绿色化学与工艺课件

绿色化学与工艺课件（精选8篇）

绿色化学与工艺课件 第1篇

绿色化学又称环境无害化学或洁净化学, 与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除化学工业对环境的污染, 其理想是采用“原子经济反应”, 即原料中的每一原子都转化成产品, 不生成或很少生成副产品或废物, 提高化学反应的选择性, 实现或接近废物“零排放”的过程;同时也不采用有毒、有害的原料、催化剂和溶剂等, 并生产环境友好的产品[1]。基于原子经济性的概念, , 绿色化学的先行者-耶鲁大学绿色化学和绿色工程中心主管Paul T.Anastas提出绿色化工的12原则, 内涵体现在以下5个方面:“减量”、“重复使用”、“回收”、“再生”、“拒用”。绿色化学是化学化工发展的新阶段, 它利用近代科学和技术的巨大进展和最新成就, 在继续生产人类社会所需要的大量新物质、新产品的同时, 又满足在生产过程中充分利用原料并确保生产出的物质不污染环境。

化工工艺学是在化学、物理和其他科学成就的基础上, 研究综合利用各种原料生产化工产品的原理、方法、流程和设备的一门学科, 目的是创立技术先进、经济合理、生产安全、环境无害的生产过程。化工工艺学一般包括原料的选择和预处理, 生产方法的选择和方法原理, 设备的选择, 催化剂的选择和使用, 流程组织, 生产控制, 产品规格和副产物的分离与利用, 能量的回收和利用, 以及安全和环境保护措施。因此, 在化工工艺学的教学过程中, 结合绿色化学的研究成果和技术, 向学生渗透绿色化学的理念, 对于促进我国社会和经济的可持续发展具有重要的现实意义。

1 绿色化学与合成氨工业

氨是化学工业中生产量最大的产品之一, 合成氨主要用来生产氮肥, 现代化学工业中, 氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。合成氨生产包括原料气制取、原料气净化和氨的合成3个基本生产过程。合成氨生产工艺复杂、技术密集, 消耗大量能源, 在教学过程中结合绿色化学的新技术, 可以开拓学生视野, 树立绿色化学理念。

1.1 煤为原料制合成气的新技术

我国是世界上最大的以煤为原料的合成氨产地, 煤气化法是我国合成氨的主要制气方法, 也是未来替代天然气和石油资源所必须采用的制气方法。煤转化为煤气之后, 通过成熟的气体净化技术处理, 对环境污染可降低到最低限度, 煤气化联合循环发电就是一种高效低污染的发电新技术。

整体煤气化联合循环 (IGCC-Integrated Gas-ification Combined Cycle) 发电系统, 是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。采用煤作为燃料, 通过气化炉将煤转化为煤气, 经过除尘、脱硫等净化工艺, 使之成为洁净的煤气供给燃气轮机做功, 燃气轮机排出余热和煤气化显热, 回收热量, 经余热锅炉加热给水产生过热蒸汽带动蒸汽轮机发电, 从而实现煤气化燃气蒸汽联合循环发电过程。该系统具有以下特点:燃料的适应性广, 供电效率高、环保性能好、耗水量少、效率高等。此外, 正在开发研究的煤炭地下气化技术 (UCG, Underground Coal Gasification) 具有周期短、成本低、污染少、能耗低以及安全性高等特点[2,3]。

1.2 合成氨催化剂的进展

传统的氨合成采用铁系催化剂, 需要在较高的温度和压力下使用, 能耗巨大。因此, 对现有催化剂进行改进, 可以起到降低能耗、提高综合效益的作用。目前研究开发的氨合成钌基催化剂, 由于在低温低压的条件下具有较高的活性, 具有节约能源、提高单程产率等优点, 被誉为第二代氨合成催化剂。此外, 还研究了活性更高的钡-钌催化剂、金属氮化物催化剂等。

2 传统的生产方法与原子经济性反应方法的.比较

化工产品的生产有传统的生产方法, 有的还有符合原子经济性的绿色生产方法。在化工工艺学的教学过程中, 结合教材内容举出具体实例, 把传统生产方法和原子经济性反应作比较, 可以加深学生对原子经济性概念的理解。

环氧乙烷的生产方法有氯醇法和乙烯环氧化法。氯醇法要以危险的氯气为原料, 副产物较多, 产品中甲醛含量较高, 限制了产品用途, 而且易造成设备腐蚀, 排出大量氯化钙废水, 造成环境污染。乙烯环氧化法是以乙烯和氧气在适当载体银催化剂表面反应生成环氧乙烷, 该方法制得的环氧乙烷纯度和收率都很高, 原子利用率高, 反应的原子经济性大大提高, 且无腐蚀性, 无大量废料排放。

过氧化氢是一种理想的氧化剂, 过氧化氢的氧含量比有机过氧化物高得多, 发生氧化反应后产物为水, 氧化过程无污染物。过氧化氢广泛用于化学工业和环保行业, 尤其在有机合成中作为绿色化学试剂的应用越来越普遍。环氧丙烷的生产方法有氯醇法、共氧化法和过氧化氢直接氧化法。共氧化法工艺流程长, 总投资高, 联产品量大。过氧化氢直接氧化法工艺流程简单, 产品收率高, 基本无污染, 属于环保友好的清洁生产系统。

