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關鍵詞:化學工藝;化學物品;綠色化技術;綠色化學
在現代社會不斷發展的過程中,綠色化學基礎也在這一過程中得到了極大的提升,并且逐漸發展成為了一門專業化的學科,這項技術自身屬于系統性的施工方式或者說施工工藝。而目前所廣泛推廣的綠色化學就是化學在進行生產的過程中,通過切實有效的科學技術,來將其完全清楚的一種有效方式,而利用這一方式,能夠達到對空氣進行凈化的目的,這也稱之為經濟性化學。我國當前堅定的認為國民經濟的唯一發展途徑便是可持續化發展,利用綠色化學經濟發展模式能夠使得我國產業結構得到極大的優化,最終達到對社會、經濟、環境進行統一的目的。下文主要針對傳統化學工藝的綠色化技術進行了全面詳細的探討。
1 傳統化學工藝的特點
在我國社會經濟社會飛速發展的過程中,其化學工業在整個生產行業中起到了極其重要的作用,這對于國民經濟的提升來說,具有著極大的促進意義模式,一方面它對于社會發展帶來了促進作用,而另外一方面,它也對社會的穩定帶來了不穩定的因素,這是現代社會的挑戰,也是現代社會的機遇。就當前的實際情況來看,化學工業在整個社會中進行發展的過程中,占有了極大的比例,而其自身所具有的發展速度極其迅速。但是在不斷對化學工業進行發展加快的過程中,其對于環境所可能帶來的隱患也越來越大,既有可能對于生產所需的生態系統帶來危害。這主要是由于化學工業在實際生產的過程中,會進行大量污染物的排放,其污染氣體不僅僅會對于周邊的生產環境帶來危害,還會對于化學工業自身的發展、進步進行了阻礙。即便在這樣的情況之下,其化學工業還是無法完全脫離化學原料,所以,在進行化學原料生產的時候,務必要采用更加先進的生產技術,來減少生產所所帶來的污染,從而達到減緩排放,解決環境問題的目的。
在社會發展的過程中,不管是什么產品在生產過程中都會對環境產生一定的影響,因此我們在對化學產品加工的同時,必須要不斷探索與創新,采用先進的管理措施來管理化學生產技術與手段。一直以來,我國對環境問題都非常重視,也在不斷研究與探索,以此來管理或者改善傳統的化學施工工藝,從而采用先進的技術手段來進行生產,達到綠色環保的效果。
環境問題一直是我們最關注的問題之一,尤其是在化學工業生產與發展過程中,更需要我們采用有效的措施來對環境進行治理,根據總結,對環境的治理可以分為三個階段:第一階段也就是20 世紀70~80 年代,由于這一階段的管理水平比較低,所以在環境治理的過程中,在很大程度上增加了工作的難度;第二階段也就是20 世紀80年代,在這一階段工作人員已經采取了管段處理方式來對化學工藝進行管理,這一處理方式的目的也就是為了避免在生產過程中出現跑、冒、滴、漏等現象。第三階段也就是在20 世紀90 年代,在該階段,環境問題越來越受到人們的關注,人們對于環保意識越來越高,因此在化學工業生產與發展過程中,為了保證社會實現可持續發展,采用了一種綠色化工藝來提高原材料的利用價值,并且有效的防止了對環境的污染,實現了社會、經濟、環境的和諧統一發展。
2 綠色化學的含義與優點
自從二十世紀90年代以來,我國的綠色化學就通過對于交叉學科的工業應用進行發展。這一狀態,不僅是社會和人們意識所產生的快速提升,也是自然發展。所以,我們可以直接哈綠色化學直接認為是現代化學工業發展過程中堅實基礎。也就是說,現代化學工業的發展,只有良好的應用了綠色化學技術,才能夠避免環境中大量有害物質的存在。通過相應的技術來減少環境中的有害物質,從而有效的穩定生態系統。綠色化學的口號最早產生于化學工業非常發達的美國。
綠色化學的核心是:利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。在當前社會發展的過程中,其在發展和應用的過程中, 其應用技術措施和管理方法不斷的提高, 按照綠色化學的原則、在理想的化工生產方式是:其在反應的過程中,反應方式和反應管理技術措施是當前管理的主要手段和最終產物,綠色化學的主要特點是:
2.1 充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;
2.2 在無毒、無害的條件下進行反應,以減少向環境排放廢物;
2.3 提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納,實現“零排放”;
2.4 生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。
3 綠色化學技術
綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰, 在當前國際上有著重
大的領域作用,隨著當前環境問題的不斷嚴峻,在社會發展過程中,對環境要求逐步的提高,這就需要在當前化學生產中對環境保護要求不斷的提高和增加。國際上對其各種需求也日益的增加,國際上對此很重視,因此在當前社會發展的過程中不斷的通過各種技術手段和方式對其進行相關的改進,提高其在控制的過程中各種制度和規章。1996 年,美國設立了“綠色化學挑戰獎”,以表彰那些在綠色化學領域各個做出杰出貢獻的科學家,對其在綠色化學中所造出的各種貢獻給予確認。
