不仅拓展了学生的就业面, 而且也拓宽了学校的办学领域, 从而有利于学校的可持续发展。所以, 在高职院校化学教学过程中, 开展绿色化学教育, 让化学充满“绿色”尤为必要。
(二) 高职院校绿色化学教育的现状
现如今, 高职院校的化学教育依然是传统的教学内容, 绿色化学完全没有涉及。很多高职院校还未充分认识到进行绿色化学教育的重要意义, 大多数教师对绿色化学知识毫不知情。在传统化学向绿色化学发展的今天, 对于化学学科这一重大变革, 化学教师需要坚持可持续发展观和绿色化学教育观, 把绿色化学渗透到整个化学教学过程中, 从而培养一批有一批的绿色化学工作者。
三、在高职院校化学教学中渗透绿色化学教育的途径
(一) 把绿色化学教育渗透到理论教学中
在教学过程中, 教师渗透绿色化学教育便是在化学基本知识的时候, 将与之有关的绿色化学知识一并讲解给学生。例如在组织学生观看合成氨、硫酸的工业制造方法等工业实际生产视频时, 引导学生在学习生产流程、化学反应知识的同时, 重点观察工业“三废”是如何产生的和正确的处理措施, 同时告诉学生, 因为人们环境意识淡薄, “三废”治理工作需要投入大笔费用, 从而降低了企业的经济效益, 使得企业不堪重负。所以, 应该将资料污染的资金用在研发绿色新产品、新工艺上, 从源头上切断污染, 对企业、对社会大众而言都是一种“双赢”策略。
(二) 把绿色化学教育渗透到化学实验教学
1. 教师进行正确的示范, 确保绿色化学的实施基础
在化学教学过程中, 化学演示是教师讲解知识的主要方法, 也是教师环境教学的有效方式。在演示实验过程中, 教师的操作必须规范, 把绿色化学教育渗透到演示实验的各个环节、步骤中。
2. 创新实验方式和实验内容
高职化学教材中的一些实验危险性较高, 这便要求教师在教学过程中进行创新与修改。另外, 还需要降低实验对玻璃仪器的依赖性, 有些能够明确辨别出颜色的定性实验尽量在点滴板上开展, 比如Fe的显色试验等。这种定性实验也能够在滤纸上进行, 比如检验醛基的存在、电解饱和食盐水等等[3]。同时, 还能够利用多媒体计算机软件等来开展仿真实验, 然而必须以学生能够真正掌握相关知识为基础。
3. 把绿色化学理念贯穿于整个实验过程
高职学生在初中时期已经掌握了一些实验知识与技能, 了解了一些规范操作知识, 在这样的前提下教师在实验过程中渗透绿色化学理念, 引导学生在开展实验前制定好预备实验方案, 使得学生重点思考在实验过程别过中可能出现的各种污染问题。其中需要在实验过程中培养学生的绿色化学精神更加重要。
(三) 把绿色化学教育渗透到社会实践活动
实践是检验真理的唯一标准。学生只有在社会实践中自主进行设计和实验, 从而总结出成功的经验, 只有这样才能切身感受到精神上的成就感。教师还可以采取化学课外兴趣小组的方式进行绿色化学教育。例如, 组织学生到造纸厂、农药厂、制革厂和化肥厂等工厂去参观, 对工厂在处理“三废”方面所实施的有效措施和采用怎样的设施来转化“三废”等工作进行观察与思考, 要求学生找出这些措施与设备存在的问题, 并开动脑筋解决废液转化利用和处理意见, 怎样变废为宝。另外, 高职化学教师引导学生进行社会调查, 统计分析出周边环境污染的原因, 并结合绿色化学知识制定出科学合理的解决对策, 这样不仅在社会实践活动中渗透了绿色教育, 而且提高和增强了学生社会实践水平和分析、解决实际问题的能力。
目前, 绿色化学教育虽然迅速发展, 然而还是处于初级发展阶段, 需要高职化学教师在教学过程中深入探究绿色化学教育方式, 只有这样才能将绿色化学教育真正渗透到化学教学过程中、引导学生养成绿色理念、树立绿色化学观、促使学生养成正确的科学素养, 以同自然和谐相处、回归自然为根本任务, 使得学生成为满足社会需求的绿色公民。高职化学教师希望通过绿色化学教育所播下的绿色文明种子生根、发芽、成长, 为我们生存的环境披上绿装。
摘要：绿色化学是现代经济社会发展的产物, 是新时代化学的发展方向。在化学教学过程中渗透绿色化学教育, 让化学充满“绿色”是新时代对我国高职化学教师的期望与要求, 高职化学教师必须充分理解绿色化学, 并积极开展绿色化学教育。本文基于绿色化学的概念、必要性与教学现状, 结合教学情况, 对如何让化学充满“绿色”提出了各种渗透途径, 从而更好地指导高职绿色化学教育.
关键词：高职化学,绿色化学,必要性,现状,途径
参考文献
[1]韩峰, 蒋道明.让化学充满“绿色”——高中化学教学中渗透绿色化学教育理念的行动研究[J].化学教学, 2011, 14 (26) :3547—3549.
[2]宋海清.在高中化学教学中渗透绿色化学思想[A].中国化学会第28届学术年会第16分会场摘要集[C].2012., 10 (01) :141—146.