环己酮肟的传统生产方法是环己酮-羟胺工艺。该方法分为两步, 第一步是羟胺硫酸盐的制备, 第二步是环己酮的肟化, 环己酮与羟胺硫酸盐反应, 同时加入氨水中和游离出来的硫酸, 得到环己酮肟的同时, 副产硫酸铵。该工艺氨水和硫酸消耗量大, 能耗高, 设备腐蚀严重, 三废排放量大。环己酮肟的绿色生产方法是在钛硅分子筛催化作用下, 环己酮、氨水和过氧化氢发生氨氧化反应直接制备环己酮肟, 该工艺缩短了工艺流程, 投资少, 能耗少。

3 结语

绿色化学与化工是21世纪化学工业可持续发展的科学基础, 也是我国化学科学与工程发展的必然要求。教师在化工工艺学的教学过程中应当有意识地向学生渗透绿色化学的理念, 帮助学生比较和分析教材中涉及的绿色化学工艺以及节能减排的具体措施, 了解一些新工艺、新方法的应用, 开发学生思维, 推动绿色化学工业的发展。

参考文献

[1]朱志庆.化工工艺学 (第二版) [M].北京, 化学工业出版社, , 298.

[2]邓靖, 袁秋华, 姚根友, 等.煤炭地下气化技术的发展及趋势[J].山西化工, 2017 (2) :36-38.

[3]王建华, 王作棠, 陈文泽, 等.煤炭地下气化发电技术分析[J].煤炭技术, 36 (2) :289-291.

绿色化学与工艺课件 第2篇

摘要：一个化学反应一般主要受四个方面的影响:原料或起始物的性质、试剂或合成路线的特点、反应条件及产物或目标分子的性质。绿色化学就是通过使用原子经济反应、无害原料、催化剂和溶(助)剂等来实现化学工艺的清洁生产。重点介绍了绿色化学在原料、催化剂、溶剂、以及产品等方面的最新成果研究进展。

关键词：绿色化学；原料；绿色催化剂；绿色溶剂；绿色产品 前言

绿色化学又称环境无害化学(Environmentally-Benign Chemistry)、环境友好化学(Environmental-friendly Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry).绿色化学即是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用,同时也要在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物和产品.绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物.从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源,降低生产成本,符合经济可持续发展的要求[1].绿色化学研究进展

绿化化学发展至今已经取得了很大的进展，本文重点介绍了绿色化学在原料、催化剂、溶剂、以及产品等方面的最新成果研究进展。

2.1绿色原料

目前已成功开发了可代替有毒有害原料的替代物。替代光气原料方面有:胺类和二氧化碳生产异氰酸酯技术;在特殊的反应体系中采用一氧化碳直接碳化有机胺生产异氰酸酯技术;用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯技术[2]。

在橡胶合成领域，随着全球低碳经济的兴起，“绿色制造”已经成为我国橡胶工业可持续发展的战略方针之一。开发杜仲橡胶、反式异戊橡胶、集成橡胶和炭黑共凝橡胶等推动新型橡胶产业发展；通过全面实现橡胶助剂工业的清洁生产工艺技术，超促进剂 TMTD 等品种和含多环芳烃的芳烃油的替代，氧化锌的减量和替代等实现橡胶助剂工业的绿色发展[3]。

2.2绿色催化剂

目前烃类的烷基化反应一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂.这些液体催化剂共同缺点是,对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、污染环境.为了保护环境,多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂.其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术引人注目,这种催化剂选择性很高.乙苯重量收率超过99.6%,而且催化剂寿命长.还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化剂,改善了生产环境,已工业化[4].从目前情况看,在固体酸烷基化的研究中,还应进一步提高催化剂的选择性,以降低产品中的杂质含量,提高催化剂的稳定性.异丁烷与丁烯的烷基化是炼油工业中提供高辛烷值组分的一项重要工艺.近年新配方汽油的出现,限制汽油中芳烃和烯烃含量更增添了该工艺的重要性,目前这种工艺使用氢氟酸或硫酸为催化剂.另外,1999年变更合成路线奖的得主是Lilly研究实验室,它将生物酶催化剂用于制备一种抗痉挛、可以有效治疗癫痫和神经退化紊乱等疾病的药物,不仅大大提高了合成效率,而且避免了致癌物质三氧化铬的使用.2.3 绿色溶剂

在有机合成反应中,有机溶剂能很好地溶解有机化合物,是最常用的反应介质。但是,通常这些溶剂对人类与环境具有一定的负面影响。例如,有机卤化物溶剂(例如氯甲烷、氯仿、四氯化碳)及苯等芳香化合物由于具有优良的溶解性,被广泛地使用,但是它们多数毒性强、难降解、在一定的环境中有生物积累性,对水环境和人类健康造成了直接破坏和潜在威胁[5]。再如,氯氟烃(Chlorofluocarbons,缩写为CFCs)作为清洗剂、推进剂、塑料泡沫的发泡剂、制冷剂等等在20世纪得到广泛的利用。并且,氯氟烃对人类及野生动物的直接毒性很小,并具有低的事故隐患,如不易燃烧、不易爆炸等。然而,氯氟烃对臭氧层的破坏,造成了恶劣的环境影响。另外,各种碳氢化合物及其衍生物等挥发性有机化合物(VolatileOrganic Compounds)被广泛用作溶剂,这些物质同大气臭氧的产生有关,对环境带来极其严重的危害。因此,应选择无害的物质来代替有害的溶剂和助剂。