大量的與化學品制造相關的污染問題不僅來源于原料和產品,面且源自在其制造過程中使用的物質,最常見的是在反應介質、分離和配方中所用的溶劑,當前廣泛使用的溶劑是揮發性有機化合物(voc),其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成,有的會引起水源污染,因此,需要限制這類溶劑的使用。采用無毒無害的溶劑代替揮發性有機化合物作溶劑已成為綠色化學的重要研究方向。在無毒無害溶劑的研究中,最活躍的研究項目是開發超臨界流體(SCF),特別是超臨界二氧化碳作溶劑,超臨界二氧化碳是指溫度和壓力均在其臨界點(31tC、7477.79kPa)以上的二氧化碳流體,它通常具有液體的密度,因而有常規液態溶劑的溶解度:在相同條件下,它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質速度。綠色化學是設計沒有或只有盡可能小的對環境產生負面影響的,并在技術上、經濟上可行的化學品和化學過程的科學。
4 結語
綜上所述,現代社會在飛速發展的過程中,雖然說化學為現代社會的發展起到了極其重要的作用,但是化學危機也同樣對人類的生存帶來了極大的影響。再加上目前化學理論中所存在的不成熟方面,這對于社會的運轉來說,成為了一個極大的安全隱患。所以,保證做到綠色化學,是當前極其重要的研究內容,同時也是現代社會發展過程中的一個關鍵內容。■
參考文獻
[1] 張來新.化學工業中的新課題———綠色化學[J].貴州化工.2000(S1)
論文關鍵詞:綠色化學 化學教育 綠色化學教育
論文摘要:文章從多個角度闡釋了綠色化學這一理念在化學教學中如何滲透,怎樣滲透的各個方面,旨在培養具有綠色意識和環保能力的高素質人才,從而達到對環境的保護,并由此得出:在中學階段進行綠色化學理念教育,是解決環境問題的主要途徑。
“綠色化學”是當今社會提出的一個新概念。在“綠色化學工藝”中,理想狀態是反應物中原子全部轉化為欲制得的產物,即原子利用率為100%(原子經濟性)。原子的利用率越高,意味著生產過程中廢物的排放量越少,對環境的影響也越小。“綠色化學”是指從技術、經濟上設計出可行的化學反應,盡可能減少對環境的負作用。20世紀90年代初,國際上提出了“預防污染”這一新概念。綠色化學是“預防污染”的根本手段,它的目標是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大限度地節約能源,在化工生產各環節都實現凈化和無污染的反應途徑。綠色化學是“預防污染”的根本手段,而對污染物的處理,最根本的方法就是杜絕污染源。
把綠色化學融合于中學課程教材改革和課堂教學改革之中,便綠色化學成為中學化學教育的一個重要的組成部分,這是中學化學教育的嶄新課題。如何去滲透這種綠色觀,便成了化學教學中的重中之重。既然如此,我們不妨去嘗試以下幾點:
1、立足課堂,滲透綠色知識
化學課堂是教學的主陣地,也是向學生傳授環保知識的好場所。綠色化學要求與環境教育宗旨是高度一致的。在實施環境教育過程中,要向學生闡明綠色化學的觀點、要求使他們樹立起防治污染、保證人類生存質量的責任感。化學教師要充分挖掘和利用教材中的環保知識內容,采取滲透的方式,在介紹某種物質或操作方法時自然地引入相關的環保知識,讓學生增長環保知識。如講二氧化硫時,我就向學生說明它是一種主要的大氣污染物,它和氮氧化合物都是形成酸雨的主要物質,空氣中二氧化硫70%來源于工業燃料,12%來源于工業燃油,其余則來源于生活燃煤等。它既直接危害人的身體健康,又可以導致水質酸化,水生動物減少或絕跡,樹木、莊稼枯死,還能腐蝕建筑物和文物。通過介紹使學生充分認識到二氧化硫是污染大氣的有害氣體之一。最后讓學生討論:如何防止和減少SO2的污染。這樣既增強了學生的環保意識,又調動了學生學習的積極性。
2、立足實驗,培養綠色習慣
化學實驗教學不僅可以使學生觀察到用語言難以表達清楚的清晰的實驗現象,增強直觀的感性認識,而且能培養學生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但實驗必定會涉及到有害、有毒的物質,從某種意義上講學校中環境污染主要來源于化學實驗。實驗教學與綠色化學聯系最為緊密,最為直接,在實驗教學貫徹綠色化學思想是非常必要的。
(1)藥品的貯存的規范化。如易揮發的液溴、濃硝酸、濃鹽酸等用鐘罩封閉貯存;對大多數有機物如苯、甲苯、丙酮、甲醛等用專柜避光保存;對劇如汞、白磷等用專柜上鎖保存,定期檢查貯存情況。
(2)演示實驗中尾氣的吸收處理。如在制取硫化氫、二氧化硫、氯氣、氯化氫、一氧化氮、二氧化氮、氨氣、一氧化碳等氣體時一定要通過演示實驗講情吸收的原因(有害氣體不允許直接排放到大氣中),強調尾氣吸收的重要性,使學生深深認識到只要涉及氣體的制備問題就應考慮尾氣處理。
(3)規范實驗操作。化學實驗中,師生都要接觸有害物質和無害物質,在實驗中也會聞到有害和無害氣體。因此,必須指導學生要嚴格按照實驗操作的程序,有條不紊地進行各種實驗。正確地聞氣體、取藥品、取有毒性原料,甚至如何蓋瓶蓋、放置試劑、取藥品的各種工具的選用、取用藥品量的多少都要向學生交代清楚;改進實驗方法,設計合理的實驗裝置。盡量采用封閉措施,減少師生被動接受有毒有害氣體的污染。實驗結束后,處理化學廢物和實驗中產生的廢氣。把儀器洗滌干凈放回原處,擦洗干凈實驗桌面,這些都要認真細致指導,使實驗活動從始至終成為對學生進行環境教育的課堂。 (4)實驗微型化。目前在常規實驗中,藥品用量較多不僅造成浪費,還污染環境。因此,在實驗中用玻璃管制成各種可加熱儀器的替代實驗儀器、用點滴板等進行微型系列實驗。這種方法藥品用量少、反應產物少、操作安全,實驗不會造成危險,對環境的污染程度較輕。同時也達到了實驗的目的。如硝酸銀溶液和稀鹽酸的反應,要求學生不用試管做實驗,而是改用點滴板,實驗時只需取一滴稀鹽酸在孔穴處,在取一滴硝酸銀溶液滴在孔穴處,立即可見白色沉淀生成,然后取一滴稀硝酸滴入沉淀中,沉淀不溶解。通過實驗學生很容易得出結論:稀鹽酸與硝酸銀反應生成不溶于稀硝酸得白色沉淀。操作中不僅收到良好的實驗效果,而且把化學實驗與環境教育有機結合、滲透,進一步增強學生的綠色習慣。
