绿色化学篇（1）

1 绿色化学的概念与原则

1.1 概念

绿色化学是指基本原则为原子经济性的化学过程和化学反应，即在化学反应中对每个参与反应的原料因子进行充分利用，在获得新物质的同时确保零排放，使资源得到充分利用，且不会造成环境污染问题。同时通过无毒害的催化剂、助剂以及溶剂等，生产出对人体健康、环境保护有积极作用的环境友好型化学产品。绿色化学的核心是通过化学原理使污染在源头上得到消除。绿色化学与环境化学之间存在差异，环境化学作为一门科学，其主要研究对象是污染物，研究内容包括污染物存在形式、分布特点、迁移与运行、对生态环境造成的影响等。绿色化学是从开始阶段就通过化学原理预防污染，这也是其最大特点，所以绿色化学的过程及其终端才能够实现零污染与零排放。绿色化学又被称为环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，针对传统化学中对环境产生破坏的反应，绿色化学将通过新环境友好反应将其取代。

1.2 原则

绿色化学的应用需要遵循一定原则，只有遵循应用原则才能将绿色化学的实际意义充分发挥出来。绿色化学应用原则概括起来主要包括以下内容：第一，从废物产生上进行预防，避免产生之后再进行处理。第二，化学反应应尽量控制能量消耗，以经济条件和生态环境可接受为准。第三，化学反应中尽量避免分离试剂、溶剂等辅助性物质的应用，若有涉及应选择无毒的辅助性物质。第四，化学产品的设计不仅要将原功能保持，还应尽量减少毒性或做到无毒。第五，化学反应所涉及的物质应尽量减少毒性甚至做到无毒，避免给人体健康和生态环境造成影响。第六，在最终产物中嵌入、并入所有起始物质是合成方法设计的重中之重。第七，化学产品设计时应将产品本身性质考虑在内，当其功能发挥之后不能在环境中滞留，应降解成为无毒、无害的产物。第八，针对衍生中一些不必要的过程应尽量避免，如临时修改化学过程、物理过程等。第九，尽量选择具备高选择性的催化剂，而非依靠反应物配料比的提高。第十，如果经济条件和技术条件允许应使用可再生原材料。第十一，深入研究并开发绿色化学的分析方法，使其实现现场监控和实时监控，避免有害物质产生。第十二，化学过程中涉及的物质应尽量避免着火、爆炸等危险事件的存在。

2 绿色化学的研究内容和方向

2.1 研究内容

通常情况下，化学反应容易受以下几方面因素影响：第一，起始物或原料性质。第二，合成路线或试剂特点。第三，反应条件。第四，目标分子或产物性质。这一系列因素之间存在着密切联系，在一定条件下可产生关联，所以这些方面也是绿色化学的主要研究内容。

绿色化学研究内容的重点在于：第一，重新设计化合物，保证人体健康和生态环境，这也是研究绿色化学的重要内容。第二，探索更安全、更新、更利于环境友好的生产工艺与合成路线，这部分内容的研究可以从起始化合物以及原料的变换、新试剂引入上着手。第三，不断改善并突破化学反应条件，使其对人体健康和生态环境的危害降低，废弃物排放减少。绿色化学追求更安全的理念，不仅体现在人体健康方面，还体现在整个生命周期影响下的动物、植物等方面。在考虑直接影响的同时，不能忽视代谢物毒性等间接影响。

2.2 研究方向

绿色化学以原料、溶剂、化学反应、催化剂、产品为中心展开研究，主要包括以下方面：第一，对绿色反应进行开发，使原子利用率得到提升。第二，选用无毒害原料。第三，在催化剂选择上应注意无毒害。第四，在溶剂选择上应注意其无毒、无害。第五，发展绿色工艺技术。第六，开发绿色产品。