在无毒无害溶剂的研究中.最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界二氧化碳作溶剂.超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点(311e、7477.7gkpa)以上的二氧化碳流体.它通常具有液体的密度,因而有常规液态溶剂的溶解度;在相同条件下,它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度.而且,由于具有很大的可压缩性.流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节.超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等,是取代传统的挥发性有机溶剂或助剂的理想替代品.另外,与传统的溶剂相比,使用水作溶剂不会增加废物流的浓度。因此,人们一直在开发用水代替传统溶剂的方法,如超临界水可以作为环境友好的溶剂和催化剂应用于化学反应[6]。

氟溶剂[7-9]是一种新兴的绿色溶剂。常见的有全氟烷烃,如全氟己烷、全氟环己烷、全氟甲基环己烷、全氟甲苯和全氟庚烷等;全氟二烷基醚,如全氟2-丁基四氢呋喃等;全氟三烷基胺,如全氟三乙基胺等。氟溶剂具有以下优点:毒性低、不破坏臭氧、温室效应非常低;反应活性低、化学稳定性好、通常反应条件下是惰性的;在室温下,高氟代碳链化合物与大多数通常的有机溶剂如丙酮、四氢呋喃、甲苯、乙醇等的混溶性都很低,通过两相分离,易于将有机物从氟溶剂中分离出来,并且氟溶剂易于回收和重复使用;气溶性好,有利于气体参与的反应;含氟物质对氟溶剂具有高亲和力,使得含氟物质(如催化剂)易于分离和循环使用。因此,含氟溶剂被认为在绿色溶剂中占有重要地位。

2.4 绿色产品

伴随着经济的发展，人们也逐步意识到产品更重要的是安全。在这一趋势下，化工产品实现绿色化势在必行。目前，产品绿色化已取得一定成果：例如无铅汽油的推广应用；对破坏臭氧层的氟氯烃的代用品的开发；防止白色污染的生物降解塑料的开发；高效低残留农药 的研制；绿色环保涂料的使用等等。

二氧化氯(ClO2)是汉弗莱#戴维于1811年发现的。二氧化氯是一种水溶性的强氧化剂,在常温常压下是一种带有辛辣气味的黄绿色气体,易溶于水形成十分稳定的黄绿色溶液。二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力,可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护署(FPA)对二氧化氯进行了长期科学实验,最终被确认为是医疗卫生、食品加工、食品(水 产品、果蔬)保鲜、环境、饮水和工业循环水等方面杀菌消毒、除臭的理想药剂,也成为世界卫生组织(WHO)所确认的一种安全、高效的杀菌剂,国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品[10]。传统饮用水消毒使用的氯消毒剂在处理原水时会有大量的卤代烃产生,具有致癌或致突变作用,而二氧化氯作为水处理消毒剂,其优越性在于二氧化氯消毒一般只起氧化作用,不起氯化作用,不产生氯化产物,因而二氧化氯是一种有前途的可替代氯的水消毒剂。结论与展望

绿色化学是近年来才被人们认识和开展研究的一门新兴学科，是实用背景强、关系国计民生的热点研究领域。对整个工业来说，研究绿色化学，推行绿色化学是提高效益、节约资源和能源、改善环境、保持可持续发展的战略措施。绿色化学不仅要针对于化学工业过程，从节约能源和防止污染的观点重新审视和改革传统化学，而且要求我们对环境的治理从治标转向治本。因此,应以战略的眼光,注重绿色化的发展与教育,结合我国的现状,强调绿色化学的研究,积极发展绿色的分析方法和分析技术,把这些对环境友好的分析方法、技术应用到分析测试中去，使我国的绿色化学发展越来越绿色化。

参考文献

绿色化学与工艺课件 第3篇

化学工业的发展极大地丰富了人类的物质生活, 我们每个人几乎都每时每刻都在使用着各种的化工产品。从农业肥料、金属冶金, 到日常生活中的食品添加剂, 合成纤维到涂漆涂料, 我们的衣食住行无一不与化学息息相关。毫不夸张地说, 化学工业造福了人类, 现代文明也离不开化学工程。

然而, 化学工业的发展也带来了一系列的环境问题, 各类污染导致了生态平衡的严重失调。面对这些环境问题, 对策不是远离工业, 而是建立绿色、环保的化学工业, 其中, 最具发展潜力和应用前景的方法, 就是绿色化学工艺。

本文试图通过探索环境保护的发展与沿革, 探讨绿色化学的兴起和特点, 结合它在实际工业中的应用实例与发展的瓶颈, 为读者介绍绿色化学, 希望能引起人们的重视和进一步对它的研究。

1 环境治理的历史沿革与发展

现代化学工业主要是因为其废液废渣废气的不合理处理、排放而对生态环境产生不良影响, 在八大公害事件中, 这种不良影响通过食物链传递、空气污染等方式严重威胁到人类身体健康。

环境问题的治理经历了三个主要阶段。一是稀释污染物时期, 人们相信只要某一化学物质的浓度降得足够低, 就不会对环境造成污染。然而这种思想忽略了化学物质在环境中的长期积累效应, 众所周知, 当工业排放的污染物数量超过环境的自净能力时, 会对环境造成破坏, 简单地稀释污染物最终导致了很多环境公害问题, 如骨痛病、水俣病等等。后来的很长一段时间内, 人们对化工污染的处理方法停留在末端治理的阶段, 即在排放前集中处理污染物。然而这种方法效率低, 成本高, 不能有效地到达环境保护的目的。而近几年兴起的绿色化学 (又称环境友好化学) 则提出, 通过改进工艺, 从源头上拒绝污染, 是一种环境保护的新科学和新方法。