3、立足課外,提高綠色素質
課堂教學是對學生進行綠色教育的主陣地,但課外活動形式多種多樣,內容豐富多彩,是課堂教育的很好補充。為了全面提高每個學生的綠色素質,組織學生積極參與課外社會實踐活動。
(1)專題講座。對教材中講的少而對環保具有重大意義的內容,可以專題講座的形式向學生介紹,如針對有的學生認為環境污染主要是由于工業生產造成的,與自身沒有太大的關系。可舉辦家庭生活與環境污染講座,時期了解環境保護不只是國家、環保部門的事,每個人都應從家庭污染出發保護環境,使學生感到自身在制造污染破壞環境,是多么可怕又多么可悲,要從自身做起,節約用水、少使用一次性餐具、少用化學用品,以減少污染,為保護環境而改變生活習慣。
(2)課外實驗。積極利用課外實驗配合課堂教學,開展環保教育。“河水、雨水酸堿性的檢測”、“模擬水體受硝酸汞、硫酸銅等污染的檢測及危害”、“干電池的收回河利用”等,讓學生在實驗過程中既鍛煉動手能力又強化了綠色意識。
(3)實地參觀社會調查。組織學生參觀本地鄰近的自來水廠、污水處理站、化工廠并進行實地調查。如空氣污染調查、水污染及對策調查等調查報告,并進行交流。這樣不僅能培養學生理論聯系實際、實事求是的科學態度,而且能使他們感知環境污染的危害性及環境保護的迫切性。
隨著世界經濟的發展,一場綠色變革浪潮正席卷全球。綠色化教育有利于保護人類賴以生存的環境,實現人類社會可持續發展,中學化學必須體現綠色化學教育,要讓綠色化學的思想和內容貫穿于整個教育活動之中,真正做到綠色無所不在,只有這樣我們的教育才能夠充滿生機,綠意盎然。
參考文獻
關鍵詞:化學工程;工藝;綠色化工技術;應用
在我國經濟飛速發展的條件下,環境問題呈現出了可怕的形勢,環境污染問題已慢慢的浸透到人們的日常生產生活中,而化學工業中的污染對環境造成的危害十分突出,是需要迫切解決的問題,因此,化學工程工藝中綠色化工技術的應用價值更為顯著,具有長遠的影響,不僅對環境污染問題進行改善,更對化學工業健康持續發展起著不可估量的作用。
1綠色化工技術闡述
綠色化工技術在化學工業生產過程中充當的角色十分突出,綠色化工技術應用的主要目的是控制化學工業生產對環境所產生的污染,期望通過對化學工業生產方法的革新和改良,來控制化學技術中化學原料和廢棄物給環境所帶來的污染和潛在的危害,因此,一定要減少排放有毒的廢棄物,將廢棄物資源回收利用做好,使資源利用率得到充分高效的提高,對污染物的排放實行有效的限制,把綠色化學工業的健康持續發展作為前進的方向。
2化學工程工藝中綠色化工技術的開拓
(1)化學原料選取化學原料作為綠色化工技術開拓中的基礎,能從根源上使污染源得到很好的控制,進而緩解環境污染問題。對于綠色無污染化工原料并不是最佳的原料選取,其依然存在著缺陷,在生產的過程中依舊會產生污染物,給環境造成污染。因此,在生產中最好選用無毒的或是毒害相對少的原材料,不添加化學藥劑的,比如,天然植物、天然農作物都是較好的材料選擇。隨著化學工業的興盛,應該舍棄有毒害的材料,而選用無污染、無毒害的原材料,這樣,才能在達到環境保護標準的條件下,使原材料成本減少,材料來源得到充分擴展。(2)化學催化劑選取化學工業在具體的生產過程中,往往會習慣性地運用化學催化劑加速化學反應,對化學工業生產效率的提升具有明顯的效果,但是,同時也會有大量的有毒廢棄物排放出來,給周圍環境造成潛在的危害。因此,在面對具體的綠色化工技術開發時,應將焦點聚集在無毒無害化學催化劑研發上,以此為核心,使有毒廢棄物排放量得到有效控制。另外,需要重視化學催化劑的選取要點,把無毒害或是毒害甚小的化學催化劑作為首選,從而接近工業綠色發展。在現階段的化學工業中,眾多研究人員在對無毒害催化劑研發方面的成績令人們醒目,對烷基化固相催化劑傾向關注,它是一種無毒害,甚至不會對環境造成污染的化學催化劑,非常適合大力擴展應用。在此,需要強調說明的是,關于無毒害化學催化劑的研發,必須控制廢棄物排放量嚴格符合規定要求,重視排放的廢棄物循環使用這一點,使資源利用率有良好的改觀。(3)化學反應選擇性深化綠色化工技術具體鉆研過程中,需要偏重深化化學反應選擇性,進而達到加倍有效地實現化學生成物的提取,在確保符合減少環境污染標準要求的情況下,還可以使化學工業生產成本得到有效降低,更進一步改進資源利用效率。比如,在石油化學工業中,通常會運用烴類選擇性氧化物,因為其化學反應極其易于發生氧化,在生成物產生方面存在著嚴峻的損壞與浸染。對此,針對化學反應選擇性深化這一點,必須把防止產生損壞生成物的反應作為重點關注,進而使化學工業沿著綠色生產發展,消除對環境污染的潛在危害。
3化學工程工藝中的綠色化工技術應用