初中化学的绿色化学教育分析论文 篇5
一、渗透教材，培养绿色化学意识
在学习《空气》这节课的内容时，就在课堂教学中给学生渗透了环保意识.强调清洁的空气是我们赖以生存的环境，但是当前化石燃料(煤和石油)的燃烧和工厂的废气都对空气造成了巨大的污染，让学生树立起环保的意识.在课堂最后，我还给学生布置了这样的实践活动:调查了解你所居住的地区的空气是否受到污染，受污染程度如何，污染源、污染物分别是什么?并讨论可以采取哪些措施来防治空气污染?如在学习《爱护水资源》这节课时，就在课堂教学中利用多媒体播放了水资源被污染的短片，并在短片中显示着这样的数据信息:地球上淡水资源并不充裕，仅占总储水量的2.53%，且主要分布在南北极，真正可利用淡水还不到地球总储水量的1%，且分布很不均匀，所以目前世界上有许多国家和地区存在着缺水危机.这样，就在课堂教学中进一步引导学生树立了水资源保护的意识.在初中化学的课堂教学中，教师要善于挖掘教材中的绿色化学的教育资源，在课堂上引导学生树立环境保护的意识.
二、立足化学实验，培养学生“绿色”习惯
化学是实验的科学，一切化学结论的得出都来自于科学的化学实验.在初中化学的教学中，教师经常在课堂上进行演示实验也常常带学生进入实验室进行化学实验，这个时候教师就可以立足于化学实验本身，与学生一起进行一次“绿色化学”行动.利用化学实验，让学生养成节约药品、改进化学实验的好习惯.
1.利用废弃物进行化学实验
在初中化学的教学中，教师通常会利用演示实验，来想学生展示一些化学现象，展示一些化学规律.这个时候教师就可以在不影响化学实验的基础上，利用一些废弃物来进行化学实验，这样既做到资源的最大化利用，同时也从自身做起，给学生树立了节约的好榜样.例如，在验证金属活动性顺序的实验中，我们可以利用废弃的铁丝、铝片与硫酸铜溶液一起来验证金属的活动性.
2.在实验中养成节约的好习惯
在引导学生进行学生实验的过程中，教师一定要树立学生的节约意识.从实验中药品的取用、试剂的回收利用等都要让学生养成节约的好习惯.例如，实验过程中，应该严格控制药品、试剂的用量，不要随意的称取药品，这样不仅造成浪费，还会造成严重的环境污染.如，实验过程中用剩的药品要放到指定的容器中，不能随意丢弃，这样很可能造成环境的污染.对实验中产生的有毒的尾气或造成大气污染的尾气，一定要用相应的尾气处理装置对尾气进行吸收，防止其对空气的污染.教师在平时的实验教学中，要加强对学生进行这方面的引导与教育，让学生养成良好的实验习惯.
3.对化学实验进行改进，让其更加环保
教师的职责是教书育人，也就是说除了教书教师还应该担任起育人的职责.提高学生的环保意识从学生开始.从某种程度上来说，化学实验是会给环境带来污染的，这就要求教师在化学实验时严格按照实验的规范操作尽可能的减少污染.在化学实验过程中，对化学实验进行相应的改进，弥补原有实验中的不足，可以大大减少实验过程中的环境污染.例如，在氨与氯化氢反应的实验中，可以通过改进化学实验，让整个实验在一个封闭的环境中进行，这样就可以有效的防止实验过程中有毒的气体进入到空气中，从而避免了对环境的污染以及对学生身体可能产生的危害，这样的化学实验更加的绿色化、安全化.例如，在进行红磷的燃烧实验中，由于产生的五氧化二磷对人体有害，教师可以将这个实验在密闭的.环境下进行，避免实验对学生产生的危害.在化学实验的教学中，让学生养成节约、环保的意识，不仅可以从小培养学生良好的实验习惯，还能让学生在潜移默化中，树立绿色化学的意识.
三、化学联系生活，提升学生的“绿色”素养
在初中化学的教学中，对学生进行绿色化学的教育不应该仅仅局限于课堂教学之中，还要延伸到课堂教学之外―――学生的实际生活之中，这样才更能凸显出绿色化学的教育意义.
1.组织环保讲座
例如教师可以以专题的形式，向学生介绍环境保护的重要性.例如，大气的污染日益严重，当前我国大部分地区出现了严重的雾霾现象，专家建议学生减少户外活动.教师就可以组织学生对此现象进行专题的讲解，让学生意识到雾霾给我们的生活带来的危害，以及造成雾霾的原因是人类自身制造的污染，让学生提高对环保的认识，意识到环境保护迫在眉睫.
2.开展家庭小实验，减少实验污染
在初中化学教学中，有很多化学规律的验证，教师都可以引导学生在课下利用家庭中有的物品进行实验探究.这样不仅激发了化学学习的兴趣还减少了化学实验对环境的污染.例如，在对酸、碱、盐的实验探究中，教师就可以让学生在课下利用家庭调味料―――白醋，与开水瓶中的水垢进行化学实验，引导学生分析实验现象，从而得出醋酸的酸性强于碳酸这个实验事实.