如今雾霾日益严重, 由工业问题引起的污染日益凸显, 说明改善化工合成路线迫在眉睫。因此, 我们需要通过大力提倡绿色化学工艺, 改变现有化学工业的技术路线, 从而改变如今大多数化学工业仍采用“末端治理”方法的现状、从源头上防止污染, 改善人类生存环境、提高人类生活质量。

2 绿色化学概述

绿色化学通过在最大程度上避免化工生产中有毒有害原料、催化剂、溶剂等的使用以及副产物的产生, 从而达到从源头上阻止污染物产生的目的。绿色化学将“原子经济性”理念贯穿化工始终, 因而其理想结果是在处理过程和终端均表现为“零污染和零排放”。不论从资源利用率方面、还是从环境保护方面来看, 绿色化学均可称作一门符合我国可持续发展要求的科学技术方法。

3 绿色化学工艺在工业生产中的应用实例

近年来, 绿色化学因其环境友好, 减少能耗等特性获得了广泛的研究, 新的工艺被不断的开发。以下笔者将从原子经济性与使用无毒原料这两条原则出发, 给出两个绿色化学工艺的实际案例。

3.1 银催化法制取环氧乙烷

绿色化学的主要特点之一是原子经济性, 与产率不同, 原子经济性关注的是充分利用每一个原子, 而产率即使在100%的情况下也能生产出大质量的副产物 (如Witting反应, 引入基团=CH2的摩尔质量只有14g/mol, 而废物O=PPh3的摩尔质量却达到了278g/mol) 。

传统工业制取环氧乙烷的工艺采用两步, 第一步中, 氯气水解产生的次氯酸与乙烯加成形成氯乙醇, 其副产物中含有盐酸等对反应容器有强烈腐蚀性的物质, 对环境造成影响。反应方程如下所示,

第一步:CH2=CH2+Cl2+H2O→Cl CH2CH2OH+HCl

第二步:Cl CH2CH2OH+Ca (OH) 2+HCl→C2H4O+Ca Cl2+H2O

总反应:CH2=CH2+Cl2+Ca (OH) 2→C2H4O+Ca Cl2+H2O

这个工艺的原子利用率经计算只有25.43%

而绿色化学工业中以银作催化剂, 使得制取环氧乙烷的反应中反应物的每一个原子都得到充分使用, 并避免了副产物的产生, 原子利用率达到了100%。

3.2 二氧化碳法制取聚氨酯

以下是聚氨酯的传统制取方法, 有机胺与光气在第一步中反应生成一氰酸酯和盐酸, 中间产物一氰酸酯再与醇反应制取聚氨酯。由于此反应中以光气为原料, 光气是一种极为活泼的有毒气体, 吸入后会损害呼吸道, 严重的中毒症状包括昏迷甚至死亡, 对人类的健康造成了威胁, 所以其安全性较差。

绿色化学工业中, 把原反应工艺中剧毒的光气改为无毒无害的二氧化碳从而改善了化学合成路线, 大大增强了反应的安全性, 也避免了传统制法中盐酸的处理问题, 从源头上防止了污染物、有毒有害物质的产生。

4 绿色化学工艺的发展瓶颈

然而, 绿色化学的发展也遭遇着很多的限制和瓶颈, “绿色非绿”的现象就是其中之一。它指的是尽管某种反应的生产过程是绿色的, 但其前端或者后端却存在着巨大的污染。一个著名的例子是离子液体。

传统的有机溶剂挥发性大, 容易进入到环境中造成危害。而离子液体, 顾名思义, 就是液态的盐, 它的不对称性使它在室温下仍然呈现液态, 但几乎不具有挥发性, 是标准的绿色溶剂。虽然离子液体在电化学领域和吸收有害气体方面正有着越来越广泛的应用, 但是其制备过程需要耗费大量的化学试剂和能源, 因此其绿色化受到质疑。

5 结语

绿色化学以其“源头上避免污染”的优点和符合“原子经济性”的特点受到社会的广泛关注, 世界各国的许多科研机构与政府部门都致力于绿色化学的开发、推广和应用, 在节约原料、保护环境、保障人类健康与安全方面发挥了日益显著的作用。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系, 是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物, 对化学本身而言是一个新阶段。对于绿色化学的研究已经成为一门重要的化学学科分支, 是我们人类通向绿色生活的必由之路。

参考文献

[1]纪红兵, 和佘远斌.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工进展, 2007 (5) :605-14.

[2]谢萍华, 和陆伟.绿色化学与我国化工行业的可持续发展[J].杭州化工, 2008 (2) :5~12.

分析绿色化学工艺的开发与应用 第4篇

【关键词】绿色化学工艺；开发；应用

最近一段时间以来，很多大城市都笼罩在雾霾的世界里，空气质量严重下降，能见度差，甚至对人们的日常出行与交通车辆的正常通行都带来了不同程度的影响，造成这种现象的一个重要原因就是化工企业的废气排放，面对这样的形势，绿色化学成为各大企业正在研究的项目，通过发展与优化化学工艺，改善化学反应过程的内在属性来控制其产生的危害，实现对人类健康，社会安定的维护是化工发展的大势所趋，绿色化学工艺已经成为众多企业研发的对象。

1.绿色化学工艺的研发

自从上个世纪，国际组织就已经提出了“绿色科技”的概念，其内涵表现为：要对环境污染进行控制，在源头上免除生产带来的污染，传统化学工艺无法从根本上改善污染，污染仍然处于一个惨痛的境地。然而，绿色化学工艺体现为绿色生产、无废物排放，这才是控制化工污染的最根本的方法。最佳的绿色化学工艺就是使用无毒害作用的反映材料与催化剂，追求原子经济，也就是说在反应过程中不会出现额外的废物产品，达到反应原料的充分利用。