(1)清潔生產技術應用清潔生產技術的優點非常獨到,不僅在冶金、海水淡化、廢棄物處理等范疇被普遍的應用,而且也不會出現任何毒害反應,更不會產生任何的污染物。比如,在海水淡化中,通過清潔生產技術針對海水實行淡化處理,把海水里面的鹽分和其他物質提煉出來,轉化為日常生產生活中需要的水資源,所有環節中應用的清潔生產技術對環境不會造成污染,不會存在潛在的危害。(2)生物技術的應用生物技術通常在生物化工中比較充分的展示其優勢,在實際操作應用中膜化學技術應用比較普遍,其效果最佳。通過生物技術把很多可再生資源轉化成有價值的化學品,比如,酶成分,是一種比較普遍存在與環境中的化學催化劑,在化學反應過程能夠充分發揮其作用,加快反應速度,而且不會出現污染廢棄物,其反應特點相對溫和,在化學行業中使用意義相當深遠。而在以前的化學生產過程中,通常是把動植物內部的有機原料作為原料,以后改用自然環境條件下的石油和煤炭。(3)環境友好型產品應用環境與人們的日常生活緊密相關,擁有良好的環境十分的重要,因此,對環境的要求越來越嚴格,對環境的注重程度也越來越高,而環境友好型產品是針對控制環境污染問題而研發的一種摒除以往污染嚴重的產品。傳統汽油,在日常生活中使用相當普遍,傳統汽油燃燒,不僅給大氣帶來嚴重的污染,更會對人們身體健康造成危害,對此,需要開發新型產品取代這種情況,環保型汽油和新型燃料和能源等迅速出現,人們的環保意識在不斷的增強。比如,酒精的生產,其原料以天然甘蔗為主,以新型乙醇汽油代替原來的汽油,在實際中應用非常普遍。環境友好型綠色產品,在具體的實際應用中對減緩環境污染起著至關重要作用。
4結語
總而言之,在化工生產過程中產生的有害物質給環境造成了危害,導致污染問題日趨嚴重,使社會健康和諧持續發展受到了嚴重的限制。因此,發展綠色化工,將綠色化工技術恰到好處的應用到化學工程工藝中,不僅能高效控制環境污染,更能對資源的合理利用起到關鍵作用,進而促使化工行業朝著健康和諧的方向發展。
作者:賴錦杰 單位:廣東新華粵石化股份有限公司
【關鍵詞】綠色化學工藝;開發;應用
最近一段時間以來,很多大城市都籠罩在霧霾的世界里,空氣質量嚴重下降,能見度差,甚至對人們的日常出行與交通車輛的正常通行都帶來了不同程度的影響,造成這種現象的一個重要原因就是化工企業的廢氣排放,面對這樣的形勢,綠色化學成為各大企業正在研究的項目,通過發展與優化化學工藝,改善化學反應過程的內在屬性來控制其產生的危害,實現對人類健康,社會安定的維護是化工發展的大勢所趨,綠色化學工藝已經成為眾多企業研發的對象。
1.綠色化學工藝的研發
自從上個世紀,國際組織就已經提出了“綠色科技”的概念,其內涵表現為:要對環境污染進行控制,在源頭上免除生產帶來的污染,傳統化學工藝無法從根本上改善污染,污染仍然處于一個慘痛的境地。然而,綠色化學工藝體現為綠色生產、無廢物排放,這才是控制化工污染的最根本的方法。最佳的綠色化學工藝就是使用無毒害作用的反映材料與催化劑,追求原子經濟,也就是說在反應過程中不會出現額外的廢物產品,達到反應原料的充分利用。
第一,研制“原子經濟”反應。這一反應最早起于20世紀90年代,主要內容為:化學反應中的一切原子都變化成生產物,達到反應物中原子的百分百利用,其實,原子經濟與反應類別有關系,一些反應就沒有雜物的產生,例如:加成反應。一切反應物質都會被利用。原子經濟反應是綠色化學工藝首要研發的反應類型,要改善反應中的催化劑,這樣才能確保反應的節能、高效。
第二,確保反應的選擇性。在石化產業中會經常選用烴類選擇性氧化反應,會產生一些不穩定的中間體,他們容易被進一步氧化,所以,這一類反應不會用作催化劑,最新的研究表明:不僅要依照各種烴類氧化反應類型來選取性能高,載氧能力好的新型催化劑,還要依照催化劑的反映特征,研發出對應的反應工藝。
例如:苯乙烯最廣泛用的工藝為:乙苯脫氫,一些企業已經研發了丁二烯作為原料的苯乙烯工藝來替代乙苯工藝,其內部的中間產物的轉化率為90%,采用的催化劑能夠把內部的體驗轉化為苯乙烯單位的選擇性大于92%,另有一些海外企業所研制甲苯歧化工藝,也是利用了最新的硅改性催化劑,其中的選擇性也達到了98%以上。
第三,利用無毒害的原料。在化學反應中首要的選取原料,原料的性質就在一定程度上決定了生產過程與方法。綠色化學工藝的一個要求就是杜絕使用毒害的原料,而是選擇化學物質充當原料,國際知名企業研制了用二乙醇胺做原料,在催化脫氫的作用下生成氨基二乙酸鈉,這一最新工藝大大改善了曾經的利用甲醛、鹽酸—作為原料的二步合成工藝,減少了毒害。
要想從根本上免除環境污染,可以利用能夠再生的自然材料例如:野生植物作為化學原料,以及一些農業廢物,如:秸稈、稻草等進行反應成為酸、醇等化學物質。將糖類植物轉化為乙酰丙酸,對谷物進行開發獲得葡萄糖。
例如:以往的乙二酸是用苯作為原料生產的,苯對人體的傷害極大,改為葡萄糖后,在通過微生物進行轉化,極大地提高了反應的綠化效果,減少了毒害物質的出現。
第四,利用清潔工藝。化學工藝的研發要想達到綠色環保的效果,就需要選擇情節工藝,要優先設計出能夠有利于環境的化學反應途徑,形成物質與能量的循環體系,在具體的生產中,不但要利用無毒害、無污染的原料,而且還要盡量利用高端、先進、低消耗的工藝流程,而且也要盡量避免廢棄物的出現。
2.綠色化學工藝的應用
2.1生物技術的應用
與化學工業不同,生物技術中涵蓋了基因、微生物等方面的科學技術,為了提高化工生產的綠化效果,近年來,生物技術被大量利用在化工生產中,因為生物酶作為催化劑具有高效、選擇性好的優勢特征。將生物技術利用在化學合成中,可以說是綠色化學工藝發展的一大趨勢。
早期的化工合成都的利用生物自然資源,經過發展煤、石油等礦物成為了化學生產的原料,但是這些礦物資源是不可再生的,要想有效節省能源,達到環保的效果就要減少對這些礦物資源的利用,而是要回歸到酶時代,繼續利用酶來作為催化劑。
2.2綠色生產技術的應用
