绿色化学稀土材料的发展与未来

第一篇：绿色化学稀土材料的发展与未来

绿色稀土发光材料的发展和应用

摘要：综述了我国稀土发光材料的发展历史，简略介绍了绿色稀土发光材料的一些应用。

关键词：稀土发光材料，绿色化学

稀土发光材料（Rare Earth Luminescent Materials）是一种新型的发光、转光材料，它具有对光吸收能力强、转换效率高的特点，比一般的发光材料优良。它广泛应用于物理、化学等领域。本文对它的发展情况和一些用途作了介绍。

稀土发光是由稀土4f电子在不同能级间跃出而产生的，因激发方式不同，发光可区分为光致发光、阴极射线发光、电致发光、放射性发光、X射线发光、摩擦发光、化学发光和生物发光等。稀土发光材料具有吸收能力强，转换效率高，可发射从紫外线到红外光的光谱，特别在可见光区有很强的发射能力等优点。稀土发光材料已广泛应用在化学、物理等各个方面。

我国稀土发光材料的发展史

稀土元素无论被用作发光（荧光）材料的基质成分，还是被用作激活剂，共激活剂，敏化剂或掺杂剂，所制成的发光材料，一般统称为稀土发光材料或稀土荧光材料。30多年来，我国稀土发光及材料科学技术的研发在各级领导和部门关心下从起步和跟踪走向自主发展；稀土荧光体（粉）生产从零开始，已形成一个新的产业。

20世纪60年代是稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展的划时代和转折点。三价稀土离子发光的光学光谱学、晶体场理论等基础研究日益深入和完善。1964年，高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu红色荧光粉和1968年Y2O2S∶Eu红色荧光粉的发明，并很快被应用于彩色电视显象管（CRT）中。步入70年代，无论是基础研究，还是新材料研制及其开发应用进入迅速发展时期。

在20世纪70年代以前，我国稀土发光及材料科学和技术并没有形成，仅中科院物理所对CaS和SrS体系中掺Eu、Sm、Ce离子的红外磷光体的光致发

光性能，以及在ZnS∶Cu或Mn的电致发光材料中某些稀土离子作为掺杂剂对性能影响进行少量的研究。所用稀土材料全部进口，价格比黄金还贵。

20世纪70年代中科院长春物理所抓住机遇，将这一时期国际上大量的新科研成果引入翻译出版向全国介绍，起“催化剂”作用；同时有一批从事稀土分离的化学科技工作者也纷纷转入从事稀土发光及材料科研和开发工作，加之彩电荧光粉会战，使这一新兴学科在我国正式起步并不断发展。

20世纪60和70年代国际稀土发光材料发展和我国稀土冶炼及分离工业崛起，许多单位跟踪国际上已有成效的工作，纷纷开展稀土离子发光性能研究，以及许多不同用途、不同体系的稀土发光功能材料的研发工作。

我国稀土发光及其材料科学技术和产业化经过 30 年的研发，尽管与发达国家相比还存在一定差距，但取得许多自主发展的科技成果，特别是从 1980 年改革开放以来，短短的 20 年来，取得了令人瞩目的成就。目前已在高等院校、中科院和产业部门形成水平较高的科研和工程技术队伍，科研和生产基地。在国际著名的杂志上发表许多高水平学术论文，申请一批发明专利，出版一些专著。取得的国家、省部级成果为国家建设和安全做出了一定贡献，并获得重大经济和社会效益。北方交通大学成立了光电技术研究所，专门从事发光和显示的研发工作，北京有色金属研究总院建设稀土材料国家工程研究中心；长春有中科院凝聚态物理开放实验室及稀土化学和物理开放实验室，还有北京大学等其他院校开放实验室，为稀土发光材料的基础研究提供先进实验条件；历年培养的一批批青年专业人材，已成为本领域的骨干和带头人；在咸阳、北京、上海、江浙和广东等地形成一批生产基地。总的来说，目前，我国稀土发光材料的研究处在自主发展与应用期。

绿色稀土发光材料的一些应用

稀土发光材料的其中一种应用是稀土夜光纤维。稀土夜光纤维是指利用稀土材料为发光体，经过特种纺丝工艺制成的具有夜间发光性能的纤维。该纤维只要吸收任何可见光10分钟，便能将光能蓄贮于纤维之中，在黑暗状态下持续发光10小时以上，且可无限次循环使用。在没有可见光的条件下，该纤维本身能发

