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化学中绿色的物质精选(九篇)

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化学中绿色的物质

第1篇:化学中绿色的物质范文

一、红色的氧化铁

铁元素本身有多个化合价,在与氧元素进行结合时,可以展现出+2价、+83价和+3价.+2价的氧化亚铁(FeO)粉末呈现出一种淡绿色,通常是从亚铁盐的溶液中得来的;+83价的四氧化三铁(Fe2O2)呈现黑色,由铁在空气中燃烧形成;而氧化铁(Fe2O2)也称三氧化二铁,是铁在潮湿的环境下与氧气进行缓慢氧化反应或者电化学反应的产物,也就是通常所说的铁锈.纯净的铁锈呈现出鲜艳的红色,而不是我们日常见到的掺有杂质时的土黄色.

二、橙色的甲基橙

甲基橙对于初中学生而言并不陌生,它作为一种常用的指示剂,对于溶液酸碱性的鉴定或者分析化学中的滴定实验都有重要的用途.橙黄色的甲基橙呈鳞状晶体或粉末.稍溶于水而呈黄色,不溶于乙醇.在供水中,利用甲基橙作指示剂,将pH4.5以上的滴定终点定义为总碱度或甲基橙碱度,代表碳酸氢盐离子(HCO2-)与强酸反应生成碳酸(H2CO2)后的pH.

三、黄色的单质硫

硫(S)又称硫磺,是一种实验室常见的物质,名称与颜色非常相符合.硫元素作为初中化学的核心元素之一,在化学反应中占据相当重要的位置.包含有硫元素的物质有气体二氧化硫(SO2)、气体三氧化硫(SO2)和液体硫酸(H2SO2),至于硫酸盐、亚硫酸盐就不计其数了.硫磺在空气中可以燃烧,与氧气反应生成SO2.黄色SO2浓烟有很浓的刺激性气味,对人体的呼吸道将产生巨大的破坏.因此工业生产中要将产生的SO2气体通过倒吸的装置溶解到碱性的溶液中以防止环境污染.另外,以煤炭为供热原料的产业在煤炭进行燃烧之前,对煤炭进行脱硫也是必不可少的流程.

四、绿色的氯气

氯气这个名字来源于英文Chlorine,很显然是根据物质的颜色进行翻译的.Cl2就其颜色来说其实是黄绿色的,是初中化学接触到的重要气体物质.氯气的绿色是其分子状态下的颜色,一旦分子的结构破坏掉,颜色也就随之消失了,比如氯化氢HCl,次氯酸HClO等都是没有颜色的.绿色的氯气对于饮用水的消毒作用是我们日常应用最广泛的一个用途.

五、蓝色的硫酸铜

干燥的硫酸铜实际上是白色的粉末,但是这些粉末极易吸收空气中的水分为变成了漂亮的蓝色晶体,也就是所谓的五水合硫酸铜CuSO4・5H2O.实质上五水合硫酸铜的颜色是2价铜离子的颜色,这表明在有水和无水的状态下,硫酸铜中的铜离子的状态不不一样的,不同的状态使得它们的能级有所不同,因此在吸收光线方面也有一定的差别,所以呈现出不同的颜色特征.

六、紫色的高锰酸钾

高锰酸钾中的锰元素Mn呈现出+7价的高价态,因此具有了很强的氧化性.高锰酸钾的紫色也就是其中+7价Mn元素的颜色.在初中的化学课程中,最早对高锰酸钾接触就是用高锰酸钾来制备氧气.高锰酸钾具有强氧化性,可以将HCl氧化成Cl2,对亚铁离子、亚铜离子的氧化更是不在话下.由于高锰酸钾特殊的颜色,使得它成为研究扩散现象的首选化学药品,将一小粒高锰酸钾投入到水中,可以看到高锰酸钾粒子在水中的溶解,以及溶液中的紫色部分缓慢扩散到整个烧杯中,对于学生理解扩散这个概念起到了很大的帮助.

七、黑色的石墨

第2篇:化学中绿色的物质范文

科技水平的不断提升加速了信息技术在教学中的广泛应用,在化学教学的过程中,教师可以采用多媒体等先进的科学技术手段,加强学生的绿色理念学习。在我们的现实生活中,可能会因为环境因素、实验器材制约问题等使一些实验无法进行,面对这种情况,化学教师可以通过课前在网络上查找一些仿真的绿色化学实验视频、录像等内容,以直观而生动的形式为学生呈现化学实验的过程,将传统的教学方法与先进的多媒体教学模式相结合,一边播放视频,一边为学生讲解实验的注意细节和实验的重点等内容,加强学生对实验的认识。例如在沪教版九年级第六章《溶解的现象》这一课的实验过程中,教师可以利用多媒体等信息技术手段进行实验指导。教师可以在课前设计一些PPT或者使用化学模拟实验软件,在电脑中,模拟高锰酸钾晶体放入500毫升的烧杯中,然后注入300毫升水并搅拌过后,会产生的化学效果,使学生没有通过实验,也能够直观的感受化学的变化和魅力。

