導語：如何才能寫好一篇綠色化學起源，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：有機化學實驗；綠色化學；綠色化實驗

《有機化學》是高職環境治理、工業分析、石油化工、生物制藥、醫學類等專業的一門專業基礎課，有機化學實驗是不可缺少的重要組成部分。通過實驗，學生能更好地理解理論教學的內容，學會在實驗室里合成、分離、提純有機物的方法和操作技術，培養自身良好的實驗習慣，科學、嚴謹的工作態度以及觀察問題、分析問題和解決問題的能力。而有機化學實驗中所使用的試劑大多數會危害人體健康和污染環境，有些試劑甚至有劇毒。如何保證有機化學實驗課程既能正常開設，又將其危害和污染降低到最低限度，是擺在廣大化學教育工作者面前長期而又艱巨的任務。為此，在有機化學實驗中，筆者對開展綠色化學實驗和實施綠色化學教學進行了一些探索與嘗試。

在實驗教學中實施綠色化學教學綠色化學起源于有機化學，是有機合成化學家提出的，它的內容與有機化學學科密切相關。有機化學實驗中客觀存在著許多有害的廢棄物，在實驗室通風、排污等硬件設施較差的情況下，不僅威脅人體健康，而且直接排放會嚴重污染環境。特別是近年來學校辦學規模不斷擴大，實驗排廢量也同步增長，有機化學實驗教學綠色化不得不提到議事日程上來。應采用適合實驗室的廢棄物處理措施，將有機化學實驗對環境的污染降至最低限度。在實驗教學的全過程中，應引導學生建立對環境保護和人類可持續發展的高度責任心，使綠色化學理念滲透到實驗教學的過程中。例如，在實驗過程中，學生不小心打碎了溫度計，溫度計里面的汞灑到實驗臺上。這時，應該用滴管收集大部分汞并回收到密閉的容器中，對于散落在地上及部分難以收集起來的汞應撒上適量的硫黃粉進行處理，使之生成毒性小的硫化汞然后清除。又如酚類、苯胺類物質，在驗證其性質后，應將廢液集中與漂白粉混合煮沸后再處理，這樣可使酚類、苯胺類物質的毒性降低至幾乎為零，大大減少對環境的污染。通過對有機化學實驗廢棄物的基本處理實踐，可使學生掌握綠色化學知識，形成強烈的環保意識。

精選實驗內容，體現綠色化學的教育思想選擇有機化學實驗教學內容時，應根據高職的教學目標，本著體現綠色化學教育的指導思想，精選實驗項目，突出實驗技能培養。根據現行教材保留符合或基本符合綠色化學要求的實驗，如基本操作實驗中熔點的測定、蒸餾和沸點的測定、重結晶提純法；性質實驗中的碳水化合物、氨基酸和蛋白質；制備實驗中的從茶葉中提取咖啡因等。在一些重要的合成反應中選擇污染少、廢物易處理的制備項目開展實驗教學，對有毒氣排放的實驗應予以刪除。盡可能少用或不用有毒性的試劑。在實驗教學內容的安排上不僅要滿足培養學生實驗技能的需要，同時也要體現綠色化學的教育思想。

改進實驗方案，控制藥品用量有機化學實驗室承擔的教學任務重，消耗化學試劑多。近幾年，我們在逐步實施常量、微量與半微量相結合的實驗方案，不僅體現綠色化學的教育思想，同時廢棄物處理相對容易。例如，在性質實驗中，醛、酮與2，4-二硝基苯肼試劑的反應，由于該試劑的毒性很大，實驗就改為在點滴板上進行。于孔穴中滴入兩滴試劑，再依次滴入醛、酮試樣各1滴，現象與常量實驗現象基本一致，而試劑用量大大減少，污染程度大大降低。類似的性質實驗均可采用此法，不僅減少了廢棄物的處理量，降低了對環境的污染，而且可使學生在化學實驗中樹立環保意識。又如在1-溴丁烷的制備實驗中，試劑用量為常規用量的十分之一，實驗時間縮短了五分之一，且可以得到較好的實驗效果。再如，在乙酸乙酯的制備中，我們改進了催化劑?，F用教材是用濃硫酸作催化劑，但濃硫酸具有強氧化性、強吸水性、低選擇性，造成反應物氧化、碳化，產品質量不高、產率低，產生的廢氣、廢水多，污染環境，且實際生產中對設備腐蝕嚴重。我們參照目前關于酯化反應的研究成果，用固體超強酸（SiO2／SO42-）代替濃硫酸，即用1.2gSiO2／SO42-代替教材中的3.0ml濃硫酸，其余步驟仍按教材進行，試劑回收率可由使用濃硫酸時的48％提高到93％，并且催化劑可循環使用6次。這樣改進后的實驗安全性好，對環境無污染。