出各种色彩的光，如红光、黄光、蓝光、绿光等。稀土夜光纤 维是我国具有自主知识产权的新型纤维，该纤维在受光照射时捕集激发态电子，在停止照射后进行持续发光跃迁。稀土夜光纤维不仅色光绚丽多彩，而且最终产品可 以无需染色，不仅避免了染料对纤维发光性能的影响，同时也避免了染整工序产生的废水对环境的污染。这种夜光纤维材料不仅可以用于纺织，而且还有很多其它的 用途，人们可以以它为载体，利用太阳光这个清洁、无公害、符合环保和可持续性发展的能源，所制得的产品广泛应用于纺织服装、航空航海、国防工业、建筑装璜、交通运输、夜间作业、日常生活及娱乐休闲等领域。

参考文献：

[ 1 ]刘行仁1稀土发光材料及其应用的世纪回顾与前蟾1稀土,2001 年1 月

[2] 黄小卫,庄卫东,李红卫,余成洲,薛向欣,张国成.稀土功能材料研究开发现状和发展趋势[J].稀有金属, 2004,(04).[3] 刘海涛.PZT压电陶瓷纳米晶粉体合成及掺杂改性研究[D].哈尔滨工程大学, 2005.[4] 卢鹏志.M_2SiO_4：RE（M=Mg，Sr，Ba，RE=Tm～（3+），Tb～（3+））真空紫外光谱特性的研究[D].北京交通大学, 2008.[5] 马俊红.稀土掺杂四硼酸钇铝荧光粉及透明陶瓷的制备与性能研究[D].西安电子科技大学, 2008.[6] 高文杰.新型锡酸盐发光材料的研究[D].上海师范大学, 2007

第二篇：绿色化学与环境保护

绿色化学与环境保护

摘要：绿色化学是指利用一系列原理来降低或消除在化工产品的设计、生产及应用中有 害物质的使用和产生的科学。它致力于从源头上制止污染物的生成。发展绿色化学是实现 环境保护的途径。

关键词： 绿色化学、环境保护、可持续发展

从七八百年前人类开始用煤产生的空气污染到当代多方面的全球环境问题，无不与化学科学密切相关。化学工业的迅猛发展，在为人类创造大量物质财富的同时，产生的大量排放物对生态环境造成极大的威胁。为了保护环境和促进经济社会可持续发展，大力研究和开发从源头上减少和消除污染的绿色化学势在必行。

1传统化学的贡献与危害

化学对人类做出了巨大贡献，我们每个人的衣食住行都离不开化学。化学，尤其是有机合成化学的发展和进步，在很大程度上提高了人类的生活质量，改变了人类的生活方式。药品的发展减轻了人类的痛苦，延长了人类的寿命；农药、化肥的大力发展使人类得以增产增收，减轻了人121增长对食物需求的压力；聚合物技术的创新促进了制衣等日用产品和建筑材料以及电视、电话、计算机等高科技产品部件的更新换代。20世纪化学工业的巨大成就举世瞩目，它在国民经济中的发展速度超出了其他任何部门。不幸的是，在许多成功的故事中蕴涵着一些化学家们所始料不及的不良后果。例如，当时人们没有认识到那些多氯代杀虫剂像l，l—双(4—氯苯基)—2，2，2—三氯乙烷(DDT)，会由鸟类进行生物富集，引起蛋壳变薄和筑巢失败，从而导致游隼、秃鹰、鹗和鹈鹕等鸟类数量的急剧下降[1]。传统的化学化工对整个人类赖以生存的生态环境造成的严重污染和破坏是不争之事实，人类正面临着有史以来最为严峻的环境危机。

随着世界人口的急剧增加、各国工业化进程的加快、资源和能源的大量消耗与日渐枯竭、工农业污染物和生活废弃物等的大量排放，人类生存的生态环境迅速恶化，主要表现为大气被污染、酸雨成灾、全球气候变暖、臭氧层被破坏、淡水资源紧张和被污染、海洋被污染、土地资源退化和沙漠化、森林锐减、生物多样性减少、固体废弃物造成污染等。目前，人类赖以生存的自然环境遭到破坏，人与自然的矛盾激化。2绿色化学的兴起

在过去的20多年中，化学工业在致力于减少污染危害方面作了巨大的努力，化学家们发展了许多新方法来处理化学废物及减轻废物排放的后果，新的分析检测手段、新的控制程序、综合治疗技术等被不断提出，这些努力对减少污染危害的作用值得称道，但这些被动的污染控制技术并不是绿色化学。

那么什么是绿色化学?绿色化学就是在化学品的设计、制造和使用过程中利用一系列的原则来减少、甚至消除有毒有害物质的使用或在过程中的生成。

绿色化学又称可持续化学、环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，是指利用一系列原理来降低或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生的科学。它是从最基本的分子科学出发提供解决环境问题的根本办法，而不是以“绷带和补丁”的方式来降低危害[2]。从1991年绿色化学概念的形成到现在，绿色化学已成为全球研究的热点。研究内容涉及再生的原材料、溶剂、催化剂、试剂、设计安全的化学品及合成方法等领域。面对生态环境问题的挑战，绿色化学及技术将成为人类强有力的武器而发挥重要作用。

