第1篇：绿色化学的应用研究
前言：
“绿色化学”又被称为“环境无害化学”，就是指在化学研究人员研制化学产品以及人们应用这种化学产品的同时尽可能应用到可再生的原料，并避免和抑制具有毒性的试剂等。绿色化学应用自提出以来就得到广泛的发展，其凭借着广泛的内容迅速成为了化学研究的重点。化学研究主要需要研究的内容包括了设计出对人们和环境更有利的产品、寻求出对环境更加友好的化学生产工艺以及尽最大可能改善化学的反应条件等，因此成为了在21世纪化学主要的发展方向。
1.绿色化学的概述
绿色化学是指在化学研究中应用到先进的化学的技术和方法与响应可持续发展的政策，在最大程度上解决对人类健康和生态环境具有毒性的化学污染，因此在化学的领域中，绿色化学又被称为环境友好化学。在绿色化学的发展过程中，其发展的核心之一就是化学原子的经济性，指的是在化学生产过程中将化学反应物中的各个原子进行百分百的利用，这样的做法不但能使化学资源被充分利用，还能大大提高对化学生产中的化学污染进行有效降低[1]。在绿色化学中，可以应用化学原子利用率来对反应的化学原子经济性进行衡量，为了将其进行最大化的有机合成，应在最大限度上对化学原料分子中的每一个原子进行利用，继而使得化学原子能够与化学分子进行有效结合，并将化学污染排放量降低至零。绿色化学中的有机合成具有一定的原子经济性，其中化学原子的利用率越高，则相对的在其进行反应时所产生的化学废弃物越少，给环境所造成的污染也就会相应地减少。而在绿色化学的应用过程中，其核心存在要素便是绿色化学的内在含义主要体现在五个“R”的方面：第一个“R”是Reduction减少的意思，指的也就是绿色化学的主要内涵在于减少对化学“三废”的排放；第二个“R”是Revusw重复使用的意思，指的也就是绿色化学在进行化学生产过程中利用催化剂等化学制品的根本目的是在于用来降低化学原料成本以及减少化学物质污染排放的需要；第三个“R”是Recycling回收的意思，也就是说绿色化学的应用可以将节省化学资源、减少化学物质污染、降低化学原料成本等要求进行实现；第四个“R”是Regeneration再生的意思，指的是绿色化学的应用是使得化学原料变废为宝、节省化学能源以及减少化学物质污染的有效途径；第五个“R”是Rejection拒用的意思，指的是在进行绿色化学生产的过程当中，对一些无法进行回收、替代、再生以及重复使用的具有有毒物质的并且对环境能够产生明显污染的化学原料，进行拒绝使用，当然，这也是杜绝化学污染的最根本有效的方法[2]。
2.绿色化学的实际应用
绿色化学的实际应用主要包括对于医药和农药等生活化学品的原子经济反应中的应用、比较大型的石油化工产品的绿色技术的新发展以及可再生资源的超级清洁生物柴油的生产和废旧材料的回收利用等。在化学制药方面的应用是为了减少污染并重新设计出污染较少的生产工艺，改善已有的生产方法，并采用最先进的技术治理目前的污染环境，提升对于环境的保护[3]。
绿色化学应用当中的“原子经济性”是指在化学反应当中最终会有多少种原料的原子会进入到化学产品当中。通常情况下，常常利用到原子的利用率来衡量出化学反应过程中原子的经济性。在化学研究中的合成反应里，常常要减少废弃物品的排放量来提高原子的利用率，也就是说在化学反应中最终会有多少的反应物质转化到要生成的产物当中。
开发出最新的原子经济反应已经成为了绿色化学研究的重点问题之一，早在1997年，在BCH公司所合成的一种新的药物布洛芬就成为了最具代表性的问题。在传统模式的生产工艺中，主要包含了6中化学计量反应，原子的有效利用率将会少于35%；而新型的化学工艺则只需要3种催化反应，原子的有效利用率将超过80%，而如果再加上副产物乙酸的回收利用的话，原子的利用率将会达到90%以上。除此之外，还有一个化学研究的重要原料——环氢丙烷，在传统工艺的模式下所采取的方法是二步反应的氯醇法，这种方法的危险性在于不仅会在生态环境中带来非常危险的氯气，并且还会生产出十分大量的含氯化钙的废水。针对这种情况，国内外的绿色化学研究工艺中开发了催化氢化丙烯制环氢丙烷的原子经济反应的新的方法。
3.绿色化学的发展前景
3.1呼吁绿色经济
在实际生活方面，现代的人们开始愈发追求绿色消费，并对绿色的产品进行大量的使用。由于被之前出自于英国的疯牛病与出自于香港的禽流感等来自动物的饮用食物的影响，使得人们目前对于绿色产品的认知固定在了绿色食品上面。根据相关报道指出，目前世界中的国际组织对绿色食品并没有统一的定义，其一般将不使用化学原料进行栽培和在加工过程中不添加添加剂的食品称之为绿色食品。而随着社会的发展，绿色产品的生产品种逐渐多样化起来，人们在进行购买时也大多都开始认准绿色生产的标识，这一切现象都标志着绿色经济的到来[4]。
3.2绿色化学的发展土壤
随着我国科学技术的不断发展，有很多相关的专家和学者都提出了要在科技发展的过程中构建绿色科技的发展观念，这一观念的提出可以看出在发展科技的同时相关领域的专家们也开始逐渐重视对环境的保护和可持续发展。科学技术在给人类带来文明的同时，也对人类的生活环境造成了一定的破坏，故必须在以后的科学发展的同时进行推广绿色科技发展观，也就是说人类在进行科技发展的同时，应与大自然保持和谐平衡的关系，以解决人类与自然在同时发展过程中所存在的矛盾为宗旨，利用绿色科学技术达到与自然和平共处的根本目的。
4.结论：
绿色化学的应用体现了当前化学技术与社会发展之间的相互联系以及相互作用，是化学领域在不断发展过程中与社会环境进行不断磨合的绿色产物，绿色化学在人们生活中的不断应用，可以改善人们的周遭生活环境，提高人们的生活质量，同时绿色化学的提出也标志着化学领域的新时代的到来。
第2篇：中学化学教学中绿色化学的应用
在现实生活中经常听到这样的话，要吃就吃绿色食品，要用就用绿色电器。洗衣服要用绿色洗衣粉，要住就住绿色环境，好像好东西就要和绿色挂上钩。那么绿色到底意味着什么？是不是指的颜色？其实这里的绿色和颜色基本不搭界，绿色食品是指无污染、有营养的食品，绿色电器是指节能减排的电器，绿色洗衣粉是指无磷洗衣粉，绿色环境是指居住环境的水源空气未被污染并且绿地面积达标。而在化学中也有绿色化学一说，那么何为绿色化学呢？
绿色化学是指能充分利用无毒害原料，最大程度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染。那么在化学教学中，尤其是实验教学中，如何体现绿色化学理念，从自然科学的角度认识绿色化学呢？
绿色化学为我们提供了努力的方向。原子利用率越高，对原材料的利用越充分，产物的产出比例越高，废弃物的回收操作越完善，越有利于节约原料，越有利于环境保护，防止废气、废水、废渣的任意排放，越有利于保护地球资源，而这些就是绿色化学倡导的主题。在化学教学的实践过程中，化学教师也应该把这样的思路渗透到化学教学中，让学生从节约药品，减少废气、废水、废渣的排放，从原子利用率中尽可能得到所需的产物，尽可能减少副产物，或者改变思路不产生副产物，使废弃物的回收操作设计合理规范。从合理地使用资源的角度来说这不仅让学生意识到绿色化学的重要，更主要的是能让学生从整体出发，关爱地球，节约资源，为人类的健康发展，把地球资源的合理使用提升到日常生活意识中。
一、节约药品，也就是节约资源，这是绿色化学的要求之一
在教师的演示实验教学中，提倡现象明显，操作科学，药品的量要使用合理，既不能一味地为了节约药品而忽视了实验操作的科学性，又不能为了追求现象而浪费资源。定性化学实验和定量化学实验的药品用量是不一样的。定性化学实验尽可能的减少用量，只要现象明显即可。定量化学实验的量要准确，太少了不利于操作，太多了浪费资源，这就要准确分析实验目的，如果能采用痕量分析最好。在学生实验中，尤其是定性实验中，量的控制一定要把好关，需要教师提前做好量的准备工作，既现象明显，又使用药品量恰好，既经济又实惠，既达到了教学效果又遵循了绿色化学的要求。在定量实验中，学生实验尽可能合理分组，既争取让每个学生有动手的经历，有思考的机会，又不重复浪费药品。
节约药品，这是节约资源的一种表现，让学生在学习化学知识的同时感受到生活的真实需要，这也是化学教师的责任。
二、原子利用率高，这是绿色化学的又一要求
在教学实践中，特别是实验教学中，原子利用率高包含了两方面的内容。一方面尽可能地让反应物都变成产物，这在理论上原子利用率是最高的。而另一方面则是让廉价产品的量过量，使有限的资源或紧缺的资源的量恰好反应，这样的设计也符合绿色化学的要求。比如，为了制备硫酸铜溶液有多种思路。
（1）Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2+H2O
（2）2Cu+O2=2CuO
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
这两个思路要从节约药品、原子利用率上，或者是从产物有无污染上来分析，思路（2）符合绿色化学的要求。充分利用廉价原料氧气，因为空气中的氧气是大量的，取之不尽用之不竭，所以铜和硫酸的量让其完全反应而全部进入产物中。思路（1）不符合绿色化学的要求，除了产生有毒污染物二氧化硫气体外，硫酸未完全反应，因为铜只能和浓硫酸反应而不能和稀硫酸反应，所以浓硫酸随着反应的进行会越来越稀，达到一定程度反应会自行停止，硫酸总会剩余一部分不反应，而且有一部分硫酸被还原为二氧化硫而损失了。
三、实验操作简便，科学合理这是绿色化学的又一要求
实验操作尽可能简便，步骤少，这是减少实验误差的要求，又是绿色化学的要求。实验操作简单，节约资源，步骤少，减小误差，这在实验教学中体现得比较突出。比如，区别碳酸氢钠和碳酸钠固体有很多方案，但是最科学合理的方案就是套管实验，此实验一举两得。在区别浓硫酸和稀硫酸的方法中，简便有效、科学合理又现象明显的试实验方法是用两支干净干燥的玻璃棒分别蘸取浓硫酸和稀硫酸，滴在一张纸上，变黑的为浓硫酸，不变的为稀硫酸。这样的方案设计就符合绿色化学的要求。
四、废弃物的合理回收也是绿色化学的要求
绿色化学要求，尽可能不产生污染物，但这个有时候不现实，因为有时候制取的物质本身就能够污染环境。比如，制取硫酸的工厂同时也生产氨气，目的是回收尾气中的二氧化硫，同时生产硫酸铵化肥。
绿色化学在中学化学教学中应用以后，不仅使学生从自然科学的角度认识了化学的重要性，同时从关爱地球——人类共同的家园这一理念出发，让学生意识到善待地球就是善待我们自己。