采用連續性實驗，實現資源利用的最大化有機化學實驗中的合成實驗，是純粹的消耗性實驗。一次實驗下來，除原料和試劑的消耗外，生成的產物大部分都是廢棄物，造成對環境的污染。在實驗教學中，應把相關的單一實驗聯系起來，使其組成一個系列，使實驗的產品為后一步需要合成的原料完成系列制備。這種教學方法不僅能滲透綠色化學教育的思想，而且也能較好地檢驗學生的操作技能和實驗教學效果，培養和增強學生的環保意識。例如在基本操作中做“蒸餾”和“分餾”兩個實驗時回收的乙醇可用于“茶葉中提取咖啡因”，提取咖啡因回收的乙醇留待下一屆學生做“蒸餾”實驗用；“柱色譜”實驗所用的洗提溶劑乙醇，由實驗室統一回收，留待下一屆學生做“分餾”實驗用，從而提高了溶劑的利用率。幾年來，在有機實驗室承擔的實驗項目中，凡能循環利用的實驗資源，我們都將粗品全部回收，經處理后繼續留做他用。另外，應充分利用廢料，如在簡單的玻璃工操作實驗項目中，學生按要求完成各種規格的彎管、滴管后，利用剩下的短管繼續拉制熔點管，拉制的熔點管可以在合成實驗中用作沸石。這樣，充分利用實驗材料，不僅可節約經費，而且可使綠色化學教學落到實處。

采用多媒體技術，將部分實驗改為演示對人體危害大和對環境污染嚴重的實驗，可做成課件給學生演示。如芳烴和鹵代烴的性質實驗，這兩個實驗所用藥品均有很大的毒性，對環境污染嚴重，而且其中有的實驗學生實際操作時實驗現象不明顯，實驗效果不理想。改用計算機模擬教學，既沒有污染，現象又明顯。學生如親臨其境，感到很新穎，興致很高，同時，調動了學生上網查找資料和自己做課件的積極性，培養了動手能力，取得了很好的教學效果。

近幾年來的實踐證明，將綠色化學教育思想滲透于高職有機化學實驗教學中的做法有利于學生綜合素質的提高，有利于學生實驗技能的培養。通過綠色化學教育思想在有機化學實驗教學中的滲透，不少學生尤其是環境治理專業的學生反映他們的知識面擴展了，感到基礎課與專業課能有機融合，提升了對專業的認識，激發了學習化學的興趣，實驗技能得到了進一步提高。要在有機化學實驗中完全實現綠色化，還需要化學工作者共同努力，做更加深入的研究工作。

參考文獻

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關鍵字：超分子化學；發展；理論基礎；超分子體系的功能

1 前言

經典理論認為：分了是保持物質性質的最小單位，然而分子一經形成，就處于分子間力的相互作用之中，這種力場不僅制約著分子的空間結構，也影響物質性質。近年來，逐漸發現一些傳統分子理論難以解釋的現象，如DNA合成等形成的有序組合、綠色植物的光合作用、酶的催化作用等，均有特異的物質識別、輸送及能量傳遞和轉換功能。隨著冠醚化學的發展，分子間作用力協同作用的重要性逐漸為人們所認識，超分子化學應運而生。在超分子體系中，分子與分子間力的關系就如同在分子中原子和共價鍵的關系一樣。150多年來，有機化學家的興趣主要集中于有機分子的共價鍵方面，現在這一興趣中心已開始向非共價鍵作用方向轉移。

2 超分子化學的發展

1967年C. J. Pederson發表了關于冠醚的合成和選擇性絡合堿金屬的報告，揭示了分子和分子聚集體的形態對化學反應的選擇性起著重要的作用；D.J. Cram基于在大環配體與金屬或有機分了的絡合化學方面的研究，提出了以配體（受體）為主體，以絡合物（底物）為客體的主客體化學；J. M . Lehn模擬蛋白質螺旋結構的白組裝體的研究內容，在一定程度上超越了大環與主客體化學而進入了所謂“分子工程”領域，并進一步提出了超分子化學即“超越分子的化學”的概念。未來超分子體系化合物的特征應為：信息性和程序性的統一；流動性和可逆性的統一；組合性和結構的多樣性的統一。超分子化學便成為一門研究集信息化、組織性、適應性和復合性于一體的物質的學科。

