绿色化学汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇绿色化学范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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1 引言

绿色化学旨在从源头消除污染，是使人类可持续发展的化学，其内容包括新设计或者重新设计化学合成、制造方法和化工产品来根除污染源，是最为理想的环境污染防治方法。初中化学实验教学过程中，无论是演示实验还是学生实验，若处理不当，都会对环境会造成污染。就这一问题，要求对实验进行创新，进行绿色化设计。如何把绿色化学教育更好地贯穿于初中化学教学的全过程之中，是时代给化学教育提出的一个新的研究课题。

2 化学实验绿色化的意义

化学实验绿色化会给学生带来终身的影响，环境质量与学生及其家人的生活息息相关，通过化学实验绿色化的教育，可以使他们关心自己身边的环境，知道自己有能力改变世界，知道健康与环境之间的联系，了解个人利益与环境的关系。让大家知道并不是只有科学家和专业环境工作人员才能够为环境做出贡献，我们每一个人都可以为地球的绿色化做出自己的贡献。只有教师、实验员、学生、学校、社会共同努力，才能够早日真正实现化学实验的绿色化。

3 加强化学实验绿色化制度

3.1 提高实验员的素质是化学实验绿色化实施的前提。

只有了解化学实验绿色化的知识，才能够更好地运用这些知识实现化学实验绿色化。由于化学实验绿色化知识的缺乏，曾经有实验员用四氯化碳擦去黑板上的水笔印记，结果中毒被送进医院；也曾经有实验员不在水中切割白磷，结果着火，差点酿成大祸。只有高素质的实验员，才知道如何更好地保护自己，如何更好地保护环境。所以我们不能忽视实验员的工作，应该大力提高实验员的各方面的素养。为了帮助教师和学生配制实验试剂，制取实验气体，实验员经常接触高浓度、大剂量的液体和气体。首先需要让他们了解了各种试剂的具体危害。这样，即使是出于保护自身健康的需要，他们也能够积极主动地采用绿色化的实验。

3.2 配制低浓度药品。

初中化学实验很多并未指明所用药品浓度的大小，在保证实验成功的前提下，尽量配制较低浓度的药品。这样既能节约药品，又减少了污染。如初中实验中盐酸和氢氧化钠是最常用的药品，一般来说，稀盐酸的浓度为1：4（盐酸和水的体积比），氢氧化钠溶液的浓度为1%，如果是学生实验，还可以进一步稀释。当然也有特殊情况，为了保证实验的成功，也要用较浓的溶液，如在做鉴别葡萄糖演示实验时，氢氧化钠溶液的浓度为10%。做氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液反应时，碳酸钠溶液必须是饱和状态，这样现象才会比较明显。

3.3 微型化实验仪器。

微型化学实验，是1982年开始在美国研究试用的一种新型的试验方法。被誉为化学实验的革命。微型化学实验是为减少资源消耗和化学污染而发展起来的一种化学实验的新方法、新技术，为化学实验教学改革开辟一条新的路径。它具有节约药品、节省时间、安全、减少污染、激发学生动手实验的兴趣等优点。所以对一些初中化学实验微型化设计体现绿色化学思想是很有必要的。

例如，在分组实验中药品的用量很大，特别是金属性质和酸碱盐性质实验。虽然在刚开始接触化学实验时就强调实验操作的规范性，但由于初中阶段的学生自律和自控能力较弱，实际操作中药品的用量很难控制，造成的浪费大，污染也大，考虑这些，我们申购了一批15×100规格小试管代替之前用的15×150规格的试管，尽量减少药品的用量从而减少污染。在做氨分子扩散运动分组实验时，科教版教材上用的是一只大烧杯罩住分别装有浓氨水和酚酞试液的小烧杯，实验所需药品量较大，实验耗时较长，且浓氨水有挥发性和刺激性气味，对环境有污染。为了减少环境污染，我们对实验进行微型化设计，用两个格子的塑料药片板代替两个小烧杯，固定在玻璃片上，分别滴加浓氨水和酚酞试液，再用50mL的小烧杯罩住药片板。这样的设计，大大减少了药品的用量、实验时间、环境污染等。该设计如果用于演示实验，可以利用投影，放大实验现象，提高演示实验的效果。