第一，研制“原子经济”反应。这一反应最早起于20世纪90年代，主要内容为：化学反应中的一切原子都变化成生产物，达到反应物中原子的百分百利用，其实，原子经济与反应类别有关系，一些反应就没有杂物的产生，例如：加成反应。一切反应物质都会被利用。原子经济反应是绿色化学工艺首要研发的反应类型，要改善反应中的催化剂，这样才能确保反应的节能、高效。

第二，确保反应的选择性。在石化产业中会经常选用烃类选择性氧化反应，会产生一些不稳定的中间体，他们容易被进一步氧化，所以，这一类反应不会用作催化剂，最新的研究表明：不仅要依照各种烃类氧化反应类型来选取性能高，载氧能力好的新型催化剂，还要依照催化剂的反映特征，研发出对应的反应工艺。

例如：苯乙烯最广泛用的工艺为：乙苯脱氢，一些企业已经研发了丁二烯作为原料的苯乙烯工艺来替代乙苯工艺，其内部的中间产物的转化率为90%，采用的催化剂能够把内部的体验转化为苯乙烯单位的选择性大于92%，另有一些海外企业所研制甲苯歧化工艺，也是利用了最新的硅改性催化剂，其中的选择性也达到了98%以上。

第三，利用无毒害的原料。在化学反应中首要的选取原料，原料的性质就在一定程度上决定了生产过程与方法。绿色化学工艺的一个要求就是杜绝使用毒害的原料，而是选择化学物质充当原料，国际知名企业研制了用二乙醇胺做原料，在催化脱氢的作用下生成氨基二乙酸钠，这一最新工艺大大改善了曾经的利用甲醛、盐酸—作为原料的二步合成工艺，减少了毒害。

要想从根本上免除环境污染，可以利用能够再生的自然材料例如：野生植物作为化学原料，以及一些农业废物，如：秸秆、稻草等进行反应成为酸、醇等化学物质。将糖类植物转化为乙酰丙酸，对谷物进行开发获得葡萄糖。

例如：以往的乙二酸是用苯作为原料生产的，苯对人体的伤害极大，改为葡萄糖后，在通过微生物进行转化，极大地提高了反应的绿化效果，减少了毒害物质的出现。

第四，利用清洁工艺。化学工艺的研发要想达到绿色环保的效果，就需要选择情节工艺，要优先设计出能够有利于环境的化学反应途径，形成物质与能量的循环体系，在具体的生产中，不但要利用无毒害、无污染的原料，而且还要尽量利用高端、先进、低消耗的工艺流程，而且也要尽量避免废弃物的出现。

2.绿色化学工艺的应用

2.1生物技术的应用

与化学工业不同，生物技术中涵盖了基因、微生物等方面的科学技术，为了提高化工生产的绿化效果，近年来，生物技术被大量利用在化工生产中，因为生物酶作为催化剂具有高效、选择性好的优势特征。将生物技术利用在化学合成中，可以说是绿色化学工艺发展的一大趋势。

早期的化工合成都的利用生物自然资源，经过发展煤、石油等矿物成为了化学生产的原料，但是这些矿物资源是不可再生的，要想有效节省能源，达到环保的效果就要减少对这些矿物资源的利用，而是要回归到酶时代，继续利用酶来作为催化剂。

2.2绿色生产技术的应用

绿色技术主要体现为清洁生产，它的特点是没有毒害作用，没有废物的产生，常见的绿色生产技术体现为：煤气化技术、脱硫或者脱碳技术，城市垃圾无害处理等技术，以及太阳能技术、沼气等绿色节能技术。

常见的绿色节能生产技术主要有：生物工程技术，其中的细胞、基因工程等工程技术。辐射加工技术，例如：离子束—他们的特征就是在一定的温度与压力下能够引起化学反应，无需高温与高压的苛刻条件。

2.3生产绿色产品

绿色化学工艺利用的终极目标为：制造一些对环境有利的产品，其中的典型代表为：能够取代氟氯昂的化学产品，减少对臭氧层的破坏，不含有磷的洗涤用品，不含铅的化妆品，燃油代替品能够控制对汽车对污染气体的排放，可以利用价格低廉、质量较好的二甲醚来代替汽油，来减少城市汽车污染物的排放，各个化工企业要尽量生产那些能够达到国家环保标准的产品，来保护生态系统。

当今世界上，已经生产出来了一系列的环境产品，其中已经包括：高分子、有机以及精细化工等多种产品，例如：生物生产干扰素、费事催化技术合成醛、醇等产品都取得了良好的环保效果。

3.总结

要想有效降低化工污染对环境的破坏，达到没有公害的绿色生产的目的，就要尽量选取一些节约资源，耗能低的化工工艺，以及一些无毒害作用的原材料，利用绿色环保的生产技术，不断提高生产工艺。

【参考文献】

[1]仲祟立.绿色化学导论[M].北京：化学工业出版杜，2000：3-5，31-60，109-123.

[2]粱红涛主编.最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手辑[S].镊声音像出版社，2004，52-61，1522-1532.

[3]陈五平，方文骥，俞裕国.无机化工工艺学[M]（上册）.第三版.北京：化学工业出版社，2002，139-145.

[4]国家发改委外事司.巴西南非替代能源发展之路[J].中国经贸导刊，2006，（19）：49.

[5]王艳.微生物遗传学对农业发展的影响[J].科技与企业，2006，（10）：158.

化学教师与多媒体课件 第5篇

化学教师与多媒体课件

盐都县伍佑中学 陈亚山

内容摘要：教改在深化，化学教学已经离不开多媒体课件，如何把握使用多媒体课件的时机，如何制作多媒体课件，制作化学多媒体课件的软件有哪些，如何下载化学课件，读完本文就会明白。

关键词：时机 软件 原则 制作 下载

随着信息技术的飞速发展，计算机在教育(www.xfhttp.com-上网第一站xfhttp教育网)教学上的应用日趋广泛。现在许多学校都建成了校园网，并与internet连接，构成了全方位、多渠道、交互式的教学体系。多媒体已成为当前计算机在教育(www.xfhttp.com-上网第一站xfhttp教育网)领域中应用的新潮流。多媒体技术是指以计算机为核心，综合处理文字、图形、图象、声音、动画以及视频等多媒体信息，并使这些信息建立起逻辑连接，以表达更丰富、更复杂的思想或方法，这些教学信息能够在短时间内作用于学生的各个感官，使学生产生一种前所未有的深刻的感受，使用多媒体课件本辅助教学是一种较为理想的现代化教学手段。本人是一位从教十余年的化学教师，两年来积极研究和钻研多媒体技术及其应用，取得了一些经验和教训，以下是本人的粗浅的看法，供同仁参考。

一、化学教学中使用多媒体课件的时机

1、微观粒子运动。化学是研究分子、原子及核外电子等微粒运动的科学，而微观粒子的运动又是肉用眼所看不到的用手摸不着的，通常情况下我们只有借助于挂图和模型，通过我们教师的讲解而使得学生理解。而微粒运动变化的过程却无法充分展示，例如，初中化学中水的分解、氢气还原氧化铜等实验的实质，但凭初中生感知能力不可能一下子全部掌握，但用多媒体课件模拟微粒的分开和结合的过程，却能使学生很快地理解而和接受。高中化学晶体结构、有机物分子空间结构、同分异构、顺反异构、手性碳、杂化轨道、大πI、电解池原理、原电池原理、消去反应、加成反应、酯化反应、聚合反应、胶体的渗析与电泳等等，都可以用多媒体课件来模拟。笔者深有感触的是有关晶体结构的知识，通常需要两三节课的内容，如今用上多媒体课件，只需要一节课就能够充分说明，并且效果很好。诸如氯化钠晶体一个晶胞中有多少个钠离子、多少个氯离子，一个钠离子周围距离相等且最近的钠离子有多少个的问题，几乎不费口舌，学生就能搞清楚。

2、有毒、有害以及在短时间内无法完成的实验。如胶体的.电泳、硫化氢的性质与制取、CO、SO2、Cl2等毒性实验。

3、错误的实验操作后果。如氢气还原氧化铜时先加热后通氢气、将水加入浓硫酸以稀释浓硫酸、用启普发生器制取乙炔等。

4、化学生产流程的宏观演示。如接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸等。

二、适合制作化学多媒体课件的常用软件及其功能简介

适合制作化学多媒体课件常用的软件有：Authorware、Director、方正奥思、Flash、3Dmax等。笔者较为喜欢的是Authorware、Flash、3Dmax三种软件。Authorware是强大的媒体组合工具，能将文字、图像、声音、动画、视频等有机地组合起来，并具有丰富的交互功能，适用于各种素材准备好的后期组合。Flash是一人简单易学的平面动画工具，适用于做一些微粒运动的平面演示。3Dmax是个大型软件，三维造型及动画功能都很强大无比，一般用于做有机物的空间结构、同分异构、晶体结构等空间要求较高的课件。

三、多媒体课件的制作原则

多媒体辅助化学教学过程主要包括四个要素：教师、学生、教材和多媒体。四要素相互联系，相互制约，形成了一个有机的整体，为达到满意的教学效果，必须正确处理四个要素之间的关系。根据皮亚杰的建构主义学习理论：教师是教学过程中的组织者、指导者和知识意义建构的帮助者、促进者，而不是主动施教的知识灌输者;学生是知识意义的主动建构者，而不是外界刺激的被动接受者、知识灌输的对象;教材中所提供的知识是学生主动建构的对象，而不是教师向学生灌输的内容;媒体是创设学习的情境，学生主动学习、协作、探索和完成知识意

多媒体课件与化学课堂教学 第6篇

内容摘要:

多媒体技术走进课堂了！本文就多媒体课件与化学教学的关系从以下几个方面作了阐述了：多媒体课件在课堂教学的地位；多媒体课件与化学实验；多媒体课件与板书；多媒体课件与课堂教学；多媒体课件与化学教师。

关键词：多媒体课件  地位  实验  板书  课堂教学  化学教师

在信息技术飞速发展的今天，各行各业的工作效益都随着起了巨大的变化。这场风暴自然也把教育（－上网第一站xfhttp教育网）行业卷入其中。课堂教学一改过去老师讲学生听的局面，老式的幻灯机也光荣“下岗”了，多媒体课件堂而皇之的进入了课堂，把广大的师生带入一个新的情境。这对学生的学习确实起了很大的作用。从而要求老师也要对传统的教学模式进行改革，以便把教学水平提高到一个新的境界。作为一名化学老师，我平时自己也做一些多媒体课件，今天想把我做多媒体课件和化学课堂教学的体会和大家交流交流。

