綠色化學(xué)管理論文

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綠色化學(xué)是新世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的方向和議題。世界各國(guó)都在進(jìn)行綠色化學(xué)的研究，并注重綠色化學(xué)的發(fā)展與教育。綠色化學(xué)是人類和自然和諧的化學(xué)，是面向新世紀(jì)提出的化學(xué)新概念，同時(shí)它也為化學(xué)教育教學(xué)提出了新的課題。在我國(guó)，化學(xué)工作者雖然做了大量與綠色化學(xué)要求相一致的工作，但綠色化學(xué)研究剛剛起步，綠色化學(xué)具有何種現(xiàn)代內(nèi)涵，對(duì)人類社會(huì)發(fā)展有何種意義，仍不完全為廣大化學(xué)工作者所了解。很顯然，作為化學(xué)教育工作者，特別是中學(xué)化學(xué)教育工作者，如何面對(duì)綠色化學(xué)新概念、新思想、新要求，在實(shí)際教學(xué)中，結(jié)合當(dāng)前素質(zhì)教育，把綠色化學(xué)教育貫穿于中學(xué)化學(xué)教學(xué)的全過(guò)程之中，是一個(gè)新的研究課題。本文旨在通過(guò)綠色化學(xué)現(xiàn)代內(nèi)涵的介紹，從綠色化學(xué)角度分析現(xiàn)行教材，提出中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)新設(shè)想。

一、綠色化學(xué)的現(xiàn)代內(nèi)涵

綠色化學(xué)(GreenChemistry)概念從一提出來(lái)，就明確了它的目標(biāo)，是研究和尋找能充分利用的無(wú)毒害原材料，最大程度地節(jié)約能源，在各環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)凈化和無(wú)污染的反應(yīng)途徑。它的過(guò)程為零排放和零污染，具體內(nèi)涵體現(xiàn)在五“R”上。

1、減量一Raduction“減量”是從省資源、少污染角度提出的，包括二層意思：(1)減少資源用量，在保證產(chǎn)量的情況下如何減少用量，有效途徑之一是提高轉(zhuǎn)化率，減少損失率；(2)減少“三廢”排放量，主要是減少?gòu)U氣、廢水及廢渣(副產(chǎn)物)排放量，特別是排放廢水量必須降低到一定標(biāo)準(zhǔn)以下。在我國(guó)的臺(tái)灣，連實(shí)驗(yàn)室廢水排放都制定有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

2、重復(fù)使用一Reuse重復(fù)使用不僅是降低成本的需要，也是減廢的需要。諸如化學(xué)工業(yè)過(guò)程中的催化劑、載體等，從一開(kāi)始就應(yīng)考慮有重復(fù)使用的設(shè)計(jì)。

3、回收一Recycling回收可以有效實(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求，回收包括：回收未反應(yīng)的原料，回收副產(chǎn)物(含“三廢”)，回收助溶劑、催化劑、穩(wěn)定劑等非反應(yīng)試劑?；瘜W(xué)工業(yè)產(chǎn)生中的循環(huán)操作程序就是一種常見(jiàn)的回收方式。

4、再生一Regeneration再生是變廢為寶、節(jié)省資源能源、減少污染的有效途徑。它要求化工產(chǎn)品生產(chǎn)在它設(shè)計(jì)的開(kāi)始，就應(yīng)考慮到有關(guān)原材料的再生利用，特別高分子材料的再生顯得尤為重要。

5、拒用一Rejection拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法，它是指對(duì)一些無(wú)法替代，又無(wú)法回收、再生和重復(fù)使用的藥品原料，拒絕在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中使用。在學(xué)術(shù)界日益重視的綠色化學(xué)現(xiàn)代內(nèi)涵已得到理解，綠色化學(xué)概念在工業(yè)上也已日漸得到認(rèn)可，但它的概念與內(nèi)涵在教學(xué)中也應(yīng)得到貫徹，它的應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)中也應(yīng)得到推廣。特別是中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)，面對(duì)的是接受啟蒙化學(xué)教育的中學(xué)生，貫徹綠色化學(xué)內(nèi)涵，推廣綠色化學(xué)成果顯得尤為重要。

二、現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材的綠色化學(xué)觀綠色化學(xué)，對(duì)我國(guó)廣大化學(xué)工作者、化學(xué)教育工作者來(lái)說(shuō)，或許還是一個(gè)新概念，但他們所從事的環(huán)境保護(hù)、環(huán)境教育工作，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和用品開(kāi)發(fā)工作，都做到了與綠色化學(xué)要求的高度一致，甚至在現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材中也充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)觀。

1.建立了與綠色化學(xué)相一致的概念現(xiàn)行初高中化學(xué)教材從不同角度建立了與綠色化學(xué)內(nèi)涵相一致的基本概念。從環(huán)境保護(hù)角度介紹了環(huán)境污染、三廢、大氣污染物、酸雨、溫室效應(yīng)(選學(xué))等概念，在介紹概念的同時(shí)還分析了有關(guān)污染的成因和污染物的主要來(lái)源及危害。從減量、減廢的角度介紹了循環(huán)操作、交換劑再生、催化劑中毒等概念。

2.工業(yè)化學(xué)滲透了綠色化學(xué)觀點(diǎn)中學(xué)化學(xué)教材中的工業(yè)化學(xué)內(nèi)容雖然較為分散也不系統(tǒng)，但都不例外地合理滲透了綠色化學(xué)觀點(diǎn)，這些觀點(diǎn)主要體現(xiàn)在：(1)為了省資源、提高轉(zhuǎn)化率和原料利用率，在工業(yè)合成氨、氨氧化制硝酸、接觸法制硫酸、侯氏制堿法等工藝流程中都采取了循環(huán)操作(氧化)；(2)為了防止或減少環(huán)境污染的發(fā)生，氨氧化制硝酸、接觸法制硫酸工藝中都設(shè)立了尾氣處理裝置，并介紹了尾氣回收的方法及回收物的利用；(3)為了防止催化劑中毒，使催化劑重復(fù)使用，合成氨、氨氧化制硝酸、接觸法制硫酸都要求對(duì)原料氣、爐氣進(jìn)行凈化。另外，教材還介紹了電鍍工業(yè)中采取無(wú)氰電鍍，乙炔制乙醛中使用非汞催化劑的原因。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)原理在中學(xué)化學(xué)課本的編制和修訂過(guò)程中，有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排也充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)原理：(1)對(duì)常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)的固液試劑的取用給出了限量要求；(2)在教材修訂時(shí)刪除了有一定危險(xiǎn)或危害的硫化氫和苯磺酸制備實(shí)驗(yàn)；(3)介紹了聞氣體的方法；(4)強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的事故避免、應(yīng)急處理等；(4)介紹了特殊試劑的保存和使用原則及方法；(6)在新編初中化學(xué)課本中引入了減量、減廢的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)；(7)NO、NO2等有危害的制備實(shí)驗(yàn)只安排在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行；(8)在氯化氫、氯氣等制備實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)了尾氣的處理辦法。

4.有關(guān)物質(zhì)的內(nèi)容編排中，考慮到了綠色化學(xué)因素課本在有關(guān)元素化合物、有機(jī)化合物的內(nèi)容編排中從綠色化學(xué)角度有重點(diǎn)地介紹了有毒物質(zhì)的性質(zhì)、使用、保存等：(1)介紹了氯氣、硫化氫、氟氣、氟化氫、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、硝基苯、白磷、偏磷酸等有毒、劇毒物質(zhì)的毒性及使用方法，甚至用黑體字寫(xiě)出加以強(qiáng)調(diào)；(2)在選學(xué)內(nèi)容中安排了臭氧空洞的形成、合成洗滌劑的功與過(guò)介紹等。三、綠色化學(xué)與中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)現(xiàn)代社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展呼喚綠色化學(xué)，綠色化學(xué)的新觀點(diǎn)、新思想也需要及時(shí)向社會(huì)傳播，中學(xué)化學(xué)教育工作者理當(dāng)承擔(dān)起這個(gè)義務(wù)與責(zé)任。

如何在中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)的過(guò)程中體現(xiàn)綠色化學(xué)思想，在潛移默化中對(duì)學(xué)生進(jìn)行綠色化學(xué)觀點(diǎn)的教育呢？

1.在素質(zhì)教育中體現(xiàn)綠色化學(xué)思想素質(zhì)教育是全面的教育，中學(xué)化學(xué)教育也應(yīng)是圍繞全民族素質(zhì)的提高進(jìn)行的教育。在素質(zhì)教育中體現(xiàn)綠色化學(xué)思想，既是傳播綠色化學(xué)觀點(diǎn)的需要，也是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)社會(huì)、對(duì)將來(lái)的責(zé)任感的需要，更是培養(yǎng)創(chuàng)新精神的需要。(1)綠色化學(xué)與環(huán)境教育化工產(chǎn)品生產(chǎn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢水、廢氣和廢渣都會(huì)對(duì)環(huán)境造成不容忽視的污染，這就需要在中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行環(huán)境教育，而綠色化學(xué)要求與環(huán)境教育宗旨是高度一致的。在實(shí)施環(huán)境教育過(guò)程中，一方面要向?qū)W生闡明綠色化學(xué)的觀點(diǎn)、要求，使他們樹(shù)立起防治污染、保證人類生存質(zhì)量的責(zé)任感；另一方面，結(jié)合綠色化學(xué)要求，教給學(xué)生防治污染的重要方法——減量、減廢、回收、再生和拒用等。(2)綠色化學(xué)與創(chuàng)造性教育培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神是素質(zhì)教育的靈魂，綠色化學(xué)對(duì)化工生產(chǎn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)提出的新要求，無(wú)疑對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性教育將起到積極的作用：首先，“減量、減廢”的實(shí)驗(yàn)要求，可激發(fā)學(xué)生傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力；其次，“省資源、零污染”的化工生產(chǎn)要求，可鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)化學(xué)課本中的化工生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行質(zhì)疑，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。

2.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)觀點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)聯(lián)系最為緊密、最為直接，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中貫徹綠色化學(xué)思想最為重要。因此，為了適應(yīng)綠色化學(xué)新要求，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行改革。筆者認(rèn)為：

(1)要大力推行微型實(shí)驗(yàn)，即要對(duì)常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行微縮，對(duì)常用試劑要給出限量，實(shí)驗(yàn)中除了可使用已研制成功的井穴板等微型儀器，還可以把容量瓶、燒瓶、啟普發(fā)生器等微型化。在微型化帶來(lái)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯時(shí)，可借助現(xiàn)代化輔助教學(xué)手段把實(shí)驗(yàn)結(jié)果放大。

(2)要努力改革實(shí)驗(yàn)方式，即要努力減少實(shí)驗(yàn)對(duì)玻璃儀器的依賴性。有些顏色變化明顯的定性實(shí)驗(yàn)可放在點(diǎn)滴板中進(jìn)行，如指示劑與酸或堿作用實(shí)驗(yàn)、Fe3+的顯色實(shí)驗(yàn)等，有些定性實(shí)驗(yàn)可放在濾紙上完成，如電解飽和食鹽水，檢驗(yàn)醛基存在等。

(3)要設(shè)法刪改有關(guān)實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)行化學(xué)課本中有些實(shí)驗(yàn)仍有危險(xiǎn)性，需要進(jìn)行刪改：考慮到硝基苯及苯的毒性，硝基苯、溴苯制備實(shí)驗(yàn)可以刪去；考慮到NO、NO2、SO2的毒性，在NO與NO2制備、Cu與濃硫酸反應(yīng)、C與濃硫酸和濃硝酸反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)中可以連接尾氣裝置；考慮到安全性，對(duì)H2和O2、Cl2與H2等的爆鳴實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)行改進(jìn)。