四、总结
浅谈中学化学实验与绿色化学 篇6
【关键词】化学实验；绿色化；环保教育
绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，绿色化学是人类和自然和谐的化学，是21世纪化学发展的方向和议题。
一、中学化学实验绿色化的意义
中学化学实验所使用的药品，大体可以分为这样几类：酸、碱、盐（包括重金属盐）、有机物等几大类。不少物质是对环境、生物都是有毒有害的。如果这些药品使用后不加处理就排入环境是非常有害的。
1.中学化学实验中所使用的有毒有害药品总量较大。虽然每一次化学实验所使用的药品不多，然而众多的实验，众多的学生，众多的学校在较长时间内所使用的药品量是很惊人的。实验所产生的废物排放量同样不可小视。早在10年前就有专家提出要重视实验室的污染问题。
2.化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境将十分有害。虽然这种污染没有某些化工企业那么严重，但如果直接将化学实验后的废弃药品如果不加处理而排入环境，这会给学校在树立学生好的环境保护意识与培养环保自觉性等方面产生极大的负面影响。我们不仅要重视环境教育宣传，更重要的是要在实际的教育教学活动中培养学生的环保意识，使他们在作实验的活动中学会一些简单治理污染的方法。而更重要的是能提升他们关爱环境的道德情感。
二、实现化学实验绿色化的一些方法探索
1.在化学实验中养成师生回收实验废弃物的好习惯。无论是教师在课堂上的教学演示实验，还是学生分组化学实验都必须作好回收实验废弃物的工作。教师在课堂做演示实验时要随时准备好回收实验废弃物的容器，这样的引导是实现化学实验绿色化的关键。学生做分组实验时，准备不同的废物回收容器回收作实验时所产生的废弃化学药品。教师要积极引导，宣传教育，并加以督促检查。通过这些手段使学生在实验中养成回收废弃物的习惯。
2.通过具体的实验让学生感受到实验废弃物直接排入环境是有害的。观察实验后收集的废弃物的颜色，感受其气味，测定其PH值。再与正常水体进行比较，或做生物在实验废物中存活实验。如我们做完酸、碱、盐实验后的实验回收液中放入小鱼只存活了十多分钟。学生通过具体的事例与数据感受到直接将化学药品排入环境的危害。
3.环境污染的治理最重要的是从源头控制废物的产生与排放。首先就要减少药品的用量。比如将液体药品的浓度在不影响实验现象与结论的前提下尽量降低一些。其次使用小型号的化学实验仪器对减少实验废弃物的排放量同样十分重要。使用小型号的实验仪器帮助学生纠正这一贪多的毛病很有效果。
4.利用学校现有的条件师生共同对实验后的废弃物加以处理。这是培养学生环境行为能力的重要方面。在对实验废弃物的回收处理中我们有这样一些做法。
（1）回收利用。在初中，做完KClO3与MnO2经加热制取O2的化学实验后，我们让学生和老师一起对实验后的废弃物进行分离处理。不仅有得到MnO2，同时还得到KCl。还让学生在化学实验中感受到废物其实也是资源。虽然回收的药品不是很多，但环境教育方面的价值是无法估量的。
（2）利用一段时间里所使用的药品的自身性质相互反应，达到初步处理的目的。如酸液与碱液之间发生中和，药品自身的沉降、稀释、暴光、氧化还原。利用这些简单易行的方法达到初步处理的目的。
（3）利用学校现有资源条件处理实验废弃物。实验中回收的废酸用于冲洗厕所，用学校食堂所产生的鸡蛋壳处理废酸，使用锅炉产生的炭渣吸附有色有毒物质等。这些简单的措施在学校环境教育中产生过很好的影响。当然受条件与技术方面的限制我们采取的处理实验废弃物的措施还是很简单的。
5.改进某些排放有毒物质的实验，使某些有害的物质转化为无害的物质，甚至是有益的物质。也可以将某些易产生有害物质的实验换成无害物质产生的实验。我们现在使用的新版初中化学教材（九年级）中制氧气实验，反应原料已由H2O2取代了KClO3，克服了KClO3分解有少量Cl2产生的缺点，这是绿色化设计得以应用的良好体现。
6.利用计算机多媒体技术，对实验原理、装置、流程、实验过程进行仿真，用文字、声音、图像、动画的效果让学生在计算机屏幕上做实验，达到身临其境的感觉。这样既让学生学会了实验方法，而且使那些毒性大、危险性大、试剂昂贵的实验变成了绿色化的实验，自始至终，不会对人体和环境造成污染。
三、化学实验绿色化探索的体会
创设生动活泼的现实环境让学生在活动中得到教育，这是环境教育的最好方式。探索化学实验绿色化正是我们研究这一问题的出发点和归宿。化学实验教学正好将化学学习与环保教育有机的结合在一起。让我们所做的化学实验多是环保的实验，绿色的实验。这是学习环境教育的需要。也是培养未来人才的需要。绿色化学要求与环境教育的宗旨是高度一致的，在实施环境教育时，必须围绕绿色化学观点进行。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。
素质教育是面向全体学生的教育，同时又是每个学生全面发展的教育，中学化学教育也应该面向全体学生，面向每个学生素质的全面提高。环保教育作为学校教育的重要组成部分，现在被提高到十分重要的高度。实现化学实验的绿色化就是我们保护环境的一项具体行动。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。
【参考文献】
[1]《环境化学》武汉大学出版社1986年出版
[2]刘怀乐.中学化学实验研究.西南师范大学出版.1997年
[3]张月梅，何晓燕.中学化学实验绿色化设计的方法论研究.中学化学教学参考.2004，（5）：31
