張機敏
摘 要:近幾年來,在我國高校化學教學中越來越重視綠色化學教育,這是由我國可持續發展戰略思想所決定的。在美國化學中提出了“綠色化學”,并引起了世界廣泛的重視,綠色化學的核心是通過利用化學的原理從源頭上減少或消除工業生產過程對環境所造成的污染;所有的反應物原子都將轉換為最終所期望的產物。簡而言之,就是在生產和化學反應過程中降低有害物質的產生和排放量,在高效化學中有了綠色化學的融入,這對學生將來進入社會、工廠以及相關領域樹立了堅實的環保意識和可持續發展理念。本文簡單講述了綠色化學的產生,接著分析了綠色化學所堅持的發展思路和基本模式,最后闡述了高校化學中綠色化學教育的應用和探索。關鍵詞:高校化學;綠色化學;應用;探索;教育教學
1綠色化學的產生
綠色化學又被稱之為環境無害化學、清潔化學以及環境友好化學,即利用化學中的技術和方法去減少或清除對人類健康和生態環境造成影響的有害原料、副產品、催化劑、產物、溶劑與試劑等,其最主要的目標還是在以后的生產、生活中不再使用那些有毒、有害物質,不再產生廢物和處理廢物。綠色化學是一門從源頭上阻止污染的學科,同時也是更深次意義上的科學化學。從“綠色化學”的含義中不難發現,它的誕生秉承了人類可持續發展戰略思量的重大責任。
2綠色化學堅持的發展思路和基本模式
2.1綠色化學追求的是高校的目標
高校的核心就是盡可能的采用最少原料,制造出更多的產成品;在最大程度上減少廢物排放量,不斷提高轉換率。我國在對污染物制定排放標準時,主要是通過假設的形式,假設是每個工業行業都以生產高效操作為前提。
2.2開放“原子經濟性”的反應
“原子經濟性”反應是一種近似理想的反應,是利用原子經濟性反應將原子分子中的原子完全轉換為產物,從而達到污染物“零排放”的目標。從現在各個大型化工工業來看,尤其是在制造生產有機原料的過程中,有很大一部分已經開始使用原子經濟性反應,比如丙烯、乙烯的聚合等。還有一部分有機原料的生產制造所使用的是一步原子經濟性反應,比如生產制造環氧乙烷。
2.3積極使用無害、五毒溶劑
所有在化學生產制造過程中產生的污染問題,其污染源不但是通過原材料和產品所引起的,并且還源于在生產制造過程中所使用的物質,在反應制造過程中所使用的溶劑和介質是最常見的。當前在工業生產制造過程中使用最為廣泛的就是溶劑,可是很多的溶劑都是具有揮發性的有機化合物,在使用過程中會形成地面臭氧、污染水源。因此,要積極使用無害、無毒的溶劑替代有毒、有害的溶劑,這些都是實現綠色化學所要研究的重點內容。目前在化學中重點要研究開發的主題就是超臨界流體,其中特別值得關注的是超臨界流體內的CO2,其優點是成本低、無毒、無害,還沒有可燃性。
2.4加強回收和重復使用材料
回收所遵循的理念基礎是節約降低資源,而重復利用材料則是體現降低成本。這兩者都是以實現資源節約型為目的的,進而能夠在最大程度上降低工業企業的實際經營成本。針對自然環境在短時間內難以回收或無法回收的各種材料,應采取重復利用材料的方式;而對于高度污染的化學制品,比如眾所周知的電池材料,應盡可能的加以利用回收。提倡回收和重復利用材料的意識也是實現綠色化學的關鍵途徑。
3高校化學教學中綠色化學教育的探索與應用
3.1使用綠色化學改革教材
我國應在目前的化學教材中增添多個國家在綠色化學領域的應用和探究成果,以及關于綠色化學的理論知識。從學生的角度出發,教師應和學生之間關于綠色化學知識進行討論和交流,加強這類學科知識的理解是非常有必要的;從教師的角度出發,應積極引導學生關注與綠色化學有關的理論知識。
3.2在課堂中融入“綠色化學”教育
在實際的教學過程中,教師要幫助學生樹立綠色環保節能意識,在教學過程中教師要起到帶頭作用,以自身為楷模,樹立綠色環保和節能的意識。應盡可能的翻閱關于綠色環保類的文章和書籍等,將“綠色化學”融入到課堂教學中,改革傳統的教學方式和教學思維,重點強調部分化學物質排放所造成的危害,而不只是單純的教導學生認識其功能和具體效用。與此同時,在平時教師還應當多多關注關于“綠色化學”方面的研究和發展,盡可能的在教學課堂中將“綠色化學”的發展過程及動向傳遞給學生。
3.3靈活補充教材知識
教學教材在一段時期內是固定不變的,可是科學技術的發展確實日新月異的,在科學技術的發展過程中,面對日益變動的“綠色化學”知識,相對那些固定不變的教材,在教學過程中教師應靈活的補充教材知識,促使學生對“綠色化學”知識有個完整的形成過程。而不是簡單的掌握過時和滯后的信息。特別值得注意的是在有機化學知識方面,很多有機物質在一定程度上都對環境造成了污染和破壞,這些都需要在教學過程中做重點強調,對這些有機物質能夠利用生物科學技術,利用微生物做成催化劑將其合成需要的化學制劑,從而降低廢物排放等。
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