綠色技術主要體現為清潔生產,它的特點是沒有毒害作用,沒有廢物的產生,常見的綠色生產技術體現為:煤氣化技術、脫硫或者脫碳技術,城市垃圾無害處理等技術,以及太陽能技術、沼氣等綠色節能技術。
常見的綠色節能生產技術主要有:生物工程技術,其中的細胞、基因工程等工程技術。輻射加工技術,例如:離子束—他們的特征就是在一定的溫度與壓力下能夠引起化學反應,無需高溫與高壓的苛刻條件。
2.3生產綠色產品
綠色化學工藝利用的終極目標為:制造一些對環境有利的產品,其中的典型代表為:能夠取代氟氯昂的化學產品,減少對臭氧層的破壞,不含有磷的洗滌用品,不含鉛的化妝品,燃油代替品能夠控制對汽車對污染氣體的排放,可以利用價格低廉、質量較好的二甲醚來代替汽油,來減少城市汽車污染物的排放,各個化工企業要盡量生產那些能夠達到國家環保標準的產品,來保護生態系統。
當今世界上,已經生產出來了一系列的環境產品,其中已經包括:高分子、有機以及精細化工等多種產品,例如:生物生產干擾素、費事催化技術合成醛、醇等產品都取得了良好的環保效果。
3.總結
要想有效降低化工污染對環境的破壞,達到沒有公害的綠色生產的目的,就要盡量選取一些節約資源,耗能低的化工工藝,以及一些無毒害作用的原材料,利用綠色環保的生產技術,不斷提高生產工藝。
【參考文獻】
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前言
進入21世紀,人類正面臨著越來越嚴重的環境危機,最突出的是人口劇增、能源日漸減少、資源瀕臨枯竭、生活廢棄物和工農業污染物正迅速惡化生態環境,使得人與自然的矛盾不斷激化。
綠色化學的設想是在化學生產過程中,不再使用有毒、有害的物質,不再產生廢物,不再處理廢物。相應的,綠色化學工程與工藝是通過改進化學的技術和方法,減少甚至完全消除對人類健康、生態環境有危害作用的化工產物,同時促進化學工業節能目標的實現。
一、綠色化學工程與工藝的開發
我國傳統的化學工程與工藝對有害污染物是滯后的被動治理,即不能根除污,并且成本很高,治標不治本。如利用煙氣除塵、脫硫,雖然達到了凈化氣體的目的,但是污染物卻轉移為廢渣、廢水。綠色化學工程與工藝的開發,則本著零排放、清潔生產的原則,從化學反應的始端著手,進而有效防止和控制污染的產生。
1.選擇、采用無毒害化學原料
原料的選擇生產化學品的源頭,同時,還決定著不同的化學生產流程和工藝。綠色化學工程與工藝的開發首要目標是不使用有毒有害的原料。為了從源頭上防止化學污染,綠色化學工程與工藝開發的原則是盡量選用可再生的自然物質作原料,如野生植物、農作物等生物質。將諸如蘆葦、木屑、樹枝等野生纖維植物以及諸如蔗渣、麥秸、稻草等農副產品的廢棄物作為原料加工為糠醛以及醇、酮、酸類化學品,用生物質氣化產生氫氣等,都是綠色原料應用的典型例子。
2.提高化學反應的選擇性
烴類選擇性氧化是一類具有強放熱性的反應,石油化工中經常會有這種反應,其目的產物不穩定,容易進一步氧化成H2O和CO2.在各類的催化反應中,此反應的選擇性最低,有時有些產品還具有異構體形式,為了得到更多的終產物,需要使用那些選擇性高的試劑。為了降低分離產品和純化產品的難度,需要提高反應的選擇性,這樣可以降低成本,節約資源,減少環境污染。在這一方面已經有不少的科研成果,比如開發載氧能力強、選擇性好的新型催化劑,來應對不同的烴類氧化反應。
3.采用無毒無害的化學催化劑
目前,約 90 %以上的化學反應要實現工業化生產必須采用,催化劑提高其反應速率。開發新型高效、無毒無害的催化劑是綠色化學工藝的方向之一。國內外都在研發新的烷基化固相催化劑。另外,分子篩催化劑也得到了很好的開發和應用。
二、綠色化學工程與工藝在化學工業節能中的應用
綠色化學工程與工藝開始與使用,很大程度上促進了化學工業節能的實現。具體來講,目前在國內主要有以下幾方面的應用。
1.清潔生產技術的應用
清潔生產技術也被稱為無害、無毒、無廢的綠色化技術,比如先進的脫硝和脫硫技術;城市垃圾的無害化處理技術;生活垃圾制沼氣技術;高效清潔的煤氣化技術;利用風能、太陽能等自然能發電技術等等,這些都利用了清潔生產的技術。清潔生產技術包括的范圍很廣,主要有以下幾種技術:生物工程技術,這其中有細胞工程、酶工程、基因工程等等;輻射加工技術,如離子束、射線和中子束等在常溫常壓下就可以引起一些需要在高溫高壓下才能進行的反應;綠色催化技術,這里有多種催化劑,比如分子篩催化劑、相轉移催化劑等;超臨界流體技術,這里有超臨界H2O和超臨界 CO2,都能阻燃并且無毒。清潔生產技術具有許多優點,其產品清潔無毒,不管是對環境還是對人體都是安全的。
2. 結合生物技術的應用
生物技術領域包括有細胞、基因、微生物和酶等的技術范疇。它在化工領域的應用主要包括兩個方面,化學仿生學和生物化工。生物酶在生物體內作為一種催化劑具有高效性和專一性,廣泛參與到生物合成的各個過程。而在化學仿生學中主要是膜化學這一領域使用到生物技術。
綠色化學工程與工藝部分采用了生物技術,使可再生資源合成化學品。早期的有機化合物原料多數直接來源于動植物,之后才發展到利用石油和煤炭作為原料。在綠色化學工程與工藝中,催化劑一般用的都是自然界中存在的酶或者是工業酶。酶與一般的化學催化劑相比,具有無污染、反應條件溫和產物性質優良等優點。比如制備丙烯酰胺,使用的是丙烯腈,換用酶催化后,能耗大幅度降低,反應完全且無副產物。
3.生產環境友好型產品