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[5]王家圣.绿色化学实验的设计.中学化学教学参考.2001，（8—9）：77
浅析化学实验中渗透绿色化学 篇7
关键词：绿色化学,化学实验
“绿色化学”又称“环境友好化学”, 通过采取化学手段, 以“原子经济性”为基本原则, 最大限度利用原料分子, 改进反应过程, 控制副产品产生, 减少或消除对人类健康、生态环境有害的试剂、催化剂、产物等的使用和排放, 从源头上防止污染, 最终实现“零排放”的目的。随着人们对环境的逐渐重视, 越来越多的优秀企业参与到中国绿色公司年会中来, 发展绿色经济、保护环境已经不仅仅是学者们的口号, 更是越来越多企业的发展需求和人才需求, 是学生就业所应具备的基本素质。作为以生态环境专业为主要对口学生的化学教育者来说, 把绿色化学的理念贯穿在化学教学尤其是化学实验教学中, 讲授绿色化学理论, 树立学生的环境保护意识, 通过言传身教促进人与自然的和谐发展是不可推卸的责任。
高校的化学教育目的是培养高素质的人才, 在课堂中引入绿色化学不仅仅是引入一个概念, 而是要培养学生们自主的绿色化学的意识, 使学生在掌握化学基本原理的同时能够主动运用绿色化学的思维去处理问题, 成为更能适应社会需要的绿色人才。
一、绿色化学中对药品及产物的要求
绿色化学选用化学药品时要遵循不用有毒、有害的原料;减少药品的使用量;溶剂循环使用;回收再利用;再生利用的“5R原则”。通过用无毒或低毒的药品来代替传统实验方案的反应物, 最大限度的利用参与反应的每一个原料原子, 在反应之初就尽量预防污染的产生, 最终才能达到实现“原子经济性”的目的。原料的选取要满足物美价廉的要求, 但要兼顾一个原则, 即终产物 (产品) 应该是环境友好的。在组织学生进行常规实验时可以在保证现象的同时尽量降低药品的用量和试剂的浓度, 特别是含重金属离子的试剂, 既可以节约药品又减少污染。
二、微型实验
微型实验在保证实验效果的前提下以药品微量化, 仪器小型化为特点, 能够最大限度的减少污染排放, 节约成本, 缩短实验时间并且更加安全。制备实验的产物数量要以不超过后期测定的需要量为原则。微型实验不是常规实验的简单缩减, 而是将绿色化学思想应用于实验中, 将常规实验装置进行改进或是采取先进的微量实验手段代替以往的常量测定。实验教学中充分利用红外、紫外、气相、液相色谱、核磁共振、ICP等现代化手段, 可以有效的将合成与鉴定融合并对少量产物进行定性及结构测定。
三、绿色化学对溶剂的要求
实验过程中所使用的溶剂要遵循无毒、无害的reject原则, 同时还要兼顾循环使用原则、回收再用原则、再生利用原则。
化学实验中经常需要用到有机溶剂, 例如萃取碘时使用的四氯化碳, 可以收集后加氢氧化钠处理, 回收, 循环使用。在实验中安排学生自主设计溶剂的回收、处理方法, 既需要学生掌握牢固的基础知识, 又要求学生在实际应用中活学活用, 不仅防止了污染还能节约资源, 随时随地的渗透绿色化学意识。
四、废弃物的处理
进行化学实验经常会产生很多废水、废气、废渣, 这些废弃物成分复杂直接排放不仅污染环境, 淡化学生环境保护意识, 还会带来大量的安全隐患。绿色实验室“三废”的处理原则是可以回收利用的通过处理变废为宝、回收利用, 回收不了的要进行无害化处理确保对环境无害再排放。
有时某一次实验的产物可以用做另一个实验的原材料, 那么可以考虑把两个实验结合在一起进行。例如上面提到的碘的萃取, 可以和蒸馏实验合并, 将碘的四氯化碳溶液处理后分离出四氯化碳用来蒸馏。这样既达到了溶剂回收利用的目的, 又减少了浪费。
实验过程中没有循环利用价值的废液也要进行回收, 废酸液可以用来中和废碱液;含贵重金属离子的溶液可以将其沉淀出来, 经过还原后回收;盐溶液中含有有毒物质的需要统一进行转化后经稀释排放。例如醇类、醛类可以用高锰酸钾处理, 含有酚的溶液可以用漂白粉处理, 含砷的溶液可以加消石灰沉淀后深埋, 含钡离子的废液可以用硫酸或含硫酸根的废液沉淀后再行处理, 等等。
五、改进实验教学手段
绿色化学实验还可以通过多种教学手段来完成, 例如优化实验设计、改进实验仪器, 采用多媒体演示等都可以有效的减少有害物质的产生和排放。生成物对环境有害的, 可以加装回收装置, 或改用密闭容器。对于毒性大, 危险性大, 所需时间较长的实验, 通过多媒体动画等手段模拟, 既生动直观, 又提高了教学的质量和效率。另有报道称事先通过计算机模拟实验内容, 让学生先熟练实验操作再进实验室实践的方法, 不但能提高学生自主性又能提高成功率、避免药品浪费、缩短实验时间, 减少实验失败带给学生的挫败感, 增加学生主动参与化学实验的积极性, 一举多得, 并可以推行到多个学科应用。
总之, 绿色化学不是口号, 开展绿色化学就要用绿色化学的理念重新审视化学实验教学, 更新化学实验教学思路, 才能实现实验室绿色化。同时, 实验教学要以理论教学为基础互相结合, 想要在化学实验中推行的绿色理念还需要在理论教材中能够得以体现和渗透, 目前高职化学教育中开设绿色化学课程的学校并不多, 相应的配套教材也很少, 这是高职推行绿色化学教学急需解决的一个重要问题。
参考文献
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[4]钱贵晴.微型化学实验与M.L.的研制[J].化学通报, 1999, (1) .
