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关键词:石油企业;会计核算;油气成本
中图分类号:F275 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)024-000-01
引言
石油企业是以开发和加工石油、天然气等矿产为主的企业,相比于其它类型的企业,石油企业具有自己的特点,石油企业也需要依据企业特点进行制定会计核算方法。但是现行会计核算方法未突出石油企业的特点,导致会计核算结果无法真实反映石油企业的成本信息。而成本信息与企业利润和经济效益密切相关,对企业未来发展战略造成严重的不利影响。
一、油气核算未体现收入与成本配比原则
收入与成本配比原则是指收入预期相对应的成本相互配合的原则,要求在同一个会计期间内对收入及其成本进行核算。在石油企业会计核算方面,收入与成本配比计量表现为计算油气资产折旧、折耗及摊销。
1.油气资产核算问题
根据划分标准不同的,石油企业的油气资产内容也不同。油气资产来源于地质勘探支出―――探井及勘探型参数井”中获得工业油流投入生产的探井和由“油气开发支出―――油气产能建设”中形成的油气水井、地面设施及抽油机两个部分[1]。当前油气资产计算主要根据有效井段的实际成本计价,而国外石油企业认为油气资产与年限无关,而采用以油气资产以区块为单位的石油会计准则,按年初剩余经济可采存储量和当期油气产量比提取折耗[2]。依据国外油气资产计算方法,油气企业需要将废弃油气资产形成的费用纳入核算范围,并按油气资产折耗的5%计算“弃置资产”,用于处理弃置油气区以及安置被解雇的员工。从国内外计算油气资产的方式可以看出,国内外核算方法在提取折耗成本不同,对油气生产成本的影响也不同。当前,国内石油企业将年限平均方式提取折耗的方式也不符合油气生产自然递减的规律,与收入与成本配比原则不符。
2.固定资产核算问题
我国石油企业依据财政部颁发的《具体会计准则》划分固定资产,一是使用年限超过1年,单位价值超过2000元的各类设备器具。二是单位价值在2000元以上、使用期限超过2年的非生产经营设备。根据固定资产划分原则,除采油厂、集输大队形成的油气资产,其他资产均归为固定资产。在固定资产核算方面,石油企业也采用年限平均法计算折旧,该计算方法缺点在于后期折旧费用远远高于早期折旧费用。在不同开发阶段,开采成本也不同。开发初期至中期,成本逐渐提高。油气资源属于有限资源,随着油气产量减少,单位产品负担的固定资产使用不均。如果采用加速折旧核算方式,可将固定资产在使用年限内合理分摊成本,成本核算方法更符合收入和成本配比原则。从企业利润角度看,在使用年限内,固定资产扣减的旧额固定不变,但货币价值逐渐降低,早期扣减额的价值更大。因此,在申报纳税所得时,企业可在允许范围内选择少交税、推迟交税的折旧核算方式。以一台使用年限为14年、价值5000万的采油设备折旧额计算为例,依据年限平均法,采油设备每年平均折旧为357.15万元,而按照双倍余额加速折旧法计算,第一至第十年,采油设备的折旧额分别为714.29万元、612.24万元、524.78万元、449.81万元、385.55万元、330.48万元、283.26万元、242.80万元、248.58万元、213.06万元。当前我国采油设备使用年限均已超过10年,如果10年进行计算,第十年的的折旧额比年限平均核算法少144.08万元,这表明第十年企业少计利润144.08万元,其它年份对成本也有很大的影响。
二、油田维护成本核算问题
我国油田维护费制度已经实施54年,财政部根据油气田生产特点,在采油成本项目中单列成本项目,并规定有10项使用范围,以实现合理开采油气田、减缓油气生产速度、提高最终采油率的目的。油田维护费的提出要求石油企业必须追加投资,放缓油气递减速度,为油田稳产、增产提供了重要保证。如果追加投资达到油气增产效果,增加的投资与油气增产量符合收入和成本配比原则,会计核算时则给予资本化,并按照增加的产量平摊。如果追加的投资未达到油气增产的目低,会计核算则将追加投资泪如预期产量的生产成本中。
当前油田维护成本占油气生产总成本的52%,无论维护费用是否产生增产、稳产效果,都将油气维护费用作为收益性指出,计入当期费用。该核算方式造成应该采用固定资产摊销或提取折旧的费用使用一次性计入成本[3]。例如为生产提供安全保障的防洪提、防风沙林等维护工程,维护工程保护时间远远超过一个会计年度,甚至贯穿于油田整个生存期。而扩边井、补充井、注气井等弥补油气产量不断减少的维护工程,既与以前油气开采有关,又对以后油气开采带来效益。而将以上建设维护工程的成本和费用一次性计入成本,必然影响石油企业会计核算,导致成本虚增,影响会计成本信息质量。
针对以上问题,石油企业进行会计核算时应根据具体维护活动的基本目的严格划分稳产支出和增产支出,将稳产支出和增产支出分别费用化和资本化,而非严格区分稳产指出和增产支出,依据金额大小、服务对象、收益年限的差异,将其纳入尤其成本计算范围,或者将其作为固定资产核算范围,列为长期待摊费用。例如维护活动形成的资产,在相关油气井开采完成后,如资产能够一定使用,可将其作为固定资产进行核算,或者将其作为长期待摊费用[4]。
三、结语
总而言之,汽油企业会计核算方法需要以石油企业的特点为基础,结合现行会计准则,借鉴国外石油企业会计核算的优秀经验,遵循收入与成本配比原则,科学核算成本与收入之间的关系,减少会计核算信息失真问题,才能让会计核算信息更好的服务于企业可持续发展。
参考文献:
[1]徐旦丹.环境会计在石油企业的应用[J].浙江海洋学院学报(人文科学版),2011,01:66-69+88.
[2]耿纪红.新会计准则对石油企业成本核算的影响[J].胜利油田党校学报,2011,03:59-60.
[3]李峰.浅谈会计核算在石油企业管理中的作用[J].财经界(学术版),2013,03:118-119.