3.4 规范实验操作。

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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著有点：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，可降解塑料成为了本文由收集整理化学界的新热点。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，

转贴于

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

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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。

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“绿色化学”这个名称最早出现在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”这个名称广为流传。

“把绿色化学融合与中学课程教材改革和和课堂教学改革之中，便绿色化学成为中学化学教育的一个重要的组成部分，这是中学化学教育的崭新课题。”

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。在实施环境教育的过程中，要向学生阐明绿色化学的观点，要求使他们树立起防止污染、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是自然的引入相关的环保知识，让学生增长环保知识。如讲二氧化碳时，我就向学生说明它是一种主要的大气污染物，他和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物质，空气中二氧化硫70%来源于工业燃料，12%来源于工业燃油，其余则来源于生活燃煤等。它既直接危害人的身体健康，又可以导致水质酸化，水生动物减少或绝迹，树木、庄稼枯死，还能腐蚀建筑物和文物。通过介绍是学生充分认识到二氧化硫是污染大气得有害气体之一。最后让学生讨论，如何让学生讨论：如何防止和减少二氧化硫的污染，这样既增强了学生的环保意识，又调动了学生学习的积极性。

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的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。实验教学和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、甲酸等用专柜避光保存；对剧如汞、白磷等用专柜上锁保存，定期检查贮存情况。

（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设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，必须知道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。正确的闻气体、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；改进试验方法，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）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加热仪器的替代实验仪器、用点滴板进行微型系列实验。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）专题讲座。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，使学生感到自身在知道污染破坏环境，是多么可怕多么可悲，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。积极使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”、“干电池的收回和利用”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。

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1、绿色化学的基本概念

绿色化学是利用化学原理来防止污染的一门学科，也称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，在绿色化学基础上发展起来的技术称为绿色技术、环境友好技术或清洁生产技术。绿色化学的化学反应过程，实现“零”排放，不产生污染。绿色化学对生产过程来说，包括节约原材料和能源、淘汰有毒原料、减降废物的数量和毒性。 绿色化学通过改变化学品或生产过程的内在本质，来减少或消除有害物质的使用或产生，是非常科学的，是化学工业可持续发展的基础。

2、绿色化学的原则

绿色化学经过先驱者10多年的研究与探索，总结出了绿色化学的一些理论和原则，为绿色化学的今后研究工作奠定了墓础。P.T .A nastas和J.C. W aner提出的12条绿色化学的原则目前为国际化学界所公认，它反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容，同时也指明了未来发展绿色化学的方向。

3、绿色化学主要研究内容

绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，具体包括：新合成方法和路线的研究，特别是新型催化剂和催化过程的研究；新化学原料的研究，包括生物质资源的沽净转化和综合利用；新反应条件及过程的研究，包括对超临界流体、环境无害的介质等的研究；绿色产品的设计和研制的研究。

4、绿色化学的主要研究对象

4.1 原料的绿色化

现有的化工生产中，仍有不少产品在生产过程中使用着剧毒原料。为了确保环境安全和人类的健康，寻找无毒、无害的原料来生产人类所需的化工产品，是十分必要的。

4.2 化学反应的绿色化

提高化学反应效率符合化学反应绿色化的要求，化学反应的绿色化包括 （1）原子经济性。即最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放，减少环境污染。 （2）反应的选择性。化学反应的选择性包括位置选择性、化学选择性和立体选择性。

4.3 产品的绿色化

产品的绿色化是绿色化学的关键部分，其实质就是大力研制并且提供人身更安全的环境友好型化工产品，如新的海洋生物防垢剂、THPS杀菌剂、灭火制冷剂、二酰基肼杀虫剂等。可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料、CFCs替代物等等都是很有发展前景的绿色产品，随着技术的进步，越来越多的产品将会取代原来的对环境有害的产品。