高职化学教学中渗透绿色化学教育 篇8
1 理论教学中渗透绿色化学教育
绿色教育就是全方位的环境保护和可持续发展意识的教育。高职院校化学教学中渗透绿色教育是社会和学校发展的需要。绿色化学教育使学生认识到人类活动对环境的影响及可持续发展的重要性, 逐步了解环境污染及其危害, 提高学生的环境保护意识, 使其重视和关心环境问题。授课时可适时地将环保信息渗透到教学中。如讲授“非金属元素硫及其化合物”时, 插入:北方城市冬季硫污染严重, 人们的眼睛易流泪并伴有咳嗽等症状, 这是因为煤燃烧产生的SO2形成了酸雪或酸雾, 吸入后刺激上呼吸道粘膜所致。讲授“杂环化合物”时, 插入:广泛使用的农药, 如百草枯、杀虫快都含有吡啶杂环化合物的衍生物, 农药残留对人或动物非常有害。为了避免化学污染对人类造成的危害, 国家已改进了能源结构, 大力发展太阳能、风能、水能等清洁能源;无农药、无化肥的“绿色果蔬”将逐步实现规模化生产。把环境污染典型事例渗透到化学教学中, 让学生感受到化学污染给人类带来的危害, 培养学生保护环境的责任感及尊重自然、尊重他人, 追求人与自然和谐发展的意识, 使学生成为适应社会发展的高素质人才。
2 实验教学中渗透绿色化学教育
2.1 实验内容绿色化
绿色化学实验是绿色化学理念在化学教学中的具体体现。根据高职教学目标, 以绿色化学理念为指导思想, 从培养学生分析问题和动手能力的角度出发, 不断充实、更新和改进实验内容, 使实验课内容覆盖理论课重点, 突出实验技能培养, 保留教材中符合绿色化学要求的实验。如基本技能实验中的电位法测定溶液的pH值、熔点及沸点等;性质实验中的醇酚、糖类、氨基酸和蛋白质等;提取及制备实验中的麻黄中生物碱的提取, 溶胶、乙烯和乙酸乙酯的制备等。增强环保意识, 优化实验设计, 精选验证性实验, 加强综合性实验和设计性实验。
医用化学实验应以医学学科交叉、融合为前提, 充分体现时代性、创新性和绿色化。
2.2 实验方法绿色化
(1) 开展微型化学实验。微型化学实验是绿色化学的一部分, 是在绿色化学理念指导下的化学实验方法改革。微型化学实验是用较少药品获取明显反应结果和所需信息的一种新型实验方法。微型化学实验的仪器微型化、药品微量化 (药品用量为常规实验的1/10或更少) 、用时最少、污染最小。微型化学实验不仅仅是对常规实验仪器和药品的简单微缩和减量, 更突出对实验设计、实验方法、实验过程的根本性变革。高职医用化学实验常涉及使用和产生有毒物质或污染严重的实验, 如卤素、非金属的性质等实验, 用药量大、试剂种类多、药品毒性大, 而改用微型滴管、井穴板及注射器做实验, 则可弥补常规实验的不足。氯气可在注射器中制取, 不仅避免有毒气体外溢, 而且实验现象明显。同时向学生介绍处理氯气泄漏和中毒的方法。进行醛、酮与2, 4-二硝基苯肼反应时, 将常规实验设计成微型实验, 在井穴板上实验时只用1~2滴试剂即可, 实验效果理想。微型化学实验的开展, 对毒性大、污染严重的化学实验意义重大。微型化学实验试剂用量少, 从而减少废弃物处理量, 杜绝或明显减少实验过程带来的环境污染, 是实现绿色化学最可行的措施之一, 是国际上公认的体现绿色化学理念的最佳方法。
(2) 利用多媒体辅助实验教学。还有一些化学实验用药消耗量大、危险性高、产生毒腐物质污染大, 而又不能设计成微型化学实验。这样的常规实验, 可利用多媒体课件演示实验过程。如芳香烃和胺的性质实验, 这2个实验所用药品毒性大, 不仅危害师生健康, 对环境造成较大破坏, 而且实验效果不理想, 实验现象不明显。多媒体模拟化学实验模拟实验装置、过程和现象, 没有污染且实验现象明显, 从而使学生得出准确结论。将多媒体引入实验教学, 是化学实验教学的新形式、新方法, 能及时反馈教学信息, 具有人性化和科学性的特点。因此, 具有直观、形象、生动等特点的多媒体实验教学激发了学生的学习热情和兴趣, 教学效果明显。
在教学中, 教师要始终贯彻绿色化学思想, 适时渗透绿色化学理念, 唤醒学生的忧患意识, 使其树立人与自然是有机整体的世界观, 爱护环境, 保护我们共同的家园。
浅谈绿色化学 篇9
一、化学所面临的挑战
1.化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没
化学是一门中心科学, 化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系, 产生了许多重要的交叉学科, 但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没, 而不受重视。
2.化学正被各种各样的环境污染问题所困扰
化学的发展在不断促进人类进步的同时, 在客观上使环境污染成为可能, 但是起决定性的是人的因素, 最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关, 诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等;把所有的环境问题都归结为化学的原因, 显然是不公平的。比如, 森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。事实上, 这些是对化学的偏见, 监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。
二、绿色化学是应对挑战的必然
1.绿色化学的概念
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学。绿色化学不同于环境保护, 绿色化学不是被动地治理环境污染, 而是主动地防止化学污染, 从而在根本上切断污染源。
2.绿色化学的产生及其背景
可持续发展观强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展, 既要发展经济, 又要保护自然资源和环境, 使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。1999年, 英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志, 标志着绿色化学的正式产生。