关键词:绿色有机合成 技术研究 化学
绿色有机化学的初衷是想从源头上成功抵挡住污染。使人类在生活中,不使用、不生产有害物质,并且在后期也不用再处理产生的废物。真正做到从原料到产品的每一个步骤,每一种物质都是安全无害的。
一、绿色有机过程中的溶剂绿色化
1.超临界流体,这类流体的密度实际上是与液体相似的,但更确切的来说,这是一种拥有传质速率快,本身具备的一些物理性质又对温度等因素带来的影响极为敏感,且粘度和扩散速度又与气体相似的,温度和压力都在临界点以上的这样一种流体。这种流体在有机化学的应用方面能够很好的控制反应过程中活性,调控选择性,成功实现反应与分离能够具有一体化的模式。
2.超临界水作为超临界流体中的代表被广泛应用在反应中,因为超临界水本身具有对一些气体或是有机物的溶解能力,这是一般物质无可取代的。除此之外,超临界水同样具有通过改变一些物理性质来影响反应速率,提高选择性。例如可以通过改变密度、粘度和介电常数,以及调控温度和压力。绿色有机化学中,关于超临界水的反应有水解反应、氧化反应和重排反应。应用到现实中的有旧塑料的油化再降解。
3.离子液体,离子液体主要具有在热的条件下仍然保持较高的稳定性,且不易挥发,通过调节组成它的阴离子和阳离子可以达到调控溶解性的效果,其次,其酸度也可以通过调节成为强酸的特点。而在概念上,离子液体被定义为由阴阳离子构成的,在接近室温的环境中可以保持液态的液体。许多重要的有机化合反应都用到了离子液体这一介质。例如酯化反应、聚合反应、氧化还原反应和烷基化反应。将离子溶液作为反应中的介质,有利于加速反应的速率,使反应始终保持在一个温和的环境中。
4.水溶剂,水溶剂顾名思义就是将水作为有机反应中的溶剂。因为其本身具有的疏水效应对有机转化的整个过程是十分有利的。例如在经醛缩合反应、Michael加成反应、Diels-Alder反应和Mannish反应中,水溶剂就可以提高反应的速度和整体的选择性。另一方面,水本身作为一种安全无害且环保的物质,逐渐的成为绿色有机化学研究中的热点。水在化学反应的过程中,不仅作为一种溶液参与其中,它也会影响反应的进程。经过长期的研究和探索,我们发现水在某些极强的多元反应中具有加速反应的效果,并且具有易于分离的特点。
5.氯两相体系,这种体系是由两种溶剂构成的,它们分别是普通有机溶剂和全氟溶剂。通常的情况下,如果温度较低,全氟溶剂与其他的普通有机溶剂就很难相溶,在这种情况下就会形成氟相和有机相的两相体系。而此时如果外界的环境温度上升,全氟溶剂则可以很好的与普通溶剂相溶,我们将这种溶解度随着温度急剧上升的情况称为形成单一相。这种现象能够更有利于为有机反应提供均相条件。同时,随着反应的结束,温度的降低,体系也会自然的恢复到两相体系。
绿色化学中的氟两相体系的应用也有许多,其中也分为两种,作为有机反应介质和催化剂作用。作为催化剂参与的反应有,烯烃的氢甲酞化反应和硼氢化反应、Diels-Alder反应、烯丙位取代反应和氧化反应。而作为有机介质参与的反应有硝化反应、Swern氧化反应和Hosomic-Sakurai反应。
二、绿色有机合成中的催化剂绿色化
1.固体酸催化剂,固体酸催化剂是指金属盐催化剂,金属氧化物催化剂和分子筛和杂多酸催化剂的总称。并且其本身也具有活性高,选择性强,反应后的产物易于分离而且也可以多次循环利用,这体现了绿色化学的主旨。
2.金属催化剂,有机金属配合物催化剂、金属氧化物催化剂和金属Pd催化剂同属于金属催化剂。我们通过实验证明了金属催化剂能够提升催化的速率,使用浸渍法获取1%的的Pd/Mgo,这将作为反应中的非均相催化剂,将不同性质的醇氧化,我们可以发现此催化剂具有使反应条件温和的特点。
3.酶催化剂,酶曾被许多人认为是化学反应中一种快速且专一的催化剂,近年来,酶在有机化学中的应用日见广泛,人们已经将它高效立体且具有灵活选择性的性能应用在有机化合物的合成中了,此外,酶还具有水解活性高的特点。
三、绿色有机合成过程中的合成方法的绿色化
1.用物理方法来促进化学反应,物理中的光、电和热这三种要素在化学有机反应中占有重要地位,也是我们在绿色有机合成方面的研究方向之一。例如利用微波炉的微波来促进反应速率的例子比比皆是。微波辐射条件不仅可以提升有机反应中的反应速率,也能够提升产品的纯度。在Diels-Alder反应中,微波辐射技术就被成功应用。除此之外,还有加成反应和杂环化合物的合成也作用了此项技术。例如在进行Diels-Alder成环反应实验时,用100w的微波加热五到二十五分钟,产率可以高达79%到90%,而用普通的方式加热,三个小时内仅可产生25%到60%,除了产率高这一特点外,微波方式还具有高选择性和条件温和的特点。另外,除了微波技术,超声波的空化功能也可以减少废物的排放,降低能量的损耗。
2.串联反应,绿色化学提倡减少能耗,避免污染。但我们的实验过程中经常会遇到提纯或是分离一个分子的步骤过于繁琐,不利于经济和环保。因此,我们有必要考虑串联反应在有机化学中的应用,当前串联反应已经被应用在了不对称合成和杂环化合物的合成过程之中,串联效应针对光学效应的产物和分子具有特殊的优越性。
四、总结
绿色有机合成化学逐渐成为了人们生产、生活,化学学科理论和实际发展中的必然选择。随着时代的不断进步,绿色有机合成化学也是我国工业化领域的大势所趋,绿色化学除了要做到溶液绿色化,催化剂绿色化,合成方法绿色化之外,还行应用各项先进技术,将绿色化学发展到各个领域之中去,尤其是基因工程,细胞工程和微生物工程。同时引导一些新兴技术的发展,例如微波技术和超声波技术,达到绿色化学的多领域全面发展。
参考文献
[1]刘雪暖,李玉秋.反应精馏技术的研究现状及其应用[J].中国化工产业,2011(08).
正值兵团各级开发区体制改革的前夕,本人认真学习和深刻领悟了《关于兵团开发区体制改革的指导意见》(新兵党办发[2020])4号)、《兵团关于支持喀、霍经开区兵团分区高质量发展的若干政策措施》(新兵发[2020])9号)、《霍尔果斯国家级经开区“十四五”规划纲要》,紧密结合本部门和个人岗位工作实际,深入思考和谋划了在全国、全疆、全兵团深化“放管服”改革,不断优化营商环境的大背景下,兵团分区如何务实高效推进工程建设项目审批制度改革的具体措施,并提出了几点意见、建议,供领导参考。
一、夯实工程项目审批制度改革地基,改造和装修行政服务大厅
管委会目前涉及的建设项目相关审批事项主要集中在规建环局、国土分局、经发局等各个部门,基本上采用很老套、较落后的传统纸质报建报批模式,程序繁琐复杂,办事指南陈旧过时,审批周期冗长,部门推诿扯皮,效能不高,企业和群众办事不便的矛盾比较凸出,因此顺应“放管服”改革和优化营商环境大潮流,进行工程项目审批制度改革势在必行。
管委会一楼现有的服务大厅面积较小,各类配套设施较薄弱,目前仅入驻了工商、税务等少数服务窗口。根据《兵团分区人事改革方案》,管委会拟增设政务服务管理办(行政审批局),将新成立的经济发展局(投资促进局)、自然资源和规划建设局、环保和应急管理局等涉及建设项目各项各类行政审批事项实行“两集中、两到位”,予以统一受理,统一出件,内部循环。兵团分区投资项目运行全过程链条包括项目招引、签约、土地供应、定点勘界、立项、规划、施工、验收等各环节,工程建设项目审批环节在其中占据极其重要的位置,其改革的成败直接关系到园区营商软环境是否能有效优化,直接关系到项目是否能顺利落地、投产。
现有服务大厅的规模和人员配置无法满足工程建设项目审批改革对服务平台载体建设的要求,建议在管委会大楼对面的就业培训中心合适楼层进行新选址,并按照《师市各类行政服务大厅标准化建设方案》的各项软硬件标准进行装修和改造,结合“互联网+政务服务”,推进建设分区政务审批电子平台,研究制定工程建设项目审批管理系统开发方案和管理办法,明确系统功能、建设标准、资金需求、时间节点等,逐步建立和完善工程建设项目审批管理系统,将其做为政务审批电子平台的重要子系统,同时与师市、兵团、国家工程建设项目审批管理系统对接,并实现与相关审批信息系统的互联互通,切实做到让“数据多跑腿,群众少跑腿”。
在行政服务大厅设立工程建设项目审批综合服务窗口,实现综合服务窗口统一收件、出件、咨询,实现“一个窗口”服务和管理。同时建立完善“一窗受理”的工作规程以及“前台受理、后台审核”机制,做好综合服务窗口办理人员项目审批改革的培训工作,做好业务引导,鼓励为企业和群众提供工程建设项目审批咨询、指导、协调和代办等服务,帮助企业了解审批要求,提供相关工程建设项目的申请材料清单,提高申报通过率,避免在工程建设项目审批改革期间,让群众办事走错路走弯路。
二、有力加强兵团分区工程建设项目审批制度改革组织和领导