二、应用先进的微型化学实验方法

微型化学实验方法是一种新型的化学实验方法,在国内外众多的化学教学中被广泛的应用,并取得了良好的效果。微型化学实验方法主要是在化学试验的过程中,使用的微型的化学仪器和装置进行实验,并且实验所使用的化学试剂用量严格控制在百分之一到百分之十之间,从而有效的减少实验废弃物和污染物质。这种微型化学实验方式在化学实验中植入绿色理念的重要表现,不仅减少了污染物质和资源浪费,同时也能够培养学生形成良好的绿色思维意识,推动化学实验教学的不断深入开展,充分提升学生的化学水平,达到保护环境、减少污染,科学教学的目的。例如在对沪教版九年级第8章《食物中的有机化合物》这篇课文的实验过程中,教师可以充分利用微型化学实验方法指导学生进行实验。在实验的过程中,在不影响实验效果的基础上,可以尽量使用较少的淀粉、蔗糖等材料,放到酒精灯上进行加热实验,根据物体燃烧的颜色变化判断食物中的有机化合物。

三、科学处理化学实验的废弃物品

第3篇:化学中绿色的物质范文

一、绿色化学涵义

“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%(原子经济性)。原子的利用率越高,意味着生产过程中废物的排放量越少,对环境的影响也越小。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,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。

二、绿色化学在中学化学中的引入

作为一名中学化学教育工作者,面对绿色化学新概念、新思想、新要求,在实际教育教学中,把绿色化学教育贯穿于中学化学教学中是非常重要和必要的。

(一) 课上渗透绿色化学知识

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。现行的中学化学教材已经融入了绿色化学知识,教学中要时时体现绿色化学原则,渗透绿色化学教育。

例如:本人在讲“化学反应及其能量变化”时说说能源的合理开发与利用;在讲“卤素”时讲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;在讲“硫和氮的氧化物”中讲讲酸雨的危害与防治、大气的污染与防治等;在讲“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;在讲“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;在讲“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;在讲“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。

(二)实验教学中贯彻绿色化学意识

化学是一门以实验为基础的自然科学,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。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.对常见实验的固体、液体试剂的取用给出了限量要求。

2.药品的贮存方法的规范化。如见光易分解浓硝酸、硝酸银等用棕色试剂瓶,易挥发的液溴、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;对剧如汞、白磷等用专柜上锁保存,定期检查贮存情况。

3.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、一氧化碳等有毒气体时,采取封闭体系进行,防止有毒气体泄漏污染空气,危害师生健康;或者,对实验中产生的以及实验后残留的有毒气体进行适当处理,消除危害。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。

4.规范实验操作,使实验在严密的情况下进行,体验绿色化学。

实验中,师生都要接触有害物质和无害物质,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。严格教育学生规范操作,正确地闻气体、取药品、取有毒性原料。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,使实验活动从使至终成为对学生进行环境教育的课堂。

5.发展微型实验,节约资源、减少污染。

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。

(三)课外实践活动中体验绿色化学

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.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。

2.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。如空气污染调查、水污染及对策调查等调查报告,并进行交流,培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度,而且能使他们感知环境污染的危害性河环境保护的迫切性。

三、高考中的绿色化学

例1.(2005年全国高考理综题)现有以下几种措施:①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理,②少用原料煤做燃料,③燃煤时鼓入足量空气,④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是(C)

A、①②③B、②③④C、①②④D、①③④

例2. (2010江苏卷)化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是(D)

A.为提高农作物的产量和质量,应大量使用化肥和农药

B.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

C.实现化石燃料清洁利用,就无需开发新能源

第4篇:化学中绿色的物质范文

关键词:绿色化学理念;化工专业;有机化学;实验教学

绿色化学也可以称为环境无害化学或者是清洁化学,其对有害人类健康、生态环境的原料、溶剂及副产物等尽量少用或者是不用,绿色化学理念是不再使用有毒、有害物质,也不产生废物等等,从源头上阻止污染。有机化学实验教学与绿色化学关系紧密,许多高校的有机化学实验室教学存在一些问题,排放较多的污染物,污染了生态环境,应及时解决好这个问题,使绿色化学理念渗透其中。

1化工专业有机化学实验教学贯彻绿色化学理念的必要性

实验是化学教学学习的基础,对于有机化学教学来说更是如此,有机化学实验中常常会用到一些酚类、芳香烃及醛等一些有害、有毒物质。学校的有机化学实验室空间较小,而做实验的学生较多,因此在其做实验时会产生并扩散较多的有害物质,这些物质会污染教学环境,不仅危害师生健康,也不能很好地培养学生的环境意识。此外,有机化学实验过程中会产生大量废气、废水及废渣,这些污染物如果不及时处理好就直接排放到自然环境中,会造成环境污染,实验室就会成为一个污染源,因此教师进行有机化学实验教学时应积极给学生渗透绿色化学思想,培养有绿色化学意识、理念的人才[1]。

2基于绿色化学理念的化工专业有机化学实验教学模式

2.1精选实验内容,突出绿色化学思想

以往教师开展有机化学实验教学时,通常会考虑实验内容的典型性、代表性及高复现性等等,并不重视实验是否会对环境产生污染。教师应以绿色化学理念开展教学,优化有机化学实验内容,选择实验时,最好选那些围绕基本原理、基本实验操作内容展开。实验用品最好使用无毒原料、溶剂及催化剂,化学物质合成路线也应是绿色的。对化学反应中反应物的需求量进行精确计算,确保能产生实验结果前提下,尽可能地减少试剂用量,促进反应物尽量全部转变成产物,将绿色化学的“原子经济性”精神体现出来。化学实验项目选择过程中,应坚持低能耗、低毒筛选原则,例如实施“己二酸的制备”实验时,最好能使用高锰酸钾氧化法,不用硝酸氧化法,这样就能防止有机化学实验中出现大量有毒氧化物气体、或者是产生强腐蚀性,这样化学实验安全性就得到了有效提高。还有就是合成硝基苯甲酸乙酯时,一般使用浓硫酸做催化剂进行合成,这种催化剂价格低廉、活性高,但是其反应比较复杂、产生的副产物也较多,浓硫酸具有腐蚀性,会腐蚀设备、污染环境[2]。因此可以使用价格低廉、容易得到的苯磺酸作为催化剂进行化学合成,能够有效地克服这些缺点与不足,并具有较高的产率。