3.绿色化学的核心内容
原子经济性是绿色化学的核心内容, 这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost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。
4.绿色化学的12项原则和5R原则
为了简述绿色化学的主要观点, P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则, 这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。 (1) 防止; (2) 讲原子经济; (3) 较少有危害性的合成反应出现; (4) 设计要使所生成的化学产品是安全的; (5) 溶剂和辅料是较安全的; (6) 设计中能量的使用要讲效率; (7) 用可以回收的原料; (8) 尽量减少派生物; (9) 催化作用; (10) 要设计降解; (11) 防止污染进程能进行实时分析; (12) 特别是从化学反应的安全上防止事故发生。
为了更明确地表述绿色化学在资源使用上的要求, 人们又提出了5R理论: (1) 减量; (2) 重复使用; (3) 回收; (4) 再生; (5) 拒用。
三、绿色化学的发展前景
(1) 反应原料的绿色化; (2) 原子经济性反应; (3) 高效合成法; (4) 提高反应的选择性; (5) 环境友好催化剂; (6) 物理方法促进化学反应; (7) 酶促有机化学反应; (8) 溶剂; (9) 计算机辅助绿色化学设计和模拟; (10) 环境友好产品。
绿色化学 篇10
一、结合学科教材, 挖掘绿色化学理念
目前学生使用的化学教材里面, 已经提及了有关绿色化学的思想, 特别是编排了很多涉及环保和绿色化学的知识点。我们化学教师一定要仔细研读教材, 系统把握教材, 提炼出各部分有关绿色化学的教学资源。在此基础上, 在教学过程中巧妙地渗透绿色化学理念, 开展绿色化学教育, 树立学生的环保意识。或者立足教材, 适当延伸拓展, 扩充与之相关的绿色化学内容。比如联系日常生活中大家都喜欢的“绿色食品”与“绿色涂料”等, 普及绿色化学知识, 丰富课堂教学内容, 让学生意识到化学与生活密切相关, 提高学生学习热情, 逐步形成牢固的绿色化学观念, 培养学生的环保意识。
如笔者在讲授《使用燃料对环境的影响》一课时, 在介绍了化石燃料燃烧对环境的影响以及开发新能源、使用清洁燃料对环保的重要性后, 这就给绿色化学理念的渗透提供了有利条件。我们可以带着学生一起分析燃料燃烧产生NO2、SO2等形成酸雨及其危害, 汽车尾气对环境的影响, 认识新能源的开发与利用等, 让学生认识到污染给环境带来的巨大破坏, 培养了学生的爱护环境与保护环境的思想, 明白了开展绿色化学教学的重要意义。再如学习《氧气》后, 介绍“臭氧层出现空洞”的现象, 引导学生研究臭氧层出现空洞的原因以及臭氧层破坏带来的危害, 积极引导学生从平凡的小事做起, 用自己的实际行动来保护臭氧层, 不用或者少用对臭氧层有损害的含有氯氟烃等的物品;家庭处理废旧空调与冰箱时, 告诉家人要除去其中的氟氯烃与氟氯化碳制冷剂等。这样, 可不断强化学生的绿色化学理念, 养成保护环境的习惯, 同时也有助于提升学生学习化学的兴趣。
二、立足化学实验, 树立绿色化学意识
在进行化学实验时, 有些化学药品或者实验过程中会生成一些有害物质, 可能给师生健康、大气环境带来一定的危害。此时, 教师可在完成课程任务的基础上, 对课本中的实验加以改进, 比如改造实验装置、实验操作等, 使其更安全、更环保, 消除实验室污染源, 渗透绿色化学与环保意识。
如讲授“一氧化碳还原氧化铜的实验”一课时, 教材中的实验装置与操作步骤较多, 而且玻璃管为水平放置, 所生成的CO2很难排出, CO与Cu O的不能完全反应, 比较费时, 也造成CO的浪费, 不能看到明显的反应现象。所以, 在实际教学过程中, 教师可改进原先实验, 比如以细口瓶代替试管, 另外再把没有反应的CO用导气管通入正加热Cu O的酒精灯上, 使反应所需热量有所增加, 提高Cu O与CO反应速率, 用原先一半的CO, 实验现象也更加明显, 缩短了反应时间, 节约了资源, 同时也避免了对环境的污染, 培养了学生的环保意识。此外, 在学生实验操作中, 教师也要随时观察学生的不规范行为, 予以引导甚至制止。譬如完成实验后, 教师对学生所用的火柴数量进行检查, 表扬那些用得少的学生, 并对乱扔火柴梗的学生予以提醒, 用纸包好集中处理, 避免乱扔, 减少浪费;将反应所剩粉末放到指定容器之中, 以免因直接排放而给环境带来污染。这样, 通过各种小细节引导学生树立绿色化学思维, 规范自己的操作行为, 让学生明白保护环境自己也能尽一份责任。
三、开展实践活动, 渗透绿色化学教育
在初中化学教学中, 教师既要充分利用课堂主阵地来渗透绿色化学理念, 还要引导学生走出课堂, 走向社会生活, 通过开展各种课后实践活动, 让学生亲身体验各类环境问题存在的根源, 养成他们环保的习惯, 牢固树立绿色化学观念, 提升他们的学科素养。如鼓励学生成立绿色化学实验研究小组, 课后实施环保化学小实验等, 促使学生形成环保意识。也可以借助互联网、图书馆等途径, 让学生了解更多的环境知识, 收集丰富的绿色科技知识, 认识环境污染的危害性与环保的迫切性, 探寻环保的策略。在学习《金属资源的利用和保护》后, 要求学生课后查询相关资料, 撰写小论文, 比如, “废旧干电池还有可利用价值吗?”“如何保护金属资源?”等等, 并对学生的研究成果开展讨论和评比, 以调动他们的研究的积极性。在学习《使用燃料对环境的影响》这一知识后, 引导学生设计一份关于酸雨成因、危害与预防措施的调查问卷, 经过调查与研究后, 尝试撰写调查报告, 并策划发给社会居民的宣传小报, 强化学生社会责任感与环保意识, 将绿色化学落到实处。这些活动的开展既增强了学生的动手能手和探究能力, 同时也提升了学生的环保意识。