一、  多媒体课件的地位

多媒体课件进入化学课堂，把师生带入一个更广阔的天地，一个绘声绘色的世界，更加提高学生学习的兴趣，从宏观和微观方面更全面的说明问题，在化学课堂教学中具有不可替代的作用。在这次实验教学课竞赛中，有位老师在讲《二氧化碳的性质》时，课的导入是这样的：首先，在优美的背景音乐中，用多媒体课件展示一些黄龙洞的精美的图片，给学生以美的享受，然后一句“是哪位能工巧匠给我们雕砌成如此多姿多彩的世界呢？它就是二氧化碳”引入新课。在这里，利用多媒体课件导入课题就十分精彩。虽然多媒体课件在化学课堂教学中作用非常重要,但我认为多媒体课件进入化学课堂，不能成为化学课堂教学的主宰，更不能代替化学课堂的教学活动，而只能作为化学课堂教学的一个方面，一个必要的补充。课堂教学是师生的双向的交流，是灵活多变的,其教学过程无法预计。而多媒体课件是教师事先根据教学内容设计的教学软件，其执行的过程是不变的。在千变万化的课堂教学中，多媒体课件肯定也不可能设计到课堂教学变化的各种情况，以及根据各种情况所做的各种变化。化学课堂教学中，起主导作用的还是教师，多媒体课件只是教师教学过程中的一个强有力的工具。

二、    多媒体课件与化学实验

化学实验是有目的地使自然界中的化学现象在特定的环境、条件下简单化、明晰化、突出重要因素重现出来，以便于进行观察、研究，认识物质的性质及其变化的规律。化学实验中物质的性质及其变化通过声、光、色、态的改变生动、鲜明的表现出来，为学生提供丰富的新意刺激，可以有效的调动学生的各种感官，全面、清晰、准确的认识物质的性质及其变化的规律。化学是一门以实验为基础的自然科学，说明化学中的一些现象、变化，当然必须充分通过课堂化学试验来说明。多媒体课件作为一种动态、高效、大容量的`现代化的教学媒体，传递的信息具有生动、直观、富于表现力和感染力、容易再现等特点。可以形象、逼真的表示宏观世界的化学现象和微观世界的原子、分子等物质的内部变化和发展过程，能艺术的表现化学世界的奥秘，从而有效的激发学生学习的兴趣，帮助学生理解化学知识。现实中一些难以做到的实验，在多媒体课件中通过动画的形式却能很好的模拟做出来。多媒体课件与化学实验两者必须相辅相成，相互补充，同时为化学课堂教学服务。也就是说，多媒体课件中的模拟实验也不能代替课堂演示实验。有位教师在讲《氢气的性质》时，首先在课堂上做了不纯氢气爆炸的实验，巨大的爆炸声引起学生的兴趣，都想知道为什么纯净的氢气可以安静的燃烧，而不纯的氢气却发生了爆炸。接着老师展示多媒体课件，从微观方面以动画的形式展示爆炸发生的原因。学生心中的谜团终于解开了，同时也接受到了新的知识。在这里，化学实验教学和多媒体课件就结合得非常好。

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绿色化学与工艺课件 第7篇

第一是应用生活实际，观察生活中门窗，门把手，操场器械等金属制品是如何防腐的。

第二是学生进社区调查，搜集第一手资料，细致观察生活中金属的腐蚀和防护方法并把调查资料汇集到数字化教学平台上，形成资源。

第三是将调查中发现的问题进行归纳和整理，在网上收集资料，汇集到数字化教学平台上，形成师生共建的资源。

第四是师生共享课程资源，自主学习，探究社区人地关系的特点和联系。第五是交流学习结果，归纳发展特点。其主要学习流程设计是：

提出问题→单元设计→资源共建（学生可以选择观察生活、浏览网页）→互动评价→思维建模→互动讨论

这样的教学活动所占时间一般一学期只会有一两次，但可以让学生体验把课本知识应用于生活的乐趣，师生对话中生成的课程资源，既可支持学生当前学习，也可以为其他班级学生学习提供学习范例，是不可多得的经验型资源。

1.5反思本阶段的实验以及教师研究行为的共性，下阶段待改进的教学和研究行为

我们的研究行动，教师的关注点，已经从点关注教材，发展到重点关注学生，关注引导学生自主学习，引导学生掌握意义建构的方法，关注学生学习过程中的三维目标的实现。

随着研究的不断推进，我们又遇到了新的问题。

问题1：教师在研讨、备课中的这些讨论、思维的交锋等过程性资源是十分宝贵的资源，对教师个人有积累提升的作用，对教师群体，有借鉴互动激发作用，怎样让这些资源累积下来，有效管理和交流？这是我们需要解决的。

问题2：多次观摩和研讨，老师们尝到了共同研讨的甜头，教师们想参加、爱参加教研活动，区域教研共同体的雏形开始形成，有些年轻教师把教研活动戏称为“过节”，大家盼望教研活动多些，再多些，然而，学校的教学工作并不能因研究而停顿啊？怎么解决好“教”、“研”这一对甜蜜的矛盾？

1．6数字化区域性教研共同体内教学智慧共享

第一，基于化学数字化教与学平台的教师研修，有助于加快新教育理论传播的速度和广度，使老师们及时掌握最新学习资源，掌握教育创新的理论源泉。

第二，基于化学数字化教与学平台的教师研修，可以构建信息丰富的、反思性的研究环境，非常有利于教师头脑风暴的产生，极大地有利于老师们以批判性、创造性的眼光评价教学；利于营造一种真实的、纯粹的、省慎的、严谨的、开放的教学研究氛围。