4.4 催化剂的绿色化

目前在许多化学反应和化学工艺中，常采用对设备腐蚀较大，污染环境、危害人体健康和社会安全的化学原材料作为催化剂，目前围绕催化剂的绿色化展开的研究主要有：仿酶催化剂、固体酸催化、水溶性有机金属配合催化剂及多相催化体系。

4.5 溶剂的绿色化

溶剂在化学品生产过程中，广泛的用做反应分离的介质或用做清洗剂。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物（VOC），其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成，有的会引起水源污染。

4.6 化学设计的绿色化

化学设计的绿色化是利用计算机进行辅助的绿色化学设计。其做法是：首先建立一个尽可能全的化学反应的资料库，利用计算机进行可能的化学反应的组合；其次确定目标产物和可能采用的原料；第三让计算机找出能生产目标产物的反应及所需原料，第四以上一步的原料为目标产物再做搜寻，找出该目标产物的合成反应原料，直到得出预定的原料；最后比较各条可能的反应路线的经济技术性及环境效应，从中选出最佳途径。

4.7 合成技术的绿色化

合成技术的绿色化是近年来发展起来的，其宗旨是要减少有毒有害物质的使用，该技术采用一些特别的非传统的化学方法，获得多种环境效果，改善产品的选择性，降低单位产品的能耗。其中电化学发是新世纪洁净技术的重要方法，该方法在化学反应中无需使用有毒有害试剂，而且还可以使反应在常温、常压下进行，所以，电化学方法在洁净合成中个有独特的魅力。

5、绿色化学的新技术和新工艺

5.1 催化技术

催化剂，不仅可以加速反应的过程，极大地改善化学反应的选择性和提高转化率，提高产品质量、降低成本，而且能从根本上减少或消除副产物的产生，减少污染，最大限度地利用各种资源，保护生态环境，这是绿色化学研究所追求的目标。

5.2 生物技术

生物技术被认为是21世纪最具有发展潜力的产业之一，是当代科学的高新技术，生物技术在医药、食品、能源、冶金、化工、精细化学品的制造等方面具有广泛的应用。它的最大特点在于能充分利用生物质资源，节约能源，易于实现清洁生产，而且可以实现一般化工技术难以实现的化工过程。生物技术主要包括：基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程。

5.3 超声技术

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化学是一门以实验为基础的科学，中学化学课程涉及较多的化学实验。但目前高中化学实验中还存在一些问题：有一定数量的有毒物质的制备和性质实验，例如SO■，NO，NO■的制备和性质实验，苯与溴单质反应，苯与浓硝酸反应等，这些实验对老师和学生身体健康的影响和对环境造成的污染是不可忽视的。另外学生分组实验所需的药品用量，化学仪器，实验后的废液、废气大量增加，造成的浪费和污染也愈加严重。因此实现化学实验绿色化，尽量做无害的实验，无害化处理实验的废弃物，实现零排放，已是迫在眉睫的事。

一、加强环保教育，培养绿色化学意识。

“绿色化学”是一门从源头上阻止污染的化学，只有从观念上进行“革命”，才能理解，从而才有可能真正重视绿色化学教育。绿色化学实验是在绿色化学的思想指导下，用预防化学污染的新思想、新方法和新技术，对常规实验进行改革而形成化学实验的新方法。因此我们在教学实践活动中，注意从教学的各个环节渗透绿色化学思想，从不同角度体现绿色化学教学，将绿色化学带给每一位学生，帮助每一位学生树立绿色化学观念和环境保护意识。

（一）结合教材内容对学生进行环保教育。

我国中学化学教材中，绿色化学的内容还很少，因此我们在教学中就应该注重对教材的再次开发和利用，挖掘教材中的隐含因素，例如：在讲硫和硫的化合物中的酸雨危害、大气污染与防治等；硅和硅酸盐工业中传统建筑材料的危害及为何提倡使用绿色建筑材料、温室效应的利弊等；氮族元素中对汽车尾气的排放、氮氧化物造成的光化学烟雾、水中氮磷过多造成富营氧化而形成赤潮等；几种重要金属中，铝对人体的危害与应用、废弃物的污染与分类处理等；用绿色化学的理论指导我们的教学，通过渗透绿色化学教育，让学生经常了解、关注身边的、国内外的环境热点，从而增强学生深入了解的兴趣，培养学生的危机感和紧迫感，并将其所学知识运用到生活中去，培养学生防治污染、关注人类生存与发展的责任感。