2.2改进实验装置,设计合理关联实验

有机化学实验中占比较大的内容是制备有机物实验,而且多数有机物都是有毒物质,传统常规实验操作方法在通风橱中实施,这减少了对实验室的环境污染,但是产生的有毒化学物质还会排放到空气中。因此可以改进实验装置,例如制备乙酸乙酯实验过程中,将一个干燥管与反应装置相连接,并在碳酸钠溶液中插入细口这样就能防止倒吸,也能防止乙酸、乙醇等气体进入空气中,并且减少了一半以上的反应物用量,达到了较好的减少污染的目的。教师进行化学有机实验教学时,应研究并理顺各个实验间的关系,对实验次序进行合理安排,设计实施相关实验,将一个实验产物作为另一个实验原料,构成链接关系,从而互相循环利用辅助剂、产物及剩余物等等。例如实施苯甲酸合成实验时,可以将反应合成的苯甲酸粗品作为“重结晶”的实验材料,之后得到的苯甲酸纯品又能够作为“熔点测定”的实验材料,这样不仅节省了实验时间及原料,也能通过实验测定学生化学实验生成的产品是否合格。

2.3借助多媒体技术,模拟化学仿真实验

以往实施的化学有机实验常常要使用消耗大量的药品及水资源,尤其是那些要使用昂贵试剂、容易发生爆炸的实验,那些必须使用有毒有害试剂、化学反应后会在实验室中排放较多有毒气体的实验也都会消耗许多药品及大量水资源,因此这样看来有机化学实验的绿色化有一定限度,课本教材中的一些经典实验并不符合绿色化条件,对此教师应积极利用现代化多媒体技术作为实验教学的辅助手段,借助多媒体技术对化学仿真实验进行模拟,将各种化学实验模拟出来,这种技术下的实验现象也呈现地非常明显,操作起来方便快捷,基本上没有污染。教师应使用多媒体技术仿真有机化学实验原理、装置、流程等等,通过文字、声音及图像等方式生动形象地展示给学生,让其身临其境好像真地置身于实际化学实验操作中,并在一旁适当地进行讲解、引导,帮助学生体会总结出较准确的实验结果,促进化学有机实验的绿色化。

3结语

绿色化学理念符合现代社会发展趋势,是可持续发展观的重要内容,当代化工专业学生应树立起这种理念,并积极将其应用至实际生活、学习中。绿色化学理念对保护生态环境、节约能源资源意义重大,教师在有机化学实验教学中,让学生明确绿色化学理念的重要性,并积极探索有机化学实验的绿色化模式,培养学生的绿色化学理念、逐步树立起环保意识,为环保工作作出贡献。

作者:马光路 单位:内蒙古化工职业学院

参考文献:

第5篇:化学中绿色的物质范文

[关键词]初中化学 绿色 教学 环保

1 绿色化学的含义

化学对人类作出了巨大的贡献。人类生活的各个方面,从衣、食、住、行的生活必需品到汽车、电视、洗衣机等家用品,无不与化学有关。可以说化学改变了人类的生活方式,提高了人类的健康与生活水平。但化学的这些巨大贡献却同时伴随着一定的代价,那就是制造、使用与处理这些合成物质对人类健康及生活环境造成的负面影响。绿色化学的口号最早是由美国提出的。绿色化学即是用现代化学和化工生产的技术去减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有毒的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用,不产生有毒有害的产物、副产物和废物。绿色化学与传统化学最根本的区别就在于绿色化学是对环境不产生污染的化学,发展不产生污染的新化学反应和化学产品,从源头上消除污染,使化学产品既能为人类服务又不污染环境,有利于社会的可持续发展。它是化学发展的新阶段,是促使人类与环境协调发展的更高层次的化学。

2 教师要树立绿色化学实验意识,并在教学活动中实践

初中生的年龄尚小,自主学习和规范的能力有限,因此需要老师进行引导,尤其是在绿色理念背景下进行化学实验,这是一个比较新颖的话题,学生有一定的陌生感,也缺乏理论的指导,因此必须依靠老师的力量让他们明确绿色化学实验理念的精髓,并在实验中进行运用。作为学生们的领路人,化学教师首先要树立绿色实验意识,然后明白具体的实验操作方法,指导学生进行绿色化学实验。多数化学实验会消耗大量的药品,产生各种有毒有害的气体、液体或固体,对外界环境产生污染,处理不当会损害学生的健康。

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。尽量采用封闭措施,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 引入习题内容渗透绿色化学理念

在初中化学教学的过程中,有很多的化学练习题,教师可以通过利用引用化学习题的方式,渗透绿色化学理念,使学生在长时间的练习过程中,形成良好的绿色化学理念。例如教师可以通过为学生布置“在我们生活中,烧烤、油炸食品通常被称之为‘垃圾食品’,这种食品在生产的过程中会对我们的生活带来哪些的不利因素?在油炸的过程中会产生哪种化学物质?”等问题,指导学生对问题的分析和研究。

5 重视培养实验活动中的绿色化学意识

化学作为一门实验学科,化学实验在教学中占有重要的不可替代的作用。要实现绿色化学真正的深入人心就必须重视其在实验活动中的渗透。

在实验活动中加强绿色化学意识就要注重实验细节的改进。以往的教学中,因为课时条件的限制,或者是教师不在意,有些有害的实验气体会被学生们随意排放。那么在绿色化学的教学模式下,就要求教师注意这些细节。教师可以在实验过程中告诫学生,实验气体要尽量排放入玻璃瓶中,并把这个细节广泛运用到每一个实验中去。

6 扩大实验影响面,深化绿色化意识

第6篇:化学中绿色的物质范文

有机化学实验中最重要的部分就是有机合成实验,它在有机合成相关理论的基础上,通过实验教学,训练学生的实验操作技能,并掌握有机化合物合成的步骤和技巧,强化理论知识.然而,在有机合成实验中存在着诸多问题:常规型实验需要大量溶剂导致开支大;合成产物量多给环保带来负担;实验内容不成体系导致制备产物种类多,不便处理;实验设备传统老化,使得合成时间长,不利于培养学生对实验的熟练程度.绿色化学遵循“减量化”、“循环使用”、“回收再利用”、“再生重复使用”、“拒绝危险化学品”的5R原则,以“原子经济性”为核心内容,是改变有机合成实验教学现状的不二理念选择.因此,如何更有效地减少有机化学实验过程中对实验环境所产生的污染,培养学生的绿色化意识是有机化学实验教学改革的重点,实现有机化学实验绿色化教学、培养“绿色化学”人才势在必行.

一、实验规模绿色化

常规的有机合成实验量是经过长期实践确定的工业化生产最基础的实验量,但是过多的实验药品量在加大教学经费的同时,也加重了对环境的污染.高中化学中有机合成实验教学主要是为了验证某一个理论或事实,培养学生的观察、思考和动手能力,因此,采用微量型的有机合成实验是符合绿色化学思想的.微量化学实验缩小了实验的规模,它使用的实验仪器一般都偏小,如5 mL的圆底烧瓶、微型装置、微型仪器,实验试剂用量范围控制在100~200 mg,这种缩小实验仪器、减少实验试剂的做法不仅节约了实验时间,还减少了污染程度.例如,在合成对硝基苯甲酸时,常规实验中把6.8 g的硝基苯甲放入250 mL的三口烧瓶中进行氧化反应,合成物为4~7 g,如果采用微量合成,把硝基苯甲的用量减少到2 g,再将其放入100 mL的三口烧瓶中氧化反应得出反应物为1~2 g,是不妨碍实验结果的.

二、合成方法绿色化

现代有机合成正朝着高选择性、原子经济性和环境保护型三大趋势发展,,重点在于开发绿色合成路线及新的合成工艺,寻找高选择性、高效的催化剂,简化反应步骤,开发和应用环境友好介质.合成方法对于实现现代有机合成来说非常重要,在教学过程中教师在选择合成方法时要注重体现绿色化学的理念.例如,在制备乙酸乙酯时,为了防止浓硫酸造成不必要的实验事故,减少空气污染,我们可以选择固体路易斯酸来取代它.现在的有机合成实验中几乎都会装一个回流的装置,这种做法虽然会降低合成物的产量,但是它会恰到好处的吸收合成反应中产生的一些有害物质,是值得提倡的行为.

三、合成原料绿色化

目前的有机合成实验中用到的原料大多都是从石油中提炼的有毒化工原料,例如,有机合成时常常用到的甲酸会灼伤人体,刺激皮肤和粘膜;甲醇遇见明火容易引起爆炸,吸至体内易氧化成甲酸不利于人体健康;乙酸具有中等程度的腐蚀性和毒性;乙醇无色透明,杀菌效果强,容易误食.合成原料一般包含三方面,即溶剂、催化剂和原料.首先,我们要选择绿色的溶剂,虽然在有机合成实验中都不会选择水作为反应介质,其实水溶剂不仅有特殊的疏水效应,能够有效地进行重要的有机转化,而且它是低价、无毒无害的存在.有些化学家发现在水相加成反应中,选取水溶剂的反应比在有机溶剂中的反应产量高.其次,绿色催化剂的作用也不可忽视.缩酮目前的合成大都采用HCl催化,若用SnCl4/NaHSO4催化,则可以减少酸催化剂带来的污染,并且还提高了产率.最后,选择绿色的合成原料,阻止污染源,防止污染的发生.如果实验定的原料含有毒性、易挥发性,教师应当想法设法用绿色原料进行替换,如果替换不了,就减少用量并警示学生.

四、合成路线绿色化

高中化学有机合成实验内容基本都是相对独立的,为了覆盖所有有机合成实验的操作内容,实验过程往往造成资源浪费.把看似独立的实验内容组合起来设计出全新的实验步骤,一方面促使学生认真对待实验的每一步,细心操作,把有机合成知识融会贯通,另一方面减少了合成原料的使用,综合利用了实验产物,体现了绿色化学的原则.例如,我们可以用环己醇做原料设计一次组合式有机化学实验方案,首先用催化剂FeCl3・6H2O催化环己醇脱水制备环己烯,再把合成物环己烯作为原料经过H2O的氧化和Na2WO4/H3PO4的催化制备出己二酸,这样的做法深刻体现了绿色化学的思想,节约了成本,减轻环境污染,为学生树立绿色化学的观念做了一个良好的示范作用.

五、处理“三废”绿色化

第7篇:化学中绿色的物质范文

关键词:化学;实验;教学

如何利用实验培养学生的科学素养,如何提高化学实验的教学效率,一直是我们化学教育工作十分关注的问题。在传统的教学中为了应付各种考试,很多老师忽视了化学实验的教学,偶尔做些实验,也只是为了调节一下学生的心情,学生也把做化学实验当做玩的一种手段。随着新课程教学改革的深入,化学实验在教学中的作用被凸显出来,尤其在发展学生的能力方面,实验所起的作用是关键的。但在实际教学中我们常常发现,尽管一些老师重视了实验,课堂教学的气氛也变得活跃了,但教学效果却并不满意。那么,如何提高初中化学实验教学的质效呢?笔者结合多年的教学实际,在此谈点个人的体会。

一、改进装置,增加实验的教学效果

化学教学中有许多演示实验,只是培养学生观察能力,理解化学知识、原理所必须的教学手段,很多老师常常一成不变的照着教材给学生做,这样做虽然不能遭受非议,但教学效果却并不高。比如,电解水这个实验,用教材上的装置来演示实验,反应的速度十分缓慢,有时候一堂课的时间都难以完成,学生枯燥的看着这样缓慢的实验,心急如焚!造成电解水实验反应过慢的原因主要是,电极与水的接触面太少,水分解的量少。假如,我们改进实验装置,将普通的导线,换为较粗的铜线,并在两个铜导线上绑上碳棒,就能增加电极与水的接触面,从而水电解的速度大大增加,这样能大大缩短演示实验的时间,从而更好的利用有限的课堂教学时间,提高教学的效率。但在实际的操作中发现,电解速度快,产生的气泡却没有增大,这就影响了实验的可视化程度,那么,如何使电解产生的气泡变大呢?可以在水中加些NaOH或H2SO4溶液,使它们的水溶液的浓度在10%左右,因为10%左右的电解水溶液,在电解的时候能产生最大的气泡,学生很容易观察到,否则,学生只能看到一股很细的气流,可视化程度很低,影响教学效果。

二、适当补充些化学实验

对于重点知识,即使教材上没有安排实验,我们也可以补充一些,这样能增加学生的感性认识,也可以使我们的化学课堂变得更加生动。比如,补充做一个碳与氧化铜发生化学反应的实验,从而说明碳与一氧化碳一样具有还原性。又如,在学习NaOH性质的时候,我们可以补充做一个它与二氧化反应的实验:将少量的NaOH溶液置于充满CO2的烧瓶里,然后将带有小气球的橡皮塞迅速塞紧烧瓶,过一会儿,学生会看到小气球会变大,然后组织学生分析其原因(烧瓶中的CO2与NaOH反应,气压减低,小气球膨胀)。这不仅增加了学习的趣味性,还锻炼了学生的思维,使他们的分析、解决实际问题的能力得到提高。事实上,化学是以实验为主的学科,在新课程理念下的教学,无论我们怎么重视实验,都是不为过分的。

三、开展探究性实验教学活动

新课程教学的主旨是为了不断提高学生解决实际问题的能力,要重视对学生创新能力的培养,新课程大力提倡开展探究性学习活动,尤其要重视探究性实验。探究性实验能有效的培养学生的创新思维能力,为学生适应未来社会的发展打下坚实的基础。那么,在初中化学教学中,如何组织学生有效的开展探究性实验活动,使学生收到良好的学习效果呢?

首先要创设教学情境,诱导学生提出问题。比如,我们每个人都吃过皮蛋,诱导学生发问:包裹在皮蛋外面的原料的主要成分是什么呢?其次是引导学生进行猜测。学生可以进行各种猜想,但凭肉眼观察是很难猜想其主要成分的。老师可以组织学生进行资料查询,也可以上网查询。经过查询发现:包括生石灰、纯碱、草木灰、食盐等物质。再次是确定验证的实验方案:1、向烧杯里加入研碎的外包裹物,再加入适当的水,经过搅拌、静止后,可以观察烧杯底部的白色固体,这种固体可能是___2、为了分析上述烧杯内的溶液中可能含有的物质,需要学生做进一步的探究,老师组织学生进行讨论,确定探究的实验方案,形成初步的、统一的意见后,可以分组做实验。验证包裹物中是否有纯碱或碳酸钾,可以加稀盐酸,看看有没有气体产生;验证包裹物里是否含有NaOH等物质的时候,应重新取样,可以先加过量的氯化钙溶液,再加酚酞溶液,看看溶液是否变红色。

从上面看出,开展探究性实验活动,不仅能将学生学到的知识运用起来,巩固了所学的内容,最重要的是培养了学生的思维能力,提高了分析问题、解决实际问题的能力。有些探究性实验,需要学生开动脑筋,创造性的解决所面临的问题,这就培养了学生的创新能力。事实上,开展探究性实验教学的意义远不至这些,在传统的教学中老师只重视对学生进行知识与技能的灌输,学生从学校走向工作岗位后,没有再学习的能力,无法适应科技迅速发展的社会需要,因为现在社会的知识更新速度很快,教学质量再好的学校都不可能让学生学全适合未来社会发展所需要的所有知识,只有让学生学会学习,学会求知,让他们具备在任何岗位上都能完成再学习的能力,才能使我们的学生真正的适合未来社会发展的需要,而开展探究性学习活动,就能培养学生具备终身学习的能力。

第8篇:化学中绿色的物质范文

关键词: 高中化学教学 绿色实验 环保理念

随着自然环境和人类生存环境的不断恶化,越来越多的人开始关注环境保护问题。在学校教育中,促使学生树立环保理念成为了各学科新的目标。化学作为一门基础性的自然学科,自诞生以来,就给人类带来了诸多益处,然而,与益处相伴随的是,化学学科的发展也带来了很多环境问题。对于化学学科来说,如何更加环保化成了一个非常重要的课题。在化学教学中,实验教学是非常重要的一部分,虽然学校实验产生的污染量较小,但是成千上万的学校所产生的实验污染就不容小觑了。因此,我们要想推动化学学科的环保化发展,就要重视开展绿色的学校化学实验,努力减少实验教学中的污染,这样不仅可以减少化学实验对环境造成的危害,还可以在绿色实验的推广过程中逐渐培养学生的环保意识。与传统的实验理念相比,绿色实验的理想目标是不使用有毒物质,不产生任何废弃物。然而,在化学实验中,完全无污染是不可能实现的,我们只能在化学实验中从各个方面努力朝着这个理想的方向靠近,尽量不使用有毒的物质,不产生或者尽量少产生实验废弃物。那么,要想在化学实验中尽量减少实验污染,培养学生的绿色环保理念,我们可以从哪些方面着手呢?

一、实验设计绿色化

要想开展绿色化的实验,从实验设计环节开始就要贯彻绿色理念。在设计实验的过程中,我们要积极地查阅资料,充分考虑实验过程中药品的用量问题,有害物质的排放与处理问题,选择污染程度最小的具有可操作性的实验方案。对于一些污染较为严重的实验,我们在设计实验的过程中注意对实验方案进行一定的改进,达到减少污染的目的。对于一些具有一定相关性的实验。我们也可以化零为整,把几个小实验组合在一起变成一个实验,例如,氯气的制备实验、卤素间的置换反应实验、二氧化硫的制备实验、硫化氢的制备实验,考虑到这几个实验之间的相互关系,我们就可以采取把这些实验组合在一起的方式进行实验。这样,几次污染就变成了一次污染,并且在几个实验的相互利用中,污染量也大大减少了。由此可见,在实验开始前,多动动脑筋,做好实验设计工作,可以为接下来绿色实验的开展做好充分的准备。

二、实验过程绿色化

实验操作过程是整个实验的核心部分。在实验前的设计环节,通过绿色理念的灌入,设计出相对环保的实验,然而,如果我们在操作过程中不注意环保问题,就会使得前面的设计工作前功尽弃。因此,到了实验操作环节,我们所要做的就是贯彻设计好绿色实验方案,使得化学实验过程能够真正地体现绿色化。为了保证实验操作过程的绿色化,我们可以从以下几个环节入手:首先,试剂药品的取用要做到适量。在能够保证实验效果的前提下,尽量减少试剂药品的取用量。如果取用的试剂药品过量,在实验过程中用不完,则不仅会造成试剂药品的浪费,还会增加余下试剂药品的处理成本,增加污染的可能性。例如,在实验操作中,我们可以把试纸分割成小片来使用,在取用药品的时候,用小滴管逐滴增加,一旦达到实验要求则立即停止。这样,在实验操作的第一环做到精简节约,可以为接下来绿色化实验的开展起一个好的开头;其次,在选择实验仪器的时候,要尽量选择一些简单轻便的仪器,这样既可以降低实验成本,又可以在一定程度上简化不必要的步骤,减少实验污染。如果有可能,还可以选择一些废品进行废物利用,如矿泉水瓶、气球等就是在化学实验中经常出现的“平民工具”;再次,对于一些会产生有毒气体的实验,要装置气体吸收工具,例如,我们可以采取袋封法,用塑料袋或者气球等工具把有害气体收集起来,再对其进行无害化的处理,对于一些实验气体也可以采取火封法,利用燃烧,使得有害气体变得无害化。这样经过处理的有害气体就不会污染空气,影响到学生的安全;最后,待实验结束以后,要对实验废弃物进行处理,把实验废弃物倒入指定的容器内,切记不能随意地倒入垃圾桶和下水道。对于一些可以重复利用的药品或者一些可以再利用的实验废弃物,要在实验结束后保存好,以备下次实验用。

三、适当开展多媒体实验

随着计算机技术的普及,以计算机为核心的多媒体工具开展越来越广泛地运用于教学活动中。在化学教学中,利用多媒体工具进行一些模拟性的实验是如今一种新型的实验教学方式。与传统的化学实验相比,利用多媒体开展模拟实验一个最大的优势就是实验的绿色化。在模拟实验中,既不会用到实验药品、试剂,又不会产生实验废弃物,教师只需要从网络上下载一些视频,然后把它们与Flas结合起来,给学生模拟出整个实验过程,这样就能让学生清楚地观察到实验现象、总结相关规律、了解操作方式和操作过程。可以说,模拟实验是一种完全无污染的实验方式。因此,推进化学实验的绿色化,教师一定要懂得适当地开展多媒体实验。还有一点需要注意,那就是模拟实验一定要适度,一般只是对于一些缺乏实验条件或者污染较为严重的实验比较适用。例如,探究氯气的漂白作用的实验、电解饱和食盐水的实验等,这些实验不但容易产生污染,而且在操作的过程中还带有较大的危险性。而除此以外的一些常规性的实验,教师还是要尽量采取真正的实验方式。

在化学实验中,树立绿色实验理念,不仅是化学科学发展的重要趋势,而且是化学学科素质化发展的必然要求。作为高中化学教师,我们在开展化学实验教学的过程中,一定要从思想到实践,多途径地培养学生的环保意识、环保能力,使得化学实验能够真正地实现绿色化、环保化。

参考文献:

[1]郭莉莉.高中化学实验绿色化的探究[J].大庆社会科学,2009(06).

第9篇:化学中绿色的物质范文

关键词 绿色化学教育 精细化工工艺学 教学实践

绿色化学又称环境友好化学,是一门从源头上阻止污染的化学,核心是“原子经济性”和“5R”(Reduciton、Reuse、Recycling、Regeneration、Rejection)原则[1],其与转变经济发展方式,建立环境友好与资源节约型社会,实现人类社会的可持续发展紧密相连。

“精细化工工艺学”是应用化学类专业的一门专业课,主要介绍精细化工产品的生产原理、工艺、设备等内容,使学生对精细化学品的生产工艺有较系统的了解和掌握[2]。精细化学品与人们的生活息息相关,其传统工艺往往具有三高(高能耗、高污染、高排放)的特点,这与绿色化学背道而驰。为此,笔者将绿色化学教育渗透于“精细化工工艺学”教学,取得了良好的教学效果。

1 进行绿色化学教育渗透的意义

人类所共同面对的环境问题决定了开展绿色化学教育的必要性和紧迫性。绿色化学教育既是素质教育的重要内容,也是培养学生社会责任感的需要,更是培养创新能力的需要。

立足于专业课的绿色化学教育,有利于绿色化学知识和专业知识的有机融合,有利于培养学生的环保意识及科学人文素养,有利于培养学生的创新能力,更有利于培养未来“工程师”们的绿色化学能力,为从长远和根本上防止污染、实现人类与环境的和谐发展奠定坚实的基础。因此,21世纪绿色化学教育必将迎来新的机遇与挑战,在专业教学中渗透绿色化学内容,加强学生的绿色化学意识,具有极其深刻的意义[3]。

2 进行绿色化学教育渗透的措施

2.1 培养学生的绿色化学意识

教师必须适时灌输绿色化学思想,教导学生依据“5R”原则选择绿色的工艺路线,在无法避免使用或产生有毒有害物质时,必须采取有效的保护和消害处理措施。同时引导学生观察和认识生活、生产中的绿色化学现象,巩固和加深绿色化学知识,如:观察并理解在日常生活中使用带有“无氯氟烃”标志的冰箱、空调产品有利于防止对臭氧层的破坏;使用无磷洗衣粉可以减轻水体富营养化等。

教师必须结合教学实际,采取积极有效的方法和途径,切实提高学生的绿色化学意识,使学生在潜移默化中受到良好的绿色化学教育,使绿色化学教育在学生思想中达到由“要求”变成“需求”的境界。

2.2 以实验“绿色化”促进绿色化学教育渗透

在“精细化工工艺学”和“精细化工实验”教学内容“理实一体化”的基础上,将理论课中的典型案例和实验项目对应起来,并引入绿色化学方法来设计实验教学。在改装后的微波炉中进行了“食品添加剂苯甲酸合成”实验教学[4],具体步骤是:(1)在圆底烧瓶中投入1 g无水碳酸钠、0.015 mol高锰酸钾、0.01 mol氯化苄、0.2 g四丁基溴化铵及50 mL水放入微波炉,接好微波截止管和冷凝管,设置微波功率为750 W,反应时间15 min,启动微波炉。(2)反应完毕,冷至室温,滤出二氧化锰回收。(3)滤液用6 mol/L盐酸中和,可析出苯甲酸。(4)加热赶出二氧化碳,冷却,抽滤,干燥,得苯甲酸晶体,产率85%~87%。整个实验试剂用量少,副产物回收,不污染环境,避免了常规合成用亚硫酸钠或草酸溶解副产物二氧化锰的操作工序,实现了工艺绿色化。

将绿色化学理念引入到精细化工实验教学中,通过采用微波技术、微型实验等手段,让学生在实践中亲身体验绿色化学,促进了绿色化学教育在“精细化工工艺学”教学中的渗透。

2.3 以绿色化学案例进行绿色化学教育渗透

案例教学法具有生动具体,直观易学的优点,能充分调动学生的学习积极性和主动性,达成良好的教学效果[5]。由于精细化工产品数量众多,笔者对每一大类精细化学品都精选出3~5个典型案例(如:表面活性剂十二烷基苯磺酸钠合成、非离子表面活性剂OP-10的合成、增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的合成、食品添加剂乳酸的合成、食品添加剂苯甲酸的合成、聚醋酸乙烯乳液的制备及应用等)进行教学,然后根据绿色化学“5R”原则,分别从原料、催化剂、反应、溶剂、产品、绿色化等不同角度对案例进行绿色化学设计,以培养学生绿色化学能力。

2.3.1 以“原料绿色化”案例进行渗透

绿色化学致力于采用无毒、无害原料――碳酸二甲酯(DMC)、双光气、三光气等替代传统的对环境有害的物质如氢氰酸、光气、苯、氯氟烃、硫酸来生产精细化学品。例1:在第4章“合成材料助剂”中,介绍了可广泛应用于聚酯等工程塑料阻燃剂溴代聚碳酸酯[6](BPC)采用非光气物质碳酸双(三氯甲酯)代替剧毒光气,实现了安全环保的绿色工艺技术。例2:在第7章“涂料”中,分析了涂料主要成膜物质之一的聚氨酯的主要原料氰酸酯单体HDI的合成工艺[7],传统工艺采用剧毒光气(COCl2)严重污染和危害环境,现以绿色原料DMC代替光气来合成。原料绿色化,可从源头上控制和减少污染,也是实现绿色化学的一个重要方面。

2.3.2 以“催化剂绿色化”案例进行渗透

催化剂是许多化学反应中必不可少的,而传统精细化学品合成中催化剂主要是一些酸碱或重金属做催化剂,排放到环境中会造成严重的环境污染。近年来,国内外都在大力开发高效、环境友好催化剂,如:分子筛、固体超强酸等。

例3:在第3章“表面活性剂”中,对表面活性剂十二烷基苯磺酸钠[2]合成案例进行了分析,其首先采用绿色催化剂分子筛合成十二烷基苯,同采用HF催化合成工艺相比较,易于自然分解和高洗涤特性的十二烷基苯异构体分别提高了37%、5%。例4:第4章“合成材料助剂”的通用增塑剂邻苯二甲酸辛酯(DOP)合成时,用固体超强酸绿色催化,通过催化剂循环使用和省略了H2SO4中和工序,减少了三废排放,提高了产品收率和品质。

2.3.3 以“化学反应绿色化”案例进行渗透

绿色化学注重最大限度地利用原料,最大限度地减少副产物,减少废物的排放,或使此反应的副产物成为彼反应的原料。从原子的角度讲,尽可能使原料中的原子百分之百参与目标产物的形成,从而达到提高原子经济性。例5:在第3章“表面活性剂”中“非离子表面活性剂OP-10的合成”的案例中,剖析了涉及的主要原料环氧乙烷的绿色化学反应:

(1)传统工艺:

原子利用率为:[44/(28+71+74)]×100%=25%

(2)绿色化学工艺:

原子利用率为:[88/(56+32)]×100%=100%

和工艺(1)相比,工艺(2)原子经济性大大提高,是典型的绿色化学工艺。

2.3.4 以“溶剂绿色化”案例进行渗透

精细化工产品生产所出现的污染,不仅来源于原料和产品,往往还会源自于溶剂。大部分精细合成工艺均需要有机溶剂,传统有机溶剂如苯、甲苯、甲醛等都存在有毒、易挥发、易燃烧等诸多不足,不符合绿色化学要求,因此在教学过程中有必要对绿色溶剂(如水、超临界流体、离子液体等)加以介绍。例6:在第7章“涂料”中,介绍了在涂料的制备过程中,往往要用到大量的甲苯、二甲苯等对环境有害的溶剂,引导学生在满足工艺的条件下用绿色溶剂――水取代有毒有机溶剂。例7:在第8章“香料”中,介绍了CO2在超临界状态下具有常规液体的溶解度,高的传质速度,大的可压缩性,且无毒、不可燃、廉价的诸多优点,从而可取代萃取法提取天然植物香料中的有毒、有害溶剂。此外,CO2还可以用来代替氟氯烃作苯乙烯泡沫塑料发泡剂,实现绿色化学生产。

2.3.5 以“产品绿色化”案例进行渗透

产品绿色化就会减少甚至杜绝对环境造成损害,实现绿色化学。例8:在第3章“食品添加剂”中,对“食品添加剂乳酸的合成”案例进行了绿色化学设计,介绍了绿色产品――聚乳酸,乳酸可由再生生物质资源通过发酵的方法得到,聚合后成为聚乳酸。聚乳酸因其优良的物理化学性能、生物相容性、生物可降解性、对环境及人体无毒害作用,可代替带来“白色污染”问题的聚苯乙烯材料,是可再生并循环利用的绿色塑料[8]。

例9:在第7章“涂料”教学时,绿色化设计了“聚醋酸乙烯乳液的制备与应用”案例,向乳液树脂添加中空陶瓷珠子后得到的乳胶涂料是良好的节能涂料[9],具有高反射比、高辐射率、低导热系数、低蓄热系数、保温隔热等优异性能,是绿色精细化工产品。

3 结束语

总之,教师要依据绿色化学5R原则,从原料、催化剂、反应、溶剂、产品的绿色化等角度出发充分挖掘和加工教材内容,并始终坚持把绿色化学教育渗透于专业课程教学之中,从而让学生认同绿色化学,从事绿色化学工作与研究的能力得到培养,成为未来“绿色化学”的坚决践行者。

参考文献

[1] 徐常龙,曹小华,刘新强等.实验技术与管理,2009,26(11):137-139

[2] 宋启煌.精细化工工艺学.北京:化学工业出版社,2004

[3] 乐传俊,顾黎萍.化学教育,2009,30(3):11-12

[4] 白林,张力,陈明凯.化学世界,2001,42(9):470-471

[5] 黄俊娴.化学教育,2010,31(8):47-48

[6] 樊真.塑料助剂,2007,(4):17-20

[7] 吴魏,翟涛,田恒水.广东化工,2009,36(8):36