3 超分子化學的理論基礎

超分子化合物是由主體分子和一個或多個客體分子之間通過非價鍵作用而形成的復雜而有組織的化學體系。主體通常是富電子的分子，可以作為電子給體（D），如堿、陰離子、親核體等。而客體是缺電了的分子，可作為電子受體（A），如酸、陽離子、親電體等。超分子化學和配位化學同屬于授受體化學，超分子體系中主體和客體之問不是經典的配位鍵，而是分子間的弱相互作用，大約為共價鍵的5%-10%。因此可以認為，超分子化學是配位化學概念的擴展。超分子體系的微觀單元是由若干乃至許許多多個不同化合物的分子或離子或其它可單獨存在的具有一定化學性質的微粒聚集而成。聚集數可以確定或不確定，這與分子中原子個數嚴格確定具有本質區別。超分子的形成不必輸入高的能量，不必破壞原來分子的結構及價健，主客體間沒有強的化學鍵，這就要求主客體之問要有高度的匹配性和適應性，不僅要求分子在空間兒何構型和電荷，甚至親疏水性的互相適應，還要求在對稱性和能量上的匹配。

4 超分子體系的功能

冠醚、環糊精和杯芳烴等大環化合物都具有穴狀結構，能通過非共價鍵與離了以及中性分子形成超分子，在化學物質的分離提純，功能材料的研制及超分子催化方面已表現出了廣闊的應用前景，引起了越來越多的化學家對它的重視和研究。

4.1 超分子體系的識別功能

分子與位點識別是超分子體系的基礎，識別是指給定受體與作用物選擇性結合并產生某些特定功能的過程。發生在分子間的識別過程為分子識別，發生在實體局部間的識別過程謂之位點識別，識別過程需要作用物與受體間空間匹配、力場互補，實質上是超分子信息的處理過程。分子識別是類似“鎖和鑰匙”的分子間專一性結合，可以理解為底物與給定受體間選擇性鍵合，是形成超分子結構的基礎。超分子作用對于某些化學反應過程如催化等具有重要的意義，特別是在生物體系中，相當多的生物化學過程離不開這種作用，如底物與蛋白質的作用，酶催化過程，遺傳密碼的復制、翻譯、轉錄等以及抗體與抗原的作用等。因此，分子識別是白然界生物進行信息存貯、復制和傳遞的基礎，以分子識別為基礎，研究構筑具有特定生物學功能的超分子體系，對揭示生命現象和過程具有重要意義，并可能給化學研究帶來新的突破。

4.2 超分子體系的催化功能

超分子催化即可由反應的陽離子受體分子實現，也可由反應陰離子受體來實現，還可通過作用物與輔助因子的結合產生共催化，實現合成反應。超分子體系對光化學反應的催化作用、酶催化和模擬酶催化均是利用了超分子體系的分子識別作用達到了高選擇性、溫和條件下的催化目的。通常意義上的催化（熱）反應中，無論是多相催化還是均相催化，超分子現象都常常出現。在多相催化中，形形的界面現象必須存在。固體催化劑表面上各類吸附位、活性中心與反應物、中間物和產物間不可避免地存在著各種各樣的弱的、具有一定選擇性的相互作用，從而有可能形成多組分超分子系統。均相催化反應中，催化劑與介質、反應物、中問物和產物問也會存在弱的選擇性相互作用力。這是有選擇地活化、改組化學鍵的前提。基于生物體抵御外來抗原，形成與之識別的抗體的性質，產生了抗體催化研究?？贵w催化具有酶催化的一些特性，專一性選擇識別反應物、過渡態和反應，實現反應的低活化能、高選擇性，實現一些普通催化化學難以實現的反應。其中關鍵是選擇合成合適的半抗原，以便誘導篩選出特定要求的催化抗體。目前抗體催化已應用于酞基轉移、β-消去、C-C鍵形成及斷裂、水解、過氧化及氧化還原等反應中。

4.3 超分子體系信息傳遞功能

超分子體系受外界的刺激產生性能和結構的變化，繼而將刺激信號轉變成分了信息并在體系中傳輸。這種傳輸的本質是電子轉移、能量轉移、物質傳輸、化學轉換。超分子體系的多樣性也決定了載流子的多樣性，以及超分子體系的元激發過程中的各種結構載流子。超分子體系的不均一性決定了信息傳導過程的多通道與多種方式，包括跨膜傳導道的傳輸、特征振蕩與特征頻率等。特別是納米尺寸的量了限域效應、神經傳導、離了通道與離了泵介電限域效應，體現了特殊介面效應下信息傳導的新規律。信息傳輸與能量補償相互匹配，保證信息傳輸穩定與有序的進行。嚴格來說有三個特點是最主要的：一是快速響應；二是非線性；三是放大作用。

5 結語

超分子化學是化學的一個嶄新的分支學科，又與物理學、信息學、材料科學和生命科學等緊密相關，對超分子體系的深入研究，實際上已超出了化學范疇，形成了超分子科學?？梢灶A見，作為超分子化學起源的主客體化學將與有機合成化學、配位化學和生物化學互相促進，為生命科學、材料科學、能源科學、環境科學等共同發展作出巨大貢獻。

參考文獻

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作者簡介

張景慧（1990-），女，漢族，陜西省漢中市，本科在讀，包裝工程專業。