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    綠色化學的誕生精選(九篇)

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    綠色化學的誕生

    第1篇:綠色化學的誕生范文

    關鍵詞:綠色化學;理念;高校;化學教育

    綠色化學,又稱為環境無害化學、清潔化學,是利用化學的技術與方法降低或消除化學產品設計、制造與應用中有害物質的使用與生產,使設計的化學產品或過程更加環保,是一門從源頭上減少污染的化學。綠色化學不管是在工業化學、生態化學還是化學教育中都有著重要的意義。化學教育作為培養化學人才的首要途徑,將綠色化學應用到高校日常教學中,是培養綠色化學人才、環保型人才、節約型人才的主要方式。

    一、綠色化學在高校化學教育中的重要性

    1.綠色化學教育是綠色科技發展的重要基礎

    綠色化學必將推進綠色能源工業、綠色農業的發展,因而可知,綠色化學在綠色科技的成長中扮演著重要的角色,綠色化學的應用,提高了高校培養人才的質量,成為綠色科技發展的主要根基,也是順應我國可持續發展戰略的重要表現。

    2.綠色化學是高校化學教學的重要組成部分

    高校化學教育課程不只是傳授學生化學知識、指導實驗,高校化學教育旨在培養綜合性、創新性人才。隨著國家可持續發展戰略的實施,各高校加倍重視綠色人才的培養。將綠色化學融入高校化學課堂中,對完善、優化高校教育教學有著重要的意義,是當下高校改革的重要部分。例如,在化學實驗中選用綠色材料,化學廢物利用、尾氣收集無害化處理等,大力提倡微實驗,提高化學教育教學水平。

    3.綠色化學能夠有效提高大學生綠色意識

    人的意識是具有能動作用的,具備良好的綠色意識能夠更好地從行動上保護環境,維護環境的可持續發展。在學習綠色化學的過程中,不僅要在常識和技術上“綠色化”,更要在思想上意識到試驗“綠色化”的重要性才能有效地在日常的行為中體現“綠色化”,才能通過綠色意識指導綠色行為。

    4.綠色化學是當前高校化學教育發展的需要

    隨著環境污染的不斷加劇,社會在保護環境、促進可持續發展方面的呼聲日益激烈。在這樣的大背景下,化學教育更應該適應當下市場需求,走綠色道路,因此綠色化學符合高校化學教學、培養新型人才的需求。

    二、綠色化學在高校化學教育的應用

    1.綠色化學在高校化學課堂中的應用

    課堂是大學生學習成長的主要場所,教師所采取的教學方法、教學理念等都對學生的學習有著直接影響。在教學理念上,化學教師必須樹立良好的綠色化學理念,將理念貫徹到實際的課堂教學中;在案例分析上,列舉具備綠色化學的例子進行案例分析,使學生充分認識綠色化學的作用;在行為操作上,教師在進行試驗演示過程中采用綠色化學材料,回收有害氣體,實現廢物循環利用等。

    2.綠色化學在高校化學實驗中的應用

    化學實驗是化學知識傳遞過程中必不可少的一個重要步驟。高校化學教育中,每一個學生都在進行不同的實驗,因此會產生大量的化學垃圾,對環境造成嚴重的影響。微實驗便是綠色化學應用在化學實驗中的典型例子,微實驗強調規模小、簡單化、用料少、效果好,在實驗中減少使用化學材料,回收利用化學反應物等都是綠色化學所提倡的,是應用綠色化學的重要表現。

    3.綠色化學在高校課題中的應用

    高校課題中,特別是化學課題,通過鉆研學習課題能更好地發現問題、分析問題、解決問題,是眾多化學成果誕生的地方。傳統的課題不僅消耗資源,同時造成環境的污染,研究者為了得到成果并不在乎過程所消耗的人力、物力,也不在乎是否造成污染,屬于“粗放型”課程。然而綠色化學促使化學課題轉向環保、節約、可持續的“集約型”課題。綠色化學促使轉變課題觀念,注重綠色環保;在原料上,使用綠色原料,減少課題過程中產生的污染;在規模與次數上,逐漸實行“微實驗”,提高效率,減少實驗次數。將綠色化學應用到化學課題中,是從根源出發,從開始到結束均采用綠色技術,達到環保目的。

    4.綠色化學在大學生練習實踐中的應用

    身為材料化學專業的學生,往往需要外出進行化學檢測,如污水檢測、水泥性能檢測以及高分子材料檢測等一系列的練習與實踐,這一類的練習實踐需要綠色化學技術作為支撐。將練習實踐中出現的污染問題運用綠色化學進行分析,并提出有效的治理辦法。例如有污水凈化、高聚物降解、粉塵吸收等。

    化學教育的目的主要是培養適合社會發展需求的化學人才,當前社會對于綠色人才、綠色技術的需求量非常大。綠色化學在高校化學教育中的應用是順應社會發展的需求,是促進國家可持續發展的重要表現。

    參考文獻:

    [1]仲崇麗.綠色化學導論[M].北京:化學工業出版社,2000.

    第2篇:綠色化學的誕生范文

    一、綠色化學的現代內涵

    綠色化學(Green Chemistry)概念從一提出來,就明確了它的目標,是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大限度地節約了能源,在各環節都實現凈化和無污染的反應途徑。它的過程為零排放和零污染,具體內涵體現在五“R”上。

    1.減量(Reduction)――減量是從節省資源、少污染角度提出的,包括兩層意思:(1)減少資源用量,在保證產量的情況下如何減少用量,有效途徑之一是提高轉化率,減少損失率;(2)減少“三廢”排放量,主要是減少廢氣、廢水和廢渣(副產物)排放量,特別是排放廢水量必須降低到一定標準以下。

    2.重復使用(Reuse)――重復使用不僅是降低成本的需要,而且是減廢的需要。諸如化學工業過程中的催化劑、載體等,從一開始就應考慮有重復使用的設計。

    3.回收(Recycling)――回收可以有效實現“省資源、少污染、減成本”的要求。回收包括:回收未反應的原料,回收副產物(含“三廢”),回收助溶劑、催化劑、穩定劑等非反應試劑。化學工業產生中的循環操作程序就是一種常見的回收方式。

    4.再生(Regeneration)――再生是變廢為寶、節省資源能源、減少污染的有效途徑。它要求化工產品生產在它設計的開始,就應考慮到有關原材料的再生利用,特別高分子材料的再生顯得尤為重要。

    5.拒用(Rejection)――拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法,它是指對一些無法替代,又無法回收、再生和重復使用的藥品原料,拒絕在化學反應過程中使用。在學術界日益重視的綠色化學現代內涵已得到理解,綠色化學概念在工業上也已日漸得到認可,但它的概念與內涵在教學中也應得到貫徹,它的應用在實驗中也應得到推廣。特別是中學化學教學,面對的是接受啟蒙化學教育的中學生,貫徹綠色化學內涵,推廣綠色化學成果顯得尤為重要。

    二、綠色化學教育實施策略

    1.宣傳綠色化學,增強環保意識。

    要讓學生把綠色化學理念變為自覺的行動,樹立正確對待環境的態度,培養學生改造和優化環境的意識和能力,就必須讓學生接受綠色化學的思想。在教學中要充分利用教材資源,有計劃、有目的地對學生進行宣傳教育。對學生進行環境教育,首先要使學生對環境保護的重要性、必要性和緊迫性有清醒的認識。環境危機意識是環境教育最適宜的切入點。利用化學學科優勢,教師可以點帶面,介紹環境污染及其危害,逐步樹立學生的環境憂患意識,從而培養學生的綠色化學思想及可持續發展戰略。例如:在講化學“硫和氮的氧化物”一節時,先讓學生閱讀“圖4-19空氣質量日報”,并讓學生相互討論工業生產對環境造成的污染的嚴重性,讓其認識到保護環境、防止污染的重要性和緊迫性。明確發展經濟不能走先污染再治理的老路,要提倡綠色化學,從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染,從而樹立學生的綠色化學思想。

    2.重視實驗教學,滲透綠色化學理念。

    在實驗教學中貫徹綠色化學觀點,實驗教學與綠色化學聯系最為緊密、最為直接,在實驗教學中貫徹綠色化學思想最為重要。因此,為了適應綠色化學新要求,中學化學實驗必須進行改革。

    (1)要大力推行微型實驗。要對常見實驗儀器進行微縮,對常用試劑要給出限量,實驗中除了可使用已研制成功的井穴板等微型儀器,還可以把容量瓶、燒瓶、啟普發生器等微型化。在微型化帶來實驗現象不明顯時,可借助現代化輔助教學手段把實驗結果放大。

    (2)要努力改革實驗方式。有些顏色變化明顯的定性實驗可放在點滴板中進行,如指示劑與酸或堿作用實驗、Fe3+的顯色實驗等,有些定性實驗可放在濾紙上完成,如電解飽和食鹽水,檢驗醛基存在等。

    (3)要設法改進和創造性演示有關實驗。課本中有些實驗仍有危險性,硝基苯及苯有毒,硝基苯、溴苯制備實驗可以用多媒體演示;在NO2制備、銅與濃硫酸反應、氯氣的制備等實驗中可以連接尾氣裝置;對H2和O2、Cl2與H2等的爆鳴實驗可以進行改進。

    (4)正確處理實驗廢棄物。化學實驗產生的廢水、廢氣、廢渣等都會對周圍環境造成不同程度的污染。如果我們對這些廢棄物進行合理利用,不僅可以減少對環境的污染,而且可以變廢為寶。對于廢液的處理,實驗室應建有專門的廢酸槽和廢堿槽。在實驗操作中要求學生,每次實驗完畢后的廢液,一定要在指定處傾倒。對于含貴重金屬的廢液,要經化學處理回收后再排放。比如做了銀鏡反應后,試管中的銀鏡用稀硝酸清洗后的廢液可集中收集起來,可以回收其中的貴重金屬銀。對于廢氣的處理要做好尾氣的吸收或回收再利用。對于Cl2等有毒氣體的制取,要用相應的試劑進行尾氣處理。

    3.精心設計作業,鞏固綠色化學理念。

    第3篇:綠色化學的誕生范文

    關鍵詞:“可持續發展” 環境意識 做法 問題

    一、培養“可持續發展”的環境意識――我們的做法

    我們以資源問題為切入點,使學生領會“可持續發展”理論,在教學中增加了資源利用及資源狀況方面的介紹。我們通過元素化合物性質、用途、制法的教學,培養學生的“可持續發展”的價值觀。“可持續發展”的價值觀,即對未來負責,做到人類與非生物界、國家與地區間及考慮代際間的公平,從后代的角度考慮當代人的行為;認識到真正的生活質量,體現在解決物質貧困問題的同時,應解決精神的貧困和生態的貧困。培養學生“可持續發展”的價值觀和態度,將有利于指導和規范學生的環境行為,是學生環境行為的先導和動力,使學生學會了用民族的,歷史的,世界的觀念看問題,是培養學生“可持續發展”意識的關鍵點。

    我們以元素化合物知識為橋梁,使學生用辯證地觀點認識物質既有有利的一面又有不利的一面,讓學生用批判性思維來考慮這些物質的使用會給世界帶來哪些影響。如磷元素是植物生長的營養元素,含磷化合物進入水體,少量促進植物生長,過量則使水中植物瘋長,引起水體富營養化,造成水體變黑、變臭。我國生產的洗衣粉大多為含磷洗衣粉,它們的大量使用是造成水體污染的重要原因之一,而水體污染嚴重影響了人類的生存與發展。

    再有,結合一些重要化工原料的在工業、農業、醫藥等領域應用的實際,引導學生用“可持續發展”的價值觀來分析這些生產及科研,強調在其過程中要注意資源的利用率,降低能耗,并進行“三廢”的合理回收和再利用。這是“可持續發展”環境問題的具體體現。

    我們以實驗教學為手段,培養學生“可持續發展”的態度和行為。實驗是化學教學的重要手段,也是進行環境教育的極好時機。實驗需要使用各種試劑,會排出相當數量的成分復雜的廢氣、廢水、廢渣,它們不僅對實驗環境構成一定威脅,也對周圍環境構成一定危害。在實驗教學時始終強調按量用藥品,以減少污染物的排放,并使藥品得到有效利用;規定將實驗廢棄物放到統一地點,統一回收處理。在實驗前講明道理,使學生自覺規范自己的行為。教師對實驗操作既堅持嚴格要求,又發揮學生主體作用,盡可能提供實驗設計和操作機會。

    二、培養“可持續發展”的環境意識――要解決的問題

    (一)樹立“可持續發展”的環境教育觀

    教師是否具有“可持續發展”的環境教育觀念,是環境教育能否順利轉向“可持續發展”的環境教育的關鍵。首先,教師要努力更新自己的知識結構,了解“可持續發展”的有關理論、思想,研究“可持續發展”教育、環境教育以及化學教育的結合點,探討在化學教學中滲透“可持續發展”環境教育的目標、內容,探索“可持續發展”環境教育的方法、情境等,以適應“可持續發展”環境教育的需要。其次教師要重新認識化學,認識化學在人類“可持續發展”的進程中,在人與自然平等、和諧關系中的地位和作用,了解“綠色化學”的思想、意義及內容。義不容辭地承擔起普及、宣傳、研究“綠色化學”的責任。

    (二)明確“可持續發展”環境教育的目標

    在化學教學中進行“可持續發展”的環境教育的目標包括三方面:

    1、知識與技能目標――關于環境的教育:從化學的角度去解釋環境和從環境的角度去認識化學,獲得化學與環境及環境問題的有關經驗,以及研究綠色化學和用化學知識解決環境問題的技能。2、過程與方法目標――在環境中的教育:利用各種教學資源,提供參與各種層次用化學知識解決環境問題和研究綠色化學的機會,培養學生的參與意識,養成良好的環境行為習慣。3、情感、態度、價值觀目標――為了環境的教育:樹立可持續發展觀、環境道德觀、環境價值觀及關心環境的情感等。

    (三)確立“可持續發展”環境教育的內容

    從化學的角度去解釋環境及環境問題,包括兩個方面的內容:1、化學與環境污染,如:酸雨、溫室效應、臭氧層空洞、水污染、大氣污染、土壤污染、化學品污染及典型環境公害事件等等;2、化學與清潔環境,如化學在清潔環境中的作用、方法等。

    從“可持續發展”高度重新認識化學,了解綠色化學的思想、意義和內容,如果說“可持續發展”是人類關于生存和發展思想的抽象表述的話,那么“綠色”則是這一思想生動、形象的表達。綠色是生命世界的原色。她孕育了生命,預示著人類的誕生和未來,也是和平、美好的象征。崇尚綠色,是對自然、對人以外的生命的尊重,是對人和自然和諧相處境界的渴望和追求。因此,綠色不僅僅是綠化,更是一種理念、一份責任。綠色化學是綠色科技的重要組成部分,是以“可持續發展”思想為指導,研究和設計沒有(或盡可能少的)環境負作用,在技術上和經濟上可行的化學品與化學過程。

    (四)充分利用各種途徑進行“可持續發展”的環境教育

    可以讓學生通過檢測學校的環境,對學校的環境狀況(空氣質量、水質情況、垃圾處理等)作出評價,并將其與自己的利益和行為聯系起來,從而使他們主動地關心、愛護學校的環境,并將環境意識、對環境的情感外化為自覺的、具體的環境行為,積極參與改善學校環境的活動。如參與學校有關環境政策方面的討論和決策;倡導改善學校環境的良好行為;提倡對學校的垃圾進行分類處理;舉辦廢物再利用作品展覽;提出改善空氣質量的措施等等。

    把綠色意識帶到家里去,影響家庭成員的環境行為,使他們也成為關心環境的積極行動者。如與家長簽定"綠色公約",讓每個家庭成為綠色消費者:購買綠色產品(即環境標志產品:無氟冰箱、摩絲、定型發膠,無磷洗衣粉,無鉛汽油等),不用或少用塑料袋,節約并循環用水,垃圾分裝。

    學生作為社區的一分子,對社區的“可持續發展”負有義務和責任。而社區也為學生參與社會實踐,讓化學走入社會、走入生活提供了一個舞臺。因此,把“可持續發展”的環境教育與社區的環境、發展聯系起來是化學教育的一個新思路。如:與社區建立聯系,了解社區有關環境的政策;對社區的環境狀況進行調查,并就改善社區的環境提出建議;進行有關化學與環境、化學與生活、化學與社會方面的知識宣傳;倡導健康、有益的“可持續發展”的綠色生活方式等等。

    今天的學生將是明天的公民,培養“可持續發展”的環境意識是現階段我們不可推卸的責任。我國的經濟發展不能以犧牲環境為代價,因為環境一旦被破壞,則無論如何不可復原,如果說發達國家是這樣走過來的,現在不也發展的很好嗎,那是因為他們有幾代人的資本積累、較少的人口、緩慢的經濟發展速度等所造成的,然而,這些都是我們所不具備的,所以,我國的經濟發展一開始就走“可持續發展”的道路是我們的必由之路。

    參考文獻:

    1.張國銳,《可持續發展》課件,中央電教館教師進修資源中心。

    第4篇:綠色化學的誕生范文

    關鍵詞: 高中化學課堂 教學策略 學習興趣 研究性學習

    化學在我們的現實生活中,因創造出更多的新物質而豐富人類的生活,在滿足人類物質生活不斷提高的同時,又得擔負起防止環境問題的產生和惡化的責任。因此化學與人類的生活質量密切相關,高中化學教育的生命力不僅只是在“高考”了,而是需要有機結合社會生活實際,創設適宜的教學情境,讓學生“觸景生情”,感受到學有所用,從而產生求知欲望,形成社會責任感,強化學習動機,從為單純的高考而進行的高強度、枯燥的學習轉向主動、積極的探索性學習,提高化學教學的生命力。下面是我在高中化學教學中對此所做的初步探索。

    一、適時結合教材,介紹資源危機和環境危機,介紹化學所起的作用,激發學生的社會責任和憂患意識。

    人口、能源、環境是人類發展面臨的三大問題,由于全球的工業化速度加快,資源的開采在加速進行,人類必須處理好人類發展與各種有限的自然資源之間的矛盾。比如,在石油和煤的教學中,讓學生通過查閱相關資料了解我國在化石能源方面所面臨的壓力,樹立能源危機意識,激勵學生勤奮學習,努力成為為未來社會的發展去發現新能源的先驅探索者。人類的生存與發展離不開環境,人類在追求更高生活標準時,會對環境資源無限度地、盲目地索取,且因追求所謂的“GDP”,漠視有些廠商隨意地、毫不負責地把各種廢棄物投入到環境中,造成各種環境污染。在進行環保方面的教學時,可讓學生通過查閱資料,調查訪問,實踐探究,使學生了解當前我國經濟發展與發展之間日益突出的矛盾,認識到解決這些矛盾除政策性法規外,化學的功能是不可或缺的。

    二、結合人類社會發展進步實際,介紹化學所起的作用,激發學生學習化學的興趣。

    “火”是自然界中一種化學現象,是火這種化學現象“照耀”著人類一步一步走向光明;冶金技術的發展推動了世界第一次技術革命,為社會的發展提供了性能好的金屬材料;原電池的發明推動了世界第二次技術革命,原電池是將化學能轉化為電能,其中交流電的誕生,是人類對化學能的利用的又一個創新,使人類進入了電氣化時代;半導體材料的發現與制取推動了世界第三次技術革命,20世紀40年代,世界誕生第一臺電子計算機,這是由硅、鍺作基本材料的集成電路所形成的微電子技術創造的奇跡。縱觀人類社會的發展,這些巨大進步,化學起了關鍵作用。二十一世紀的人類未來社會,化學對人類文明的繼續發展扮演著更為重要的角色。

    三、結合身邊生活實際,介紹化學能提高人們的生活質量,喚醒學生社會責任感。

    化學能提高人類生活質量,這是每一個人和每一個國家都能感受到的事實。如食物的保鮮與防腐,目前人們找到或合成了易變食物保鮮、防腐、無害的化學試劑,極大地改善了人們的生活條件。又如,化學科學家制造出高純度的硅,在高純度的硅中加入適量的銅或銀制成芯片,這塊小小的芯片使信息傳播更為快捷,徹底改變了社會生活節奏,給人們帶來了全新的社會生活理念,極大地促進了社會生產力的發展,使整個地球變得像一個村子一樣,人們和睦友好地相處在一起;化學影響著環境,目前人類可利用某些特殊反應中的能量變化來改善居住環境,如墻體保溫、人工降雨。以上幾個實例都說明了化學科學就在我們身邊,它的發展極大地促進了人類社會進步,提高了人們的生活質量,同時整個社會也越來越成為一個系統工程,每個人在接受別人提供服務時,自己也必然要承擔一份責任。

    四、結合社會熱點問題,從化學科學方面尋求突破,讓學生明確歷史使命。

    目前人類生存與發展所面臨的最大挑戰就是能源和環境問題。這兩大問題嚴重影響著人類的可持續發展,應當看到,環境問題的出現和持續惡化,是人類忽視了應當與環境保持和諧關系的結果,然而要解決這些問題,就要借助于化學手段,這個責任就落在當代學子身上。第一是開發新能源;第二是用化學方法消除環境污染。世界性的能源危機正向人類襲擊,而我國人口眾多,將面臨更為嚴重的挑戰。目前擺在人類面前的四大環境問題是:工業三廢的大量排放、酸雨、溫室效應、臭氧空洞,這些環境問題主要是由化學反應引起,因此也需要通過化學來消除其污染。

    五、開展研究性學習,在社會實踐活動中嘗試學以致用,讓學生體驗成功喜悅。

    研究性學習是新課標理念下一種新的學習思維方式,其本質是調動學生主動學習的積極性,讓學生參與到學習過程中,去發現問題、思考問題,運用科學方法分析和解決問題,在實踐中產生積極體驗、感受成功樂趣,從而由被動接受轉向于主動探究,產生持久的學習熱情和掌握終身能自主學習的方法。比如利用假期深入到閉塞的偏遠地區,進行社會調查,向當地人們推廣科普知識;對學校周邊環境污染展開社會實踐調查,提出合理解決議案;再就是鼓勵學生對課本實驗大膽質疑,在老師的指引下開展自主性探究性實驗。這樣學生在體驗中進步,同時也培養了學生的科學素養。

    學習、實踐、收獲才是學生學習的原動力和生命力,若純為高考而教而學,就只會使課堂沉悶,沒有生命的活力。

    參考文獻:

    [1]徐漢生.綠色化學導論[M].武漢大學出版社,2002.

    第5篇:綠色化學的誕生范文

    新課程改革教學方式教育教學觀念

    一、新課程課堂教學改革要求實現觀念轉變

    1.觀念是思想,觀念是生命

    教育教學的本質是催生新觀念的過程,而不是傳遞現成知識技能的過程。任何年齡階段、任何發展水平的任何學生都是帶著自己的觀念進入教學過程的,因此教學的首要任務就是傾聽學生自己的觀念,而同時教師的觀念又是課堂生命力的源泉。如在講授配置一定物質的量濃度溶液的實驗時,我很自然地想到先給學生明確實驗的步驟、注意事項等,要求學生嚴格按照課本上的實驗規程進行實驗,可謂目標明確、結構嚴謹、層次清晰,結果卻發現課堂中師生交流嚴重受阻,課堂氣氛沉悶死寂,就連幾個平時喜歡化學課的學生也極少投入課堂討論,只是機械地記錄我提供的筆記。也許通過課堂的講授,原來計劃的教學目標是基本達到了,但通過這節課,學生學習化學的興趣,發表自己看法的習慣,自主學習的態度卻喪失了。是什么原因造成這樣的局面呢?反思自己的教學設計和授課過程,發現了一個嚴重的不足:沒能考慮學生的主體意識,一味強調知識的傳授和落實。

    2.改變教學方法,由學生自己去閱讀實驗規程,讓他們自己去發現問題,并提出問題的解決方案

    例如,在轉移溶液時用玻璃棒移液體,學生常出現液體濺灑出容量瓶的現象,而且也比較難操作,在做實驗時,有的學生提出怎樣才能既完成實驗目的,又操作簡便的方法。問題產生了,學生自己提出了他們想要研究的問題,我就因勢利導,我先不回答學生的問題,而是問他們自己是否有什么改進措施。我沒有直接下結論,只是提供相關的儀器,讓他們自己去驗證。而且隨著驗證的深入,他們提出的問題越來越多,也對配置一定物質的量濃度溶液的實驗掌握越來越深刻。我真切地感受到每一個學生的心靈不斷誕生精彩的觀念,猶如姹紫焉紅的鮮花在春天綻放。正如布魯納說:“學習的最好刺激,乃是對所學材料的興趣,而不是諸如等級或競爭等外來目標”。布魯納在這里實質上提出這樣一個問題,我們的教學究竟是把現成的結論通過講解放在學生面前,讓他們去記取呢?還是通過引導、啟發,讓學生從已知的材料中概括出應有的原理。布魯納提出發現法的本意是后者而不是前者,學生經歷了分析的過程,以后再碰到這樣的問題,他也能夠自己去查找相關資料,去分析,去創造。

    有一些學生,喜歡課前把當天要上的課先預習,然后上課時積極發言,以得到老師的表揚。以傳統教學觀點看,這是一個讓老師又喜又憂的事。喜的是課前學生預習,教學起來效果好;憂的是有可能打破教師的教學計劃。傳統教學的習慣是:一個新授課,要一層一層地去剖析知識,直到最后水到渠成,自然地揭示出主題,達到目標。這以前被認為是很成功的課。但教師經常會遇到這樣的情況,剛一上課,有學生就一股腦地全說出來了,精心的準備被打亂。

    對這種情況,我們現在要以新的觀念去看它。學生本來就有強烈的好奇心,不知道的,他想去了解,知道的他又想說出來,表現一下。這是很正常的。教師應該摒棄以前的觀點。正好利用這點來激發學生進一步求知的欲望,發揮他們的主觀能動性,培養他們主動學習的意識。

    二、新課程課堂教學改革要求教師轉變角色,注重觀察學生的思維方式、學習過程

    新課程理念上,大多教師都能夠接受,但真正落實到課堂教學中,甚至很多具體的細節問題上,教師是否能很快轉變,學生的需要是否真正地被注意和重視,這可能是教師首先要解決的問題。在上課的時候,教師應多想想,學生都在干什么、想什么,他們到底需要什么,我該怎么教,更多地把關注點真正地放在學生身上。

    例如,在進行Fe(OH)2的制取實驗時,我除了按照教材的要求準備好實驗儀器藥品外,還每組學生實驗桌上多放了一支長滴管和一瓶花生油。在學生進行實驗時,我發現多數學生是按照基本的操作規程進行:將NaOH溶液滴加在盛有FeCl2溶液的試管里。由于氧氣氧化的作用(課本上有相關的化學方程式),這些學生得到的都是灰綠色的沉淀,這與課本上所講的Fe(OH)2是灰白色的沉淀不同。我同時注意到,有一組學生在得到灰綠色的沉淀后,第二次實驗的時候使用了長滴管吸取NaOH溶液,并將長滴管伸入到FeCl2溶液中將NaOH溶液擠出,得到了灰白色的沉淀,但很快又變成灰綠色沉淀,接著他們又觀察了實驗儀器藥品,他們利用了花生油,第三次的實驗效果比較好,他們周圍的同學也紛紛仿效。在實驗告一段落后,我提問了他們,他們大膽地說出了自己的做法,我除了鼓勵他們的做法,還引發其他學生思考:“有什么不一樣”“他的方法可以嗎”。實際上,學生在聽到一種完全不同的做法時,他的智力是在接受挑戰的,他的思維是在接受碰撞的。教育的目的之一,就是要引發這種碰撞并且引導學生去深入思考,開闊思維,并引發創新的欲望。很顯然,觀察學生的思維方式、學習過程,發現其中的閃光點,就成為教師在新課程課堂上必備的能力。同時教師要充分相信學生的能力,學生自身就是最可利用的課程資源。教師是一個組織者、引導者、評價者,而不是什么都在學生之上,什么都懂的傳統師者形象。新穎的學習方式:自主、合作、探究等都將教師從傳統角色中解脫出來。這些方式,也是教師可以充分發揮的無形資源。

    三、結語

    綜上所述,教師只要掌握了規律性的、本質的為人師的責任和道理,擺正自己的位置和角色,就不怕課堂上學生出現的各種情況。這種角色的變化,的確對教師在教學的組織、引導方面有著更專業化的要求,但絕對是教師可以達到的要求。

    參考文獻:

    [1]普通高中化學課程標準實驗教科書.課程教材研究所人民教育出版社.

    [2]仇艷輝.魏書生“商量”的藝術.2004.

    第6篇:綠色化學的誕生范文

    隨著科學的發展和市場需求指數的上升,加上人們化妝求美標準的提高,僅靠動植物中的提取物的攪拌、壓榨等工藝,遠不能滿足人們想通過化妝求美和掩蓋缺陷及追求個性化的心理,于是通過化學提取的方式獲得更多用途的合成化妝品誕生了,到今天化妝品已經成為人們肌膚養護、社交、求美、彰顯個性的必須品,大舉進入千家萬戶。

    在人類朝著更加文明與進步的方向發展的今天,人們崇尚綠色和純天然。綠色與純天然是一對理想化的生活目標,當自然科學與生物科學在化學的作用下,日益被廣泛應用并取得很大發展,成為人們生活中的主要部分時,說明化學與生命科學已經走進我們的生活。

    然而,也有一些人陷入誤區,摒棄化學合成化妝品而崇尚純天然,崇尚綠色化妝品。于是一些化妝品生產廠家投其所好,就在“綠色和純天然”概念上做起文章,在大小商店里人們隨處可見,那些打著“天然”、“綠色”、“草本”、“精華”化妝品迎合著消費者的口味。化妝品作為市場漸進成熟的一個品類族群,在受到人們追捧的同時,假冒偽劣品也開始趁機而入,各種損害消費者利益的事例逐漸被媒體曝光并受到指責,

    其實化妝品族中到底有多少純天然的綠色產品呢,從各種資料上看,市場上幾乎沒有100%純天然的美容化妝品,只有天然成分的質量與含量有所不同而已。實事求是地說,到今天為止世界上一些發達國家也沒有對“天然”“綠色”化妝品有嚴格的界定標準。到底什么樣的化妝產品算是綠色和純天然呢,各國沒有一個共同的標準。以香熏為例,在英國,法律明文規定,只要是美容產品中含有幾分子的香精油,都可以列為具有香熏效果的產品一類。由此可見,天然美容產品還是一個很模糊的概念。國際某名牌的面膜、香皂、洗面奶的全球市場部經理SUE說,不管你采用大豆還是大米的提取物,消費者感覺舒服的產品就是好的產品,顧客的標準就是我們的標準。在德國對綠色和純天然化妝品的理解是,健康的美容品都屬天然品,因為天然和健康是相互依存的關系。美國的綠色產品協會認為,現在的消費者很聰明,他們中的大多數人都受到過良好教育,他們對產品有著較強的識別能力,有著較強的健康和環境意識。也就是說顧客自己本身具有分辨真假的能力,只要生產者為消費者提供已安全可靠的產品,加上綠色產品協會對天然產品了如指掌,隨時為顧客提供可靠的信息支持,幫助消費者辨別真偽的咨詢,基本就可以保證人們使用上對肌膚有保健功能的綠色產品了。

    生產工藝告訴我們,含純天然成分的美容化妝品,都需要一些特殊的保護措施才能使其配方不會發生質變,保證在出售時仍能保持出廠時的功效。使用純天然和綠色原材料要求的一些生化技術,比生產普通美容品要難得多。真正的天然美容品一般都含有草本精華、維生素和植物萃取物,含化學成分少,這些成分肯定對皮膚有好處,作為一個正規的企業在生產化妝品時,盡量使用優質的天然原料并為顧客提供該產品說明書,讓消費者明明白白購物。

    有消息說,最近國家衛生部公開征求化妝品衛生規范修訂意見,根據歐盟《化妝品衛生規范》,國家衛生部增加了800種禁用物質,其中大部分是含有致癌、致畸和生殖毒性雜質的石油裂解產物;還有歐盟2005年3月起實施的26個易引起過敏反應的香料名單,要求當這些物質達到一定量時,要在產品標識說明書上注名香料名稱,以提醒消費者慎重使用。這個《意見》還增加了防曬化妝品長波紫外線防護評價方法、防曬化妝品防水性能測試評價方法,并強調,一般情況下,新開發的化妝品,在投放市場前應根據產品的類別,進行相應的檢驗以評定其安全性。新品取樣要盡可能照顧到消費的代表性,以使新面市的化妝品能正確反映化妝品的質量特征。最新的一個資料顯示,最近歐盟出臺很人性化的防曬品標識新規定,提議防曬品必須重新按配方生產并更換包裝上的標識,原因是有的自稱具有防曬作用的護膚品,實際上不具有真正的功能,沒有對皮膚起到應有的保護。為確保防曬品能最大限度地抵御可能造成皮膚癌的光線輻射,建議采用一種簡單的四級警告系統,標明該產品可提供低、中、搞或很高的保護等級。據說,歐盟委員會將制定具有強制性的法律條款予以執行。

    值得一提的是,DSM營養產業部個人護理產品2006年新產品會于4月25日在廣州中召開,據說在此次會上,DSM全球個人護理品亞太技術經理說,DSM營養產品部在個人護理品行業一次推出三個新的原料,天然、安全、有效成為化妝品中的必然元素。新原料涉及防曬、護膚、護發三種不同方面,其中PARSOL TX是一種新的超細鈦白粉,應用于無機防曬領域,能夠很好地解決目前在歐洲和亞太地區市場上的防曬產品中BMDBM與二氧化鈦的配伍問題,不易產生變色并顯著提高人體的SPF值;ALL-Q plus是一種液態脂溶性抗氧化劑,包含了輔酶Q10和維生素E,體現了天然皮膚中輔酶Q10和維生素E聯合存在的情況,共同構成了對氧化應激的防護;Beau-PlexVH則是一種多功能混合維生素護發產品,同時也含有對頭發有益的五種維生素(E、C、B3、B5、B6),它的出現代表了化妝品原料市場綠色、陽光、健康的新趨勢。

    第7篇:綠色化學的誕生范文

    時間飛逝,眨眼間,兩個星期的金工實習結束了,中間隔了個五一,在這短短的實習期間,我收益不少。

    第一天我們做的是車工,我們分成兩個小組,每個小組由一個老師帶領,老師先給我們講臥式車床的結構和一些基本操作及其工作原理,還親自示范操作讓我們看,邊操作邊說一些安全問題。然后讓我們空車練習,等我們熟悉了操作就布置作業讓我們做,老師要求我們把一個圓柱做成一邊長20毫米,直徑為10毫米的柱體,一邊為長15毫米,直徑為6毫米的柱體。

    我們每人一臺機器,各自按照老師的要求來加工零件。我先安裝工件,安裝工件時采用三爪自定心卡盤的方法,然后選擇一把車刀,傾斜一定的角度,用來把端面削平,削光滑。接著校正工件,然后再選擇另一把車刀,再調整車床的主軸轉速和車刀的進給量,調整后主軸的轉速是360轉每分鐘,然后是粗車和精車,粗車的目的是盡快地切去多余的金屬層,使工件接近于最后的形狀和尺寸,粗車后留下一定的加工余量。精車是切去余下少量的金屬層以獲得零件所求的精度和表面粗糙度。最后是縱向進給,縱向進給到所需長度時,關閉自動進給手柄,退處車刀,然后停車,檢驗。重復上述操作多次,直到達到老師的要求,然后再換另一邊來加工工件,同樣地安裝工件,把端面削平,削光滑,然后校正工件,選擇車刀……重復上述操作,直到把另一邊也加工到老師要求的零件。在做的過程中,沒發生什么安全事故,我們都按時完成了任務。我們做了一天,也站了一天,雖然有點累,但看到自己做的成品,就覺得是值得的了。

    我覺得最需要耐心做的就是鑄造了。鑄造是指熔煉金屬,制造鑄型,并將熔融金屬澆入鑄型,凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的成型方法。用鑄造方法得到的金屬件稱為鑄件。鑄造的方法很多,主要有砂型鑄造,金屬型鑄造,壓力鑄造,離心鑄造以及熔模鑄造等,我們用的就是砂型鑄造。我們用的造型材料是型砂,良好的型砂具備透氣星,強度,耐火性,退讓性等性能。

    我們采用整模兩箱造型,步驟如下:第一,造下砂型:將模樣安放在底板上的砂箱內,采用兩個定位銷座,加型砂后用砂沖子搗緊,用刮砂板刮平。第二:造上型砂:翻轉下型砂,按要求放好上砂箱,橫澆口,直澆口棒和定位銷,撤分型砂后加型砂造上型砂。第三:取出澆口棒并按要求扎通氣孔。第四:開箱起模與合型:打開上型砂,起初模樣,修型。第五:澆注后經落砂得鑄件。其中最需要耐心的就是修補。修補不同的形狀,需要用不同的工具,一不小心,就會越修越壞,這就需要小心翼翼,慢慢地修補,沒耐心的人是做不好這一步的。在做的過程中,我們有不懂的就問老師,老師耐心地給我們講解,還給我們做示范。我們上午做了一個模型,做得好的就澆注蠟得鑄件。下午我們又做了另一個模型,下午做的時候,我們熟練多了,效率也提高了。

    我覺得最有趣的就是化學加工了。首先是鋁的陽極氧化。在適當的電解質溶液中,將金屬作為陽極,在外電流的作用下,使其表面生成氧化膜的過程,稱為陽極氧化。鋁及其鋁合金的陽極氧化膜有以下特點:一,氧化膜具有多孔結構,可使膜層對各種有機物,無機物,樹脂,地蠟,染料及油漆等表現出良好的吸附能力,因此,膜層可用作涂裝底層,也可將其染成各種不同的顏色,獲得裝飾的外觀。二,氧化膜的硬度高,可以增強盡是表面的耐磨性能。三,氧化膜的耐蝕性好。鋁氧化膜在大氣中很穩定,具有較好的耐蝕性,為進一步提高膜的防護性能,陽極氧化后的膜層通常需要再進行封閉式或噴漆處理。四,氧化膜的電絕緣性好,具有很高的絕緣電阻和擊穿電壓,擊穿電壓可達2000V。五,氧化膜具有良好的絕熱性,在許多具有一定溫度的場合下,鋁及其鋁合金零件須經陽極氧化處理才能安全穩定地工作。六,氧化膜與基本金屬的結合強度高,不容易分離。

    一般及其合金零件的處理工藝流程:機械拋光――除油脂――清洗――化學拋光或點解拋光――清洗――陽極氧化――清洗――(著色――清洗――)封閉處理――檢驗。鋁及其鋁合金陽極氧化按電解液的不同合氧化膜的特點可有硫酸陽極氧化,鉻酸陽極氧化,草酸陽極氧化,磷酸陽極氧化,硬質陽極氧化以及瓷質陽極氧化等方法。我們用的硫酸陽極氧化法,用此法得到的氧化膜硬度較高,空隙多,吸附性好,易染色。經封閉處理后,具有較高的耐蝕性。該法工藝簡單,操作方便,溶液穩定,電耗較少,成本低廉,氧化時間短,生產效率高,使用范圍廣。我們還使用有機染料染色。有機染料染色法法是染料分子對氧化膜通過物理吸附和化學反應進行填充。該法著澤鮮艷,但耐曬性差。

    其次是化學腐蝕加工。化學腐蝕加工就是將零件要加工的部位與化學介質直接接觸,發生化學反應,使該部位的材料被腐蝕溶解,以獲得所需要的形狀和尺寸。化學腐蝕加工有一下特點:一,可加工能被化學介質腐蝕的金屬和非金屬材料,不受被加工材料的硬度影響,不發生物理變化。二,加工后表面無毛刺,不變形,不產生加工硬化現象。三,只要腐蝕液能浸入的表面都可以加工。四,加工時不需要特殊夾具和貴重設備。五,腐蝕液和廢氣污染環境,對設備和人體液有危害作用,需采取適當的防護措施。經過陽極氧化的鋁板再經烘干――描圖――雕刻――腐蝕――去蠟(烘干),就得到工藝品了,我選擇的圖案是竹子,在鋁板的背面寫上友誼長存,鋁板的顏色是綠色的,這樣一個工藝品就誕生了,我還鑲上了有機玻璃,這工藝品還可以當作禮物送給朋友呢!化學加工,不僅培養了我們的動手能力,還加強了我們對化學的探索愿望。

    我們還做了鍛壓沖壓,汽車,銑工,PLC,加工中心,數車,數銑,電火花等工種,做電火花時,我還用一塊五角錢的硬幣,在其上印了一個五角星,留作紀念呢!

    第8篇:綠色化學的誕生范文

    [關鍵詞] 建筑垃圾;混凝土;循環利用

    中圖分類號:TV331文獻標識碼: A

    前言:隨著城鎮化的快速發展,每天都有大量的建筑垃圾產生,如果處理不當,把嚴重污染環境,并且不利于資源的重復利用。在當今推行建筑節能、綠色建筑以及資源缺乏的情況下建筑垃圾的循環再利用顯得尤為重要。目前國外發達國家建筑垃圾資源化率已較高,然而我國內地建筑垃圾的資源化率不足百分之五,這與技術、資金、認識度等都有巨大關系,在此僅在技術方面對建筑垃圾循環再利用進行分析。

    一、建筑垃圾帶來的危害性

    1. 1占用土地資源

    據有效統計,建筑業每天產生的垃圾在3萬噸左右,占城市垃圾中的十分之三左右,這些垃圾被施工單位運往到郊外、鄉村等地,大量地堆放在路旁,雖然有的被掩埋,但是也降低了土地的質量。城市化進程加快,建筑業也在不斷擴大規模,這樣形成的建筑垃圾也就在不斷增加,垃圾存放的面積擴大,堆放的地方也就越來越多,占用了大量的寶貴土地資源。這些土地資源由于被垃圾占據,不能被較好地用作開荒、種植、建設等活動。這樣就無形中浪費了許多有效的土地資源。

    1. 2嚴重污染環境

    建筑垃圾給環境帶來了嚴重的污染,那些堆放的垃圾在水分、溫度的作用下,有機物質發生分解會產生大量的有害氣體,這些氣體的氣味非常難聞,甚至有些可燃垃圾在燃耗的過程中還會產生有毒的致癌物,對空氣造成嚴重的污染。還有的垃圾在堆放和填埋的過程中,由于各種外界因素,如雨水的沖刷,地下水的浸泡等等因素而滲濾出的污水造成了周邊地下水的嚴重污染。那些建筑用膠、油漆涂料都是難以分解的高分子聚合物材料,都是含有許多有害的重金屬成分,這些廢棄物被埋在地下,同樣會對水資源造成危害。一旦周邊的村莊居民引用了這些受污染的水源,對他們的健康狀況也帶了極大的隱患。

    1. 3影響市容

    當我們走在鄉間的林蔭道上,感受美好、恬靜的氛圍時,看到路旁堆放的大量垃圾,美感頓時全無。到處都是廢棄的磚瓦、塑料、金屬,不僅灰塵大,而且影響著城市的美觀。建筑垃圾占用空間大,亂堆亂放,與城市整體美好的形象極其不協調,如果遇到下雨天,臟水四溢,味道難聞,更是給城市環境衛生帶來了負面影響。不利于城市的和諧建設。

    1. 4諸多安全隱患

    由于建筑垃圾的排放量很大,所以大多數垃圾的存放地點有著較強的隨意性,這樣,就為城市建設與居民的身體健康存在了嚴重的安全隱患。有些工程在進展時,不能快速地把垃圾運送出去,隨意地擺放在施工現場附近,如果出現外界因素,成堆的垃圾出現崩塌,阻礙道路甚至砸到行人的狀況隨時都有可能發生,對城市居民的安全造成了嚴重的危害。建筑工地上還有很多廢棄的金屬,很多工作人員會由于只圖施工方便,出現高申拋物現象.該樣下縣對居民的人身安個帶央了威脅。

    二、混凝土的循環再利用

    相對其它建筑材料來講,混凝土建筑材料的循環再利用這方面的技術發展不是很快,關于混凝土材料循環再利用技術再很早以前國外都有研究,但是其研究后所產生的價值不高,因為對于混凝土的回收加工后再利用其中間的工藝環節要

    消耗大量的燃料。德國是世界上最早對此項技術進行研究的國家,近年來德國已致力研究一種叫做 “元素回收”的新型混凝循環再利用技術。此項技術的特點是將舊建筑物的混泥土板材保留,將整塊的混凝土板材地應用到新的住宅建筑中。近年來,從事混凝土資源循環再利用的研究的德國建筑專家哈維,經過不懈的努力,完成了他的第一個作品,一座位于慕尼黑西南的索臘奇小鎮的面積約 185m2的現代歐式建筑誕生。由此證明了此項技術是可行的。雖然目前混凝土循環再利用這項技術在全世界范圍內沒有被廣泛推廣應用,但是德國的這一先進技術已引得了世界其他國家的關注,并都在用統一理念去探索、研究,實現混凝土材料的可循環再利用。就我國而言,雖然我國在混凝土再生利用這方面已加快了發展的步伐,但基于我國對這項技術研究的起步較晚,有好多的核心技術還沒有真正意義上的掌握,目前與國外發達國家相比還有很大的差距。

    三、燒結磚瓦的循環利用

    二戰結束時德國就曾把廢舊燒結磚循環,把沒有破壞的磚挑揀出來,清理后再次在砌筑中應用,破壞的磚用于制作砼的骨料,現今這種方法仍被使用,以下進行詳細介紹。在沒有破損的情況下,舊燒結磚瓦經過清理可以直接用于砌筑, 這種循環利用方式因其簡單、經濟的特性在農村應用廣泛。但在拆除時較難保證不破壞磚瓦,因此常把破損的舊磚瓦制作成再生骨料,用于混凝土的制作,其特性為流動性較差,粘聚性較強。廢舊磚瓦還可用于制作免燒磚,把廢舊粘土磚粉碎后以及水泥等材料按配比混合,壓制成磚或混凝土砌塊。此種循環利用方法節能環保,很值得進一步推廣。此外,在種植綠化上舊燒結磚瓦也有應用,燒結磚瓦內有許多小孔,這些孔結構能保存植物所需的養分與水,因此燒結磚瓦可循環用作樹坑的坑底墊層以及草坪的下部墊層。用廢紅磚作粗骨料可配制出理想的耐熱混凝土,用廢紅磚作粗骨料配制的混凝土,其強度主要取決于骨料與水泥石之間的界面連接,在一定的條件之下,有一定的活性碎紅磚的表面和水泥中某種和樹種的水化產物都有可能產生化學的反應或者物理化學的反應,生成了穩定化合物,而達到一定強度。這種擁有一定強度結構體,在 300℃條件之下,骨料與水泥石的界面間的化學結合或者物理化學的結合得到進一步強化,表現出了更高物理力學的性能。

    四、舊木材的循環利用

    現今森林資源在不斷減少,木材質輕,高強度以及加工方便的特點使對木材的需求又不斷增加,因而木材的循環利用很有必要。現在對舊木材的利用主要在以下幾方面:(1)木材廢料可以作為生產粘土混凝土的原料。建筑垃圾里的廢舊木材經分揀加工后以及粘土、水泥拌合,用以制作粘土砼。廢舊木料中的纖維有利于提高復合材料的可塑性,復合材料用以制作輕質保溫砼時,廢舊木材的添加量在百分之三十五左右。(2)廢舊木材經破碎后可以用于制作人造木材。例如制造木質人造板。把廢棄木料破碎,在高溫高壓下加工,便可以生產石膏刨花板、中纖板等人造木材。(3)廢舊木材還可用于制作氨基木材。氨基木材具有制造成本低、力學性能好、易于加工等優點。

    五、廢舊金屬材的循環利用

    建筑垃圾中廢舊金屬主要有廢鋼筋、廢電線、廢鐵絲與廢鋼配件等。廢舊鋼鐵的循環再利用主要是金屬的循環循環利用,把廢舊金屬分揀、集中,回爐熔融,用以各種規格鋼材的制作。廢舊鋼鐵的循環利用省去了鐵礦石燒結等多道加工程序,節大約了資源、能源、以及人力物力。

    六、舊玻璃的循環利用

    建筑垃圾中的廢舊玻璃能用于紡織玻璃布,舊玻璃循環后重新回爐熔融,拉伸成纖維便可用于制作;舊玻璃經機械磨后能夠制作玻璃砂以及砂紙;廢舊玻璃制作的廢玻璃絲可用于生產建筑飾面磚;廢玻璃粉碎成廢玻璃粉可用人工彩色釉砂的制造;此外廢舊玻璃循環后經一系列的加工還可用于制作泡沫玻璃、浮法玻璃以及微晶玻璃。

    結語

    綜上所述,建筑垃圾的循環再利用基本上是對磚瓦、混凝土、鋼筋、木材、砂、石、玻璃等這些最基本的建筑材料進行循環利用,對建筑垃圾進行循環利用正是保護了自然環境,有利于可持續發展。在現今提倡節能環保以及資源缺乏的情況下,建筑垃圾的循環再利用的前景廣闊,多種建筑垃圾循環再利用技術已經相當成熟,今后建筑垃圾循環利用的相關技術也會得到更廣泛的應用。

    參考文獻:

    第9篇:綠色化學的誕生范文

    關鍵詞:可降解材料;光降解材料;生物降解材料

    中圖分類號:TQ464 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)07-0210-02

    由于傳統塑料材料的機械強度與韌性優良,傳統塑料材料被廣泛應用于包裝材料,但是對石油基材料的過度使用,導致一次性消耗的自然資源過多,這使環境惡化。處理石油基包裝材料的主要方法――填埋、焚燒造成了對居民的困擾。隨著人們環保意識的不斷加強,可降解材料應運而生,針對資源短缺、環境污染的問題,可降解材料的特點是原料綠色無污染,降解之后的產物對環境影響污染較小,甚至無污染。

    1 可降解材料的概述

    可降解材料是在生產過程中加入添加劑,使其本身在一定時間內能維持普通塑料的正常功能,超過一定時間或被廢棄后,在光或微生物或其他因素的作用下,進行自身降解而后消失的材料。可降解材料可以減少一次性的難降解塑料在焚燒時對環境造成的危害,緩解填埋一次性難降解材料造成的人地矛盾。可降解材料從降解方式進行分類,可以分為光降解材料、生物降解材料以及其他降解材料。

    1.1 光降解材料

    光降解材料是一類添加光敏劑或引入特殊鍵的光敏基團,在太陽光的參與下,自身能進行對自身結構進行破壞的材料。

    一類光降解材料的作用原理是聚合物在吸收太陽光后,光增敏基團被激活,使聚合物產生有雙鍵等易于被降解的雜質,進一步發生氧化反應,最后降解為二氧化碳和水。例如:將一氧化碳為光敏單體與烯烴類單體聚合得到的如含有羰基結構的聚乙烯、聚氯乙烯等的光降解聚合物與同類樹脂混合,可得到一種光降解材料;另一類光降解材料的原理是聚合物在生產時加入少量光敏劑,光敏劑在光照的條件下,促使聚合物產生自由基,加快自身的降解速率。光敏劑具有在光降解材料使用期內抗氧化的作用且能幫助維持光降解材料的正常使用,但在光降解材料使用期過后,又能促進其吸收光能進行自我分解的雙重作用。含有光敏劑的光降解材料可分為含有過度的金屬化合物如金屬氧化物、有機金屬化合物等的光降解材料和含有如蒽醌、嵌二萘等具有敏化烯烴塑料的多環芳香族碳氫化合物的光降解材料。

    影響光降解的因素有聚合物結構(如含有羰基等)、光敏劑的添加、光波長、大氣條件。光降解材料的缺陷有:第一,光降解的引發劑大多是對人體有害,因此不能應用于食品級,醫療級塑料;第二,大部分光降解材料不能被完全降解,這可能使其對環境的危害更大,第三,光降解材料應用范圍較狹窄(地域狹窄),但可大面積應用于農田。

    1.2 生物降解材料

    由于光降解材料的局限,以及廣泛的生物來源,目前的研究熱點更多地放在生物降解材料上,相對于光降解材料,生物降解材料的原料來源更加綠色,降解的產物對環境的污染性也更加小。生物可降解材料是一類在酶或微生物的作用下,使維持自身結構的分子鏈逐漸斷裂,形成對環境無害的小分子化合物的材料。

    生物降解的方式有生物的物理、化學作用和酶的直接作用。根據來源的不同可以分為微生物降解型的生物材料、合成高分子型的生物降解材料、天然高分子型的生物降解材料。微生物降解材料是以有機物為碳源,微生物進行發酵轉化為高分子聚酯,利用這種高分子聚酯制作為塑料的材料。合成高分子型的生物降解材料是利用化學方法合成在自然界中與原本存在的利于降解的高分子化合物。天然高分子型的生物降解材料是在合成時以淀粉、纖維素、木質素等多糖化合物為原料,在必要的條件下加入生物降解添加劑或經氧化、改性而加工制成的塑料。其中,淀粉基構成的可降解材料和PLA構成的可降解材料是當今研究的熱點,PHB作為可降解材料也有較為廣泛的應用。

    淀粉通過植物光合作用而形成的,易得,降解后仍以二氧化碳和水的形式回歸到生態環境中,是完全無污染的非常優良的生物降解材料。針對淀粉作為原料來源的淀粉基塑料是目前可降解材料領域研究的一大熱點。淀粉基塑料研究的階段主要有三個:第一階段是少量淀粉加入到傳統塑料中來達到可降解的目的;第二階段是增加淀粉含量和淀粉與其中組分的連接;第三階段是將淀粉經過處理,形成完全由淀粉組成的塑料。對淀粉進行改性,使其能夠進行生物降解或能溶于水是研究的熱點話題,如PVA與淀粉的混合物的研發。淀粉基塑料還有需降低成本、提高機械強度,以及提高給降解材料的降解周期控制等研究空間存在。目前研究最為成功的是將淀粉和高分子材料進行共混得到性能良好的可降解材料。

    PLA(聚乳酸)是多糖經過降解發酵制得、純化、聚合而成的環境友好型樹脂。PLA是由乳酸分子在一定條件下脫水縮合而成。PLA在土壤掩埋條件下,在溫度、氧氣、弱堿性的共同作用下,6~12個月降解為乳酸,最終經微生物代謝,形成二氧化碳和水。PLA因其優良的生物相容性和機械強度,被廣泛應用于新興功能型醫用高分子材料如醫用手術縫合線、骨科用固定材料等。

    PHB(聚β-羥基丁酸酯)是細菌體內碳源和能源的以顆粒狀儲存的酯類積累物。PHB對氣體有阻擋性,能用于未添加抗氧化劑的食品的包裝袋;PHB有良好的生物相容性,可用于手術縫合線、骨折固定材料;因PHB能夠降解,可用于與農藥或貴重藥品的包埋處理。因為PHB用細菌發酵法進行生產,所以PHB的生產重點放在基因工程等技術。針對其易結晶、較脆、降解速度較慢的缺點,如何通過物理或化學的方法改善PHB的性能成為研究的重點對象。

    1.3 其他降解材料

    PVA(聚乙烯醇)因具有可控性――控制其醇解度和聚合度來把握PVA的溶解時間,成膜性、物理強度好――完全可以滿足制做塑料的條件、毒性低、可達到100%降解、降解產物對環境無危害等優點,成為能夠替代當今塑料的重點材料。PVA的原材料,PVA樹脂分子鏈上的醋酸乙烯酯基體積較大,該基團的存在使得分子鏈上的羥基之間不易形成氫鍵,也一定程度上阻止了大分子之間的相互靠近,而PVA分子鏈上的羥基能和水分子之間形成氫鍵,這使PVA具有良好的水溶性,優異的水溶性有利于材料的降解。但是,單一的PVA材料機械強度難以滿足使用要求。目前,淀粉/PVA共混體系能夠滿足塑料的正常使用,但是隨著時間的加長,其力學性能下降得很快,說明其基本能滿足可降解材料的條件。若要提高淀粉/PVA的耐水性,則可對淀粉/PVA共混體系進行甲基化改性、交聯處理、加入納米二氧化硅或加入檸檬酸和石油砂。但是PVA的生產工藝主要為流延法――首先將原料組分配好,后和水流延涂布到不銹鋼輥上,再進行刮、剝離、收卷等工藝,因此,存在效率低和費用大的缺陷。PVA還需解決如何使高溫水溶膜遇低溫水完全不溶以及均勻及透明等問題。

    光/生物雙降解是一類加入一定量的光敏劑、促氧化劑等的在光和生物的共同作用下進行降解的聚烯烴材料。第一,有研究表明,生物降解以光降解為基礎,對此,因其現已用于地膜、餐盒,這表現出了這種兼具兩種降解方式的的技術先進性和實效性;第二,光/生物雙降解材料降解較快,約60天能被完全降解。

    2 發展前景及展望

    大部分的可降解材料存在機械強度較小和韌性較弱以及降解的控制性較弱的缺c,因此,第一,可以多開發復合型可降解塑料,避免了單一原料造成的力學性能缺陷著重點放在開發應用范圍廣,原料易得、價格低廉的產品;第二,簡化生產工藝擴大生產來促進可降解材料為我們實際生活所用。

    3 結語

    隨著人們環保意識的增強和科技的飛速發展,可降解材料逐步取代石油基材料是必然趨勢,如何充分發揮可降解材料的融傳統包裝材料的功能和特性和可降解,回歸大自然的優點,成為各國研發的重點。

    參考文獻

    [1]汪秀麗,張玉榮,王玉忠.淀粉基高分子材料的研究進展[J].高分子學報,2011(1):24-37.

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