建议在兵团分区层面成立工程建设项目审批制度改革领导小组及其办公室。领导小组组长由分区管委会主要领导担任,分管副主任及其他党工委领导任副组长,各部门、下属平台公司负责人为成员,统一组织、统筹推进兵团分区工程建设项目审批制度改革。下设办公室在政务服务管理办(或其他相关部局),主要负责日常事务性工作及改革领导小组工作规则、小组办公室工作细则、工程建设项目审批制度改革实施方案、工程建设项目审批立项用地规划许可、工程建设许可、施工许可、竣工验收各阶段的配套制度,以及牵头部门负责制、协调机制、督查制度、“多规合一”协同规则、工程建设项目审批管理系统运行规则、加强事中事后监管制度等,并根据改革实践不断修改完善。同时定期将各相关部门的工程建设项目网上审批率、审批办结率、审批事项纳入率以及提前办结、超限期办理等审批情况纳入年终绩效考核,纪工委做好监督、督导,对不作为、慢作为、乱作为问题进行追责问责。
三、循序渐进地推进兵团分区工程建设项目审批制度改革
(一)改革的主体思路
一是梳理清单、构建体系、量化标准。我局将按照兵团最新授权目录,全面梳理职责范围内行政职权,明晰与其他部门的职责边界,编制权力清单和责任清单,更新和优化各项行政审批事项办事指南(如选址和用地预审、工程规划许可、方案设计审查、建筑施工许可、消防设计审查和备案等),明确办理条件、材料和流程,推进审批事项办理标准化;依托工程建设项目审批管理系统平台建设,推进数据整合、资源共享,有步骤有阶段地推进“网上审批”方式。(考虑到实际情况,改革的前期可纸质报审图纸和电子报审图纸并行)
二是推行工程建设项目线上审批,精简审批事项,优化审批流程。推进工程建设项目用地规划“多审合一、多证合一”改革,合并用地预审和规划选址,整合建设用地规划许可证、建设用地批准书(以出让方式获得土地使用权项目)、国有土地划拨决定书(以划拨方式获得土地使用权项目);推进“多评合一”“多规合一”“多测合一”“多图联审”“并联审批”等改革,开展“区域性评估”,进一步优化审批流程,压缩审批时间,降低审批成本;推进环评制度改革,简化环评手续,将项目环评审批时间压缩至法定时限的一半。
三是配合全国、全疆、全兵团工程建设项目审批制度改革和兵团开发区体制改革精神,出台园区工程建设项目审批制度改革相关主体文件及“容缺审批”、“先建后验”管理模式、“告知承诺制”等配套性文件,并严格高效执行。
(二)改革的具体内容
1、合理划分审批阶段。
根据上级相关指导性文件的要求,将工程建设项目审批流程主要划分为立项用地规划许可、工程建设许可、施工许可、竣工验收四个阶段。其他行政许可、强制性评估、技术性审查、中介服务、市政公用服务以及备案等事项纳入相关阶段办理或与相关阶段并行推进。
2、科学实行并联审批。
所谓并联审批,是指将工程建设项目从立项用地规划许可到竣工验收审批阶段,在各阶段按照审批事项关联和并行审批的原则,对涉及两个以上审批部门办理的审批服务事项,按照“一份办事指南、一张申请表单、一套申报材料、完成多项审批”的操作模式,由建设综合服务窗口统一受理,相关审批部门依托兵团分区工程建设项目审批管理系统平台同步办理的审批服务模式。工程建设项目四个审批阶段内分别实施并联审批,由政务服务管理办负责统筹协调,每个阶段明确一个牵头部门负责,实行“一家牵头、并联审批、限时办结”。
(1)立项用地规划许可阶段
包括项目审批核准(批准、备案)、用地预审和选址意见书核发、用地规划许可证核发三个审批环节。该阶段建议由拟新整合成立的经济发展局牵头,自然资源和规划建设局、环保和应急管理局等部门配合。
(2)工程建设许可阶段
包括设计方案审查和建设工程规划许可证核发两个审批环节。该阶段建议由自然资源和规划建设局牵头,经济发展局、环保和应急管理局等部门配合。
(3)施工许可阶段
包括设计审核确认(如消防设计审核或备案)和施工许可证核发两个审批环节。该阶段建议由自然资源和规划建设局牵头,经济发展局、环保和应急管理局等部门配合。
(4)竣工验收阶段
包括建设工程规划条件核实(含土地核验)、质量监督报告出具、建设工程消防验收或备案、接收建设项目档案、建筑和市政基础设施工程竣工验收备案等事项。该阶段建议由自然资源和规划建设局牵头,经济发展局、正兴投资公司、环保和应急管理局等部门配合。
3、细化优化审批模式。
一是建设项目审批采取“前台综合受理、后台分类审批、统一窗口出件”的服务模式,统一对外提供工程建设项目审批服务的登记、受理、送达等服务。工程建设项目审批流程各阶段涉及的审批服务事项,均应纳入工程建设项目审批信息管理系统统一管理。建议由政务服务管理办统筹协调,各阶段牵头部门牵头梳理阶段式办事指南和工作规程,精简申报材料,凡是可以通过共享获取业务办理所需信息或证照的,不再要求申请人提交纸质证照相关材料。
关键词:有机化学;对比研究法;提高;能力;科学素养
对比研究法,作为科学上几个基本的探索方法之一,是把一组具有一定相似因素的不同性质物体或对象安排在一起,进行对照比较,通过综合比较它们在构造方面的差异(因),在性质方面的不同(果),得出这种物体或对象某性质(果)是由什么或哪些因素(因)造成的。这种方法切合辩证唯物主义哲学思想的矛盾统一观,运用这种方法,有利于充分显示事物的矛盾,突出事物的本质特征。
高中选修5有机化学学习要求掌握的有机物种类多、转化关系复杂,学生在学习中若单纯依靠死记硬背的方法,学习起来困难重重,同时也很不利于学生科学素养的形成和发展。教育是要有前瞻性的,科学素养的养成可使学生终身受益。因此,在高中选修5有机化学的课堂教学中,本人探索运用对比研究法进行教学,以提高教学效率,更着眼于对学生科学素养的培养。下面就这方面做一些探讨。
一、理论教学中运用对比研究法,可以提高学生的理解和接受能力
高中选修5的有机化学的理论教学重点是学习各类典型的有机物的共性和特性,学习过程中很容易遗忘或混淆。运用对比研究法,可以引导学生辨析各类有机物的同中之异或异中之同,把抽象内容具体化,达到弱化教学难点,提高理解旧知识和接受新知识的能力。
如,各种烃与单质溴、溴水、溴的CCl4的反应是很容易混乱的,我就设计以下对比表格帮助学生梳理相关知识点。
各种烃与溴反应的比较
通过以上的对比,学生能清晰地理解各种烃与溴的反应,首先要明确溴的存在形式是单质溴、溴水还是溴的CCl4溶液,不同溴的存在形式会影响与烃反应的实质,然后是明确各种烃与其混合分别是物理变化、加成反应、取代反应还是氧化反应,要结合各种烃的性质来考虑。
二、实验教学中运用对比研究法,可以提高学生的探究和分析能力
高中选修5的有机化学实验教学包括有机物性质实验、有机物制备、有机物检验、鉴别、分离提纯等内容,通过对实验原理、过程、现象、结果等的对比研究,从对事物表象的感性认识上升到认清事物内部本质规律和内在联系的理性层次,对增强学生的分析和探究能力有很大帮助。
比如,蔗糖的水解反应,蔗糖溶液在稀硫酸作用下水浴10分钟发生水解,利用水解后产物能与新制Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)反应证明已经发生水解,但在加入新制Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)前水解液要用NaOH溶液中和至弱碱性,否则水解液的酸性环境会干扰后续的检验,使实验失败。为了强化这个问题,本人让学生设计对比实验进行探究,学生在设计这个对比实验过程中,不但记住了实验的原理和操作步骤,更进一步明确探究实验和控制变量法使用的注意事项,从实践上升到理论。
三、习题解析中运用对比研究法,可以提高学生的实践和思维能力
近几年的有机化学高考题强调的是对已学知识的运用,注重的是能力的考查。因此,在习题解析过程中运用对比研究法,可以把同一类型的题目集中在一起,指出解题的大方向,同时更强调解决实际问题要结合题目所给的信息具体问题具体分析。理论与实践相结合是科学研究中一种很重要的能力,也是科学素养的一个重要体现。
本人利用对比研究法教会学生一些基本的有机合成路线,便于学生掌握和应用。如,教给学生一元官能团和二元官能团的引入时,本人设计如下两道习题作对比:
【习题1】利用乙烯为原料合成乙酸乙酯,无机试剂任选。请用合成反应流程图表示出合理的合成方案。
答案:
【习题2】利用乙烯为原料合成草酸乙二酯,无机试剂任选。请用合成反应流程图表示出合理的合成方案。
答案:
通过这两道习题的对比,学生很容易就找到了有机合成过程中一元官能团和二元官能团引入的方法就是利用单烯烃的加成反应,如果是一元官能团引入可以让单烯烃与卤化氢(或水)发生加成反应,引入一个卤原子(或一个羟基),再转化为其他官能团;如果是二元官能团引入就让单烯烃与卤素单质发生加成反应,引入两个卤原子,再转化为其他二元官能团。学生掌握这些基本规律后就可以举一反三地用于其他有机物的合成中。