（二）通过化学实验培养学生环保习惯。

3.优点

反应现象明显，无污染，装置（一）可控制反应随时进行随时停止，装置（二）微型化，对生成有毒气体的实验很适用。改进后的实验，现象明显、效果良好，达到了环保要求，保障了人体的安全和健康。

（三）通过化学习题，培养学生的环保意识。

习题教学是课堂教学的重要环节，它是帮助学生掌握和巩固所学知识、技能的重要手段。习题教学不仅可以开发学生的智力，还能使学生在习题中了解科技动态，学以致用，培养良好的科学态度。融合“绿色化学”的习题教学，使学生更深入了解绿色化学的重要性。

例1：下列有关环境问题都是由化学物质引起的，在下列组合中对应的化合物不正确的是（ ）

A.温室效应：二氧化碳

B.光化学污染：二氧化氮

C.酸雨：二氧化碳

D.臭氧层破坏：氟氯烃

二、将常规实验改成微型实验。

“微”即在保证实验现象明显的前提下，减少实验用品的用量。它包含两层意义：一是采用微型化学仪器。即在微型化的仪器中进行化学实验，必须对实验进行重新设计与探索。实验中可以把集气瓶、烧瓶、启普发生器等微型化。如：浓硫酸的吸水性和脱水性实验，药品种类多（纸片，火柴棍，胆矾，稀硫酸，浓硫酸），分量大，改在点滴板上进行（见苏教版化学（1）实验报告册第24页），并且利用实物投影仪将实验结果放大，既减少药品消耗及废物污染，又缩短实验时间，现象非常明显。二是采用微量化学药品。如：电解饱和食盐水；将一块滤纸裁成两半，取一半平放在玻璃板上，用NaCl酚酞试液充分浸润，分别用旧2号电池芯、铁钉作阳阴极并轻轻将电极相向卷在其中，并接通电源。通电2分钟后，立即打开裹有碳棒的一端滤纸，滴入一滴碘化钾淀粉溶液，滤纸变蓝，证明阳板有氯气生成，再打开另一端，发现滤纸变红，证明阴极有NaOH生成。实验改进后与课本上的实验比较药品用量少两极产物检验简单，现象直观，节省时间。

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中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）34-0111-02

当今社会，我们正面临着有史以来最为严峻的危机，尤其是环境危机。大家知道，世界各国的人口正在急剧的增加，导致人类对于可再生与不可再生的资源的消耗日益扩大，耕地、淡水和矿产等资源人均占有量日趋减少，所以人口与资源的矛盾逐渐变得“尖锐化”，环境保护问题就成为世界经济与人类社会发展进步的重要问题之一。化学工业及其相关产业作为国民经济的支柱产业之一，在为人类创造物质文明作出重大贡献的同时，在生产、生活中也不断排放出大量的有害物质，所以，化学工业及其相关产业也给人类及环境带来不可小视的危害。眼下，西方发达国家对于环境的治理，已开始从末端治理污染转向开发清洁工业技术、消减污染源头、生产环境友好产品，这就从治标转向了治本，是一大进步。“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。

世界各国在最近几十年来主要是围绕化学反应材料、参与反应的催化剂以及化工产品的“绿色化”展开研究的。遵照上述主线，文章评述了最近几十年来人类在绿色化学方面进行的一些主要的研究进展。

一、化学原料的高效充分利用——原子经济性反应

近年来，化学家们孜孜不倦地研究原子经济性反应，取得很多宝贵成果。例如，用氯醇法合成环氧乙烷，其原子利用率只有25%，采用乙烯催化环氧化方法仅需一步反应，原子利用率达到100%，产率99%。但是现在已经应用于工业上的一些技术——“原子经济性反应”，仍然还需要进一步从环保、技术、经济等方面进行研究及相关的改进。人们在化学反应中想要实现高原子经济性，还需要开发新的途径或者用催化反应来替代化学计量反应等方式来实现。1997年的新合成路线奖的获得者BCH公司的工作即是一个很好的例证。该公司开发了一种合成布洛芬的新工艺，传统生产工艺包括6步化学计量反应，原子的有效利用率低于40.1%，新工艺采用3步催化反应，原子的有效利用率达77.4%，如果再考虑副产物乙酸的回收利用，则原子利用率达到99%。[1]

