绿色化学论文范文

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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℃，7477.79KPa）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）

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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。

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一、绿色化学在中职化学教学中渗透的意义

（一）贯彻绿色化学的核心理念

随着人类生存环境逐年遭到破坏，人们逐渐意识到了可持续发展的环境对以后生活的重要性，这也是发展绿色化学的重要目的。如何更好地将绿色理念渗透中职化学教育中，将是未来学校和教师共同面临的实际问题。因此教师应把绿色理念应用于基础知识和技能的传授中，让学生能够把绿色化学思维贯穿于整个专业的学习，以便更好地在以后的工作中将绿色主题应用于实践。伴随着科学和社会经济的发展，人们已经不仅仅追求物质上的满足，更多的是希望生活质量的提高。人们关注绿色、可持续的能源和材料，可持续可循环将是当今社会发展的必然趋势，因此，绿色化工的工业理念势在必行[1]。对于我国来说，存在资源缺乏、生态失衡等问题，推广绿色化学工业已经迫在眉睫。所以教师应该大力推广绿色的工业模式，提升学生的社会责任感和创新理念，这是素质教育倡导的重要教育思想。作为国家未来的技术人员，关注人类生存发展的化学问题，提升中职学生的绿色环保意识，对化学化工的创新思维进行专项的教育训练，有利于让学生从科学的角度对绿色化学有深刻的认识，发挥技术人才的优势，降低化工行业的危害，从而使绿色化学能够可持续发展。

（二）提高学生的环保意识

绿色化学和环境保护有着密不可分的联系，是社会实现可持续发展，防止环境破坏的重要理念。作为以后社会的建造者，学生应从根本上认识到绿色化学对于化工行业的意义，提高自身环保的意识，提高对中职化学学科的学习热情。教师可以通过对教学内容的研究解读，利用化学知识中蕴含的生活元素，合理地添加绿色知识的教学，这有利于调动课堂气氛，对于学生学习和探索化学奥秘有着深刻意义。教师还可以利用社会热点、生活经历等学生感兴趣的话题和现象，让学生发现和探索其中的绿色化学因素，从而更好地运用身边的事物对知识进行理解，更清楚地理解可循环和可持续发展的工业发展理念。通过师生互动的教学方法让课堂的氛围得到充分的调动，还能让学生对知识的探索欲望得到激发，学生通过对知识点的提问和探讨，产生主动了解绿色化学的热情。

二、绿色化学在中职化学教学中的渗透

（一）利用实验教学渗透绿色理念

中职课堂教师要注重培养学生的动手能力，对于化学学科更是如此。化学本身有着深奥抽象的专业特点，需要教师利用大量的化学实验引导学生从本质上学习理论知识。同样，在中职化学教学过程中，教师可以通过结合实验的方式，将绿色化学理念渗透给学生。教师在不降低实验效果的前提下，合理地减少化学物质和能源的用量，同时采用通风通气等装置，避免实验产生的不良气体污染和伤害，对实验产生的有害气体要注意收集，避免造成污染的同时能实现再回收利用，以此让学生的绿色化学意识不断强化，让学生在学习的过程中认识绿色化工生产的重要性。同时教师可以利用社会实践活动，定期带领学生参观化工厂，让学生了解工厂的生产理念和存在的不足，并针对绿色化学的先进技术和缺点进行总结。教师还可以组织学生开展环保宣传活动，提高学生环保意识的同时加强学生的动手动脑和沟通能力。学校定期开展环保主题的讨论，让学生主动参与课堂教学中来，也可以利用评比等形式展开环保教学，让学生从身边的小事学习到环保知识，并明确绿色化学的重要性[2]。

（二）利用多媒体渗透绿色化学知识

随着科技的发展，多媒体互联网技术应用到教学事业中，利用投影、幻灯片、视频动画等方式，提高了教学质量，引发学生对绿色化学知识的兴趣。在化学课堂上，教师利用多媒体课件中的视频及动画效果，可以有效地解决教学中出现的难点，而对于大多数中职学生的化学基础不是很好的情况，如何重拾起学生的学习兴趣和对化学学科的热情将是教师要研究解决的问题。究其原因是学生对化学科目里涉及的一些抽象知识不能理解性记忆，靠死记硬背又不能将知识运用到实际中去，所以如何让学生通过理解的方式记忆知识成为中职化学教学的难点。运用多媒体等方式对化学实验和习题进行讲解，让多媒体作为辅助教学，学生能够更清晰地观察到实验的过程和结论，解除了一些化学实验带来的危险性。并且有些化学实验的现象不明显且反应速度快，不能很清楚地观察到实验的本质，所以教师采用多媒体的方式将化学过程清晰完整地展示在学生面前，活跃了课堂的学习气氛，激发了学生的思考能力，提高了课堂上的互动性。教师要注意增加学生讨论研究的环节，不要一味地采用灌输式的教学方式，应该让学生从不同的视角进行讨论总结，锻炼学生的语言表达能力和总结归纳能力。教师要将绿色化学理念和现今学生个性相融合，要鼓励学生敢说敢做不怕错的探索创新精神。多媒体技术教学有利于激发学生的学习兴趣，利用多媒体的独特和新颖的特点培养学生主动学习的欲望，把原本枯燥难理解的知识点转化为有趣又简单的动画形式，进而将学习过程变成了一种乐趣[3]。教师可以通过鲜明逼真的画面，形象地展示模拟的化学现象，让学生更清晰地观察到化学反应产生的有害物质，从中懂得绿色化学展开的必要性。