發展綠色化學工程與工藝,其目的是生產出環境友好型產品。在生活中有許多實例,比如尋找替代品來替代氟利昂,這樣可以保護大氣的臭氧層;使用可降解的塑料制品;無磷洗衣粉、清潔汽油等等。因為傳統汽油柴油給大氣帶來了嚴重污染,近年來國內外流行使用的新汽油、低硫柴油或者是其他無污染燃料,大大減少汽車尾氣造成的污染。又如在山東推行的用二甲醚來做汽車用的燃料,二甲醚既經濟又環保,這具有很好的發展前景。巴西在生物能源的開發上取得一定成就,如使用乙醇汽油,利用甘蔗產酒精,酒精燃料已經取代了接近一半的汽油消費。另外還有H2和CO2在太陽能和電解質存在的條件下合成乙醇這一新工藝,生產過程和產品均對環境友好。
三、結束語
總之,綠色化學工程與工藝采用無毒害的溶劑、原料、催化劑等,選擇無污染、低耗、節能的化學工藝過程,應用清潔的生產技術,實現生產與環境相容,產品和生態友好。開發和應用綠色化學工藝,已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術,是建設環境友好型社會,實現可持續發展的關鍵。
參考文獻
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【關鍵詞】中學化學;綠色化學;有效措施
隨著生活水平的提高,環境問題也日益凸顯。綠色化學是現如今解決環境問題的新型有效方法。它的主要目的在于有效地解決化學給環境造成的危害,進一步保護環境。在中學實施綠色化學內容,不僅僅能幫助學生培養可持續發展的思想還能進一步提高熱愛環境的文明素質。
一、中學化學教學中的綠色化學教育實施的意義
1.教化學生形成可持續性發展的理念
人口的持續增長問題一直都是困擾著專家們重要話題之一,這同時也僅僅圍繞著資源和環境等相關問題,這些問題都是現如今急需迫切解決的棘手問題,已經引起了一定的廣泛關注,但是關注他們的同時我們要認清事實的本質內容:我們要堅持走可持續性發展道路。綠色化學離不開可持續發展戰略,同時可持續發展戰略能夠進一步有效詮釋綠色化學的重要性的意義。中學的綠色化學的學習就是在積極培養學生們走可持續性發展之路。
2.幫助學生找到解決化學產生的環境問題的方法
現在的科學技術水平的不斷提高和進步能夠進一步幫助我們提高防治環境污染的水平。傳統的化學研究已經大大造成了對環境和生態文明的迫害,原來的我們技術水平達不到的能力,現在有了綠色化學就能積極改善這種現狀。綠色化學教育不像從前的單一化模式教學水平,而是大大融入了對環境的諸多關注,有效地加強了對生態環境的保護,所以實施綠色化學教學能夠幫助學生找到解決化學產生的環境問題的方法。
3.提高學生的綜合素質
綠色化學的實施能夠提高學生的綜合素質。綠色化學將先進的科學文化知識與創新的保護環境理念的有機地結合在一起。在教化學生的同時可以進一步培養學生對環境的真情實感,為以后保護環境事業貢獻自己的一份力量,這是從側面有效地對學生進行素質化教育的具體化步驟之一。
二、中學化學教學中的綠色化學教育具體實施內容
1.在課堂教學中進一步普及綠色化學的重要內容
教師們要找到一種新型的教學方法去普及綠色化學的內容。有效地結合教學的內容,對學生進行滲透化的綠色化學教育,充分挖掘知識內容,有效地灌輸綠色化學的積極意義。在介紹講解知識的同時,自然地滲透綠色化學中的環保知識,讓學生們不僅掌握了化學的必要知識,還能進一步培養的他們熱愛環境的高尚品質。
現如今的大型考試中都會結合社會的重要話題進行討論和研究,化學學科也不例外。所以教師應該在平時的化學教學過程中就要有效滲透這方面的問題。讓綠色化學結合理論教學內容進行有效地整合,然后根據事實情況進行講解,這樣可以大大提高學生解決實際問題的能力。
綠色化學本來就和我們的生活息息相關,我們不能拋開事實說話,所以綠色化學是現如今的大勢所趨。我們在貫徹綠色化學的內涵時,不僅幫助了人類社會的進步和發展,也能激發下一代的學習熱情。教師們要努力培養學生的綠色化學意識,這是現如今教學發展中刻不容緩的任務。
2.有效地培養學生對于綠色化學的學習熱情,積極建立實驗教學的體系
化學的學習主要是以實驗為主要內容的學科。所以教師們的著力點也要在此基礎上進行不斷完善。試驗中所需要的化學試劑和藥品對環境會產生一定的危害,教師在進行講解知識的同時,不能忘記提醒學生保護環境的重要性。規范實驗的具體操作步驟,實驗結束后要對廢物的處理做正確的規范化教導,在啟蒙階段就要對學生進行規范化教學,幫助他們培養綠色化學的高尚情感。
在原來的化學教學過程中往往忽視了對“三廢”的處理,這是嚴重錯誤的行為,教師要引起一定的重視,在以后的教學過程中進一步強化對“三廢”的防治問題,進一步滲透綠色化學的重要性。不僅是“三廢”問題,還有一些重金屬鹽等等問題的防治。
3.加強課外化學方面的課外活動,提高環保意識有效彌補化學所帶來的環境問題
教師還要在普及綠色化學的知識同時,積極開展有關化學的課外活動,豐富學生的可以生活,這樣的不僅可以培養他們對化學的學習熱情還能擴寬他們的視野。主要的活動有如下幾種:實地參觀和調查研究、開展板報評比活動、進行專題講座、組織相關綠色化學的宣傳活動等等。
三、結束語
綠色化學是人們有效解決環境問題的新型理念和方法。它不僅僅是人類的思想研究上的質的飛躍,也是一種獨特的創新性話題的深討。通過教師對學生綠色化學的教學過程,能夠有效地培養他們熱愛自然、保護自然的高尚情操。還能對知識的各個環節做深入地綠色化學研究,努力培養他們對未來的社會、家庭以及本身的使命感。
參考文獻:
[1]楊水金,侯倩,蔡千喜,徐明波.中學化學教學中綠色化學理念的滲透[J].湖北師范學院學報(自然科學版),2013,03:66-70.
關鍵詞:初中化學;綠色化學;滲透;創新
隨著時代的發展,開展初中化學成為學校教學中必不可少的環節。眾所周知,化學的學習對于提高人們的生活質量、增進工業創造能力和保持生態環境具有重要意義。在此基礎上,綠色化學的融入既符合了知識的發展也順應了時代的要求,如何在化學教學中滲透綠色化學理念具有重要的作用。
一、綠色化學理念的重要意義
綠色化學教學理念的提出對于家庭乃至社會都有重要的作用。化學包含了藥物、工業、建材等各個方面,對人們的生產生活具有重要的影響。隨著化學產品的大量出現,更多的創意產品進入了人們的世界中。但是有利必有弊,在化學應用的不恰當普及中,人們的原始生態環境遭到了破壞。工業加工生產的化學試劑傾倒在河流之中,食品中的添加劑等都給百姓的生活造成了極大的隱患。在不久之前酒精塑化劑的新聞更是炒的沸沸揚揚。這種情況引起了人們越來越多的關注。
初中化學教育是學生接觸化學的首要階段,要使學生學好化學,不但是知識教育的需要,更有著巨大的社會意義和歷史意義。綠色化學基于環境保護和可持續發展的實踐上,是加強預防污染的有效措施,推動了綠色生態的促成和發展。在國外,綠色化學也被命名為“環境無害化學”和“清潔化學”等等。雖然名稱略有不同但是奉行的主旨上有異曲同工之處。在對初中學生的化學教育中,要無時無刻都滲透“綠色化學的概念”,只有從基礎做起才能從根本上推動化學污染的預防和有機生態的開拓。憑借著嚴謹的理念和思維,綠色化學教育理念的提出很快在很多國家得到了踐行和發展。在我國,更是得到了教育工作者的一致認可。要注意的是,綠色化學不但關注了環境的污染治理,更對環境發生污染的原因進行切實的預防,如何讓學生最大程度上了解所學知識,并進行科學合理的應用非常重要。
二、綠色化學理念的教學措施
綠色化學理念的開展需要明晰該理論的各項特點。在初中化學課堂中,教師要重視該環節的實踐性和科學性,綠色化學需要嚴謹的邏輯思維。在日常教學之中,綠色化學包涵在化學教育之中,總結起來,有以下幾項特點:
(一)適當開展化學實驗
化學教育中最重要的部門就是實驗教學。在現在的實驗設計中,有一些實驗具有一定的危險性,教師出于對學生安全方面的考慮將這類實驗都刪減掉,其實是不合理的。隨著科學技術的發展,各個學校的化學教育條件都有所提高,教師也要根據這種情況,了解當下的學生需求。有危險的化學實驗并非不可嘗試,只有這樣,教師才能讓學生明白化學物品的各類特性,以便學生在以后的學習生活中了解危險,從而預防化學危險的產生,達到安全化學生產的目的。
(二)深入實地考察的理念
隨著可持續發展的深入,環境污染已經成為了“國民問題”,在化學教育案例研究水的這一主題中,俗話說眼見為實,教師可以從本地的河流、工廠出發,帶學生實地探討環境的污染問題。實驗分析被污染的物質的危險性,并積極調動學生思維,以小組為單位設計環境保護的措施。在教師的引導下,學生們的好奇心被調動起來,紛紛拿出了自己的建議,有的同學說要設計環保產品,有的同學則認為要減少污染的排放。大家的討論非常積極,達到了最佳的學習狀態。
(三)從日常現象中開展教育
在化學案例“點燃蠟燭并觀察發生的現象”中,雖然是一個簡單的小實驗,但是并不應輕易忽視。學生們對蠟燭的燃燒都非常熟悉,教師可引導學生從蠟燭燃燒的各個形態入手,觀察外焰、內焰的特點。用蠟燭將塑料、紙張、毛線分別點燃,觀察其中的燃燒顏色和燃燒氣味。教師可以用藍色的玻璃板遮住火焰,學生們可以透過玻璃看到明黃的火焰變成了紫色火焰,他們也感到十分有趣。同時,在這個實驗中,學生們也了解到了塑料燃燒會產生有毒,所以塑料的處理不利于焚化,更由于塑料的不可降解性,也不利于掩埋。有很多同學都表示,希望可以研究一種溶液還在短時間內融化塑料等污染物,雖然他們現在的知識尚不足研究這種科學問題,但是綠色化學的萌芽已經植根在學生們的心中。
三、不斷加強化學教師職業素養
隨著時代的變化,化學技術在不斷更新,這要求教師時刻注意化學發展的新動向,接觸新知識新理論,切實提高自己的文化素養和專業水平。化學這門學科具有很強的發展性,不可能停滯在某一階段便止步不前。化學教師在整個過程中首要任務就是自身樹立可持續發展、低碳環保的綠色觀念。教師要不斷加強學習和創新精神,改善化學教育的各項設計條件。教育學生在生活中注意化學污染,比如廢棄的電池、有毒的溶液等等。在初中化學教育滲透綠色教育的過程中,必須著重“安全環保”的原則,將綠色化學深入化學教育之中。
總的來說,綠色化學是化學教育必須體現的內容,教師在課堂教學和化學實驗中,要始終貫徹綠色化學的科學教育理念,樹立一定的環保意識,教育學生杜絕環境污染和資源浪費,并不斷培養學生探究綠色化學的專業能力,只有這樣,初中化學教育才能得到預想中的最佳效果。
參考文獻:
[1]張洪淵.萬海請.生物化學[J].化學工業出版社2006
綠色化學概念的提出時間并不長,這也導致許多化學教師對綠色化學沒有足夠的了解,甚至有的教師對綠色化學還持懷疑態度.在我們國家,盡管越來越多的化學工作者對綠色化學做了各種各樣的努力,但綠色化學有怎樣的內涵,有怎樣的發展意義,仍不為化學教育工作者所理解.所以,如何提高初中化學教師的綠色化學理念和素養,是當前初中綠色化學教學有效實施的根本保證.
下面根據自己的化學教學實踐,談談對綠色化學教學的體會.
一、挖掘化學教材中的環境內容,
滲透綠色化學意識
化學教材中有很多環境方面的內容,可以作為擴大綠色化學思想的催化劑.在化學教學中,我們尤其要將化學教材與具體的實際事例相結合,讓學生有效認識到綠色化學教育的緊迫性和重要性.
例如,在講“水”時,可以從節約用水的重要性旁敲側擊;在講“金屬”,以常見的一些金屬入手,介紹金屬資源的短缺、銹蝕、防腐、回收與再利用,以及研制新型材料來代替稀缺金屬;在講“酸堿鹽”時,就不能不提到農藥、化肥的濫用,引導學生對這些社會現象進行反思.
類似的教材內容還有很多,需要我們在化學教學中不斷挖掘,不斷給學生滲透綠色化學的知識,提高他們的綠色化學觀念.
二、有效利用生活實踐教學,開展
綠色化學教育
盡管現在的化學教材中已融入越來越多的綠色化學知識,但其內容較少,針對性也不夠.因此,在化學教學中要處處本著綠色化學的原則,把握時機有效地滲透綠色化學教育.
例如,在講化學反應與能量變化時,可以有效結合能源的開發與利用,能源的合理開采;在講大氣時,融入空氣的污染與防治、臭氧層的破壞與保護、溫室效應的后果、汽車尾氣的排放、玻璃幕墻的光污染、酸雨的成因及預防等.這些都是我們在生活中常見的現象,將學生熟悉的生活實踐與化學教學結合起來,可以增強化學課程的感染力,提高教學效率.
在化學教學中要體現綠色化學的根本內涵,體現綠色化學理念,通過潛移默化進行綠色化學教育,讓學生掌握綠色化學的觀點和理念.
三、應用綠色化學思想,設計初中
化學實驗
化學是一門以實驗為基礎的自然學科,化學實驗在初中化學教學中起著重要的作用.但是不可否認,很多化學實驗前后都對環境或人體有一定的危害,而且很多情況下一些廢水、廢料未經處理就直接排向外部環境,對周邊環境的影響可想而知.所以,化學實驗教學仍然要以綠色教育為基本原則,改革以往的陳舊實驗方式,將綠色化學的理念融入到初中化學實驗教學實踐中,創設友好合作的化學實驗.在化學實驗中,要盡量踐行綠色化學的原則:無污染、省資源、妥善處理廢棄物和循環利用.
四、踐行探究性教學,開展綠色化
學教育研究
隨著全球氣候的變暖,大氣污染加重、水資源短缺、水土流失及土地沙漠化等都成為人類可持續發展亟待解決的問題.作為初中化學的重要學習內容,綠色環保知識需要結合當前的生存環境,將綠色化學的新觀念介紹給學生,以空氣、水等污染作為環境保護的重要內容.通過組織引導學生利用社會調查和實踐的方式,深入大自然收集與記錄身邊的污染情況,并嘗試設計出治理的有效方案,讓學生相互交流和討論,發表彼此的看法和意見.教師要組織和指導學生開展化學實踐活動,在增長見識開闊眼界的同時,引導學生朝更深的方向探究發展.探究性實踐教學,能夠實現化學課堂教學的延伸,這對培養學生的綜合能力具有重要的意義.
五、設計綠色化學習題,強化綠色
化學理念
關鍵詞:綠色化學;環保意識;友好和諧
化學教育是培養高素質人才的一個重要組成部分,初中化學教育是普及化學知識的開始階段,把綠色化學思想融合在化學教學過程中,對學生自覺保護生態環境,成長為建設性創新人才有重要意義,同時也是化學教師肩負的新的責任和挑戰。本文針對在初中如何進行綠色化學教育,營造陽光的化學氛圍提了幾點
建議:
一、關注社會現象,激發學生熱情,引領綠色環保意識
一堂體現三觀的好課,離不開教師精心的備課,要想讓學生真切地體會到化學對生活的引領作用,教師就要時刻關注和搜集國內外社會發展的事例,從而激發學生學習的熱情。中學時期是人思想意識形成的關鍵期,怎么樣在課堂教學中滲透綠色化學理念,是每一位化學教育者務必要考慮的,例如引導學生思考:如何解決溫室效應問題?現代社會提倡的低碳生活的根源是什么?再如化石燃料正面臨著日益枯竭的危機,那么如何開發和利用清潔高效的新能源呢?等等。引起學生的興趣,激發學生的思考,從而加深對新能源開發必要性的理解。這樣把最貼近學生生活的現象作為知識生長點,在此基礎上選擇生活實例向學生滲透綠色化學
理念。
二、課堂教學多注重化學正能量的灌輸
不可否認的是,隨著化學的發展也出現了一些環境問題,然而,僅僅膚淺地就環保談環保,學生的理解往往只停留在感性認識的層面,缺乏理性的思考和實際運用。因而在教學過程中,要以書本知識為導向,淺談化學發展的負面影響,多列舉造福于人的經典案例,從而引領學生感受到化學的美好,承認事物兩面性的同時,注重積極意義占據主要方面。樹立起化學的科學發展觀,用可持續發展的眼光來學習、研究、探索、珍愛、利用和革新大自然,從而對綠色化學的認識有一個更加全面、科學的觀念。
三、課后練習題多貼近實際,培養學生實際應用
化學習題教學是課堂反饋的緊要環節之一,是輔助學生掌握和增強所學基礎知識的重要措施。綠色化學知識在習題中的滲透和應用,不僅能使學生了解綠色化學的最新研究動向,還可以學以致用,培養良好的科學態度。并且化學來源于日常生活,化學知識滲透每個人和社會生活的方方面面,因此可以讓學生通過調查、分析、討論、交流等實踐活動,加強綠色化學意識,深化綠色化學思想,激發其主觀能動性和創造性。當然,教師還可以親自帶領學生參與社會實踐,激發學生學習和科學研究的熱情。在這些綠色化學理論與實踐應用的活動中,學生會更深刻地體驗綠色化學給人們帶來的效益,從而使綠色化學思想得到深化。
四、化學實驗的科學化、綠色化
化學實驗是強化綠色化學思想的主要途徑,因為只有學生自己動手、自己組織、設計實驗,才能體驗到一種精神上的愉悅感和滿足感,才能堅定對知識的感情,延續求知學習的欲望。因此,可以針對綠色化學的“拒害、減量、循環、回收、再生”等特點,探索設計綠色化學實驗,以新方法、新途徑對化學實驗進行改進,使化學實驗過程達到綠色化學的要求,最終體現人類生存環境的和諧發展,也可以l展微型實驗,節約資源、減少污染。
五、引導學生,將綠色化學理念滲透周邊人
從人的身心發展規律來看,中學階段十分適合開展綠色化學教育教學。因為此時的學生正處于身心發展的旺盛階段,有較強的接受新事物的能力和很強的判斷是非的能力。因此,在中學化學課堂上進行綠色化學教育,是每個學生全面發展的需要,也是時代前進的需求。從初中生特點來看,在中學開展綠色化學宣傳也是非常適合的,因為學生在教師的引導下,在學習的過程中自然會用綠色化學的觀點去解釋問題,進一步體會到化學與我們的生活是緊密聯系的,并能用這樣的思想去影響周圍的人。
綠色化學是時展的必然趨勢,是化學教育教學的目標,通過化學教學培養學生的環保意識,讓學生意識到化學發展的重要性。在實際教學過程中,結合實際,采取各種形式,適時、適度、適量地對“綠色化學”理念滲透,從而培養學生的興趣,使其積極思考,提高化學成績,并且用實踐去影響周圍的人,消除人們對化學的誤解,正確看待化學的發展以及起到的積極作用,從而讓化學更好地服務社會。
參考文獻: