第一篇：綠色化學稀土材料的發展與未來

綠色稀土發光材料的發展和應用

摘要：綜述了我國稀土發光材料的發展歷史，簡略介紹了綠色稀土發光材料的一些應用。

關鍵詞：稀土發光材料，綠色化學

稀土發光材料（Rare Earth Luminescent Materials）是一種新型的發光、轉光材料，它具有對光吸收能力強、轉換效率高的特點，比一般的發光材料優良。它廣泛應用于物理、化學等領域。本文對它的發展情況和一些用途作了介紹。

稀土發光是由稀土4f電子在不同能級間躍出而產生的，因激發方式不同，發光可區分為光致發光、陰極射線發光、電致發光、放射性發光、X射線發光、摩擦發光、化學發光和生物發光等。稀土發光材料具有吸收能力強，轉換效率高，可發射從紫外線到紅外光的光譜，特別在可見光區有很強的發射能力等優點。稀土發光材料已廣泛應用在化學、物理等各個方面。

我國稀土發光材料的發展史

稀土元素無論被用作發光（熒光）材料的基質成分，還是被用作激活劑，共激活劑，敏化劑或摻雜劑，所制成的發光材料，一般統稱為稀土發光材料或稀土熒光材料。30多年來，我國稀土發光及材料科學技術的研發在各級領導和部門關心下從起步和跟蹤走向自主發展；稀土熒光體（粉）生產從零開始，已形成一個新的產業。

20世紀60年代是稀土離子發光及其發光材料基礎研究和應用發展的劃時代和轉折點。三價稀土離子發光的光學光譜學、晶體場理論等基礎研究日益深入和完善。1964年，高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu紅色熒光粉和1968年Y2O2S∶Eu紅色熒光粉的發明，并很快被應用于彩色電視顯象管（CRT）中。步入70年代，無論是基礎研究，還是新材料研制及其開發應用進入迅速發展時期。

在20世紀70年代以前，我國稀土發光及材料科學和技術并沒有形成，僅中科院物理所對CaS和SrS體系中摻Eu、Sm、Ce離子的紅外磷光體的光致發

光性能，以及在ZnS∶Cu或Mn的電致發光材料中某些稀土離子作為摻雜劑對性能影響進行少量的研究。所用稀土材料全部進口，價格比黃金還貴。

20世紀70年代中科院長春物理所抓住機遇，將這一時期國際上大量的新科研成果引入翻譯出版向全國介紹，起“催化劑”作用；同時有一批從事稀土分離的化學科技工作者也紛紛轉入從事稀土發光及材料科研和開發工作，加之彩電熒光粉會戰，使這一新興學科在我國正式起步并不斷發展。

20世紀60和70年代國際稀土發光材料發展和我國稀土冶煉及分離工業崛起，許多單位跟蹤國際上已有成效的工作，紛紛開展稀土離子發光性能研究，以及許多不同用途、不同體系的稀土發光功能材料的研發工作。

我國稀土發光及其材料科學技術和產業化經過 30 年的研發，盡管與發達國家相比還存在一定差距，但取得許多自主發展的科技成果，特別是從 1980 年改革開放以來，短短的 20 年來，取得了令人矚目的成就。目前已在高等院校、中科院和產業部門形成水平較高的科研和工程技術隊伍，科研和生產基地。在國際著名的雜志上發表許多高水平學術論文，申請一批發明專利，出版一些專著。取得的國家、省部級成果為國家建設和安全做出了一定貢獻，并獲得重大經濟和社會效益。北方交通大學成立了光電技術研究所，專門從事發光和顯示的研發工作，北京有色金屬研究總院建設稀土材料國家工程研究中心；長春有中科院凝聚態物理開放實驗室及稀土化學和物理開放實驗室，還有北京大學等其他院校開放實驗室，為稀土發光材料的基礎研究提供先進實驗條件；歷年培養的一批批青年專業人材，已成為本領域的骨干和帶頭人；在咸陽、北京、上海、江浙和廣東等地形成一批生產基地。總的來說，目前，我國稀土發光材料的研究處在自主發展與應用期。

綠色稀土發光材料的一些應用

稀土發光材料的其中一種應用是稀土夜光纖維。稀土夜光纖維是指利用稀土材料為發光體，經過特種紡絲工藝制成的具有夜間發光性能的纖維。該纖維只要吸收任何可見光10分鐘，便能將光能蓄貯于纖維之中，在黑暗狀態下持續發光10小時以上，且可無限次循環使用。在沒有可見光的條件下，該纖維本身能發

出各種色彩的光，如紅光、黃光、藍光、綠光等。稀土夜光纖 維是我國具有自主知識產權的新型纖維，該纖維在受光照射時捕集激發態電子，在停止照射后進行持續發光躍遷。稀土夜光纖維不僅色光絢麗多彩，而且最終產品可 以無需染色，不僅避免了染料對纖維發光性能的影響，同時也避免了染整工序產生的廢水對環境的污染。這種夜光纖維材料不僅可以用于紡織，而且還有很多其它的 用途，人們可以以它為載體，利用太陽光這個清潔、無公害、符合環保和可持續性發展的能源，所制得的產品廣泛應用于紡織服裝、航空航海、國防工業、建筑裝璜、交通運輸、夜間作業、日常生活及娛樂休閑等領域。

參考文獻：

[ 1 ]劉行仁1稀土發光材料及其應用的世紀回顧與前蟾1稀土,2001 年1 月

[2] 黃小衛,莊衛東,李紅衛,余成洲,薛向欣,張國成.稀土功能材料研究開發現狀和發展趨勢[J].稀有金屬, 2004,(04).[3] 劉海濤.PZT壓電陶瓷納米晶粉體合成及摻雜改性研究[D].哈爾濱工程大學, 2005.[4] 盧鵬志.M_2SiO_4：RE（M=Mg，Sr，Ba，RE=Tm～（3+），Tb～（3+））真空紫外光譜特性的研究[D].北京交通大學, 2008.[5] 馬俊紅.稀土摻雜四硼酸釔鋁熒光粉及透明陶瓷的制備與性能研究[D].西安電子科技大學, 2008.[6] 高文杰.新型錫酸鹽發光材料的研究[D].上海師范大學, 2007

第二篇：綠色化學與環境保護

綠色化學與環境保護

摘要：綠色化學是指利用一系列原理來降低或消除在化工產品的設計、生產及應用中有 害物質的使用和產生的科學。它致力于從源頭上制止污染物的生成。發展綠色化學是實現 環境保護的途徑。

關鍵詞： 綠色化學、環境保護、可持續發展

從七八百年前人類開始用煤產生的空氣污染到當代多方面的全球環境問題，無不與化學科學密切相關。化學工業的迅猛發展，在為人類創造大量物質財富的同時，產生的大量排放物對生態環境造成極大的威脅。為了保護環境和促進經濟社會可持續發展，大力研究和開發從源頭上減少和消除污染的綠色化學勢在必行。

1傳統化學的貢獻與危害

化學對人類做出了巨大貢獻，我們每個人的衣食住行都離不開化學。化學，尤其是有機合成化學的發展和進步，在很大程度上提高了人類的生活質量，改變了人類的生活方式。藥品的發展減輕了人類的痛苦，延長了人類的壽命；農藥、化肥的大力發展使人類得以增產增收，減輕了人121增長對食物需求的壓力；聚合物技術的創新促進了制衣等日用產品和建筑材料以及電視、電話、計算機等高科技產品部件的更新換代。20世紀化學工業的巨大成就舉世矚目，它在國民經濟中的發展速度超出了其他任何部門。不幸的是，在許多成功的故事中蘊涵著一些化學家們所始料不及的不良后果。例如，當時人們沒有認識到那些多氯代殺蟲劑像l，l—雙(4—氯苯基)—2，2，2—三氯乙烷(DDT)，會由鳥類進行生物富集，引起蛋殼變薄和筑巢失敗，從而導致游隼、禿鷹、鶚和鵜鶘等鳥類數量的急劇下降[1]。傳統的化學化工對整個人類賴以生存的生態環境造成的嚴重污染和破壞是不爭之事實，人類正面臨著有史以來最為嚴峻的環境危機。

隨著世界人口的急劇增加、各國工業化進程的加快、資源和能源的大量消耗與日漸枯竭、工農業污染物和生活廢棄物等的大量排放，人類生存的生態環境迅速惡化，主要表現為大氣被污染、酸雨成災、全球氣候變暖、臭氧層被破壞、淡水資源緊張和被污染、海洋被污染、土地資源退化和沙漠化、森林銳減、生物多樣性減少、固體廢棄物造成污染等。目前，人類賴以生存的自然環境遭到破壞，人與自然的矛盾激化。2綠色化學的興起

在過去的20多年中，化學工業在致力于減少污染危害方面作了巨大的努力，化學家們發展了許多新方法來處理化學廢物及減輕廢物排放的后果，新的分析檢測手段、新的控制程序、綜合治療技術等被不斷提出，這些努力對減少污染危害的作用值得稱道，但這些被動的污染控制技術并不是綠色化學。

那么什么是綠色化學?綠色化學就是在化學品的設計、制造和使用過程中利用一系列的原則來減少、甚至消除有毒有害物質的使用或在過程中的生成。

綠色化學又稱可持續化學、環境友好化學、環境無害化學、清潔化學，是指利用一系列原理來降低或消除在化工產品的設計、生產及應用中有害物質的使用和產生的科學。它是從最基本的分子科學出發提供解決環境問題的根本辦法，而不是以“繃帶和補丁”的方式來降低危害[2]。從1991年綠色化學概念的形成到現在，綠色化學已成為全球研究的熱點。研究內容涉及再生的原材料、溶劑、催化劑、試劑、設計安全的化學品及合成方法等領域。面對生態環境問題的挑戰，綠色化學及技術將成為人類強有力的武器而發揮重要作用。

綠色化學與傳統化學的不同在于前者更多的考慮環境、經濟和社會的和諧發展，使環境資源的化學變換體系成為一種更有效的運行模式，對環境支持系統的破壞作用更小，進而改善環境質量，促進人類和自然關系的協調。傳統化學只對目標產物有興趣，常常用收率和選擇性兩個指標來評價化學效率，而對這一化學過程所產生的其他物質統統視為廢物，對環境對資源關注甚少。

綠色化學與環境化學的不同之處在于前者是研究對環境友好的化學反應和技術，特別是新的催化反應技術，而環境化學則是研究影響環境的化學問題。

綠色化學與環境治理的不同在于前者是污染預防，即從源頭上防止污染的生成；環境治理是末端治理，即對已經污染的環境進行治理。

自從綠色化學這一頗具生命力的新興交叉學科出現以來，受到我國高等院校、科研院所以及相關工農業部門的積極和熱情關注，并紛紛展開研究和探索。然而，綠色化學在我國尚屬于起步階段，面對機遇和挑戰，應大力推廣綠色化學的知識、研究和應用。

綠色化學這一新興學科絕非僅與合成化學和工程學有關，從美國提出至今，包括環境化學家和化學、化工分支學科專家都發揮著相當重要的作用。要從節約能源、資源，特別是防止生態和環境污染的觀點重新審視和革新傳統化學[3]。

3綠色化學十二條原理 1998年，明確了綠色化學的十二條原則，簡稱前十二條：(1)預防防止產生廢物比在其產生后再處理或清除更好。

(2)原子經濟性設計合成方法時，應盡可能使用于生產加工過程的材料都進入最后的產品中。

(3)無害(或少害)的化學合成所設計的合成方法應該對人類 健康和環境具有小的或沒有毒性。

(4)設計無危險的化學品化學產品應該設計為使其有效地顯示所期望的功能而毒性最小。

(5)安全的溶劑和助劑所使用的輔助物質包括溶劑、分離試劑盒其他物品，當使用時都應該是無害的。

(6)設計要講求能效化學加工過程的能源要求應該考慮它們的環境和經濟的影響并應盡量節省。如果可能，合成方法應在室溫和常壓下進行。

(7)使用可再生的原料當技術和經濟上可行，原料和加工廠粗料都應 可再生。

(8)減少衍生物如果可能，盡量減少和避免利用衍生化反應。因為，此種步驟需要添加額外的試劑并且可能產生廢棄物。

(9)催化作用采用具有高選擇性的催化劑比化學計量學助劑要優越得多。

(10)設計要考慮降解設計化學產品應使它們在功能終了時，分解為無害的降解產物并不在環境中長期存在。

(11)為了預防污染進行實時分析需要進一步開發新的分析方法，使其可進行實時的生產過程監測并在有害物質形成之前予以控制。

(12)防止事故發生的固有安全化學在化學過程中使用的物質和物質形態的選擇，應使其盡可能地減少發生包括釋放、爆炸以及著火等化學事故的潛在可能性。

綠色化學的12條原理是相互關聯的，綜合的考慮施行更為有效。然而，在一項綠色化學研究項目中不易同時體現這12條原理，實質上最關鍵的核心精神就是在化學品的創造、應用乃至報廢的整個過程中做到少廢、無廢和無毒、無害。

綠色化學的這12條原理可被進～步濃縮成兩個主要的觀點。第一觀點是可持續發展性：也就是說，反應應該在盡可能產生少量廢料的情況下發生。第二點是減少廢料：也就是說，反應最后產生的廢物中應該還有盡量少的有毒、有害和其他廢料[4]。4發展綠色化學是實現生態環境保護的途徑

從科學觀點看，綠色化學是對傳統化學思維的創新和發展；從環境觀點看，綠色化學是從源頭上消除污染，保護環境的新科學和新技術；從經濟觀點看，綠色化學是合理利用資源和能源，實現可持續發展的核心戰略之一。綠色化學是對化學工業乃至整個現代工業的革命。同時，綠色化學的出現也推動了現代化學面向社會生活延展，它與人類的生活質量、環境保護、人類福利及可持續發展密切相關。4．1資源利用與保護

隨著人口的增長，有限資源的使用成為可持續發展的一個重要挑戰。資源的重新利用是綠色化學的主要原則之一，也是研究中的一個非常活躍的領域。對于有限的資源來說，最重要的是綠色化學力求把廢棄物轉變為可利用的原料。

在綠色化學和綠色工程中，氫能源成為研究得比較活躍的領域。在制造和使用中經濟可行并且可以確保能量平衡的光電能和太陽能正在開發。通過綠色化學的研究，可能研制出產生風和地熱能所需的材料。總之，未來的能量需求應轉向一種可持續發展的平衡。在這種轉變中綠色化學將發揮重要作用。

另外，水資源已成為2l世紀可持續發展最大的挑戰。綠色化學通過防止水源污染和環境友好的水處理方法來提高水的供給和水的質量。綠色化學的研究致力于尋找更可持續發展的方法來純化飲用水，通過使用無氯的消毒劑，水不僅得到純化而且不會產生毒性及生物富集物質。

4．2全球氣候變暖的減緩

目前，全球呈現氣候變暖的趨勢，解決該問題的核心是如何減少溫室氣體的產生及對大氣的排放。從經濟可持續發展和環境保護的角度出發，重要的是發展新的科學技術。綠色化學可以設計和發展更靈活的處理二氧化碳的方法，例如，將二氧化碳轉變為聚合材料或建筑材料。將廢棄物二氧化碳轉變為原料將是以經濟可持續發展和環境保護的觀點處理和控制二氧化碳的一個重要途徑。4．3環境中有毒物質的控制

有毒物質的產生及對環境的釋放一直是全球性的環境問題之一。目前，生物富集的化學品和內分泌干擾物等持久性有機污染物得到全世界的廣泛關注。綠色化學的最大力度就是在分子水平上審視毒性物質，通過了解毒性物質對人體及生態的作用機制，設計分子結構，使分子不顯現一定的毒性終點，或破壞毒性的作用機制。這些原則和技術可廣泛應用于染料、殺蟲劑、塑料及制藥等領域[5]。

5綠色化學與環境保護

自從人類環境問題被提出來。各國都是采用環境治理的辦法進行環境保護，環境治理也叫環境污染的末端治理。是對已被污染的環境進行物理、化學、生物等方法的治理，使之恢復到被污染前的情況。實際環境保護是帶有一種被動色彩。是在已經對環境造成破壞的前提下，迫使人們去反思，是一種不得已的被動行為。人們在集累了多年的環境治理經驗后，認識到只有改變傳統的生產模式，倡導綠色化生產，在污染的源頭防止污染的產生，走可持續發展的道路。發展綠色化學工藝宋代替傳統的化學工藝．才能從根本上消除環境污染。綠色化學的出現，為人類最終從化學的角度解決環境和能源問題帶來了新希望。

綠色化學是對環境更友善的化學，這種綠色意識是人類追求自然界完美的一種高級表現。綠色化學與環境保護是屬于兩個不同層次的概念。它不把人看成是自然的主宰者，而是看著自然界中普通的一員，追求的是人對自然的尊重以及人與自然和諧的關系。它和通常講的“環保意識”不同。通常講的環保意識帶有明顯的被動狀態。當我們談到污染，污染給人類帶來多少疾病，多大經濟損失的時候，實際上還是把人放在與自然相對立的位置上，是在以人為中心的基點上宋處理人與自然的關系，在這種思想的指導下。人們可以去治理和解決一些急迫的污染問題，但對于眼下不對人產生危害而僅危害自然的行為反應就不那么在意了。只有在以綠色意識為核心談環保意識的時候，才會有正確持續的作用。綠色化學是當今國際上化學學科研究的前沿。綠色化學是用化學的技術和方法，從源頭上減少或消滅那些對人類健康、社區安全、生態環境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產物、副產物的科學。綠色化學的目標是不使用有毒、有害的物質，不生產廢物，不處理廢物。它和“末端治理”不同，是一門“從源頭上阻止污染”的化學。又稱環境無害化學。

綠色化學要求化學家在研究和設計化學品和化學過程的同時，考慮它的環境副作用，盡可能減少環境副作用。并且考慮它在技術上和經濟上的可行性，所以綠色化學是從環境保護、科學技術和經濟效益三方面來考慮的[6]。

6結語

可持續發展戰略是解決環境問題的根本途徑，而綠色化學是可持續發展強有力的技術支撐。綠色化學使用現代化學的原理和方法來減少或消除對人類和環境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物的使用和產生，使所開發的化學產品和過程更加友好。綠色化學從源頭上阻止污染，是防治污染的最好辦法。因此，無論在化學界還是在環境科學界都引起了廣泛的關注。在我國，綠色化學的研究尚處于起步階段。面對環境保護的挑戰，我國應大力擴展綠色化學的研究領域。綠色化學不僅要針對于化學工業過程，從節約能源和防止污染的觀點重新審視和改革傳統化學，而且要求我們對環境的治理從治標轉向治本，對環境科學提出更高的要求。環境科學不能只局限于像跟蹤污染物這樣的老課題——只注意污染的減輕和補救，環境研究應從單純的清除污染深入到污染的預防。因此為了保護環境和促進經濟社會可持續發展，要為環境而設計化學，大力研究和開發從源頭上減少和消除污染的綠色化學。綠色象征著生命，象征著人與自然的和諧，綠色化學是人類生存和社會可持續發展的必然選擇。

參考文獻：

[1]趙文巖，戴樹桂，韓萌．綠色化學研究與生態環境保護[J]．生態環境，2004.13(3)：42-428．

[2] 閆立峰主編，綠色化學[M]．中國科學技術大學出版社，2007．

[3]楊德紅，楊本勇，李慧，張留學。綠色化學[M]．黃河水利出版社，2008． [4] 戴樹桂主編．環境化學[M]．高等教育出版社．2006．

[5](美)馬特洛克著，汪志勇等譯，綠色化學導論[M]．石油化工出版社．2006 [6](美)庫寧漢姆．塞果編著，戴樹桂主譯，環境科學：全球關注[M]．科學出版社，2004．

第三篇：環境保護與綠色化學

課

題

環境保護與綠色化學

一、教學設計

新的課程標準要求我們教學要生活化，要采取“探究性教學”、“互動對話式教學”，要從學生已有的生活和知識經驗出發，以學生主體性，引導學生發現問題，并引發思考和討論，最終解決問題。本節課學習的 環境保護是目前社會發展的重大問題，直接影響到人類的生存與發展。然而由于人口的急劇增長和經濟的高速發展，我們向自然過多的索取，使環境遭到嚴重的破壞。保護生態環境，尊重自然，是人類實現可持續發展的基礎。綠色意識為核心提倡環境保護，走可持續發展之路是當今社會發展的必然。本課內容分兩個主題，主題1首先是讓學生在做社會調查和資料收集整理的基礎上，意識到環境污染的嚴重性和環境保護的緊迫性，并讓學生對常見的環境污染進行交流與討論，找出相關污染的來源、危害及防治措施。主題2則建立在學生了解已有環境知識的基礎上，在討論中認識環境污染的預防（綠色化學）的相關知識與科學方法，從而逐步形成綠色化學的觀念。

二、教材分析

1、地位與作用

本節課為人教版必修二第四章第二節，是高中化學必修模塊的最后一節，以化學與可持續發展為主題，站在資源利用和環境保護這一角度，進一步闡明化學和人類可持續發展的關系，是上節內容進一步深化。人類從自然界獲取全部的能源，其中的大多數屬于不可再生的資源。人類要實現可持續發展的同時，不僅要注重資源開發，而且要做 到資源的合理開發和利用，同時我們還應做好環境的保護。而化學不僅對資源的合理開發起到指導作用，同時在資源的綜合利用以及環境保護方面也有重要意義。為此，教材在安排學習第一節內容之后，緊接著又安排了第二節內容，為的就是讓學生在第一節課的學習基礎上，通過這節課的學習增強環保意思，增強自身再扔，同時對“綠色化學”與可持續發展有一個全面的認識。

2、教學目標分析

一、知識與技能

1、讓學生了解當今存在的主要環境問題和一些環境保護的知識

2、培養學生的環境保護意識和綠色化學思想

3、通過收集、調查、發言，培養學生團結合作、科研實踐、組織表達等能力。

4、培養學生多角度、全方位分析、思考問題，綜合運用知識解決問題的能力

二、過程與方法

1、課前學生按照學習內容進行社會調查，并查閱相關資料；

2、學生在課堂上就本節課的內容進行發言和討論。

三、情感、態度與價值觀

通過參加環境教育活動，了解一些環境知識，增強環保意識，樹立主人翁社會責任感，體會化學與社會發展的關系。

教學重點

加強學生環境保護意識的培養，體會化學在環境保護中的作用與綠色化學的思想內涵。教學難點

學生環保意識的增強和綠色化學理念的形成。教學發法：創設情景→自主探究→討論交流→反饋評價

課前準備

1、教師設置課題，學生分組進行社會調查，多途徑收集相關資料，做好課堂的討論發言的準備。

2、各組組長負責安排組員收集和整理原始材料，準備好發言內容。

3、教師課前準備好多媒體材料。教學過程

一、創設情境，引入課題

1、播放短片《“地球”我們美麗的家園》

（邊播放邊講解）我們的美麗的家園-地球孕育了千姿百態的生物。然而，這顆藍色的星球現在已傷痕累累！

2、播放短片《保護環境停止污染》

（邊播放邊講解）我們的地球母親正遭受著各種各樣的危害：大氣污染、水污染嚴重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固體廢棄物與日俱增、溫室效應、水土流失、土地沙漠化??。面對日益惡化的生存環境，為了地球上所有生物生命的延續，請從現在開始，從我們自身做起，保護地球，愛護環境。

3、播放幻燈展示各種污染及環境問題。通過一系列圖片讓學生意識到環境污染的嚴重性和環境保護的迫切性。

二、組織學生發言、討論，了解一些環境污染及防治措施知識 [引言]我們的周圍存在著各種各樣的環境污染，這些污染問題給我們的生產、生活帶來的極大地危害，那么什么是“環境污染” 呢？我 們又是怎么對它進行分類的呢？ [教師歸納]：環境污染的定義及分類。

[過渡]：了解了環境污染的定義及分類后，下面我們請各小組對里面的幾類環境污染問題進行討論，并請代表發言。[問題1] 大氣污染的來源、危害及防治措施。

[學生活動]講述大氣污染污染的來源、危害及防治措施。[問題2]“溫室效應”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[學生活動]小組成員討論，小組代表發言講述“溫室效應”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[教師]：小結并補充“倫敦煙霧事件”。[問題3]水體污染的來源、危害及治理

[學生活動]小組成員討論，小組代表發言講述水體污染的來源、危害及治理

[教師]：小結并補充“日本水祦病事件” [問題4] 居室污染的來源、危害及防治措施

[學生活動] 小組成員討論，小組代表發言：如何防治居室污染

二、領悟“原子經濟”的理念，體會綠色化學的思想。

[引言]我們現在的許多生產或多或少都存在的一定的污染，我們往往是在污染出現后才進行處理，有沒有既能合理使用自然資源，同時可以保護環境的措施呢。綠色化學的核心就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。

[學生活動]閱讀教材，了解什么是綠色化學 ？什么是原子經濟？ [教師歸納] 綠色化學和原子

[學生活動]課本 “思考與交流” 乙烯生產環氧乙烷

[教師講解]

1、原子利用率=M（環氧乙烷）/ M（環氧乙烷）+ M（CaCl2）+ M（H2O）2、100% [投影并講解] 《綠色化學示意圖》 [課堂小結]： [課堂訓練]：

1．關于“綠色化學”的特點的概述錯誤的是（D）

A、采用無毒無害的原料，生產有利環保、人體健康和安全的產品

B、在無毒、無害的條件下反應，減少廢物向環境排放

C、充分利用能源、資源，提高原子利用率，使原料的原子都成為產品

D、盡可能利用天然植物作為原料進行化工生產，產出綠色產品

2、我國三峽工程所提供的清潔、廉價、強勁、可再生能源——水電，相當于每年燃燒3000萬噸原煤的火力發電廠產生的電能，因此三峽工程有助于控制()①溫室效應 ②酸雨的形成 ③空氣中的固體顆粒濃度 ④白色污染

A.只有①

B.只有①②

C.①②③ D.①②③④

3、從防止污染、減少用酸量的角度分析，下列利用金屬銅制取Cu(NO3)2的方法中最理想的是（）

A．

B．

C． D．

4、環境污染已成為人類社會面臨的重大威脅，各種污染數不勝數。下列名詞與環境污染無關的是：①溫室效應； ②赤潮； ③酸雨； ④光化學污染；⑤臭氧空洞； ⑥潮汐； ⑦大脖子病； ⑧水體富營養化。()A．②⑥ B．⑥⑦ C．①③⑤ D．④⑤⑧

5、用Na2SO3可以治理工業SO2尾氣污染，這是一種治理SO2尾氣污染比較新穎的方法。具體操作是：①將含有SO2氣體的工廠尾氣通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾氣中的SO2氣體；②將富集有SO2氣體的溶液加熱，即可使其中的SO2氣體逸出，這些SO2氣體可以應用于制取H2SO4。該方法中Na2SO3可以循環使用，符合綠色化學的基本原則。請根據上述信息解答下列試題：（1）寫出①、②兩步的化學方程式

① ； ②。

（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收標準狀況下的含有SO2氣體的尾氣89.6m3后，即達到了飽和狀態。試求該工廠產生的 尾氣中SO2氣體的體積分數是多少。

[環保倡議]：環境保護，從我做起！并討論在平時的日常生活中如何做到環境保護？

教學后記：

當今的課堂教育除知識、能力外，我們還應關注學生思想道德的教育，而這節課就是一個很好的載體。通過這節課的學習，同學們不僅學習了豐富的環境保護知識和綠色化學理念，體會到了化學對社會發展的重要貢獻，而且增強環保意識和主人翁責任感。通過“創設情景→自主探究→討論交流→反饋評價”的教學模式，學生在課前所做的大量的資料查閱和收集整理，不僅培養了他們的自主學習、團結合作能力的還極大地調動了他們參與課堂教學的積極性。在課堂教學中，借助視頻、圖片等多媒體進行教學，在增大信息量的同時，讓學生更多、更全面地認識環境污染的形成、危害及防治，從而清醒地認識到環境保護的重要性和迫切性。課堂教學中采取的“學生自主討論－師生共同探討”的教學方法，激發了學生的學習積極性，鍛煉了他們的語言組織能力，同時進一步增強他們的環保意識和社會責任感。

第四篇：綠色化學與工業設計

化學與工業設計

姓名：宋勇學號：102930**院系：機電工程學院工業設計 摘要：化學作為一門基礎學科，伴隨著人類歷史的發展而有了長久的發展，在材料、工藝、能源等方面給了人類極大的支持。工業設計也有著悠久的歷史，為創造人類的美好生活做出了巨大的貢獻。這二者表面上并無關系，實際上卻有著深刻的聯系，尤其是在當今這個能源、環境等問題突出的社會中，化學與工業設計的聯系更加緊密。

關鍵詞：合成材料工藝新能源燃料電池

化學的歷史淵源，不管是過去、現在還是未來，人類社會的發展都離不開化學，化學與人類生活息息相關。物理學的革命，給化學帶來了新時期的曙光，使化學的研究深入到探索原子、分子、晶體內部結構的新階段。化學的這種由宏觀到微觀的發展過程，表面上讓人覺得化學與工業設計毫不相關，而實際上并非如此。

當今社會科學技術飛速發展，這使得人們對生活的要求越來越高，人們在生活的各個方面需求越來越多，工業設計正是滿足人們各種雪球的有效手段。工業設計是人類創新能力在產過程中的體現過程。在現代經濟體系中，工業設計正向產業化的方向發展，從消費者與市場的終端拉動生產的發展、資源的合理使用和效益的最優化，極大的豐富了人們的精神與物質生活。人類生活需求的滿足，及工業設計的實現，在很多方面正是依靠化學技術的大力支持。

1.材料方面

從古至今，有關材料的研究一直是化學的一大方面，這也是讓化學最直接地與人聯系在一起的方面。早起人類只能利用石頭，這些石器只是簡單地打砸后粗中選細而已，這談不上真正的設計——雖然這也是人類有目的的進行地創造活動。隨著化學技術的進步，人類最先學會了用陶土制作陶器，這大大方便了人類的生活，人類也開始有意識的進行美的創造。出土的早期陶器上已經有了鳥、魚等動物裝飾及各種紋飾，這些陶器在形狀上各不相同，功能上也各不相同，這表明那時候人類已經開始有意識的進行設計了。再之后，人類首先學會冶煉的金屬出現了——青銅，于是，青銅器皿被大量制作出來，我國古代大量的鼎、杯等青銅器，無不做工細致精美絕倫，可以說化學讓人類的生活又前進了一大步，而從工業設計的角

度來講，因為材料得到了進一步的發展，人類的設計思維也得到了進一步的延伸。在生產上，人類在兩千三百多年前即冶煉出鐵，并設計出了新式的鐵質農具，這使得生產效率大幅度提高。

從人類社會早期到十九世紀，隨著化學技術的發展，各種各樣的材料被人們發現，并應用于工業設計，創造出豐富的物質文明，而人類的精神文明也間接的依賴這些物質文明而得到極大發展。

工業革命之后，各種科學技術均獲得突飛猛進的發展，化學技術的發展也非常迅速，在無機化學獲得進一步發展的同時，有機化學業異軍突起，反應在材料方面的現象是材料種類更加豐富，無機材料中的合金，有機材料中的合成橡膠、合成纖維等一系列材料的合成，迅速而巨大的影響著人們的生活。而在近幾年，隨著化學向分子、原子、晶體內部結構等微觀方面的研究并且取得巨大進展，出現了納米材料等新材料，更加拓寬了工業設計的應用范圍。工業設計依靠這些新材料獲得更近一步的發展，化學與工業設計共同改善著人們的生活。

2.工藝方面

工業設計并不僅僅注重最終成果，它還要考慮生產建造等的過程，它追求的是最優化的整體結構。在產品設計和環境設計中，它追求的不僅僅是產品和建筑，還要對其生產過程和建造過程進行優化設計，所以，工業設計不僅僅需要化學為其提供材料，還要利用化學技術來設計出一個優秀的生產過程，這就是工藝。

由于早期人類擁有豐富的資源，且并沒有嚴峻的環境形勢，而另一方面，人們對改善自身生活有著迫切的要求，所以工業設計對于優化的工藝并無要求，即使有來出現了簡單的工藝上的改進，也只是為了降低成本，從而獲得更高的經濟效益，這種改進并沒有十分依賴于化學技術。而在當今社會，人類面對嚴峻的人口、糧食、能源、資源、環境五大問題，而隨著社會發展人類自身又產生了各種各樣新的需求，這些矛盾顯然需要化學與工業設計共同來解決，很關鍵的一點就是工業工藝。

以原油提煉為例，早起人們對石油的利用并不充分，隨著現代工業的發展，人們對輕質油的需求大增，而從原油中的輕質油所占比例較少，且目前石油資源日益匱乏，于是人們開始設計新的生產工藝，開發新技術裂化重油產生輕質油，這樣既充分利用了石油資源，滿足了人們的需求，又間接地保護了環境。隨著石油工業的發展，人們已經設計出各種先進的生產線，綜合的利用石油資源

3.新能源方面

隨著化石燃料資源的日益枯竭和生態環境的日益惡化，新能源成了人們矚目的焦點。新

能源又稱非常規能源，是指傳統能源外的各種能源形式，如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能、核能等。新能源多是可再生能源，且相對于傳統能源，新能源普遍具有污染少儲量大等特點，對于解決當今世界嚴重的污染問題和資源（特別是化石能源）枯竭問題有重要意義。

化學在新能源方面的作為最主要的是體現在各種燃料電池和高效能蓄電池上，人們利用各種電池技術進行設計，在載人航天事業上，人們設計了氫氧燃料電池，它不僅高效，燃料儲存方便，所占體積小，而且最終生成的水還可以供給宇航員使用，這既解決了燃料攜帶問題，又解決的飛船電力供應問題，還解決了宇航員的水補給問題，顯然是個一舉多得的方法。

新能源在人們的日常生活中應用的最廣泛的是汽車，現有的以及研發中的新能源汽車包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等。燃料電池在化學反應的過程中不會產生污染物，其能量轉換效率比內燃機高二到三倍。近幾年，燃料電池技術取得重大發展，世界著名汽車制造公司，如戴姆勒-克萊斯勒、福特、豐田等均推出了自己的燃料電池汽車。而在充電型的蓄電池汽車方面，鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸電池等蓄電池技術均獲得重大發展，實現了產業化與商品化，這些都為新能源汽車的發展創造了基礎條件。

另一個引人矚目的方向是節能節能型建筑，隨著經濟的發展和人民物質生活水平的提高，城鄉建筑迅速增加，建筑耗能的問題日益突出，資料顯示：建筑行業能耗占到了全社會總能耗的40％～50％。因而建筑節能問題已越來越被政府和社會各界所重視，建設節約型社會已成為當今社會廣泛關注的一個重要主題。建筑材料的發展應以滿足建筑節能需要為重，節能建筑材料作為節能建筑的重要物質基礎，是建筑節能的根本途徑。在建筑中使用各種節能建材，一方面可提高建筑物的隔熱保溫效果，降低采暖空調能源損耗；另一方面又可以極大地改善建筑使用者的生活、工作環境。因此，走環保節能建材之路，大力開發和利用各種高品質的節能建材，是節約能源，降低能耗，保護生態環境的迫切要求，此外，在傳統建筑材料基礎上大力發展新型建筑材料也是節能建材研究領域一個重要的方面，主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化學建材、裝飾裝修材料以及各種工業廢渣的綜合利用等。這些都離不開化學的支持。

表面上這些全是化學的功勞，但實際上，任何一種先進的技術要相應用于實際，都必須有相應的設計，新的能源形勢必然需要新的應用方式，所以新能源汽車在結構等方面上與傳統能源汽車必然大有區別，節能型建筑與普通建筑也必然大有區別，解決這些問題，將先進的技術和材料應用于生產實踐，工業設計必不可少。

結論：

由此分析可以看出，化學與工業設計實際上是一種相互應用相互促進的關系，一方面化學的發展給人類帶來了新的材料新的工藝新的能源，這些東西應用于工業設計，幫助人們實現了以前實現不了的舒適方便快捷的生活，另一方面，工業設計的發展在材料工藝能源等方面不斷的提出了新的要求，這促進了人們對化學的研究，促進了化學的發展。

參考文獻：

程能林《工業設計概論》機械工業出版社2005

何人可《工業設計史》北京理工大學出版社2008

江湘蕓《設計材料及加工工藝》.北京理工大學出版社2003.《化學》（教科書）人民教育出版社

章岳峰《綠色化學工藝——工業廢水處理》

郭保章《世界化學史》廣西教育出版社1992

王革華《新能源概論》化學工業出版社2006

《新能源與可再生能源概論》化學工業出版社2006

蘇亞新劭毅明《汽車新能源與節能技術》人民交通出版社2008 王立波伏喜勝《新能源汽車技術的發展》

《新型節能型建筑材料的發展趨勢》中國論文下載中心2008

第五篇：綠色礦山：未來礦山發展新方向

綠色礦山：未來礦山發展新方向

9月10日，2012年中國礦業循環經濟暨綠色礦山工作經驗交流會在內蒙古滿洲里舉行，此次交流會主題為“轉變礦業發展方式·走綠色之路”。綠色礦山近幾年頻繁出現在礦山行業會議文件之上，下面億礦網小編就帶領大家來認識一下綠色礦山。

綠色礦山

綠色礦山的概念是英美西方國家最早在19世紀所提出，但最開始的概念僅僅是單純的對礦區植被以及周邊環境的保護和美化，主要點集中在環境之上。

二戰之后，世界各大國家經濟飛速發展，隨之而來的也是自然資源的極度消耗，面對有限的地球自然資源，提高資源利用率成為重中之重，這時的綠色礦山概念已經延展至資源的綜合利用。

當代，全球污染嚴重，資源問題已經成為制約世界各國發展的重要問題，資源的綜合利用已經取得重大進展，節能減排與環境保護開始提上日程，加之科技的發展帶來的高速生產力也使得綠色與科技的結合變得重要起來。

如此環境之下，中國的科學發展觀與綠色礦山理念也結合起來，基本包括對礦山企業的九大要求：依法辦礦、規范管理、資源綜合利用、技術創新、節能減排、環境保護、土地復墾、社區和諧、企業文化。

未來礦山發展新方向

2007年，國土資源部開始提出發展綠色礦業的倡議，發展至今日，“國家級綠色礦山”的要求包括依法辦礦、規范管理、資源綜合利用、技術創新、節能減排、環境保護、土地復墾、社區和諧、企業文化等九大方面。這些要求大致可以分為兩類：一是以礦山企業的技術力為主導的，包括資源的綜合利用、技術創新、節能減排；另一類是以礦山企業的責任心為主導的，包括依法辦礦、規范管理、環境保護、土地復墾、社區和諧、企業文化。

縱觀國內礦山發展的普遍情況，綠色礦山的新要求對于礦企實力來說是個很大的考驗，如何達到國家標準，做到與國際同行業接軌是一大難題。目前，國際鐵礦、煤礦等多項礦種市場低迷，國內礦山如何在低迷市場中提升利潤、提高資源利用率必須要尋找一個新的發展契機。

節能減排、綠色降耗，綠色礦山必然是近年來礦山行業發展的新方向。