绿色化学与传统化学的不同在于前者更多的考虑环境、经济和社会的和谐发展，使环境资源的化学变换体系成为一种更有效的运行模式，对环境支持系统的破坏作用更小，进而改善环境质量，促进人类和自然关系的协调。传统化学只对目标产物有兴趣，常常用收率和选择性两个指标来评价化学效率，而对这一化学过程所产生的其他物质统统视为废物，对环境对资源关注甚少。

绿色化学与环境化学的不同之处在于前者是研究对环境友好的化学反应和技术，特别是新的催化反应技术，而环境化学则是研究影响环境的化学问题。

绿色化学与环境治理的不同在于前者是污染预防，即从源头上防止污染的生成；环境治理是末端治理，即对已经污染的环境进行治理。

自从绿色化学这一颇具生命力的新兴交叉学科出现以来，受到我国高等院校、科研院所以及相关工农业部门的积极和热情关注，并纷纷展开研究和探索。然而，绿色化学在我国尚属于起步阶段，面对机遇和挑战，应大力推广绿色化学的知识、研究和应用。

绿色化学这一新兴学科绝非仅与合成化学和工程学有关，从美国提出至今，包括环境化学家和化学、化工分支学科专家都发挥着相当重要的作用。要从节约能源、资源，特别是防止生态和环境污染的观点重新审视和革新传统化学[3]。

3绿色化学十二条原理 1998年，明确了绿色化学的十二条原则，简称前十二条：(1)预防防止产生废物比在其产生后再处理或清除更好。

(2)原子经济性设计合成方法时，应尽可能使用于生产加工过程的材料都进入最后的产品中。

(3)无害(或少害)的化学合成所设计的合成方法应该对人类 健康和环境具有小的或没有毒性。

(4)设计无危险的化学品化学产品应该设计为使其有效地显示所期望的功能而毒性最小。

(5)安全的溶剂和助剂所使用的辅助物质包括溶剂、分离试剂盒其他物品，当使用时都应该是无害的。

(6)设计要讲求能效化学加工过程的能源要求应该考虑它们的环境和经济的影响并应尽量节省。如果可能，合成方法应在室温和常压下进行。

(7)使用可再生的原料当技术和经济上可行，原料和加工厂粗料都应 可再生。

(8)减少衍生物如果可能，尽量减少和避免利用衍生化反应。因为，此种步骤需要添加额外的试剂并且可能产生废弃物。

(9)催化作用采用具有高选择性的催化剂比化学计量学助剂要优越得多。

(10)设计要考虑降解设计化学产品应使它们在功能终了时，分解为无害的降解产物并不在环境中长期存在。

(11)为了预防污染进行实时分析需要进一步开发新的分析方法，使其可进行实时的生产过程监测并在有害物质形成之前予以控制。

(12)防止事故发生的固有安全化学在化学过程中使用的物质和物质形态的选择，应使其尽可能地减少发生包括释放、爆炸以及着火等化学事故的潜在可能性。

绿色化学的12条原理是相互关联的，综合的考虑施行更为有效。然而，在一项绿色化学研究项目中不易同时体现这12条原理，实质上最关键的核心精神就是在化学品的创造、应用乃至报废的整个过程中做到少废、无废和无毒、无害。

绿色化学的这12条原理可被进～步浓缩成两个主要的观点。第一观点是可持续发展性：也就是说，反应应该在尽可能产生少量废料的情况下发生。第二点是减少废料：也就是说，反应最后产生的废物中应该还有尽量少的有毒、有害和其他废料[4]。4发展绿色化学是实现生态环境保护的途径

从科学观点看，绿色化学是对传统化学思维的创新和发展；从环境观点看，绿色化学是从源头上消除污染，保护环境的新科学和新技术；从经济观点看，绿色化学是合理利用资源和能源，实现可持续发展的核心战略之一。绿色化学是对化学工业乃至整个现代工业的革命。同时，绿色化学的出现也推动了现代化学面向社会生活延展，它与人类的生活质量、环境保护、人类福利及可持续发展密切相关。4．1资源利用与保护

随着人口的增长，有限资源的使用成为可持续发展的一个重要挑战。资源的重新利用是绿色化学的主要原则之一，也是研究中的一个非常活跃的领域。对于有限的资源来说，最重要的是绿色化学力求把废弃物转变为可利用的原料。

在绿色化学和绿色工程中，氢能源成为研究得比较活跃的领域。在制造和使用中经济可行并且可以确保能量平衡的光电能和太阳能正在开发。通过绿色化学的研究，可能研制出产生风和地热能所需的材料。总之，未来的能量需求应转向一种可持续发展的平衡。在这种转变中绿色化学将发挥重要作用。

另外，水资源已成为2l世纪可持续发展最大的挑战。绿色化学通过防止水源污染和环境友好的水处理方法来提高水的供给和水的质量。绿色化学的研究致力于寻找更可持续发展的方法来纯化饮用水，通过使用无氯的消毒剂，水不仅得到纯化而且不会产生毒性及生物富集物质。

4．2全球气候变暖的减缓

目前，全球呈现气候变暖的趋势，解决该问题的核心是如何减少温室气体的产生及对大气的排放。从经济可持续发展和环境保护的角度出发，重要的是发展新的科学技术。绿色化学可以设计和发展更灵活的处理二氧化碳的方法，例如，将二氧化碳转变为聚合材料或建筑材料。将废弃物二氧化碳转变为原料将是以经济可持续发展和环境保护的观点处理和控制二氧化碳的一个重要途径。4．3环境中有毒物质的控制

有毒物质的产生及对环境的释放一直是全球性的环境问题之一。目前，生物富集的化学品和内分泌干扰物等持久性有机污染物得到全世界的广泛关注。绿色化学的最大力度就是在分子水平上审视毒性物质，通过了解毒性物质对人体及生态的作用机制，设计分子结构，使分子不显现一定的毒性终点，或破坏毒性的作用机制。这些原则和技术可广泛应用于染料、杀虫剂、塑料及制药等领域[5]。

5绿色化学与环境保护

自从人类环境问题被提出来。各国都是采用环境治理的办法进行环境保护，环境治理也叫环境污染的末端治理。是对已被污染的环境进行物理、化学、生物等方法的治理，使之恢复到被污染前的情况。实际环境保护是带有一种被动色彩。是在已经对环境造成破坏的前提下，迫使人们去反思，是一种不得已的被动行为。人们在集累了多年的环境治理经验后，认识到只有改变传统的生产模式，倡导绿色化生产，在污染的源头防止污染的产生，走可持续发展的道路。发展绿色化学工艺宋代替传统的化学工艺．才能从根本上消除环境污染。绿色化学的出现，为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新希望。

绿色化学是对环境更友善的化学，这种绿色意识是人类追求自然界完美的一种高级表现。绿色化学与环境保护是属于两个不同层次的概念。它不把人看成是自然的主宰者，而是看着自然界中普通的一员，追求的是人对自然的尊重以及人与自然和谐的关系。它和通常讲的“环保意识”不同。通常讲的环保意识带有明显的被动状态。当我们谈到污染，污染给人类带来多少疾病，多大经济损失的时候，实际上还是把人放在与自然相对立的位置上，是在以人为中心的基点上宋处理人与自然的关系，在这种思想的指导下。人们可以去治理和解决一些急迫的污染问题，但对于眼下不对人产生危害而仅危害自然的行为反应就不那么在意了。只有在以绿色意识为核心谈环保意识的时候，才会有正确持续的作用。绿色化学是当今国际上化学学科研究的前沿。绿色化学是用化学的技术和方法，从源头上减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的科学。绿色化学的目标是不使用有毒、有害的物质，不生产废物，不处理废物。它和“末端治理”不同，是一门“从源头上阻止污染”的化学。又称环境无害化学。

绿色化学要求化学家在研究和设计化学品和化学过程的同时，考虑它的环境副作用，尽可能减少环境副作用。并且考虑它在技术上和经济上的可行性，所以绿色化学是从环境保护、科学技术和经济效益三方面来考虑的[6]。

6结语

可持续发展战略是解决环境问题的根本途径，而绿色化学是可持续发展强有力的技术支撑。绿色化学使用现代化学的原理和方法来减少或消除对人类和环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物的使用和产生，使所开发的化学产品和过程更加友好。绿色化学从源头上阻止污染，是防治污染的最好办法。因此，无论在化学界还是在环境科学界都引起了广泛的关注。在我国，绿色化学的研究尚处于起步阶段。面对环境保护的挑战，我国应大力扩展绿色化学的研究领域。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，对环境科学提出更高的要求。环境科学不能只局限于像跟踪污染物这样的老课题——只注意污染的减轻和补救，环境研究应从单纯的清除污染深入到污染的预防。因此为了保护环境和促进经济社会可持续发展，要为环境而设计化学，大力研究和开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。绿色象征着生命，象征着人与自然的和谐，绿色化学是人类生存和社会可持续发展的必然选择。

参考文献：

[1]赵文岩，戴树桂，韩萌．绿色化学研究与生态环境保护[J]．生态环境，2004.13(3)：42-428．

[2] 闫立峰主编，绿色化学[M]．中国科学技术大学出版社，2007．

[3]杨德红，杨本勇，李慧，张留学。绿色化学[M]．黄河水利出版社，2008． [4] 戴树桂主编．环境化学[M]．高等教育出版社．2006．

[5](美)马特洛克著，汪志勇等译，绿色化学导论[M]．石油化工出版社．2006 [6](美)库宁汉姆．塞果编著，戴树桂主译，环境科学：全球关注[M]．科学出版社，2004．

第三篇：环境保护与绿色化学

课

题

环境保护与绿色化学

一、教学设计

新的课程标准要求我们教学要生活化，要采取“探究性教学”、“互动对话式教学”，要从学生已有的生活和知识经验出发，以学生主体性，引导学生发现问题，并引发思考和讨论，最终解决问题。本节课学习的 环境保护是目前社会发展的重大问题，直接影响到人类的生存与发展。然而由于人口的急剧增长和经济的高速发展，我们向自然过多的索取，使环境遭到严重的破坏。保护生态环境，尊重自然，是人类实现可持续发展的基础。绿色意识为核心提倡环境保护，走可持续发展之路是当今社会发展的必然。本课内容分两个主题，主题1首先是让学生在做社会调查和资料收集整理的基础上，意识到环境污染的严重性和环境保护的紧迫性，并让学生对常见的环境污染进行交流与讨论，找出相关污染的来源、危害及防治措施。主题2则建立在学生了解已有环境知识的基础上，在讨论中认识环境污染的预防（绿色化学）的相关知识与科学方法，从而逐步形成绿色化学的观念。

二、教材分析

1、地位与作用

本节课为人教版必修二第四章第二节，是高中化学必修模块的最后一节，以化学与可持续发展为主题，站在资源利用和环境保护这一角度，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，是上节内容进一步深化。人类从自然界获取全部的能源，其中的大多数属于不可再生的资源。人类要实现可持续发展的同时，不仅要注重资源开发，而且要做 到资源的合理开发和利用，同时我们还应做好环境的保护。而化学不仅对资源的合理开发起到指导作用，同时在资源的综合利用以及环境保护方面也有重要意义。为此，教材在安排学习第一节内容之后，紧接着又安排了第二节内容，为的就是让学生在第一节课的学习基础上，通过这节课的学习增强环保意思，增强自身再扔，同时对“绿色化学”与可持续发展有一个全面的认识。

2、教学目标分析

一、知识与技能

1、让学生了解当今存在的主要环境问题和一些环境保护的知识

2、培养学生的环境保护意识和绿色化学思想

3、通过收集、调查、发言，培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。

4、培养学生多角度、全方位分析、思考问题，综合运用知识解决问题的能力

二、过程与方法

1、课前学生按照学习内容进行社会调查，并查阅相关资料；

2、学生在课堂上就本节课的内容进行发言和讨论。

三、情感、态度与价值观

通过参加环境教育活动，了解一些环境知识，增强环保意识，树立主人翁社会责任感，体会化学与社会发展的关系。

教学重点

加强学生环境保护意识的培养，体会化学在环境保护中的作用与绿色化学的思想内涵。教学难点

学生环保意识的增强和绿色化学理念的形成。教学发法：创设情景→自主探究→讨论交流→反馈评价

课前准备

1、教师设置课题，学生分组进行社会调查，多途径收集相关资料，做好课堂的讨论发言的准备。

2、各组组长负责安排组员收集和整理原始材料，准备好发言内容。

3、教师课前准备好多媒体材料。教学过程

一、创设情境，引入课题

1、播放短片《“地球”我们美丽的家园》

（边播放边讲解）我们的美丽的家园-地球孕育了千姿百态的生物。然而，这颗蓝色的星球现在已伤痕累累！

2、播放短片《保护环境停止污染》

（边播放边讲解）我们的地球母亲正遭受着各种各样的危害：大气污染、水污染严重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固体废弃物与日俱增、温室效应、水土流失、土地沙漠化„„。面对日益恶化的生存环境，为了地球上所有生物生命的延续，请从现在开始，从我们自身做起，保护地球，爱护环境。

3、播放幻灯展示各种污染及环境问题。通过一系列图片让学生意识到环境污染的严重性和环境保护的迫切性。

二、组织学生发言、讨论，了解一些环境污染及防治措施知识 [引言]我们的周围存在着各种各样的环境污染，这些污染问题给我们的生产、生活带来的极大地危害，那么什么是“环境污染” 呢？我 们又是怎么对它进行分类的呢？ [教师归纳]：环境污染的定义及分类。

[过渡]：了解了环境污染的定义及分类后，下面我们请各小组对里面的几类环境污染问题进行讨论，并请代表发言。[问题1] 大气污染的来源、危害及防治措施。

[学生活动]讲述大气污染污染的来源、危害及防治措施。[问题2]“温室效应”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[学生活动]小组成员讨论，小组代表发言讲述“温室效应”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[教师]：小结并补充“伦敦烟雾事件”。[问题3]水体污染的来源、危害及治理

[学生活动]小组成员讨论，小组代表发言讲述水体污染的来源、危害及治理

[教师]：小结并补充“日本水祦病事件” [问题4] 居室污染的来源、危害及防治措施

[学生活动] 小组成员讨论，小组代表发言：如何防治居室污染

二、领悟“原子经济”的理念，体会绿色化学的思想。

[引言]我们现在的许多生产或多或少都存在的一定的污染，我们往往是在污染出现后才进行处理，有没有既能合理使用自然资源，同时可以保护环境的措施呢。绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

[学生活动]阅读教材，了解什么是绿色化学 ？什么是原子经济？ [教师归纳] 绿色化学和原子

[学生活动]课本 “思考与交流” 乙烯生产环氧乙烷

[教师讲解]

1、原子利用率=M（环氧乙烷）/ M（环氧乙烷）+ M（CaCl2）+ M（H2O）2、100% [投影并讲解] 《绿色化学示意图》 [课堂小结]： [课堂训练]：

1．关于“绿色化学”的特点的概述错误的是（D）

A、采用无毒无害的原料，生产有利环保、人体健康和安全的产品

B、在无毒、无害的条件下反应，减少废物向环境排放

C、充分利用能源、资源，提高原子利用率，使原料的原子都成为产品

D、尽可能利用天然植物作为原料进行化工生产，产出绿色产品

2、我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生能源——水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制()①温室效应 ②酸雨的形成 ③空气中的固体颗粒浓度 ④白色污染

A.只有①

B.只有①②

C.①②③ D.①②③④

3、从防止污染、减少用酸量的角度分析，下列利用金属铜制取Cu(NO3)2的方法中最理想的是（）

A．

B．

C． D．

4、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是：①温室效应； ②赤潮； ③酸雨； ④光化学污染；⑤臭氧空洞； ⑥潮汐； ⑦大脖子病； ⑧水体富营养化。()A．②⑥ B．⑥⑦ C．①③⑤ D．④⑤⑧

5、用Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染，这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法。具体操作是：①将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾气中的SO2气体；②将富集有SO2气体的溶液加热，即可使其中的SO2气体逸出，这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。该方法中Na2SO3可以循环使用，符合绿色化学的基本原则。请根据上述信息解答下列试题：（1）写出①、②两步的化学方程式

① ； ②。

（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89.6m3后，即达到了饱和状态。试求该工厂产生的 尾气中SO2气体的体积分数是多少。

[环保倡议]：环境保护，从我做起！并讨论在平时的日常生活中如何做到环境保护？

教学后记：

当今的课堂教育除知识、能力外，我们还应关注学生思想道德的教育，而这节课就是一个很好的载体。通过这节课的学习，同学们不仅学习了丰富的环境保护知识和绿色化学理念，体会到了化学对社会发展的重要贡献，而且增强环保意识和主人翁责任感。通过“创设情景→自主探究→讨论交流→反馈评价”的教学模式，学生在课前所做的大量的资料查阅和收集整理，不仅培养了他们的自主学习、团结合作能力的还极大地调动了他们参与课堂教学的积极性。在课堂教学中，借助视频、图片等多媒体进行教学，在增大信息量的同时，让学生更多、更全面地认识环境污染的形成、危害及防治，从而清醒地认识到环境保护的重要性和迫切性。课堂教学中采取的“学生自主讨论－师生共同探讨”的教学方法，激发了学生的学习积极性，锻炼了他们的语言组织能力，同时进一步增强他们的环保意识和社会责任感。

第四篇：绿色化学与工业设计

化学与工业设计

姓名：宋勇学号：102930**院系：机电工程学院工业设计 摘要：化学作为一门基础学科，伴随着人类历史的发展而有了长久的发展，在材料、工艺、能源等方面给了人类极大的支持。工业设计也有着悠久的历史，为创造人类的美好生活做出了巨大的贡献。这二者表面上并无关系，实际上却有着深刻的联系，尤其是在当今这个能源、环境等问题突出的社会中，化学与工业设计的联系更加紧密。

关键词：合成材料工艺新能源燃料电池

化学的历史渊源，不管是过去、现在还是未来，人类社会的发展都离不开化学，化学与人类生活息息相关。物理学的革命，给化学带来了新时期的曙光，使化学的研究深入到探索原子、分子、晶体内部结构的新阶段。化学的这种由宏观到微观的发展过程，表面上让人觉得化学与工业设计毫不相关，而实际上并非如此。

当今社会科学技术飞速发展，这使得人们对生活的要求越来越高，人们在生活的各个方面需求越来越多，工业设计正是满足人们各种雪球的有效手段。工业设计是人类创新能力在产过程中的体现过程。在现代经济体系中，工业设计正向产业化的方向发展，从消费者与市场的终端拉动生产的发展、资源的合理使用和效益的最优化，极大的丰富了人们的精神与物质生活。人类生活需求的满足，及工业设计的实现，在很多方面正是依靠化学技术的大力支持。

1.材料方面

从古至今，有关材料的研究一直是化学的一大方面，这也是让化学最直接地与人联系在一起的方面。早起人类只能利用石头，这些石器只是简单地打砸后粗中选细而已，这谈不上真正的设计——虽然这也是人类有目的的进行地创造活动。随着化学技术的进步，人类最先学会了用陶土制作陶器，这大大方便了人类的生活，人类也开始有意识的进行美的创造。出土的早期陶器上已经有了鸟、鱼等动物装饰及各种纹饰，这些陶器在形状上各不相同，功能上也各不相同，这表明那时候人类已经开始有意识的进行设计了。再之后，人类首先学会冶炼的金属出现了——青铜，于是，青铜器皿被大量制作出来，我国古代大量的鼎、杯等青铜器，无不做工细致精美绝伦，可以说化学让人类的生活又前进了一大步，而从工业设计的角

度来讲，因为材料得到了进一步的发展，人类的设计思维也得到了进一步的延伸。在生产上，人类在两千三百多年前即冶炼出铁，并设计出了新式的铁质农具，这使得生产效率大幅度提高。

从人类社会早期到十九世纪，随着化学技术的发展，各种各样的材料被人们发现，并应用于工业设计，创造出丰富的物质文明，而人类的精神文明也间接的依赖这些物质文明而得到极大发展。

工业革命之后，各种科学技术均获得突飞猛进的发展，化学技术的发展也非常迅速，在无机化学获得进一步发展的同时，有机化学业异军突起，反应在材料方面的现象是材料种类更加丰富，无机材料中的合金，有机材料中的合成橡胶、合成纤维等一系列材料的合成，迅速而巨大的影响着人们的生活。而在近几年，随着化学向分子、原子、晶体内部结构等微观方面的研究并且取得巨大进展，出现了纳米材料等新材料，更加拓宽了工业设计的应用范围。工业设计依靠这些新材料获得更近一步的发展，化学与工业设计共同改善着人们的生活。

2.工艺方面

工业设计并不仅仅注重最终成果，它还要考虑生产建造等的过程，它追求的是最优化的整体结构。在产品设计和环境设计中，它追求的不仅仅是产品和建筑，还要对其生产过程和建造过程进行优化设计，所以，工业设计不仅仅需要化学为其提供材料，还要利用化学技术来设计出一个优秀的生产过程，这就是工艺。

由于早期人类拥有丰富的资源，且并没有严峻的环境形势，而另一方面，人们对改善自身生活有着迫切的要求，所以工业设计对于优化的工艺并无要求，即使有来出现了简单的工艺上的改进，也只是为了降低成本，从而获得更高的经济效益，这种改进并没有十分依赖于化学技术。而在当今社会，人类面对严峻的人口、粮食、能源、资源、环境五大问题，而随着社会发展人类自身又产生了各种各样新的需求，这些矛盾显然需要化学与工业设计共同来解决，很关键的一点就是工业工艺。

以原油提炼为例，早起人们对石油的利用并不充分，随着现代工业的发展，人们对轻质油的需求大增，而从原油中的轻质油所占比例较少，且目前石油资源日益匮乏，于是人们开始设计新的生产工艺，开发新技术裂化重油产生轻质油，这样既充分利用了石油资源，满足了人们的需求，又间接地保护了环境。随着石油工业的发展，人们已经设计出各种先进的生产线，综合的利用石油资源

3.新能源方面

随着化石燃料资源的日益枯竭和生态环境的日益恶化，新能源成了人们瞩目的焦点。新

能源又称非常规能源，是指传统能源外的各种能源形式，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、核能等。新能源多是可再生能源，且相对于传统能源，新能源普遍具有污染少储量大等特点，对于解决当今世界严重的污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题有重要意义。

化学在新能源方面的作为最主要的是体现在各种燃料电池和高效能蓄电池上，人们利用各种电池技术进行设计，在载人航天事业上，人们设计了氢氧燃料电池，它不仅高效，燃料储存方便，所占体积小，而且最终生成的水还可以供给宇航员使用，这既解决了燃料携带问题，又解决的飞船电力供应问题，还解决了宇航员的水补给问题，显然是个一举多得的方法。

新能源在人们的日常生活中应用的最广泛的是汽车，现有的以及研发中的新能源汽车包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。燃料电池在化学反应的过程中不会产生污染物，其能量转换效率比内燃机高二到三倍。近几年，燃料电池技术取得重大发展，世界著名汽车制造公司，如戴姆勒-克莱斯勒、福特、丰田等均推出了自己的燃料电池汽车。而在充电型的蓄电池汽车方面，锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池等蓄电池技术均获得重大发展，实现了产业化与商品化，这些都为新能源汽车的发展创造了基础条件。

另一个引人瞩目的方向是节能节能型建筑，随着经济的发展和人民物质生活水平的提高，城乡建筑迅速增加，建筑耗能的问题日益突出，资料显示：建筑行业能耗占到了全社会总能耗的40％～50％。因而建筑节能问题已越来越被政府和社会各界所重视，建设节约型社会已成为当今社会广泛关注的一个重要主题。建筑材料的发展应以满足建筑节能需要为重，节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础，是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材，一方面可提高建筑物的隔热保温效果，降低采暖空调能源损耗；另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。因此，走环保节能建材之路，大力开发和利用各种高品质的节能建材，是节约能源，降低能耗，保护生态环境的迫切要求，此外，在传统建筑材料基础上大力发展新型建筑材料也是节能建材研究领域一个重要的方面，主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、陶瓷材料、新型化学建材、装饰装修材料以及各种工业废渣的综合利用等。这些都离不开化学的支持。

表面上这些全是化学的功劳，但实际上，任何一种先进的技术要相应用于实际，都必须有相应的设计，新的能源形势必然需要新的应用方式，所以新能源汽车在结构等方面上与传统能源汽车必然大有区别，节能型建筑与普通建筑也必然大有区别，解决这些问题，将先进的技术和材料应用于生产实践，工业设计必不可少。

结论：

由此分析可以看出，化学与工业设计实际上是一种相互应用相互促进的关系，一方面化学的发展给人类带来了新的材料新的工艺新的能源，这些东西应用于工业设计，帮助人们实现了以前实现不了的舒适方便快捷的生活，另一方面，工业设计的发展在材料工艺能源等方面不断的提出了新的要求，这促进了人们对化学的研究，促进了化学的发展。

参考文献：

程能林《工业设计概论》机械工业出版社2005

何人可《工业设计史》北京理工大学出版社2008

江湘芸《设计材料及加工工艺》.北京理工大学出版社2003.《化学》（教科书）人民教育出版社

章岳峰《绿色化学工艺——工业废水处理》

郭保章《世界化学史》广西教育出版社1992

王革华《新能源概论》化学工业出版社2006

《新能源与可再生能源概论》化学工业出版社2006

苏亚新劭毅明《汽车新能源与节能技术》人民交通出版社2008 王立波伏喜胜《新能源汽车技术的发展》

《新型节能型建筑材料的发展趋势》中国论文下载中心2008

第五篇：绿色矿山：未来矿山发展新方向

绿色矿山：未来矿山发展新方向

9月10日，2012年中国矿业循环经济暨绿色矿山工作经验交流会在内蒙古满洲里举行，此次交流会主题为“转变矿业发展方式·走绿色之路”。绿色矿山近几年频繁出现在矿山行业会议文件之上，下面亿矿网小编就带领大家来认识一下绿色矿山。

绿色矿山

绿色矿山的概念是英美西方国家最早在19世纪所提出，但最开始的概念仅仅是单纯的对矿区植被以及周边环境的保护和美化，主要点集中在环境之上。

二战之后，世界各大国家经济飞速发展，随之而来的也是自然资源的极度消耗，面对有限的地球自然资源，提高资源利用率成为重中之重，这时的绿色矿山概念已经延展至资源的综合利用。

当代，全球污染严重，资源问题已经成为制约世界各国发展的重要问题，资源的综合利用已经取得重大进展，节能减排与环境保护开始提上日程，加之科技的发展带来的高速生产力也使得绿色与科技的结合变得重要起来。

如此环境之下，中国的科学发展观与绿色矿山理念也结合起来，基本包括对矿山企业的九大要求：依法办矿、规范管理、资源综合利用、技术创新、节能减排、环境保护、土地复垦、社区和谐、企业文化。

未来矿山发展新方向

2007年，国土资源部开始提出发展绿色矿业的倡议，发展至今日，“国家级绿色矿山”的要求包括依法办矿、规范管理、资源综合利用、技术创新、节能减排、环境保护、土地复垦、社区和谐、企业文化等九大方面。这些要求大致可以分为两类：一是以矿山企业的技术力为主导的，包括资源的综合利用、技术创新、节能减排；另一类是以矿山企业的责任心为主导的，包括依法办矿、规范管理、环境保护、土地复垦、社区和谐、企业文化。

纵观国内矿山发展的普遍情况，绿色矿山的新要求对于矿企实力来说是个很大的考验，如何达到国家标准，做到与国际同行业接轨是一大难题。目前，国际铁矿、煤矿等多项矿种市场低迷，国内矿山如何在低迷市场中提升利润、提高资源利用率必须要寻找一个新的发展契机。

节能减排、绿色降耗，绿色矿山必然是近年来矿山行业发展的新方向。