第三，基于化学数字化教与学平台的教师研修特别有助于加强学校与学校之间的联系，为老师们提供便利的交流，为老师们提供共享各自的教学设计的条件。在平台上，资源是开放的，老师们可以应用他人创建的资源，进行教学，还可以把教学的结果与作者交流，促进各自的反思，特别有利于行动教育的展开。

第四，基于化学数字化教与学平台的教师研修，利用计算机网络使各种年级段的教师开展跨年级交流、自动形成非正式学习组，促进成熟教师加强教学反思，培育地理教育教学骨干，帮助新手教师尽快适应地理教育教学工作，培养教坛新秀。让教师成为教育研究者，发现教育专业生活的乐趣。

绿色化学与工艺课件 第8篇

一、绿色化学工程与工艺的开发

传统化学生产过程对有害、有毒物质的处理具有严重的滞后性, 这种滞后性会将化学工艺带入被动的生产状态下, 所以这种化学工艺对污染物质的处理效果非常差, 无法达到资源优化目的, 不仅提高了化工污染物处理工程的成本, 还降低了污染物处理的效率。绿色化学工程可以有效的解决传统化学工程污染物处理的相关问题, 利用先进科学技术, 对化工生产产生的污染物进行脱硫、除尘处理, 其具体实施方法如下[1]。

1. 采用绿色化学原料

化学生产原料是决定化学生产流程和工艺的主要因素, 传统化学工程采用的绿色原料大多为不可再生能源, 选取这种化学材料, 不仅增大了我国不可再生能源的消耗量, 同时也增加了化学生产污染物质的排放量, 所以采用绿色化学原料是绿色化学工程重点研发项目, 选用可再生、无污染的化学原料, 如自然物质、绿色化学物质等。苞米杆、芦苇、纤维植物等农副产品废弃物, 这些物质是典型的绿色化学原料, 将其投入到化工生产中, 可以转化成醇、酮、酸类的化学品, 在转化过程中, 这些化学原料只会产生氢气, 不会产生任何有毒、有害物质[2]。

2. 提高化学反应的选择性

化学反应是化学工程物质反应的重要组成部分, 化学原料通过化学反应, 产生相应的化学品, 合理、有效的选择化学反应途径, 对提高化学工程的生产效率和生产质量具有重要影响意义。影响化学反应的因素有很多, 反应环境、反应原料、反应时间、反应特点等。氧化反应是化学工业中常用的一种反应形式, 因为氧化反应过程中会产生大量的热, 化学原料会因为热催化出现反应变质现象, 从而导致化学品生产质量低下。烃类氧化反应是新型反应形式, 此反应一般不仅可以提高催化物反应催化能力, 还能增加生产物的同分异构反应时间。

二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

目前, 绿色化学工程和工艺在我国各工业产业应用范围十分广泛, 其工程的综合应用性能不仅促进了化学工程和工艺的节能减排, 还优化了我国化工生产的产业链结构, 具体应用实例如下。

1. 清洁生产技术的应用

清洁生产技术是绿色技术, 通过对化工原料进行无毒、无害、无废处理, 增加其原料利用率的同时, 提高化学工程的生产质量。脱硝技术和脱硫技术是清洁生产技术的重要组成部分, 对污染严重的生活垃圾极性“绿色处理”, 可以有效的将生活垃圾转化为沼气。利用自然发电技术取代传统不可再生能源发电技术, 风能、太阳能的利用和开发, 标志着清洁生产技术已经进入了飞速发展的阶段。清洁生产技术能源在生物工程中应用, 可以提高细胞工程、基因工程的发展效果, 清洁生产技术能源应用在辐射加工领域中, 可以使催化剂的催化作用大大增强[3]。

2. 生物技术的应用

生物技术在化工工业中的应用, 主要表现在以下几个方面: (1) 生物化工, 生物酶在生物体内是一个高效的催化酶, 并且这种生物酶的催化性能非常好, 具有很强的专一性, 应用生物酶不仅可以增加生物酶反应效率, 还能提升反应质量, 所以生物技术可以应用在各种生物酶反应中; (2) 化学工程, 将生物技术引入绿色化学工程与工艺中, 将可再生能源转化成化学品, 对提高绿色化学工程的应用性能具有重要影响意义, 生物技术应用的原料大多来自于自然, 这种原料的反应效果和催化作用远远高于一般工业原料, 并且其应用性能也非常好, 反应产生的污染物很少, 具有良好的无污染性、高效性、节能性[4]。

结论

通过上文对绿色化学工程和工艺技术进行系统分析可知, 绿色化学工程对促进化学工业节能发展起到了重要助推作用, 是实现化学工业节能减排发展目标的重要手段。现阶段, 开发和应用绿色化学工艺, 已成为现代化学工业的发展趋势和前沿技术, 是建设环境友好型社会, 实现可持续发展的关键[5]。

参考文献

[1]于贺.论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用[J].科技与企业, 2013, 15 (45) :101-114.

[2]张昱.化学工程与工艺专业实验的整合研究[D].西北民族大学, 2012 (10) :175-185.

[3]艾宁, 计伟荣, 项斌.化学工程与工艺专业人才培养模式改革的探索与实践[J].化工高等教育, 2010, 13 (05) :107-114.

[4]张忠平, 薛建跃, 王新运.地方院校应用化学专业绿色化学人才培养模式探索[J].巢湖学院学报, 2011, 25 (05) :113-126.