四、复习整理中运用对比研究法,可以提高学生的归纳和总结能力
在学习中复习是必不可少的环节。有机化学知识点都比较琐碎,在复习的过程中,把相关的知识点整理在一起并作出对比,找到这些概念、原理、规律间的区别和联系并形成知识的表格或网络,对于培养学生的归纳总结及自学能力都有很大帮助。
比如,本人教学生比较归纳了浓硫酸在有机化学反应中的常见作用(见下表)后,学生参考这种方法自行比较归纳了如下内容:常见的有机反应及其应用、NaOH在有机反应中的常见作用、有机物与Br2相关反应(或变化)、能使酸性KMnO4溶液褪色的有机物及反应类型、用到温度计的有机反应、用到水浴的有机反应等,学生在独立思考的过程中也提升了对已学知识的熟悉程度。
浓硫酸在有机反应中的常见作用(高中阶段)
法定代表人:卢华林,经理。
委托人:李梅,北京市鼎铭律师事务所律师。
被上诉人(原审被告):成都兴隆房地产开发有限公司,住所地成都市双栅子街7号。
法定代表人:黎光隆,总经理。
委托人:李勇,成都市锦江律师事务所律师。
被上诉人(原审被告):四川新基业房屋开发公司,住所地成都市一环路北三段新82号灰楼436—438室。
法定代表人:孙沪勇,总经理。
一、案件基本事实
1994年7月6日,成都建川置业公司(以下简称置业公司)与成都兴隆房地产开发有限公司(以下简称兴隆公司)签订了《联合建房协议》。该协议约定:置业公司将已取得的化成寺建设项目转给兴隆公司。兴隆公司支付置业公司前期工程费及赔偿费共675万元。合同签订后,因兴隆公司资金困难,四川新基业房屋开发公司(以下简称新基业公司)提出独立投资与置业公司合作。7月13日,置业公司将化成寺项目资料交给新基业公司,同日,新基业公司付款100万元给置业公司,至同年9月28日,共付款185万元。置业公司向新基业公司出具了收款凭证。由于《联合建房协议》中没有新基业公司,新基业公司未与兴隆公司、置业公司签订任何形式的投资协议,新基业公司不愿继续付款。
另查明:化成寺建设项目用地,系成都市锦江区物资局(以下简称物资局)通过行政划拨取得的仓储用地。1993年5月,物资局与置业公司签订《联合改造危房协议》,未办理土地使用权变更手续,置业公司没有取得土地使用权。兴隆公司与置业公司签订联合建房协议》后与他人签订了《地质工程勘察合同》、《工程设计合同》,但是,没有实际履行。
二、四川省高级人民法院一审认定与判决
1994年11月,置业公司从新基业公司取走化成寺建设项目资料,新基业公司向成都市中级人民法院提起诉讼,请求置业公司返还185万元投资款。
置业公司则于1995年6月向四川省高级人民法院提起诉讼称:1994年7月6日,建川公司与兴隆公司签订《联合建房协议》,该协议约定,兴隆公司支付675万元给建川公司,建川公司即将已取得的化成寺建设项目全部资料交兴隆公司,由兴隆公司立项开发。之后,在一次有兴隆公司、建川公司、新基业公司参加的会议上,兴隆公司常务副总经理杨正乾向建川公司介绍,化成寺建设项目由兴隆公司与新基业公司一起开发,具体由新基业公司执行,新基业公司法人代表亦表示认可。1994年7月13日,按协议约定及兴隆公司杨正乾的便条所示,建川公司将化成寺建设项目的ll份资料交给新基业公司,新基业公司即付款100万元至建川公司帐上,后陆续付款至185万元。兴隆公司于同年7月30日、8月24日签订了工程地质勘察合同,工程设计合同等。但新基业公司尚欠490万元投资款,虽经催促,仍不履约。
为此,请求判令两被告继续履行合同及支付逾期付款的资金利息。
兴隆公司答辩称:兴隆公司未与新基业公司建立联合投资开发化成寺的任何关系,在杨正乾引见了建川公司和新基业公司后,上述双方即具体执行建川公司和兴隆公司的联合建房协议,兴隆公司的权利义务即转移给新基业公司,即建川公司与兴隆公司的法律关系变更为建川公司与新基业公司的法律关系。兴隆公司不应对此案承担任何经济上的义务。
新基业公司答辩称,新基业公司与建川公司、兴隆公司三者之间就开发化成寺项目从未形成明确的权利义务关系,因此,新基业公司根本不存在享有权利、履行义务、承担民事责任的问题,原告建川公司对新基业公司的诉讼请求不能成立。新基业公司付款185万元给建川公司是在不明真像的情况下作出的错误的意思表示,新基业公司已就要求建川公司返还185万元,向成都市中级人民法院提起诉讼。
案经四川省高级人民法院审理认为:置业公司与兴隆公司签订的(联合建房协议),名为联合建房,实为转让建设项目。置业公司没有依法办理建设用地使用权变更手续,该协议无效。置业公司、兴隆公司对该协议无效均有过错,因协议无效造成的损失由各自承担。兴隆公司依协议接收的化成寺项目建设场地,应当返还置业公司。兴隆公司与新基业公司没有联合投资的合作关系,新基业公司不是置业公司与兴隆公司转让建设项目协议关系的权利义务主体,置业公司请求兴隆公司与新基业公司继续履行《联合建房协议》的主张不能成立。该院(1995)川民终字第67号民事判决,已经确认新基业公司支付置业公司185万元的行为无效。并已判令置业公司返还新基业公司。兴隆公司提出,已将其与建川公司《联合建房协议》中的权利、义务转移给新基业公司,兴隆公司已退出该协议,此项主张没有证据证明,不予认定。根据最高人民法院《关于审理房地产管理法施行前房地产开发经营案件若干问题的解答》第7条、第9条、第45条的规定,经该院审判委员会讨论决定,据此判决:
(一)建川置业公司与兴隆房地产开发有限公司签订的《联合建房协议》无效。因协议无效而造成的损失,由各自承担;
(二)驳回建川置业公司的诉讼请求。
本案案件受理费46000元,其他诉讼费9200元,共计55200元。由建川置业公司承担27600元,兴隆房地产开发有限公司承担27600元。
三、当事人上诉请求与答辩理由
置业公司不服一审判决,向本院提起上诉称:一审判决认定置业公司与兴隆公司签订的《联合建房协议》为建设项目转让不妥:《联合建房协议》是置业公司与兴隆公司双方真实意思表示,并已实际履行,应当认定有效;兴隆公司与新基业公司已经合作履行《联合建房协议》,应当继续履行。
兴隆公司、新基业公司答辩称:一审法院判决认定的置业公司与兴隆公司签订的《联合建房协议》为转让建设项目的性质,并认定该协议无效正确。对过错分担及损失相抵的认定亦符合客观实际,请求二审法院驳回置业公司的上诉请求,维持一审法院判决四、最高人民法院认定与判决
最高人民法院经审理认为:置业公司与兴隆公司签订的《联合建房协议),约定置业公司将化成寺建设项目转让给兴隆公司,兴隆公司支付置业公司675万元,置业公司不参加共同开发经营,不承担风险,一审法院据此认定《联合建房协议》名为联建,实为转让建设项目并无不当。置业公司在没有取得化成寺建设项目用地使用权的情况下,与兴隆公司签订《联合建房协议》,违反了《中华人民共和国城镇国有土地使用权出让和转让暂行条例》的有关规定,应当认定无效。新基业公司没有与兴隆公司、置业公司签订任何形式的合作协议,置业公司要求新基业公司履行《联合建房协议》,没有事实根据和法律依据,不予支持。兴隆公司依,联合建房协议)接收的化成寺建设项目用地应当返还置业公司,新基业公司接收的化成寺项目资料应当返还置业公司。置业公司收取的新基业公司185万元“投资款”,已经一审法院(1995)川民终字第67号民事判决返还。据此,依照(中华人民共和国民事诉讼法》第一百五十三条第一款第(一)项之规定,最高人民法院于1997年6月5日以(1996)民终字第104号民事判决书判决如下:
关键词:组合化学;农药合成;应用
Abstract: the science and technology is the first productive forces, this is the everlasting truth, this point in chemical production can also be reflected, it is precisely because the modern chemical development, especially the combinatorial chemistry of all-round development in the chemical and makes the fields are the benefits. This paper mainly discusses the development of combinatorial chemistry, and its application on pesticide synthesis and with all kinds of benefits.
Keywords: combinatorial chemistry; Synthetic pesticide; application
中图分类号:G633.8文献标识码:A 文章编号:
随着科学技术的发展,尤其是现代化的化学工业的发展,我们的生活也随之发生了天翻地覆的变化,几乎在我们生活中的各个方面都得到了有力的体现,可见化学发展的积极作用之大。而由于化学这一工业所独有的学科性质,使得其在生活领域的作用尤为巨大,因为我们的生活的各个方面不可避免的都会与化学产生这样那样的关系,其作用不言自明。而作为化学发展中的佼佼者,组合化学的发展更是给我们的生活带来了极大的好处。
1组合化学
1.1组合化学简介
组合化学是化学这一学科中最新兴起的一门工艺技术和研究方向,它一经研究发现就凸显出了它的巨大利益和研究可利用性。并且由于它和我们的生活息息相关,其成果可以应用到我们生活的各个方面,这一点更加大了人们对他的研究。组合化学是一门新兴技术,它兴起于上世纪八十年代,在近20年的发展中,它已引起生物学、医学和化学等领域有关研究人员的广泛重视,并已在医药研究中取得了成功经验。早期人们利用组合化学合成多肽库,从中筛选出了许多有活性的化合物,包括抗原决定簇、抗生素、酶抑制剂、受体的配体等。组合化学的产生被认为是合成领域的一次重大突破。它在研究观念上打破了传统的逐一合成、逐一纯化、逐一筛选的模式。能多、快、高、省地合成大量结构各异的分子库。并进行快速筛选,以寻找和优化先导化合物。因此,组合化学已成为目前化学界最活跃的研究领域之一。除应用于医药研究催化剂筛选无机功能材料等外,在农药合成应用方面也有长足发展。这一点正是我们下文将要重点介绍的。组合化学的发展主要受益于固相有机合成的进步,其初期主要集中在肽和低聚核苷酸的合成上。早在1963年,Merrifield利用固相技术合成了多肽,为组合化学的发展奠定了基础。八十年代中期,Geysen建立的多中心合成法,Houghton建立的茶叶袋法中首次引入了肽库的概念。1991年Furka的混合-切分法的提出标志着组合化学的研究进入了一个崭新的发展阶段。近几年来,伴随着电脑的普及和自动化水平的提高,组合化学的发展速度更为迅速,现已推广到小分子非肽化合物库的合成,许多结构复杂的化合物库已经被合成出来,大大加速了新材料的发现速度。
1.2组合化学的原理
我们接下来再来看下组合化学的合成原理是怎样的,这样既能让我们对于组合化学有一个进一步的了解,并且还能够使我们了解组合化学在农药合成中具体是如何操作的。组合化学打破了传统合成化学的观念,不再以单个化合物为目标逐个地进行合成,而是选择一系列结构、反应性能接近的构建模块A1-An 与另一构建模块B1-Bn 进行反应得到所有组合的混合物,这样就可以一次性同步合成几个几十个甚至上万个化合物形成了化合物库(Compoundlibrary)。组合合成的特点就是用少数几步反应可以得到数以万计的化合物分子,它将化学合成、组合原理和计算机辅助设计有机结合起来,在短时间内,产生大批的分子多样性群体,形成化合物库,然后采用有效的手段对库成分进行生物活性筛选,从而得到目标产物。
2组合化学在农药合成中的应用
通过上面的介绍我们也知道了组合化学一个最大的特点就是可以产生新的材料和新的物质来供我们使用,这些新材料新物质一般对我们的生活具有重大意义。多年来,在农药合成领域一直沿用传统的合成方法,以单个化合物为目标,一步一步合成,最终获得产物。这种方法耗时、费力,获得新产品周期长,近年来,随着组合化学的发展,人们把它引入到农药合成领域,并取得了突破性进展,大大缩短了新农药的开发周期,降低了成本。应用组合化学方法进行新农药合成研究,首先要进行化合物库的合成,之后要对库成分进行生物活性筛选,找到具有生物活性的物质,并确定其结构。化合物库的设计、合成往往是比较重要的一步。
一般说来,组合化学在农药合成中的应用主要体现在三个方面,也就是说通过三种方式来进行,即固相合成法、液相合成法、带载体的液相合成法。下面我们就来详细看下这些方法的具体应用。
1)固相合成法是将反应物连接到不溶性的固相载体(solid-support)上的一种合成方法。这种方法是从Merrifield利用树脂作为载体合成多肽的基础上发展起来的。首先将一种反应物连接到带有链接体的树脂球载体上,然后再与另一反应物反应,生成连接在载体上的产物,最后经过滤、洗涤,使反应物与反应液分离,再经断裂反应,得到所需化合物,这种方法不需要复杂的操作和提纯步骤,所以固相合成能实现反应的自动化。目前常用的载体有合成树脂、硅胶、玻璃和纤维素等,其中以树脂使用较多。喻爱明等人用固相合成法合成了具有除草活性物质的先导化合物--氢化脲嘧啶,他们选择Wang 树脂作为载体,进行固相组合,合成构建氢化脲嘧啶化合物库,丙烯酸酰氯与Wang树脂作用,得到固载的丙烯酸酯,与伯胺经Micheal加成反应生成仲胺,随后与异氰酸酯加成得到脲,在酸催化下从树脂上解离的同时关环,从而得到氢化脲嘧啶,在此基础上通过变化取代基组合合成了含9种氢化脲嘧啶的小化合物库它们的结构经GC-MS 所证实。固相有机合成法是构建化合物库的主要方法,但这种方法也有其局限性,如需要选择合适的载体和连接基,有额外的连接载体和从载体上解离的反应步骤,需要有合适的检测方法和分析方法等。
2)液相组合合成,顾名思义反应都在液相中进行,不需要额外的连接载体,与固相组合合成相比具有易于实现,减少了与载体连接和解离步骤等优点,但是产物纯化困难,由于一般的小分子有机物的合成易于在液相中进行,故其应用范围比较广泛。李斌等人报道了在液相条件下,采用组合化学中的索引方法,用苯异氰酸酯与胺反应,设计并合成了一个含除草剂敌草隆和灭草隆的25个脲类化合物库,用含异氰酸酯基团或胺基团的树脂对产物进行了提纯,并用HNMR 和LC-MS对各子库进行了初步分析。此化合物库分为10个子库,用常规除草活性筛选方法对10个子库进行除草活性筛选,依据子库除草活性的顺序重新发现了除草剂敌草隆和灭草隆,节省2.5倍的合成工作和筛选工作。组合化学方法也可用于研究物质的合成工艺,优化合成路线。对甲苯磺酸乳酸乙酯是合成芳氧苯氧丙酸类除草剂如喹禾灵、恶唑禾草灵等的重要中间体。李斌等人在液相条件下用组合化学方法研究了对甲苯磺酸乳酸乙酯的合成工艺。他们用平行组合合成方法一次进行15个反应,用气相色谱对反应进行跟踪分析,以考察溶剂、碱、反应时间对对甲苯磺酸乳酸乙酯合成收率的影响,发现极性溶剂对反应有利。内乙酰脲(hydantion)有抗惊厥、抗心率不齐和抗糖尿病的生物活性,其除草和杀菌活性也受到人们的注意。Hanessian等人报道了用液相和固相两种方法进行内乙酰脲库的合成,取得了满意的结果。
3)带载体的液相组合合成法,这种方法是在液相反应中引入载体,目的是为了提高纯化效率。固相反应的突出优点是采用简单的过滤手段就可能达到比较理想的纯化效果,液相合成中产物虽不易纯化,但有些反应更适合在液相中进行,尤其是一些小分子杂环化合物的合成。
参考文献
关键词:高三;有机化学;复习
高三阶段的学习,主要以课程复习为主。与新授课不同的是,复习课的目的主要是在学生已有知识和学习经验的基础上,提高学生知识的综合运用和解决实际问题的能力。在实现这一目标的过程中,有效的教学方法与教学手段就显得非常重要。本文以“高三有机化学复习”为例,对上海新高考招生入学政策下的高三化学课复习的教学策略进行了简要阐述。
一、“高三有机化学”的基础知识与高考考查方式
根据《上海市中学化学课程标准(试行稿)》及其调整意见,高中化学等级考试中,“常见的有机物”约占20%,试卷由选择题和综合题两部分组成,综合题中必须有一题是关于有机物的,有机物的重要性不言而喻。高中化学涉及到的常见的有机物主要包括烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃:重点是苯及苯的同系物),以及烃的衍生物(卤代烃、醇和酚、醛、羧酸和酯、油脂和氨基酸)。而在历年高考考察中,又偏重于对有机物官能团性质的考察,以有机推断题为典型。
二、“高三有机化学”的复习教学策略
从某种意义上来说,高三化学课程的复习主要是围绕着“考点、重点、热点、难点”四个方面来构建知识体系的。学生要想熟练运用相关知识解决实际问题,就离不开对“考点”的了解,对“重点、热点”的掌握,对“难点”的突破。根据高三化学复习课的教学特点和高中“有机化学”的考试要求,教师可以采取以下教学方法与教学手段来实现教学目的,而这些方法与手段的核心是发现学生存在的问题并及时解决。1.做到心中有学生,做好课内外的衔接互补。为了提高高三化学复习课的效率,教师要在课前了解学生对知识的掌握情况,仔细查找学生的知识盲点、难点及易错点;在教学过程中,有针对性地进行分析、讲解,这样就可以快速地解决学生的问题。比如,在复习“有机化学”知识之前,参考针对这部分知识的“考点、重点、热点、难点”,选编一套诊断性练习题,在学生做的基础上,总结归纳学生中存在的问题,有的放矢地进行精讲,然后再进行相应的强化训练。这样,通过加强课内外衔接互补,学生的练就有了方向,教师的讲也就有了目的,省略了不必要的讲评,学生的动手动脑机会也就多了,解题能力也会迅速提高。2.做到心中有教材,重视教材的重整与利用。从教材入手,跳出题海。化学学习,重在掌握规律。教材是总复习的根本,它的作用无可替代。在复习的过程中,要“以考试说明为指导,以教材为主体”,将化学知识系统化、结构化、网络化,并在教材基础上进行相应的拓宽和加深,从而形成一套完整的知识体系架构。例如:有机化学部分,教学内容的重点部分,往往附有实验插图和实验操作,这些实验具有较强的操作性。在新课的教学中,通常采用实验演示的方式完成,且实验呈现的知识也是有机化学的基础知识和重要内容,这些都要求学生务必掌握,也是各类考试的重点和热点。那么,在高三有机化学复习教学中,如何有效地用好教材中有关实验的素材呢?首先应让学生回归教材,结合实验装置图和实验操作说明来了解相关实验知识:装置—操作—现象—方程式—注意事项(实验目的、反应原理、操作要点、应用、常见问题)等。比如:高中化学教材中有三个有机化学实验要使用到温度计:石油的分馏、乙烯的制备和硝基苯的制备。复习时可以要求学生看书后,能将书上的装置图快速、简单地画出来,同时围绕实验中的重要环节向他们提出一系列问题:①装置中使用到哪些仪器?分别起什么作用?②反应需要什么试剂或原料?③实验产生的现象?④产物是什么?如何提纯?⑤三个实验的共同点是什么?注意事项有哪些?这种方式的优点是学生很容易通过课程教材中的图片、文字说明以及笔记等再现初始的学习情景,进一步加深理解和记忆,较快达到复习效果。3.把更多的学科思维方法融入课堂,授人以鱼不如授人以渔。高三教学除了巩固学生的基础知识外,还要让学生在获得知识的同时,乐于探索。这就要求把更多的思维方法融入课堂。比如,有机推断题是高考试题的重要组成部分,可以考察学生的综合分析能力,如果教师选择历年来典型的试题,并跟学生一起总结一些有机推断题的解题技巧,找到一些合理的方法,就能够化难为易。常用的有机推断题的方法有:挖掘隐含,充分利用题目信息;善作比较,及时调整审题方向;巧标结构,善用信息数据分析;借用流程,储存提取有用信息[1,2]。4.利用思维图建构有机化学知识体系。根据建构主义观点,通过同化和顺应的过程可以有效地将旧知识与新知识联系起来,形成一个认知结构网络,而思维导图能够促进这一过程的发生。思维导图是将纵横交叉、零碎易忘的化学知识逐步建构成一个完整的由点到线、由线到面、由面到网的立体交叉的结构体系,使化学知识有序化、系统化,从而实现教材的“从厚变薄”过程。这种学习策略,不仅能够培养学生逻辑思维和创新思维,而且培养了学生的自主学习能力[3,4]。在考试题目中,往往是把多个相关的知识点通过某一情景联系在一起进行考查,如:有机合成。该知识考查一般以有机推断为载体,要熟练地为目标分子设计出一个简洁、高效的合成方案,除了一些有机合成设计技巧外,还要能够正确、灵活的应用有机化学反应。对于学生来说,有机化学反应复杂多变,是学习的重点和难点,学生经常会因为缺乏条理陷入思维混乱。思路不清晰使得学生做题时总是忽略某些要点知识而不能顺利完成,造成学生听听都会,做做都错的局面。运用思维导图对有机物组成结构及其研究方法(官能团种类)、有机物的相互转化关系和反应类型、根据合成路线等信息推断有机物、有机物合成路线设计进行总结和归纳,能帮助学生构建系统的有机化学知识体系[4,5]。5.教学设计要优化目标、内容和教学方式。为了提高学生的复习效率,教师要认真研究各类学生的特点,如:学习基础、兴趣、学习风格等,做到最优化设计,同时能够体现出教学的差异性,增强复习的有效性和针对性。(1)目标优化,通过研究《课程标准》,明确考试范围,了解各知识点之间的层次关系,把握好重点,避免因偏离教学目标而浪费时间、精力。在设计教学目标时,注重多元化、层次性,即基础性目标、发展性目标和拓展性目标,同时要注重中学生人文素养的培养。(2)内容优化,在内容上,要设计符合学生水平的教学内容,尽可能的避免教学内容或习题的“新、奇、难”,并把握好复习的深度;应有效地落实基本点,突出重点,分化难点。教师在进行教学设计时,要重点关注以下几个要点:①角度:要站在学生的角度,审视高三有机化学的教与学,引导学生从不同的角度进行知识探索与感悟,提高学生的学习积极性和学习效果;②坡度:教学内容要能够体现出知识的层次性,先简单后复杂;在能力要求方面,要有一定的梯度,以便满足不同水平学生的学习需求,让每一位学生通过自身努力都能有所收获;③精度:要突出课程的主干知识,抓住重点;在练习内容设计过程中,精心挑选、改编或者设计习题,力求做到精练、精评,充分地发挥习题的基础性与导向性的功能。(3)教学方式优化,教师在复习教学中,要倡导学生学习方式的多样性。针对学生的基础情况、学习内容以及学习条件,将被动接受式学习、独立自主式学习、合作与探究式学习有机结合起来,使学生的学习方式达到最优化,真正让不同层次的学生有选择性地进行学习,满足不同类型学生的需求。针对不同层次的学生,分类指导,因材施教;从多个维度引导学生进行梳理,如:基础知识、方法以及学科思想等。此外,通过组织学生开展小课题研究,充分激发和展示他们的学习潜能。
三、小结
合理的教学策略能够化解“有机化学”这一高考的重点和难点,进行高三有机化学复习时,理念设计必须与上海新高考政策相一致,因此,教师在选择教学策略时要注意面向全体学生,立足学生的发展,体现学科特点,着眼于学科的基础知识和基本技能,贴近学生学习和生活实际,重视学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力,培养学生创新精神和实践能力。
参考文献:
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在当前全球气候变暖、环境污染加剧的形式下,以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济(Low-carboneconomy)成为当今世界潮流[1]。发达国家大力推进高能效、低能耗的“低碳革命”,着力发展“低碳技术”及可再生资源的回收利用,低碳经济已席卷全球成为各行业发展的主题。1991年,化学工业最发达的美国最早提出了“绿色低碳化学”的口号[2]。所谓的绿色低碳化学就是指用化学技术和方法从源头上减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、试剂、溶剂及产物和副产物等的使用和再生,开发原子经济性反应,采用无毒无害的原料或可再生资源,在无毒无害的条件下,生产出环境友好的化学品。“绿色低碳化学”是为适应人类可持续发展的要求而提出的全新观念[3]。低碳及可再生化学的核心内容是原子经济性,这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost(为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖)提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为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。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。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%如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法,即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成,2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%,体现了原子经济性,减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子[4]。为了简述了绿色化学的主要观点,P.T.Anas-tas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则,这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。Ⅰ.防止———防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。Ⅱ.讲原子经济———应该设计这样的合成程序,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。Ⅲ.较少有危害性的合成反应出现———无论如何要使用可以行得通的方法,使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。Ⅳ.设计要使所生成的化学产品是安全的———设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。Ⅴ.溶剂和辅料是较安全的———尽量不用辅料(如溶剂或析出剂)当不得已使用时,尽可能应是无害的。Ⅵ.设计中能量的使用要讲效率———尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。Ⅶ.用可以回收的原料———只要技术上、经济上是可行的,原料应能回收而不是使之变坏。Ⅷ.尽量减少派生物———应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程),因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。Ⅸ.催化作用———催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。Ⅹ.要设计降解———按设计生产的生成物,当其有效作用完成后,可以分解为无害的降解产物,在环境中不继续存在。Ⅺ.防止污染进程能进行实时分析———需要不断发展分析方法,在实时分析、进程中监测,特别是对形成危害物质的控制上。Ⅻ.特别是从化学反应的安全上防止事故发生———在化学过程中,反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。低碳经济时代的到来,各行各业都开展了各种形式的节能减排运动,但是各大专院校和中小学实验室成了节能减排运动的盲区,既要让这些实验室能顺应低碳环保的要求,又要充分发挥实验室的培养科学后备人才的功能。化学实验是高等院校化工、化学、生物、材料、环保等专业的一门重要的基础实验课程,但在开展实验同时,会带来一定的环境污染。化学实验所用的试剂多有毒、有害,而且实验过程中一般都有废弃物产生,不妥善处理或随意排放,会污染环境,威胁师生健康。因此,在大学化学实验教学中要以实验室为主阵地,将实验教学与环境保护相结合,努力做到“5R”原则,即Reject———拒用危害品,Reduce———减量使用,Recycle———循环使用,Reuse———重复利用,Regeneration———再生利用,[5]对现行的基础化学实验从绿色化认识到实验方法、实验内容等多方面进行低碳化改革。实践证明,通过对存在于基础化学实验中的环境污染问题的不断升华,学生的低碳与可再生化学思想意识普遍得到提高,化学实验兴趣浓厚,实验操作能力提高,社会责任感得到了加强。
2国内外研究进展
国内外化学科研工作者结合化学实验室的具体特点,对建设绿色化学实验室做了许多探索与尝试。美国的Mayo博士和他的同事们自1982年开始研究试用一种新型的实验方法———微型化学实验。我国于1988年末开始,由十几所院校组成了微型化学实验课题研究协作组,本着立足国内教学实际情况,开展微型化学实验的研究和推广工作。微型化学实验(MicroscaleChemicalExperi-ment)是近20年来发展很快的一种化学实验的新方法、新技术,被誉为“化学实验的革命”。微型化学实验是着眼于环境安全和污染预防的需要,用尽可能少的药品,在微型化的仪器装置中进行的化学实验[6]。微型化学实验不是常规实验的简单缩微或减量,而是在微型化的条件下对实验进行重新设计与探索,达到以尽可能少的试剂来获取尽可能多的化学信息和目标。值得注意的是美国《化学教育》杂志从1989年第11期起开辟了由Zipp博士主持的微型化学实验专栏,这是微型化学实验己成为国际化学教育发展的重要趋势的一个标志。关于微型实验、低碳化学等己有大量文献报道[7],国内有关微型低碳化学实验的研究成果也陆续出版[8-10]。微型化学实验的研究是着眼于环境保护和化学实验安全的需要,体现了现代科学技术发展水平的要求。微型实验除了具有现象明显、操作简便快速、节省经费、减少污染、安全、便于携带等优点外,在培养、提高人的科学素质上也发挥着不可估量的作用。它的兴起和推广虽然早于绿色化学,然而它的理想目标和方法,与绿色化学是完全一致的,现在把微型实验作为绿色化学实验的一项实验方法与技术是恰当的。但是微型化实验所用仪器装置和操作方法都与常规实验有较大差别,某些实验中甚至是完全不同的,学生学到一些处理微量样品的特殊方法和技巧,却并不能完全覆盖常量实验的基本操作技能,所以,微型化实验只能作为一类提高性项目局限在一个适当的比例之内。化学实验中使用有机溶剂是较为普遍的,近年来,各国化学家创造并研究了许多取代传统有机溶剂的绿色化学方法,如,以水为介质、以超临界流体、室温离子液体为溶剂[11-12]等方法,而最彻底的方法就是完全不用有机溶剂的无溶剂反应。这些方法克服了反应过程中溶剂对环境的污染,尤其是无溶剂反应更值得大力提倡和研究。但在化学实验教学中的应用还是比较少见。近年来,微波作为一种新型能量形式用于许多化学反应,微波以其加热迅速、受热体系均匀、便于控制、产品质量高等特点,在化学反应中已成为一种加速化学反应的经典技术[13]。微波促进的反应具有条件温和、操作方便、时间短(节能)、产率高、产品易纯化、减少用量或不用溶剂、对环境友好等优点。因此,微波化学发展迅猛,已涉及到化学的方方面面,成功地应用于多种化学反应,并展示了广泛的应用前景。在化学实验中引入微波技术,有助于学生对相关的先进科学技术的了解,激发求知欲,因而也是化学实验“低碳化”的一个重要方法。因此,在大学化学实验中,合理地采用微波辐射技术进行基础化学实验设计是进行化学实验低碳化工作的重要组成部分,具有重要的开发前景。
3低碳及可再生化学实验的教学内容和方法
采取低碳化学的理念对实验教学内容进行优化,减少验证性实验的课时,适当加强基本操作技能训练,同时增开综合性和设计性实验内容,将本科实验教学的重心转移到基本实验操作技能的培养上来。通过实验内容的调整,既符合低碳化学的理念,又使学生受到更加系统全面的低碳及可再生化学教育和实验技能训练,加强了学生观察能力和创新能力的培养。
3.1培养具有低碳及可再生化学观念的实验师资教师是教学的基础,为了向学生传授和加强低碳化学实验的教学,首先必须要有合格的师资,要对化学实验教师进行培训。化学实验教师的培训内容是低碳化学实验的具体内涵和如何实施可再生化学实验,着重学习低碳化学的概念、原理、方法、优点、评价体系等;方法是引导教师将自己的科学研究课题与低碳化学实验结合起来,这样教师在进行绿色化学实验的教学时,就能结合自己的研究成果对学生进行讲解。另外,教师也要深入研究实验教材,对原来的实验在科学的基础上进行低碳化的创新实验。
3.2开设微型化学的教学内容,增强学生的低碳环保意识相对于常量实验,微型实验对学生的实验技能、实验准确性和精密度、综合能力等,都提出了更高的要求,因此我们为学生配备了便携式微型玻璃实验仪器。在此基础上,我们设计了小量、半微量合成实验(一般,固、液起始原料约为1~3g,少数约为3g),从而达到既能培养学生实验技能,又可增加学生的学习兴趣,提高实验教学效率的目的。在采用微量实验的同时,对实验内容的“低碳化”、“可再生化”也进行了相应地调整。低碳及可再生化的教学内容是实施绿色化教学的核心问题。低碳及可再生化学的基本内容是:由环境友好型的原料,在无毒害的催化剂、溶剂等反应条件下,获得对环境友好的产物,同时最大可能的回收副产物及废弃物。
3.3调整、开发绿色化学实验内容实验内容的选择应以实验的科学性和实验技能训练的全面性为原则,尽量选择无毒无公害的绿色化学反应,除了对经典的实验采取更加合理的绿色化设计,重点还应补充一些绿色化学的原理、合成方法、研究方法和新技术[14]。在无机化学实验中,教师可用ClO2或不含氯的H2O2、O3等物质来代替具有漂白作用的氯气代用品;还可以利用H2O2、O3的氧化性来代替具有环境污染氧化剂使用,如代替高锰酸钾和重铬酸钾等。NO2对上呼吸道有刺激作用,所以在做性质实验时,用“三氯化铁”代替“硝酸”清洗银镜反应的试管可避免产生有毒的NO2。在有机化学实验中,教师可用“肉桂酸”实验代替“喹啉”实验,避开苯胺、硝基苯等有毒致癌试剂;可用“溴乙烷”实验代替“溴苯”实验,避开了苯、溴、吡啶等有毒、对空气污染大的试剂,减少对环境的污染。在分析化学实验中,教师可采用无汞定铁法代替用汞盐测定铁矿石中的铁含量,防止了汞污染;用硫代乙酰胺代替硫化氢进行阳离子沉淀鉴定实验,避免了硫化氢气体直接对人体的伤害。在物理化学实验中,在绘制铅锡合金相图时,样品为熔融态的铅和铅锡合金,蒸气的毒性很大,而且所用的玻璃管容易破裂,易导致实验失败和有毒蒸气泄漏。现在改为测铋和锡合金的相图,不仅去除了铅蒸气,而且样品的用量从几十克减少到几克,不仅降低了实验成本,而且减少了污染。
【关键词】绿色化学 教学理念 可持续发展
绿色化学理念是一种新型的化学战略思想,其核心内容是在化工生产和研究的过程中减少化学对生态环境、人类健康、社会安全的影响,同时追求社会经济发展和绿色化学的协调统一,最大限度地合理利用资源,绿色化学之所以得到各国政府和学术界的追捧,是它适应了可持续发展的需求,适应了当今的环境战略思想,它更是一种合理有效保护环境的手段。绿色化学不是一门独立的学科,而是一种科学的战略方针,是社会经济可持续发展的指导思想。而中学的化学教育是树立绿色化学观念的最佳时机,学校和老师更应当注重学生在此阶段的理念培养。
一、绿色化学
1.绿色化学的含义。绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的、危险的试剂和溶剂。随着时代的变迁、科技的发展,绿色化学又有了新一层的含义,绿色化学又称“环境无害化学”“环境友好化学”“清洁化学”,是指能够保护环境的化学技术,它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质,利用太阳能光触媒和氢能源制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。
2.绿色化学的原则。绿色化学的原则一共十二点,这些原则可以作为化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。
(1)防止污染优于污染形成后处理。
(2)在设计合成方法的时候,应当最大限度地将投入的材料均转换到最终产品当中。
(3)尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。
(4)在保持化学产品的功效时尽量降低毒性。
(5)对于辅助剂的选用上尽量选择避免,在无可避免时应当采用无毒害物质。
(6)能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响,合成方法应在常温、常压下操作。
(7)最大限度地使用可更新原料。
(8)尽量避免不必要的衍生步骤。
(9)催化试剂优于化学计量试剂。
(10)化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。
(11)分析方法应能真正实现在线监测,在有害物质形成前加以控制。
(12)对于材料应当谨慎选用,避免化学事故的发生。二、绿色化学理念在中学教学过程中的应用
1.必要性。学生在中学时期是思想意识形成的关键阶段,中学教育阶段所形成的理念会随着人的一生而影响以后的生活习惯和行为意识。所以,从中学开始将“绿色化学”理念渗透给学生是十分必要的。
2.具体措施
(1)确立绿色化学思想。绿色化学理念的建立要通过绿色化学思想的建立才能实现。教师在教学的过程中要积极研究绿色化学的主要内容,以绿色化学理念为教学指导思想,将化学知识进行整合,同社会、经济、环境等问题进行联系,将绿色化学思想渗透到知识体系中,进行归纳、整合。
(2)与化学知识进行整合。在中学化学教学过程中,其主要目标是要求学生对化学这门科目进行初步了解。教师在讲解的过程当中,要将具体的事例和化学知识进行联系,对学生进行绿色化学理念的渗透。
(3)化学实验。化学实验是化学教学和学习过程中的重要组成部分,在课堂教学外,还应当在化学实验中进行“绿色化学”理念的引导。在化学实验中,学生可以更直观地观察到化学现象,在亲自动手实验的过程中,培养学生的绿色化学能力,教师从旁指导,渗透绿色化学教育,增强学生的环保意识。
“绿色化学”是当前化学研究界的主流趋势,也是社会科技发展的必然趋势,因此,教育改革势必会成为我国教育改革的重点,这不仅是为化学的研究注入新的活力,还为环境保护指明了方向。在当前的中学化学教育过程中,虽然还不能进行系统的绿色化学教学,但是随着教育的改革,绿色化学一定会形成系统的绿色化学教育体系,为社会的发展和环境的保护作出贡献。
参考文献: