周小英
摘 要: 本文論述了綠色化學教學的重要性,包括教學內涵、實際應用、教學策略和綠色化學課程的設置,旨在培養具有環境保護意識的人才。
關鍵詞: 綠色化學 大學化學 教學內涵 教學策略 環境保護
一、綠色化學與時俱進不可或缺
“綠色化學”是隨著時代的前進,給予學生的不可缺少的引導和教育,進入20世紀90年代以后,綠色化學備受青睞。
當今國際化學科學爭相將綠色化學視為化學研究的前沿和熱點,綠色化學已成為實現我國經濟可持續發展亟待解決的重大科技問題。普及綠色化學知識,灌輸綠色化學思想,最有效的方式是將綠色化學引入大學化學教育體系。目前,我國已將綠色化學教育作為大學化學教育的重要組成部分帶入大學化學課程中。
二、綠色化學的內涵
綠色化學(Green Chemistry)是指在制造和應用化學品時,絲毫不污染環境,充分利用所有原料,不產生任何有害的垃圾和廢物,對其全部都有效利用,避免使用有毒、危險的試劑,生產工藝優秀,生產環境的良好保持能夠使化學工業實現可持續性的發展。
綠色化學具有大量的優點,其核心內容是原子經濟性,理想的原子經濟性反應是原料分子中的原子全部(100%)轉變成所需要的產物,不產生廢物或副產物。我們略作分析:①最重要的一點是它可以持續性發展,能夠對資源進行充分利用,實現經濟最大化,符合經濟學要求。②幾乎不排除任何的廢物,它是以廢物零排放為目標,徹底改變對環境造成惡劣影響的故態,這一點符合環境保護的要求。③隨著時代的發展,傳統化學不斷進行創新,只有綠色化學與現代文明相吻合,這一點符合現代科學觀。
三、綠色化學在大學化學教育中的應用
綠色化學的應用是時代的進步,對整個社會和人類是一種貢獻。從教育的角度說,它作為一種指導思想和教育手段,在高校將綠色化學的理念帶進課堂,它打破以往的傳統教學,改變的不僅僅是教學方法,也不是增加一些復雜的內容,引入的不是一門獨立的學科和介紹大量先進概念,而是通過廣泛的宣傳教育,讓學生了解到,通過將綠色化學作為一門普及的課程,每個人都要樹立一種觀念,養成自主的終生的綠色化學意識。隨著經濟的發展,社會獲得利益的同時,給人類的身心造成創傷。即便是得到再多的經濟利益,失去美好的生活也得不償失。綠色化學教育注重環保教育,增強環保意識,激發愛國情懷,提高綜合素質和創新能力,培養正確的價值觀、人生觀和世界觀。大學化學教育工作者首先應該結合實際情況,根據教材內容,注入全新的綠色化學理念,在掌握知識的同時運用綠色化學的思維發現問題、考慮問題和解決問題,成為有益于社會的可持續發展需要的綠色人才。
綠色化學有很大優勢,其轉化率高,不僅具備環保的特性,而且成本不高,備受教育界青睞。如通過熱化學循環分解水制備氫氣,利用核能或太陽能進行大規模、無污染制備氫氣;水熱、溶劑熱合成是無機合成的最佳方法,其具有密封,原料不泄露,絲毫不會造成對環境的污染,完全屬于低碳形式,如利用水熱、溶劑熱合成微孔材料及功能粉料等。
四、綠色化學在化學實驗教學中的應用
1.培養學生綠色化學新理念
在整個化學實驗教學當中,都需要培養學生的綠色化學觀念,讓他們認識到綠色化學的可持續發展性,正確地認識綠色化學,全面地發揮綠色化學對社會的保護作用,養成良好的學習習慣,有利于保衛人類的健康和安全,節約使用土地礦產等資源,養成環保的生活習慣,積極宣傳資源的不可再生性,樹立“永續經營”的意識。
2.改進常規實驗方法
如果能夠達到實驗目的,則一定要減少試劑的用量,避免排放物的增多,也可以減少實驗成本,對環境又是一種保護。設計綜合性實驗,將多個實驗按照實驗的內在聯系有機地串聯起來,將上一個實驗的產物作為下一個實驗的原料,合理利用實驗產物,這樣從時間上有很大節省,從而實現化學實驗的綠色化。
3.積極處理“三廢”
做試驗時產生的各種垃圾如廢水、廢渣、廢氣,立即處理,不造成任何的污染,養成實驗后立即收集“三廢”的習慣。
4.綠色化學課程的設置
化學教育工作者不僅要關注自己的教學任務,而且要時刻注意收集國內外最新的綠色化學信息和成果,從思想教育和技術教育兩方面對學生進行教育。
綜上所述,綠色化學作為一種全新概念,從防止污染和節約資源的角度對傳統化學進行重新審視,并在傳統化學的基礎上進行改革。與單純的環境保護不同,綠色化學是對人類與環境友好的化學。高等學校的化學教育目的是為國家培養和造就化學高層次的人才,面對化學由傳統化學向綠色化學邁進的新變革,要培養學生的綠色化學理念,培養具有綠色化學意識的化學人才。