绿色化学在高职化学教育中的渗透 篇11
一、绿色化学概念分析
所谓绿色化学，就是指对于环境没有破坏性的化学，与我国环境友好型社会目标相一致的化学，也可以说是清洁化学。绿色化学的原则是在化学反应的过程中，要坚持原子的经济性。换言之，绿色化学就是指在为了获得新兴物质的化学反应当中，要对参与到化学反应当中的每一个原料的原子进行充分有价值的利用，在化学反应开始时，从根本上杜绝化学污染的产生。最终目的是实现化学反应的零污染与零排放目标。化学反应当中所用到的催化剂与助剂等，都要达到无毒无害的环保要求。绿色化学的目的就是杜绝化学反应为环境带来的污染，将化学污染问题发现与解决在化学反应发生之前。综合来讲，绿色化学就是从源头上杜绝污染现象产生的化学方法与理念。
二、在高职化学教学中融入绿色化学的重要性分析
在传统的化学教学中，许多教育者只注重化学活动在社会经济活动中的经济效益，而忽视了环境污染问题，使得我国的化学教育一直背离我国资源友好型社会建立的理论，造成了严重的环境污染后果。而绿色化学则不同，作为我国化学专家与化学教育者关注的课题，将绿色化学融入日常的教育行为当中，不仅可以帮助学生树立起正确的化学理念，还助力于我国，甚至世界的环境保护工作，更是提高未来国家化学人才综合素质的重要手段。
三、在高职化学教学中融入绿色化学理念的对策分析
1.优化高职化学教材。绿色化学是一个全新的研究课题，所以，传统的教材已经不能满足高职化学教育的需要。而教育的质量对于绿色化学教育的成效有着重要的影响。各高职院校应当以本校的教学能力与教学实际情况为依据，进行教材的重新选择，使绿色化学教材得到优化与升级。化学教育者更应当定期对自己的绿色教学现状进行分析与总结，对教材的教学内容进行合理的调整，使其更适合学生的能力水准。在我国高职院校现有的化学教材当中，绿色化学理念的体现点十分少见。所以为了建构学生正确的绿色化学知识体系，使学生的头脑知识含量跟上时代的步伐，各高职院校应当加大资金投入，对教材进行创新与改革。只有这样，才能方便教师将绿色化学的理念综合性地融入日常教学与化学应用当中去。
2.提高教育者素质。在高职院校的化学教学当中，教育者的个人素质与价值观对于学生价值观的形成有着直接的影响。因此，学校要注重教育者个人素质的提高，培养教育者的绿色化学理念与可持续发展观，使其能够将绿色化学理念灵活地运用到日常教学活动当中去。只有这样，学生才能在日常的化学学习过程当中认识到环境对于人类生存与发展的重要性，认识到化学对于人类生存环境的直接影响。另外，教师应改变实验方式，放弃粗放型的化学实验，进行绿色化学集约型实验。总而言之，教师是学生的引路人，只有教师的素质提高了，学生绿色化学理念的建立才能有希望。
3.规范教师实验行为。化学实验是化学教学中的重要内容。化学实验演示的操作者是化学教育者，因此，其在进行化学实验演示时的行为规范对于学生未来的化学实验规范度有着很大的影响。教师在进行化学实验演示之时，要严格要求自己实验的每一个细节，将绿色化学理念融入其中。只有教师的实验行为规范了，才能使学生在潜移默化中受到正确的指引。
4.加强高职课外实践活动的“绿色性”。课外活动的实践性对于高职院校的化学专业学生实践能力的提高有着重要影响，因此，高职院校的化学教育者应该充分利用好课外实践活动的机会，将绿色化学理念融入实践活动中，以此来提高学生在化学实践中的环保意识。比如说，引导学生进行废旧电池的回收，鼓励学生杜绝一次性用具。还可以在假期组织学生到化工厂进行参观，了解未来的工作环境，重视绿色化学理念在未来化学道路上的作用。
四、小结
综上所述，化学与环境污染有着不可分割的关系，化学教育与化学者绿色化学理念的建立关系更为紧密。环境的保护需要每一位社会大众的努力。作为化学教育者，更应当认清自己的职责，将绿色化学的理念融入日常的化学教学工作中。从自身做起，为学生树立正确的环保形象，使学生以教师为标准，进行自我提升，将绿色化学理念牢记于头脑当中。
绿色化学 篇12
长期以来, 化学对人类社会许多领域都作出了杰出的贡献, 众所周知, 到目前为止, 医院里使用的药品绝大部分是有机化合物;尤其是进入21世纪, 化学在生命科学中的地位及秘切关系已成为无可争议的事实, 在分子水平上用化学方法探究参与生命过程中化学分子的行为和功能, 不仅能阐明生命体系中分子间的相互作用和信息传递等本质, 而且对人类重大疾病的发病机制及诊断、防治方法的揭示等都有深远的科学意义, 所以有位著名科学家曾说, 化学是人类进步的关键。但是, 当我们站在科学的角度重新审视化学在人类进步、社会发展的核心作用以及化学造成生态环境日益恶化时, 就动摇了化学本身在科学、教育体系中的中心地位。近年来, 我国的很多江河、湖泊遭受严重的蓝藻等水体污染, 给我们以严重警讯。其实, 早在20世纪末, 各国政府在保护自身赖以生存的自然环境这一严峻问题上达成了共识, 各界人士都积极赞同发展绿色化学, 从源头上杜绝污染, 保护环境。因此, 绿色化学代表着新世纪化学化工科学发展的一个重要方面。作为医学高等专科学校, 有必要对现在的医学生未来的医生进行绿色化学基本知识教育。
二、实施绿色化学教育的必要性和重要性