二、在化学工业上利用无毒害原料进行化工生产

工业化的发展为人类提供了许多新型的物料，这些新物料大大改善了人们的物质生活水平，同时也给人类造成了十分严重的污染，仅大量的生活废弃物一项就使我们的生活环境变得不断地而且越来越迅速地恶化。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。现在在化学工业上，己二酸和邻苯二酚是以苯为原料制造的。苯是石油生产的产品，消耗的是不可再生的资源，另外，苯是一种易挥发的有机物，室温下容易汽化，长期吸入苯可以导致白血病和癌症。而且在合成己二酸的过程中，最后一步是利用硝酸氧化环己酮和环己醇，这一反应的副产物N2O以每年10%的水平增长，并且还会破坏臭氧层。N2O同时也是一种温室效应气体，会导致气候异常。密执安州立大学的J.W.Frost和K.M. Draths经研究将葡萄糖转化为顺-己二烯二酸，然后经氧化形成己二酸。Draths和Frost已经研制出另一种基因修饰的大肠杆菌，可抑制DHS（一种抗氧化剂BHT的潜在替代物）和邻苯二酚的进一步反应，故可将这些化合物作为产品分离出来。因此，从葡萄糖出发通过生物合成DHS和邻苯二酚的合成路线与传统合成方法相比，不仅可利用再生资源，而且可以避免有毒的苯及其加工过程中生成的N2O等造成的环境影响和对人体健康的危害。

三、催化剂的绿色化

人类在化学工业上利用使用催化剂进行化学反应从而生产了大量的各类有机产品时，大部分是采用了催化氧化的手段得到的，所以这种方法生产的产品占了相当大的比例，而很少采用烃类催化氧化的方式进行。这类方式的选择性较低的主要原因之一是因为烃类的烷基化反应大都使用诸如H2SO4溶液、AlCl3溶液等作为催化剂，但是这样的催化剂存在着很大的缺点，即在使用中会对设备产生腐蚀，并且还会危害人类的身体健康及安全等，反应所产生的工业三废（废水、废渣、废气）还会对人类的居住环境产生大量的十分严重的污染。所以，“绿色化学”所追求的最终的目标就是利用对人类及生态环境无毒害的“绿色催化剂”得到所需的产品。为了达到这个目标，研究如何应用催化转化并开发新的催化剂越来越受到科学家们的重视，而且也研究出了很多新的科研成果。

现在人类除了在化工生产中采用“超临界溶剂”外，还在研究以水或“近临界水”作为溶剂。“近临界水”对有机物的溶解性能相当于丙酮或乙醇，介电常数介于常态水和超临界水之间。采用水作为溶剂虽然能避免有机溶剂的使用，但是由于物质在水中的溶解度具有一定的限度，大大限制了水在化工生产的大量利用。并且在利用水作溶剂时还要注意废水对生态环境造成的污染。目前人类正在进行利用无溶剂的固相反应来避免使用挥发性溶剂的研究。我国制订了“科教兴国”和可持续发展战略，并且在1993年世界环境和发展大会之后，编制了《中国21世纪议程》，表明了走可持续发展道路的决心。1999年北京第16次九华山科学论坛以“绿色化学的基本科学问题”为研讨重点。2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》立项——石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学。上述活动已推动了我国绿色化学的发展。

参考文献：

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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.