3 绿色化学教育实施的方法和意义

3.1 实施方法

首先，通过化学知识渗透绿色化学意识。绿色化学的相关教育是中学化学教育工作的重点内容。由于中学化学课程中包括了化工生产相关知识，这是渗透绿色化学意识的素材，在传授知识过程中可通过实例讲解、对比的方式逐渐渗透给学生，使学生建立绿色化学意识。例如：可通过三个途径固定氮：一是人工化学固定；二是苜蓿与豆科植物根部瘤菌固定；三是闪电固定。其中人工化学固定的方式工艺复杂且能源消耗较高，生产过程会影响环境。而植物根部瘤菌固定的方式不仅不会造成能源消耗，还不需要机械设备等，同时不会污染环境，此种固定氮的方法体现了绿色化学。其次，通过化学实验渗透绿色化学意识。在绿色化学应用原则中要求化学过程中涉及的物质应尽量避免着火、爆炸等危险事件的存在。这可以在化学实验中得到体现，进而引起学生思考。例如：在化学实验中，药品取用应定量化，部分药品的取用需要通过微型化操作或取最小量；在氢气、乙烯、甲烷等物质点燃之前应先检验其纯度；在银氨溶液配置过程中，应做到随配随用，不能长时间放置等；稀释浓硫酸过程中应谨防其爆沸等。最后，通过社会实践活动中渗透绿色化学意识。化学教育除具备知识性特点之外，还具备社会性、开放性特点，因此可由学校组织，带领学生进入造纸厂进行参观，对其污水排放给环境带来的影响进行深入了解，让学生在参观过程中亲身体验到绿色化学的重要意义，丰富学生感受，增强学生意识。

3.2 实施意义

绿色化学篇（2）

    2、有机化学教学中绿色化学的渗透

    2.1理论教学

    (1)教师在进行教案编辑时,应该有目标、有计划地编入相关的绿色化学知识,所编入的知识要带有一定趣味性,并以生动形象的方式呈现给学生。这样,既可以提高学生学习的积极性,又有利于师生间的教学互动,活跃课堂氛围;同时,学生接受课堂教学信息的效率也随之提高,可谓是一举多得。

    (2)在理论教学时,教师应根据教学内容,将有关绿色化学概念适时地介绍给学生,最好采用多媒体,以图文结合方式呈现出来;同时,还可以播放与有机化学相关的绿色化学的视频。其实,有机化学的内容有许多与绿色化学密切相关,如在讲解相转移催化剂时,可以用如下反应说明相转移催化剂在提高反应产率、减少有机溶剂使用等方面所具有的优势,其中就蕴含有绿色化学理念。

    (3)在课间休息时,播放一些有关化学污染和绿色化学成功减少污染的图片和短视频,在视觉、听觉等感官上给学生以强烈的刺激,使得学生能够深刻地记住绿色化学,理解绿色化学,重视绿色化学,合理利用绿色化学。这样,进一步提高学生对绿色化学的认识,让学生充分认识到绿色化学给人们生产生活带来的诸多好处以及非绿色化学所带来的污染等诸多弊端,从而提高学生学习绿色化学的兴趣和热情。

    2.2实验教学

    (1)在有机化学实验教学中,要大量结合反应实例,在感知上提升学生对绿色化学的认知。例如,在进行羟醛缩合反应时,传统的反应需要用大量的有机溶剂和无机碱,也会产生多种副产物;如果依据绿色化学理念,对实验进行改进,可以采用不使用有机溶剂的无溶剂反应,不仅产率不会降低,副产物也相应减少。在己二酸的合成过程中,需要用高锰酸钾作氧化剂,易造成环境污染;若将合成方法进行改进,用H2O2氧化环己酮合成己二酸,反应的副产物是水,几乎不产生有害物质。酯化反应时,一般要用强酸催化,反应的废弃物会对水土环境产生严重的污染;若利用绿色化学理念,改用固体酸或分子筛催化,不仅不存在污染,而且催化剂还能重复使用,同时还能降低反应成本。这样举例教学,一方面帮助学生树立绿色化学理念,另一方面激发学生的学习兴趣,教学效果得到有效改善。

    (2)在有机化学实验教学中,教师要在学生实验时,要求学生在没有必要的情况下,不要过量使用化学试剂;学生实验完成后,教师要指导学生利用和回收反应产品,正确处理“三废”,强调实验室“三废”管理制度。例如,在柱层析分离实验中,对已经使用的溶剂进行回收、分离和再利用。在安排实验项目时,应尽量选择反应产物可以连续利用的实验项目,让每次实验所得的产物可以做下一步实验或下一次实验的反应物。例如,1-(4-甲苯基)乙醇制备实验,先利用Fridel-Crafts酰基化反应制备芳香酮,然后再利用制备的芳香酮进行还原反应,得到最终产物。这样,既可以节约成本,又能够减少对环境污染。另外,在反应过程中,还可以对反应仪器进行选择,尽量减少反应药物的投入量,从而进一步减少有害化学品的使用。可喜的是,国内很多高校都在尝试将有机实验微型化。

    2.3课外实践

绿色化学篇（3）

一、催化剂与绿色催化剂

催化剂是一种物质的特定称呼，是指在化学反应中能改变反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行。催化剂在工业上也称为触媒。

绿色催化剂是指在催化转化反应过程中，不产生环境污染，甚至是“零排放”，从而能够实现清洁生产的这样一类催化剂。

二、绿色化学

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。近年来，绿色化学的研究工作主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化展开的。绿色化学代表着二十一世纪化学学科的主流方向，而绿色催化剂将是绿色化学的重要组成部分。

绿色化学对人类社会的发展和进步有着深远的影响，而绿色催化技术在绿色化学发展中作用十分重要。因为，80%以上的传统化工过程都与催化作用有关。近年来随着人类对能源、环境和健康等问题的普遍关注，绿色催化剂的作用和地位获得了新的评价。

三、绿色催化剂的种类

（一）分子筛催化剂

分子筛催化剂，又称沸石分子筛催化剂，系指以分子筛为催化剂活性组分或主要活性组分之一的催化剂。分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性，并有良好的热稳定性和水热稳定性，可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。

（二）杂多酸催化剂

杂多酸是一类由中心原子（俗称杂原子）和配位原子（多原子）按一定的空间结构、借助氧原子桥联成的含氧多元酸。是强度均匀的质子酸，并有氧化还原能力，通过改变组成，可调节酸强度和氧化还原性能。水分存在时形成的拟液相也能影响其酸性和氧化还原能力。杂多酸有固体和液体两种形态。

（三）固体超强酸催化剂

超强酸是比100%硫酸还强的酸，其HO

（四）光催化剂

这是一类借助光的激发而进行催化反应的催化剂，如ZnO-CuO-H2O2，在紫外光作用下，可对染料废水进行催化脱色，脱色率近100%。TiO2光催化剂光解二氯乙酸、光的光解制氢、CO2的光催化固碳都是为未来解决能源、人工光合作用的主要催化反应。

（五）电极催化剂

在这类电化学反应中，电极既是电化学反应的反应物场所 也是供应和接收电子的场所，故兼有催化和促进电子迁移的双重功能。通过外部电路调控电极电位，可对反应条件、反应速率进行调控。

（六）酶催化剂

酶催化剂可以说时一种真正的绿色催化剂，它是一种能加速特殊反应的生物分子，有近乎专一的催化性能。

（七）膜催化剂

膜催化剂是将催化剂制成膜反应器，反应物可选择性的穿越催化膜并发生反应，产物也可以选择性的穿过膜而离开反应区域，从而有效地调节反应区域内的反应物和产物的浓度，这也是将膜技术和催化综合的一种催化工艺。

四、绿色催化剂在绿色化学上的应用

（一）分子筛催化剂

分子筛热稳定性好，在900K时仍存在催化活性，因而用它制成蜂窝状陶瓷，用于汽车尾气的催化剂转化的载体。另外，分子筛催化裂化在石油化学工业中已大量使用。催化裂化分子筛催化剂一般是稀土元素或高价金属元素取代钠元素的Y型分子筛。与普通硅铝催化剂相比，具有活性高，热稳定性好的特点，可在较缓和条件下进行反应，同时允许在630～680℃的高温下再生以更好地恢复活性。此外，它抗中毒能力强，能加工某些含重金属较多的劣质原料。

（二）杂多酸催化剂

作为酸催化剂，其活性中心既存在于“表相”，也存在于“体相”。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”，这种特性使其具有很高的催化活性，既可以表面发生催化反应，也可以在液相中发生催化反应，杂多酸如前所述既是氧化催化剂，还是光电催化剂。十二钨磷酸，用于催化丙烯水合制异丙醇，转化率中等，选择性很高，是成功应用的典范。

杂多酸具有的可调控酸性，它取代HF、硫酸、磷酸，以固体形式进行多相催化反应，用杂多酸做催化剂可提高反应的回收率。与沸石分子筛催化剂类似，它具有不腐蚀设备、资源利用充分、不污染环境、工艺简便等优点。杂多酸又因其兼具氧化、光电催化等功能，在化工生产尤其是石油化工生产中被广泛采用。

（三）固体超强酸催化剂

绿色化学篇（4）

在我国,环境保护的教育已纳入化学新课标的基本理念及教材之中。解决化学污染,最根本的问题就是培养具有环境保护意识的人,需要将绿色化学思想贯穿于高中化学教育的全过程,尤其是在化学实验中贯穿绿色化学思想。绿色化学又称为环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。其理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。从高中化学科学观点来看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点来看,它强调从源头上消除污染;从经济观点来看,它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本,这是符合可持续发展要求的。所以,对学生进行绿色化学教育不仅是现实所迫,也符合新课标素质教育的要求。那么,怎样对学生进行绿色化学教育呢?笔者认为主要有以下几个方面:一是以点带面,逐步树立学生的环境忧患意识。二是见缝插针,在化学教学中渗透绿色化学知识。三是学以致用,用绿色化学观点改进中学化学实验。

二、教学中的具体做法

1、以点带面逐步树立学生的环境忧患意识。对学生进行环境教育,首先要使学生对环境保护的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识。环境危机意识是环境教育最适宜的切人点。利用高中化学学科优势,教师可以以点带面,介绍环境污染及其危害,逐步树立学生的环境忧患意识,从而培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略。例如,在讲化学“硫和氮的氧化物”.一节时,先让学生阅读“空气质量日报”,并由学生相互讨论工业生产对环境造成的污染的严重性。进而有的放矢地讲述世界环境污染最著名的“公害”和“十大事件”,让学生认识到保护环境、防止污染的重要性和紧迫性。

2、在化学教学中渗透绿色化学内容。化学不仅在资源开发上能发挥重要作用,在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。现行的高中化学教材已经融人了绿色化学知识,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,在讲“化学反应及其能量变化”时,说说能量的开发与利用、能源的合理开发与利用;“卤素”中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”中讲讲酸雨的危害与防治、大气的污染一与防治等;“硅和硅酸盐工业”中说说传统建筑材料、装饰材料的危害及为何提倡使用绿色建筑材料等;讲“氮的氧化物”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;讲“金属的化学性质”时,插入铝对人体的危害与应用、金属矿物的合理开发利用等;“烃与烃的衍生物”中讲讲生态环境的破坏与保护、室内化学物质的污染与健康、农药与化学、与化学、白色污染与综合治理等知识。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。

绿色化学篇（5）

绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显着有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。

一、绿色原料

绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。

目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。

二、绿色溶剂

造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。

正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。

三、绿色催化剂

1836年瑞典化学家Berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。

绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。

四、绿色食品添加剂

我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。

海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。

琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。

五、绿色农药

农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。

绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。

六、绿色化学品

绿色化学篇（6）

2绿色化学化工产品的发展研究

即使人们都十分清楚绿色化工化学的优点与好处，但是在实际的生产过程中很少有人对其高度重视，所以绿色化学化工在我国发展过程中有着诸多的问题，例如社会关注程度不够、发展模式单一、人才匮乏等。现阶段我们能做的就是利用一切可利用的方法，最大限度地将绿色化工化学进行全面推广与宣传，从根本上减少环境污染，实现经济的可持续发展。

2.1加大宣传力度，转变生产方式

虽然绿色化学化工产业已经兴起多年，但在全社会范围内，它还未能被深刻的认知与了解，这在很大程度上，阻碍了其良性发展。因此，我们要从全社会范围内，通过各大平面媒体和网络、电视、广播对绿色化学化工加大宣传力度，使人们对绿色化学化工有深刻的认知与了解。

2.2在学科教育上加大投入与合作，力求创新

绿色化学化工的发展不仅仅是依靠微观的分子水平的化学，还要依赖宏观的大规模的化工技术，因此，要在一定层次上促进两者的结合与协作。国家应加大对绿色化学化工的资金投入，建立与绿色化学化工有关的国家实验室以及教学基地，作为发展绿色化学化工的创新性平台，设置激励机制，鼓励创新，并持续不断地为实验室和教学基地的发展提供资金保障。

2.3重视人才培养

在我国，绿色化学化工属于新兴产业，因此，相关部门必须建立起完备的人才培养体系，为了长远发展储备人才力量。具体来说，高校应该开设有关绿色化学化工的相关学科课程，供感兴趣的学生进行学习。化学化工产业应该制定严格的培训体系，对相关从业人员进行培训，从而保障这一新兴产业的可持续发展。

绿色化学篇（7）

“绿色化学”这个名称最早出现在http://美国环保局的官方文件中，以突出化学对环境的友好。1995年，美国总统克林顿、副总统戈尔专设了“总统绿色化学挑战奖”，以推动社会各界进行化学污染预防和工业生态学研究，鼓励支持重大的创造性的科学技术突破，从根本上减少乃至杜绝化学污染源。由于上述原因，使得“绿色化学”这个名称广为传播。

二、“绿色化学”在中学化学中的渗透

1.立足课堂，渗透绿色知识。化学课堂是教学的主阵地，也是向学生传授环保知识的好场所。绿色化学要求与环境教育宗旨是高度一致的。在实施环境教育过程中，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。化学教师要充分挖掘和利用教材中的环保知识内容，采取渗透的方式，在介绍某种物质或操作方法时自然地引入相关的环保知识，让学生增长环保知识。

2.立足实验，培养绿色习惯。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清晰的实验现象，增强直观的感性认识，而且能培养学生观察、描述、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。实验教学与绿色化学联系最为紧密，最为直接，在实验教学贯彻绿色化学思想是非常必要的。

(1)药品的贮存的规范化。如易挥发的液溴、浓硝酸、浓盐酸等用钟罩封闭贮存；对大多数有机物如苯、甲苯、丙酮、甲醛等用专柜避光保存；对剧毒品如汞、白磷等用专柜上锁保存，定期检查贮存情况。

(2)演示实验中尾气的吸收处理。如在制取硫化氢、二氧化硫、氯气、氯化氢、一氧化氮、二氧化氮、氨气、一氧化碳等气体时一定要通过演示实验讲清吸收的原因（有害气体不允许直接排放到大气中)，强调尾气吸收的重要性，使学生深深认识到只要涉及气体的制备问题就应考虑尾气处理。

(3)规范实验操作。化学实验中，师生都要接触有害物质和无害物质，在实验中也会闻到有害和无害气体。因此，必须指导学生要严格按照实验操作的程序，有条不紊地进行各种实验。正确地闻气体、取药品、取有毒性原料，甚至如何盖瓶盖、放置试剂、取药品的各种工具的选用、取用药品量的多少都要向学生交代清楚；改进实验方法，设计合理的实验装置。昼采用封闭措施，减少师生被动接受有毒有害气体的污染。实验结束后，处理化学废物和实验中产生的废气。把仪器洗涤干净放回原处，擦洗干净实验桌面，这些都要认真细致指导，使实验活动从始至终成为对学生进行环境教育的课堂。

(4)实验微型化。目前在常规实验中，药品用量较多不仅造成浪费，还污染环境。因此，在实验中用玻璃管制成各种可加热仪器的替代实验仪器、用点滴板等进行微型系列实验。这种方法药品用量少、反应产物少、操作安全，实验不会造成危险，对环境的污染程度较轻。同时也达到了实验的目的。

3.立足课外，提高绿色素质。课堂教学是对学生进行绿色教育的主阵地，但课外活动形式多种多样，内容丰富多彩，是课堂教育的很好补充。为了全面提高每个学生的绿色素质，组织学生积极参与课外社会实践活动。

(1)专题讨论。对教材中讲的少而对环保具有重大意义的内容，可以专题讲座的形式向学生介绍，如针对有的学生认为环境污染主要是由于工业生产造成的，与自身没有太大的关系。可见环境保护不只是国家、环保部门的事，每个人都应从家庭污染出发保护环境。通过这些信息的介绍，使学生感到自身在制造污染破坏环境，是多么可怕又多么可悲，要从自身做起，节约用水、少使用一次性餐具、少用化学用品，以减少污染，为保护环境而改变生活习惯。