绿色化学 (Green Chemistry) 又称清洁化学 (Cleen Chemistry) 、环境友好化学 (Environmentally Friendly Chemistry) 、环境无害化学 (Environmentally Benign Chemistry) , 在其基础上发展的技术称环境友好技术 (Environmentally Friendly technique) 或洁净技术 (Cleening Technology) 。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和生态环境有害的原料、催化剂、试剂和产物等物质的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害物质, 不再产生废物, 不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学, 是更高层次的化学。绿色化学研究的中心问题是使化学反应及其产物具有以下特点, 采用无毒无害的原料, 在无毒无害的反应条件 (催化剂、溶剂) 下进行;具有“原子经济性”, 即通过化学转化在获取新物质的过程中应最大限度的利用原料分子中的每一个原子, 使之结合到目标分子中, 达到“零排放”。绿色化学在节约能源, 防治污染、保障人类健康与安全方面发挥了日益显著的作用, 受到社会广泛的关注。由于人体本身就是绿色化学系统, 那么, 以人作为研究对象的医学生更应该认识、理解绿色化学, 应用绿色化学知识在分子水平上去研究人体组织、器官、细胞发生的绿色生理、生化反应, 阐明生理、生化机制, 解除人类疾苦, 为人类服务, 因此, 对医学生进行绿色化学教育是非常必要的、也是非常重要的。
三、绿色化学教育在《医用化学》教学中的具体实施
(一) 教育理念绿色化。
绿色化学是为了适应人类可持续发展的要求而提出的全新观念, 医专在医用化学课堂教学中应注重向学生灌输“绿色化学”的观念, 培养学生的环保和可持续发展意识, 使绿色化学概念扎根于学生的头脑中, 并贯穿在他们以后的工作中;同时, 可结合当地城市规划和建设, 对学生进行绿色化学教育, 形式更丰富, 内容更翔实, 效果更显著。目前, 曲靖市麒麟区正在创办云南省文明城区, 曲靖市正在申办云南省园林城市, 笔者所在学校也在积极申报云南省园林单位, 我们可以通过组织师生学习《环境保护法》, 利用黑板报、报刊、知识竞赛等形式, 使大家充分认识到化学污染的严重性和危害性, 意识到治理污染的重要性和紧迫性, 不断强化大家的环境保护意识和法律意识, 强化学生对社会高度负责的主人翁精神。教师在讲授化学实验原理的同时, 还要讲授化学试剂和实验产物的毒性, 排放后可能对环境造成的危害, 以及处理有害物质的原理和方法。让学生知道:学习化学不仅要掌握有关的化学原理、实验技能, 还要用所学到的知识来治理环境污染, 造福人类。
(二) 理论教学绿色化。
教材是教学内容的主要载体, 是学生获得知识的来源。因此教材应以绿色化学为主线, 以医学学科交叉融合为前提, 以基本化学知识和原理为支点, 去构建新教材体系, 充分体现时代性、创新性和绿色化。但是由于教材的内容在一定的时期内是相对固定的, 而真正准确、完整的教学内容是需要随着学科的发展而补充、完善的。因此, 仅靠一时的教材建设对于搞好绿色化学的教学是不够的。况且, 就目前而言, 大多数医学院校所使用的化学教材中, 能涉及绿色化学内容的还很少, 有些甚至没有。针对这种情况, 在医用化学的课堂教学中, 对教学内容涉及有关绿色化学知识的方面, 教师应进行及时的、适当的渗透, 使学生在潜移默化中受到绿色化学教育。例如, 尼龙的合成传统的方法一直是用有致癌作用的苯为起始原料的, 反应路线是:苯→苯酚→环己酮→己二酸, 在制备过程中还产生有毒的中间体苯酚及废气氮氧化物。现在, 采用生物合成技术, 以葡萄糖为起始原料, 用遗传工程获得的微生物为催化剂, 成功地合成了己二酸。这个新技术避免了有毒物质苯酚的生成, 而且技术上、经济上都完全可行。这是实施绿色化学教育的范例, 教材中尤其是有机化学中有很多可以渗透绿色化学知识的地方, 只要稍加引导, 就可以使学生受到绿色化学的教育, 增加学生的环保意识, 用时不多, 又可收到事半功倍的效果。
(三) 实验教学绿色化。
1.实验设计绿色化。微型化实验是绿色化学教育改革的直接体现。它是对常规仪器进行微缩, 用尽可能少的化学试剂获得明显的反应结果和准确的化学信息的一种崭新的实验技术。微型化实验本质上并非是与传统化学实验对立, 更不是节约成本的权宜之计, 而是在绿色化学理念的指导下, 用提前预防化学污染的新思想、新技术、新方法对传统的化学实验和化学思维进行创新性变革。20世纪80年代国外掀起微型化实验浪潮, 90年代以来历次的国际教育大会都把微型实验列为会议议题, 现已进入国际推广阶段。2007年5月在中国科技大学举行了第八届国际绿色化学研讨会, 凸显了绿色化学的重要性。目前, 许多高校已经开设微型化学实验, 并取得了许多研究成果。微型化学实验正好符合医学学科特点, 有利于培养学生严谨的学习态度和娴熟的实验技能。
2.实验构件绿色化。主要体现在:一是溶剂、催化剂的绿色化。尽量选择水作为溶剂, 避免使用有毒害、挥发性强的有机溶剂, 如苯、氯仿;避免使用重金属催化剂, 最好选用酶作催化剂。达到人体内以水为介质、酶作催化剂的生化反应效果。二是原料和试剂绿色化。杜绝使用对人体和环境有毒害的原料和试剂;选择具有潜在环境友好的试剂, 切实避免环境污染。如使用具有生物相容性、易降解的天然材料制造医疗用品, 能有效防止医院的白色污染。三是化学过程、产品绿色化。合理设计实验, 提高反应选择性和转化率, 实现原子经济反应, 探究环境友好的化学过程;优化产品结构, 取得绿色产品。四是合理处理“三废”, 实现末端绿色化。化学实验室应该从制度上规范对“三废”的合理处理, 杜绝“三废”直接进入环境, 确保物资的回收和循环再利用。
四、结语
绿色化学不是一门独立的学科, 它是在传统化学基础上发展起来的更高层次的化学, 它是一种战略方针、一种指导思想、一种研究策略。作为高校教师, 应把传授绿色化学知识作为自己义不容辞的责任, 用实际生动的范例充实我们的教学内容, 按照范例所涉及的知识点, 将绿色化学知识自然、生动地渗透到医用化学教学中, 使学生牢固树立起绿色化学和环境保护的意识, 关注绿色化学, 推动绿色化学事业的发展。
摘要：绿色化学的根本内涵是指在化学反应过程中和化工生产过程中, 应考虑尽量减少或消除使用和产生有害物质, 避免环境污染, 本文论述了绿色化学在医用化学教学中的意义及措施, 提出了构建医用化学教育体系的重要性。
关键词：化学教育,绿色化学,医用化学,教学模式
参考文献
[1].贡长生, 张克立.绿色化学化工实用技术[M].北京:化学工业出版社, 2000