篇（9）

    比如在讲解高二化学氮族元素中的氮氧化物时,可向学生讲解NO、NO2是大气的污染物,而空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。NO2在紫外线的照射下,会发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾,刺激呼吸器官,使人生病甚至死亡。为了让学生了解他们的实际危害,可以介绍上世纪40年生在美国洛杉矶的光化学烟雾事件:1943年夏季,美国洛杉矶市,该市数百万辆汽车每天烧掉上千吨汽油。汽车尾气中的的碳氢化合物等在太阳光照射下通过化学反应形成浅蓝色烟雾,并使多数市民患了眼红、头疼等疾病,后来洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件,致使数百人因五官中毒、呼吸衰竭而死,后来通过环境治理才逐步消除这种现象。通过这样的介绍,让学生们更加深刻的了解到氮族元素对环境的污染,明白绿色化学的重要性。

    2二氧化硫和硫化氢污染实例

    在高二化学课本第六章硫和硫的化合物中介绍二氧化硫和硫化氢时。二氧化硫是最常见的硫氧化物。无色气体,有强烈刺激性气味,大气主要污染物之一。伦敦烟雾事件便是二氧化硫污染典型实例,1952年,伦敦发生过12次大的烟雾事件,逼迫飞机停飞,汽车白天开灯行驶,行人走路困难。经调查是燃煤排放的粉尘和二氧化硫引起的。烟雾事件使呼吸疾病患者猛增,先后有上万人死亡。硫元素的化合物所造成的环境污染通过这样生动的介绍使同学们产生极大的震撼。

    3重金属污染实例

篇（10）

二、尝试探索创新，推广绿色实验

众所周知，很多化学知识都是以化学实验引入并且加以验证的，实验是化学教学中的重中之重，如果能在基层教学过程中，大力推广绿色实验，势必会将绿色化学贯穿整个教学。传统化学实验所使用的实验药品，以及伴随实验所产生的各种废弃物，不但对环境造成污染，对师生的健康或多或少都会有一些影响。因此，在教学实验中，教师应严格把关，Anastas和Warner提出了绿色化学的12条原则，这些原则可作为实验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.防止废弃物的产生，比先产生后治理要重要；

2.合成方法应设计尽可能将所有起始物嵌入到最终产物中去；

3.只要可能，合成反应应设计成反应中使用和生产的物质对人体和环境无毒或毒性很小；

4.设计的化学产品应在保证其应有功能的同时尽量使其无毒或毒性很小；

5.尽量不用辅物质（如溶剂、分离试剂等），当不得已使用时，也应使用无毒物质；

6.能量消耗应是越少越好，应能为环境和经济方面所认可，合成方法应在常温、常压下实施；

7.只要技术上和经济上是可行的，尽量选择可再生的原料；

8.应尽量避免不必要的派生过程；

9.尽量使用具有催化选择性的试剂；

10.化学产品中的设计应保留其功能，减少其毒性，当完成自身功能后不再滞留于环境中，使之降解为无毒的物质；

11.需要开发实时、跟踪监控的分析方法，预先监控有毒物质的形成；

12.化学物质及其在化工过程使用中的物态，应选择潜在化学随机事故（包括气体泄露、爆炸和着火）最小的，等等。从以上论点可以总结出，化学实验绿色化的内容包括：化学试剂、溶剂和催化剂的绿色化，尽量选择低毒和可再生资源，溶剂尽量选择水溶剂，避免采用有毒有害和挥发性溶剂，催化剂应首选采用无毒害、无腐蚀的物质；实验剂量绿色化，在保证完成化学反应的情况下，尽量使用最小剂量的试剂、溶剂和催化剂；对实验产生的“三废”进行无毒无害化处理，确保污染程度降到最低。

三、激发探究精神，完善绿色化学

（一）开展微型化学实验

微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。近年来，在我国化学实验教学改革领域中，微型化学实验蓬勃发展，引起国内化学教育界极大关注。目前微型化学实验开展到分析化学、物理化学、医用化学和高分子化学实验的微型化探索，并取得了骄人的成绩，逐渐形成了具有中国特色的微型化学实验特点：微型仪器价格低廉且配套比较完整，在国际上具有很强的竞争力。此外，微型化学实验与传统实验相比，具有明显的绿色环保、节约药品和节省时间的特点。微型化学实验的优势已经在教学中呈现出来，受到了广大师生的欢迎。目前，国内已有800余所大、中院校开始采用微型化学实验。