绿色化学起源范文

〔关键词〕绿色化学化学实验高中化学

一、绿色化学

绿色化学是一种以保护环境为目标来设计、生产化学产品的最新科技成果，是一门从源头上阻止污染的化学。绿色化学概念从一提出来，就明确了它的现代内涵，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转化为产品，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。

绿色化学提出的同时，也提出了绿色化学实验的五“R”原则，即Reduction―减量（减小试剂用量）、Reuse―回收利用、Recycling―循环使用、Regeneration―再生利用、Rejection―拒用（不用危险品）。具体地说，就是化学试剂、溶剂、催化剂、化学反应、途径、产物、剂量等绿色化。

绿色化学的另一个核心内容是“原子经济性”，即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。用原子利用率衡量反应的原子经济性，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。绿色有机合成应该是原子经济性的。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。

化学实验中有时直接涉及到有毒有害的化学试剂和药品，如氯气的制备和性质实验、氮氧化物的性质实验等，会造成对实验人员健康的不利影响和对环境的污染；有的验证性实验虽然没有涉及到有毒有害的化学试剂和药品，但药品用量过大，造成浪费。化学工业生产和化学品的使用造成的环境副作用早已受到人们的重视，化学实验绿色化是化学实验教学未来发展的必然趋势。

“化学实验绿色化”即化学实验洁净化，是将绿色化学的基本原理和理念应用于化学实验中的一项技术，是对传统化学实验进行创新的结果。化学意把工业成果应用于实际教学，既加强理论与实际的结合，同时也使化学实验更加绿色化。

化学实验绿色化的目标，从长远看是选择无污染的物质，合理设计实验装置，严格控制实验过程，妥善做好实验后处理，使整个化学实验实现零污染，近期目标是用绿色化学理念，大胆改进化学实验，努力使其污染降到最低。

二、化学实验教学中渗透绿色化学，绿色化学指导改进化学实验

现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识，教学中要时刻体现出绿色化学的原则，渗透绿色化学教育。例如：“化学反应及其能量变化”中讲能量的开发与利用、能源的合理开发与利用；“卤素”中讲氯气用于自来水消毒的利弊、氟利昂对臭氧层的破坏与保护等；“硫和氮的氧化物”中讲酸雨的危害与防治、大气的污染与防治等等，使学生意识到应如何合理应用化学，用绿色化学观点防治污染、保护环境，为人类能生存在一个绿色的地球上做出自己的贡献。

1、结合化学实验题，优选实验方案，渗透绿色化学教育。在中学化学教学中，培养学生绿色意识，是社会可持续发展的基本要求。有意识选择绿色化学教育的试题，让学生在解题过程中受到绿色化学的教育。

2、实验试剂绿色化。实验试剂绿色化包括使用无污染试剂或将试剂减量实验微型化。

以最少的药品获最佳效果，减少废弃物，提高环保意识。化学实验教学不仅可以使学生观察到用语言难以表达清楚的实验现象，增强直观的感性认识，而且能培养学生观察、分析问题和解决问题的能力。但实验必定会涉及到有害、有毒的物质，从某种意义上讲学校中环境污染主要来源于化学实验。因此，化学实验教学中要力求利用最少的实验药品，获得最佳的实验效果，最大限度地减少废弃物，提高学生的环境意识。

3、通过多媒体来仿真化学实验，实现实验的绿色化。在遇到危险性较大、或伴随有毒、有害物质生成较多的演示实验时，尤其是对一些试剂昂贵、实验中容易引起爆炸或必须采用有毒、有害的试剂（如苯、苯酚、砷化物、重金属等）的实验，并在整个实验中排放较多的有毒气体、有毒废水，给师生身体健康带来极大的危害，且对环境造成较大破坏的实验，通过媒体辅助来演示部分实验，还能够节约药品、水电、时间，减少对环境的破坏，还可提高部分演示实验的可视性，同时还让学生在观察媒体辅助实验教学的过程中，体验了多媒体技术的绿色环保价值，在单位时间内向学生传递更多的信息，同时利用三维动画效果形象地展现实验操作，取得更好的教学效果。

4、规范实验操作和要求，培养学生绿色化学意识。要使学生养成在做任何实验时，心中都有节约的观念、环保的理念、安全的意识，必须从小事做起，从一点一滴上开始陶冶和训练。首先教师要起到一个很好的示范作用，这样对学生起到一个潜移默化的影响，然后实验中再从严要求。这包括在实验态度上养成严谨、认真、客观、从容的品质；药品按规定用量取用、实验操作规范，遵守实验守则，不随意带出药品、不能品尝药品，不私自做有危险性实验，不随意倾倒实验垃圾，节约水、电、酒精燃料、试纸、滤纸等，爱护实验仪器，实验后按要求对实验后的剩余物进行处理、洗涤实验仪器，收拾实验台面，整齐摆放好实验器皿、药品等。特别是对于化学实验室产生的废液中往往含有酸、碱、重金属化合物以及氰化物、含砷化合物等，一般实验室的废液都排入下水道，这样不仅会对环境造成极大的危害，而且会淡化学生的环保意识，养成不良的习惯，影响绿色化学意识的培养与绿色化学技术的发展。在实验教学中，应限定用量，把好的经验传给学生，对废弃物进行无害化处理。这样既可培养学生绿色化学意识又可使学生学习绿色化学的实用技术，还可以节约资源、变废为宝、变害为利。

绿色化学起源范文篇2

关键词：绿色化学；研究发展；环境保护；应用

1、绿色化学的基本概念

绿色化学是利用化学原理来防止污染的一门学科，也称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，在绿色化学基础上发展起来的技术称为绿色技术、环境友好技术或清洁生产技术。绿色化学的化学反应过程，实现“零”排放，不产生污染。绿色化学对生产过程来说，包括节约原材料和能源、淘汰有毒原料、减降废物的数量和毒性。绿色化学通过改变化学品或生产过程的内在本质，来减少或消除有害物质的使用或产生，是非常科学的，是化学工业可持续发展的基础。

2、绿色化学的原则

绿色化学经过先驱者10多年的研究与探索，总结出了绿色化学的一些理论和原则，为绿色化学的今后研究工作奠定了墓础。P.T.Anastas和J.C.Waner提出的12条绿色化学的原则目前为国际化学界所公认，它反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容，同时也指明了未来发展绿色化学的方向。

3、绿色化学主要研究内容

绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，具体包括：新合成方法和路线的研究，特别是新型催化剂和催化过程的研究；新化学原料的研究，包括生物质资源的沽净转化和综合利用；新反应条件及过程的研究，包括对超临界流体、环境无害的介质等的研究；绿色产品的设计和研制的研究。

4、绿色化学的主要研究对象

4.1原料的绿色化

现有的化工生产中，仍有不少产品在生产过程中使用着剧毒原料。为了确保环境安全和人类的健康，寻找无毒、无害的原料来生产人类所需的化工产品，是十分必要的。

4.2化学反应的绿色化

提高化学反应效率符合化学反应绿色化的要求，化学反应的绿色化包括（1）原子经济性。即最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放，减少环境污染。（2）反应的选择性。化学反应的选择性包括位置选择性、化学选择性和立体选择性。

4.3产品的绿色化

产品的绿色化是绿色化学的关键部分，其实质就是大力研制并且提供人身更安全的环境友好型化工产品，如新的海洋生物防垢剂、THPS杀菌剂、灭火制冷剂、二酰基肼杀虫剂等。可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料、CFCs替代物等等都是很有发展前景的绿色产品，随着技术的进步，越来越多的产品将会取代原来的对环境有害的产品。

4.4催化剂的绿色化

目前在许多化学反应和化学工艺中，常采用对设备腐蚀较大，污染环境、危害人体健康和社会安全的化学原材料作为催化剂，目前围绕催化剂的绿色化展开的研究主要有：仿酶催化剂、固体酸催化、水溶性有机金属配合催化剂及多相催化体系。

4.5溶剂的绿色化

溶剂在化学品生产过程中，广泛的用做反应分离的介质或用做清洗剂。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物（VOC），其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成，有的会引起水源污染。

4.6化学设计的绿色化

化学设计的绿色化是利用计算机进行辅助的绿色化学设计。其做法是：首先建立一个尽可能全的化学反应的资料库，利用计算机进行可能的化学反应的组合；其次确定目标产物和可能采用的原料；第三让计算机找出能生产目标产物的反应及所需原料，第四以上一步的原料为目标产物再做搜寻，找出该目标产物的合成反应原料，直到得出预定的原料；最后比较各条可能的反应路线的经济技术性及环境效应，从中选出最佳途径。

4.7合成技术的绿色化

合成技术的绿色化是近年来发展起来的，其宗旨是要减少有毒有害物质的使用，该技术采用一些特别的非传统的化学方法，获得多种环境效果，改善产品的选择性，降低单位产品的能耗。其中电化学发是新世纪洁净技术的重要方法，该方法在化学反应中无需使用有毒有害试剂，而且还可以使反应在常温、常压下进行，所以，电化学方法在洁净合成中个有独特的魅力。

5、绿色化学的新技术和新工艺

5.1催化技术

催化剂，不仅可以加速反应的过程，极大地改善化学反应的选择性和提高转化率，提高产品质量、降低成本，而且能从根本上减少或消除副产物的产生，减少污染，最大限度地利用各种资源，保护生态环境，这是绿色化学研究所追求的目标。

5.2生物技术

生物技术被认为是21世纪最具有发展潜力的产业之一，是当代科学的高新技术，生物技术在医药、食品、能源、冶金、化工、精细化学品的制造等方面具有广泛的应用。它的最大特点在于能充分利用生物质资源，节约能源，易于实现清洁生产，而且可以实现一般化工技术难以实现的化工过程。生物技术主要包括：基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程。

5.3超声技术

超声技术，即声化学，它是声学和化学的交叉渗透而产生的一门新兴交叉学科。声化学能改变反应的进程，提高反应的选择性，增加化学反应的速率和产率，降低能耗和较少废物的排放，因此声化学技术作为一种安全无害的“绿色技术”，在合成化学中具有广泛的应用。

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1.绿色化学的概念

绿色化学又称“环境无公害化学”“新能源化学”，绿色化学相对于其他技术来说还是一个“新生儿”。但是所涉及的内容包罗万象，生物有机合成，生物化学，分析研究化学等诸多学科。绿色化学是指在生产制造与实际应用过程中的有效利用可再生的原材料，避免使用有害有毒的化学试剂。当代的绿色化学则是指对环境起到保护作用的一种化学技术，通过充分利用大自然的能源，使用无毒、无害的原料，避免有害物质的排放，进而避免对社会环境造成一定的影响和负担。运用太阳能源为媒介的光触媒和氢能源的生产制造与能源储备技术的研发，同时考虑到节约能源与资源，减少有害气体的排放量[1]。

2.绿色化学和绿色化学教育的区别

绿色化学最早诞生于上世纪九十年代，当时的目的只是为了探讨与利用无毒无害的化学原料，以做到最大程度的节省能源，在各种领域实现净化空气和没有污染物的捷径。从而减少对环境的污染，尽量做到零污染与零排放也是绿色化学的一大特点。绿色化学是在实验中通过化学物质间相互转化以形成新的化学物质并为之利用起来，新物质一定是对环境污染或者说污染源很小的一种物质，绿色化学是一种让人与大自然保持和谐的新理念。绿色化学教育是以未来能再继续发展为前提的一种长远计划教育方式，将科学性和人文自然相结合的教育教学方式。绿色化学教育的第一要务以持续发展为前提，最后形成一种新的绿色教育体系，过程中要反复论述人对环境影响的重要意义，培养学生正确的理解“人与社会”“科学与社会”之间的关系，以正确的价值观为导向，正确的认识绿色化学，科学化学教育的意义，做到绿色化学教育带动整个社会的正能量发展。3.中学绿色化学教育的意义中学绿色化学教育对社会，对环境以及对经济有重大的深远意义，同时，化学中的有害物质是可以被人为的避免的，显现了人的能动性，减少了对大自然的危害。绿色化学也验证了化学教育领域的科学性、先进性和技术性，与现代社会是密不可分同时也是相互作用的，是绿色化学教育发展的新阶段，是科学化学的一个新的高峰。作为现代社会的新一代，要有意识去研发新能源，做对环境更有意义的绿色化学研究，以防化学实验对社会造成更严重的污染，做到对环境无污染，无破坏，更好的容纳到绿色化学当中去，为更好的研发绿色化学投身于绿色化学工作中做出更大的贡献[2]。

二、中学绿色化学教育的实施策略

1.改进教材实验，渗透绿色化学理念

在化学实验中，常常伴随着有害气体，固体或者有色液体物的排放与形成，尤其是一些有毒物质不但直接危害了教师与学生的身体健康，如果扩散到大气中更是会对社会环境造成严重的空气污染。所以，在做一些有毒化学实验中就要将物质所排放的尾气进行及时处理，尽可能的将有害气体进行降解或者把有毒气体进行转化，转化为有益于人身健康和社会环境可以容留的有益物质。能排放出有害气体的实验就是最好的案例，更好的渗透到学生的大脑中。

2.整理组装实验教材，减少污染宣导绿色化学

通过实验过程中的先后顺序与步骤，分散合成，做到实验的连续性，上一个实验的生成物可以利用到下一个实验中去，这种方式不仅可以对绿色化学教育起到根本性作用，还可以更好的了解学生的动手操作能力，加强了学生对环境自然的保护意识，在传授化学实验的过程中，将有害气体转化成无毒气体大大的较少了污染物的排放量，也对绿色化学教育的深层次教育起到了深远的影响。

3.推动微型化学实验，增强学生绿色化学意识

微型化学实验节约药品，实验效果显著，污染小安全系数高等特点，推行微型化学实验主要体现在，可以开发高中生的动脑思考与创造性思维方式，增强了学生保护资源，保护环境的意识，因为是微型实验，所以相对减少了实验中的各种浪费，一个成功的微型化学实验，不仅可以节约实验所用成本，避免了有毒气体的排放，还大大的提高了学生对绿色化学教育的认知[3]。

4.研发原子经济反应，选对路线树立正确的绿色化学观念

使用原子经济反应最早是美国斯坦福大学的一名化学家提出的，所谓原子经济反应是指原料中有多少原子转化成了产物，而不是产生了废弃物等有害气体，达到废弃物的排放量最小化或者说不排放，将原子的使用程度达到最大化的利用率。最大限度利用每一个原子，使原子间结合达到既利用了原子又没有排放污染物。