（三）通过化学习题渗透绿色理念

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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“R”上。

1、减量一Raduction“减量”是从省资源、少污染角度提出的，包括二层意思：(1)减少资源用量，在保证产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率，减少损失率；(2)减少“三废”排放量，主要是减少废气、废水及废渣(副产物)排放量，特别是排放废水量必须降低到一定标准以下。在我国的台湾，连实验室废水排放都制定有严格的标准。

2、重复使用一Reuse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。

3、回收一Recycling回收可以有效实现“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。

4、再生一Regeneration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。

5、拒用一Rejection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。在学术界日益重视的绿色化学现代内涵已得到理解，绿色化学概念在工业上也已日渐得到认可，但它的概念与内涵在教学中也应得到贯彻，它的应用在实验中也应得到推广。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。

二、现行中学化学教材的绿色化学观绿色化学，对我国广大化学工作者、化学教育工作者来说，或许还是一个新概念，但他们所从事的环境保护、环境教育工作，微型化学实验研究和用品开发工作，都做到了与绿色化学要求的高度一致，甚至在现行中学化学教材中也充分体现了绿色化学观。

1.建立了与绿色化学相一致的概念现行初高中化学教材从不同角度建立了与绿色化学内涵相一致的基本概念。从环境保护角度介绍了环境污染、三废、大气污染物、酸雨、温室效应(选学)等概念，在介绍概念的同时还分析了有关污染的成因和污染物的主要来源及危害。从减量、减废的角度介绍了循环操作、交换剂再生、催化剂中毒等概念。

2.工业化学渗透了绿色化学观点中学化学教材中的工业化学内容虽然较为分散也不系统，但都不例外地合理渗透了绿色化学观点，这些观点主要体现在：(1)为了省资源、提高转化率和原料利用率，在工业合成氨、氨氧化制硝酸、接触法制硫酸、侯氏制碱法等工艺流程中都采取了循环操作(氧化)；(2)为了防止或减少环境污染的发生，氨氧化制硝酸、接触法制硫酸工艺中都设立了尾气处理装置，并介绍了尾气回收的方法及回收物的利用；(3)为了防止催化剂中毒，使催化剂重复使用，合成氨、氨氧化制硝酸、接触法制硫酸都要求对原料气、炉气进行净化。另外，教材还介绍了电镀工业中采取无氰电镀，乙炔制乙醛中使用非汞催化剂的原因。

3.实验内容充分体现了绿色化学原理在中学化学课本的编制和修订过程中，有关实验内容安排也充分体现了绿色化学原理：(1)对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求；(2)在教材修订时删除了有一定危险或危害的硫化氢和苯磺酸制备实验；(3)介绍了闻气体的方法；(4)强调了实验中常见的事故避免、应急处理等；(4)介绍了特殊试剂的保存和使用原则及方法；(6)在新编初中化学课本中引入了减量、减废的微型化学实验；(7)NO、NO2等有危害的制备实验只安排在实验室中进行；(8)在氯化氢、氯气等制备实验中强调了尾气的处理办法。

4.有关物质的内容编排中，考虑到了绿色化学因素课本在有关元素化合物、有机化合物的内容编排中从绿色化学角度有重点地介绍了有毒物质的性质、使用、保存等：(1)介绍了氯气、硫化氢、氟气、氟化氢、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、剧毒物质的毒性及使用方法，甚至用黑体字写出加以强调；(2)在选学内容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗涤剂的功与过介绍等。三、绿色化学与中学化学教育教学现代社会生活、经济发展呼唤绿色化学，绿色化学的新观点、新思想也需要及时向社会传播，中学化学教育工作者理当承担起这个义务与责任。

如何在中学化学教育教学的过程中体现绿色化学思想，在潜移默化中对学生进行绿色化学观点的教育呢？

1.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。(1)绿色化学与环境教育化工产品生产和化学实验产生的废水、废气和废渣都会对环境造成不容忽视的污染，这就需要在中学化学教育教学过程中进行环境教育，而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，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。(2)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：首先，“减量、减废”的实验要求，可激发学生传统化学实验进行改革，培养学生创造能力；其次，“省资源、零污染”的化工生产要求，可鼓励学生对化学课本中的化工生产工艺流程进行质疑，培养学生创造性思维。

2.在实验教学中贯彻绿色化学观点，实验教学与绿色化学联系最为紧密、最为直接，在实验教学中贯彻绿色化学思想最为重要。因此，为了适应绿色化学新要求，中学化学实验必须进行改革。笔者认为：