(2)课外实验。积极利用课外实验配合课堂教学，开展环保教育。“河水、雨水酸碱性的检测”、“模拟水体受硝酸汞、硫酸铜等污染的检测及危害”、“干电池的收回河利用”等，让学生在实验过程中既锻炼动手能力又强化了绿色意识。

(3)实地参观社会调查。组织学生参观本地邻近的自来水厂、污水处理站、化工厂并进行实地调查。

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绿色化学篇（8）

人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。

绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。

化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。

1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料

1.1 原料选择

工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。

以塑料为例，据统计，到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg（20世纪90年代数量进一步上升），打开包装后即被抛弃，这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题：掩埋它们将永久留在土地里中；焚烧它们会放出剧毒。

我国也大量使用塑料包装，而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题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，目前国际上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。

1.2 溶剂的选择

大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。

1.2.1 固相反应

固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应，有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。

1.2.2 以水为溶剂的反应

由于大多数有机化合物在水中的溶解性差，而且许多试剂在水中会分解，因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性，因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”，价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的，有时可提高反应速率和选择性，更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。

水相有机合成在有机金属类反应，水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中，开发利用以水作溶剂是大有可为的。

1.2.3 超临界流体作为有机溶剂

超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介于气态与液态之间的流体。在无毒无害溶剂的研究中，最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF），特别是超临界CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点（31.10℃，7 477.79KPa）以上的CO2流体。它通常具有流体的密度，因而有常规常态溶剂的溶解度；在相同条件下，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于具有很大的可压缩性，流体的密度，溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。

1.3 催化剂的选择

许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂，这些液体酸催化剂的共同缺点是：对设备腐蚀严重，对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境，多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手，大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟，这种催化剂选择性高，乙苯收率超过99.6%，而且催化剂寿命长。

2

化学反应的绿色化

为了节约资源和减少污染，合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面，一是选择性（化学、区域、非对映体和对映体选择性），另一个就是原子经济性，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物，理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物，不产生副产物或废弃物，实现废物的“零排放”。为此，化学化工工作者在设计合成路线时，要减少“中转”、增加“直快”、“特快”，更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子，减少中间产物的形成，少用或不用保护基或离去基，避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多，在些不作赘述。

3

生物技术的应用

生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分，生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发，它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程，其产品常常又具有特殊性能。因此，生物技术的研究和应用倍受青睐。

绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。

参考文献

1 朱清时. 绿色化学和新的产业革命[J]. 现代化工，1998（6）

绿色化学篇（9）

绿色化学是使污染消除在产生的源头，使整个合成过程和生产过程对环境友好，不再使用有毒，有害的物质，不再产生废物，不再处理废物的从根本上消除污染的对策，即用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用，倡导用化学的技术和方法减少或停止那些对人类健康，社区安全，生态环境有害的原料，催化剂，溶剂和试剂，产物，副产物等的使用与产生。

绿色化学的定义是在不断地发展和变化的，刚出现时，它更多的是代表一种理念，一种愿望，但随着学科发展，它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用，且其发展与化学密切相关，绿色化学在始端就采用预防污染的科学手段，过程和终端均为零排放或零污染，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。

（来源：文章屋网 ）

绿色化学篇（10）

高中化学教材包含很有与环境保护相关的内容，课堂教学中当将受到如水资源的利用和保护、化肥农药污染、温室效应、氟利昂对臭氧的破坏、酸雨的危害与防治、白色污染、赤潮与水华、光化学烟雾等内容时，教学中可以渗透绿色理念，让学生了解其形成过程及危害，注重强调人类生存发展与环境的密切联系，让学生认识到为了人类的可持续发展，保护环境、倡导绿色理念非常重要且迫在眉睫，从而提高对环境污染的重视度.如教学重要金属时，要让学生了解金属在人类文明、科学的发展中做出了重要贡献，但也对环境带来了污染.金属污染的原因在于重金属及其化合物，重金属应用比较广泛，涉及到各行各业，使得水环境中渗透了多样的重金属污染物，多是采矿、冶炼等工业排放出的废渣、废液.重金属在自然环境中难以转化，会在食物链中积少成多，在动植物体内的含量越来越大，再进入到人体，从而危害人体健康，成为危害人类的污染物之一.同时，教学中教师课堂教学中也可以将绿色理念渗透到化学史中讲解，让学生深入了解一些化学工业的优缺点，如侯德榜制碱法，可以借助多媒体让学生观看侯氏制碱法的流程，让学生了解侯氏制碱法减少了CaO原料，生成物中也少了一种废物CaCl2，多出了一种产品NH4Cl，这可以用作氮肥的原料，从而极大的改善了生产环境，使原料得到了充分有效的利用，与绿色化学倡导的过程和终端的零污染、零排放观念相符合.

二、 通过化学实验进行“绿色”教育

化学是一门以实验为基础的学科，高中化学教材中涉及到很多实验，实验教学与绿色化学理念有着直接、紧密的联系，化学实验教学中教师要注重环保教育，让学生意识到保护环境、人人有责.因此，化学实验教学中要体现绿色化学的要求，无污染、省资源、多利用、无废物等.首先，妥善处理实验中产生的有害物质.如做“氯气与氢氧化钠制漂白液”实验时，会产生有毒尾气，如果不做集中处理，会污染实验室空气，影响师生健康.所以要尽量将污染物减少到最低程度，用一些简单的方法处理这些尾气，消除学生对化学实验的恐惧心理.最简单的方法就是点燃或者利用试剂除去.其次，化学实验时教师可以想法改进化学实验装置，尽可能减少药品的使用量，减少有害气体的排放.如果条件充足 还可以购买一些微型化学实验器材，这样不仅能节约用量，还能减少有害物质产生，减少环境污染.如“铜与浓硝酸反应”实验中，可以用注射器代替试管进行试验：一支10 ml的注射器，筒内装入0.04 g铜屑，推上活塞再吸入0.1 ml的浓硝酸，让学生观看实验现象，等反应完毕后将注射器中的液体排入废液瓶中，针筒内再吸入空气，会发现无色气体变成红棕色.这样改进实验装置是全封闭的，效果好，还能减少药品使用量，防止有害气体NO2泄漏污染空气.微型化学实验是进行绿色化学的一种重要方法，这种实验有点多，在国内外得到了广泛应用.微型实验能大大降低药品使用量，降低实验排废量，缩短实验时间，增强实验安全性，减少对环境的污染.再次，妥善处理实验后的废弃物，尽可能再回收利用，不能再利用的要分类回收、清理.总之，化学实验中对学生进行绿色教育是非常有效的，能使学生直接面对污染，有助于培养绿色意识.

三、 借助多样化教学方法培养绿色意识高中生的思想趋向成熟，知识更为系统、广泛，探究意识强.因此化学教学中教师可以结合学生实际和教学内容，采用多样化的教学方式激发学生的学习兴趣，提高教学效果.如教学“臭氧层的破坏与保护”内容时，如果只是理论讲述，学生会激不起兴趣，打不起精神.对这部分内容教师可以充分发挥多媒体的作用，让学生观看录像，从而引导学生全面的理解相关知识，调动学生学习的积极性.再如教学“二氧化硫的毒性”、“酸雨的危害”时，可以搜集一些典型的图片让学生观看，加深学生印象，从而渗透绿色化学思想.教学“Al的工业制法”时，可以带领学生参观本地的铝厂，了解铝的生产原料、流程及有关的污水处理等.这样采用多样化的教学方式，不仅能激发学生的探究欲，还能让学生意识到污染的危害，加强绿色意识.

四、 结合化学试题形成绿色思维

绿色化学理念兴起后，成为经济可持续发展的必由之路，这方面内容也成为高考的热点之一.1988年环保试题出现后，一直是高考试题常见的现象，如臭氧、酸雨、光化学烟雾等知识.因此，教师要结合化学试题的导向作用，结合生活实际编制一些环保问题让学生尝试，教育学生不管使用任何物质都要树立绿色环保理念，不仅让学生养成绿色意识，还要进行绿色思维训练，自然的形成绿色思维.