《工程化學(xué)》理論教學(xué)與危險化學(xué)品安全知識教育

馬 浩，岳超超，王超賢，滕俊江

(廣東石油化工學(xué)院 化學(xué)學(xué)院，廣東 茂名 525000)

《工程化學(xué)》課程是廣東石油化工學(xué)院“過程裝備與控制工程”、“能源與動力工程”以及“環(huán)保設(shè)備工程”專業(yè)開設(shè)的專業(yè)必修課程，所采用的教材為浙江大學(xué)陳林根教授主編的《工程化學(xué)基礎(chǔ)》(第二版)。該課程學(xué)習(xí)的基本目的是通過《工程化學(xué)》的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握在非化學(xué)研究和非化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域的工作過程中所涉及到的大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識的運用[1]。

《工程化學(xué)》所涉及到的基礎(chǔ)知識是中學(xué)化學(xué)知識的延伸，并進行比較深入的拓展。在多年的《工程化學(xué)》教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對《工程化學(xué)》基礎(chǔ)知識的掌握遠(yuǎn)沒有高中化學(xué)知識掌握的那么扎實。因此，在實際工作中，遇到化學(xué)問題勢必會過度地依賴中學(xué)化學(xué)知識[2]，導(dǎo)致對一些化學(xué)生產(chǎn)過程中涉及到的危險化學(xué)品的危險程度認(rèn)知不夠，有可能會導(dǎo)致生產(chǎn)事故。

近年來由危險化學(xué)品的處置不當(dāng)引起的事故數(shù)不勝數(shù)[3]，尤其是“8·12天津濱海新區(qū)爆炸事故”給國家和人民帶來極大的損失，給化學(xué)工作者帶來慘痛的教訓(xùn)[4]。因此，在大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識普及式教育的《工程化學(xué)》課程教學(xué)過程中，完全有必要引入相關(guān)危險化學(xué)品的安全知識教育，使學(xué)生在未來的工作中能夠正確認(rèn)知危險化學(xué)品，從而進行安全成產(chǎn)和更好的保護自己[5]。根據(jù)《工程化學(xué)基礎(chǔ)》教材中內(nèi)容安排，以及危險化學(xué)品的分類要求，在《工程化學(xué)》理論教學(xué)過程中，對教學(xué)內(nèi)容進行豐富，穿插危險化學(xué)品的安全知識教育，提升學(xué)生安全生產(chǎn)意識。

1 《工程化學(xué)》傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容

《工程化學(xué)》教學(xué)過程中學(xué)時安排為40，其中理論課為36學(xué)時，實驗課4學(xué)時。具體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排如下：第一章，緒論，2學(xué)時；第二章，物質(zhì)的化學(xué)組成和聚集狀態(tài)，6學(xué)時；第三章，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和材料的性質(zhì)，6學(xué)時；第四章，化學(xué)反應(yīng)與能源，8學(xué)時；第五章，水溶液中的化學(xué)反應(yīng)和水體保護，8學(xué)時；第六章，化學(xué)反應(yīng)和材料的保護，6學(xué)時；實驗內(nèi)容為化學(xué)實驗的基本操作以及稱器和量器的使用，4學(xué)時。涉及到的內(nèi)容包括無機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、高分子化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)等課程的基礎(chǔ)內(nèi)容[1]。由于學(xué)時的限制，很難在有限的時間內(nèi)將所涉及的內(nèi)容進行深入的講解，只能對非化學(xué)化工學(xué)生進行大學(xué)化學(xué)知識普及性教育。然而，由于教學(xué)過程的不系統(tǒng)性和教學(xué)內(nèi)容的不夠深入，勢必導(dǎo)致學(xué)生在傳統(tǒng)《工程化學(xué)》相關(guān)知識的學(xué)習(xí)過程中，不足以掌握相關(guān)危險化學(xué)品的安全知識，對學(xué)生未來正確認(rèn)知安全生產(chǎn)具有潛在影響。

2 《工程化學(xué)》傳統(tǒng)的教學(xué)中穿插危險化學(xué)品安全知識教育

由于《工程化學(xué)》教學(xué)目的是普及大學(xué)化學(xué)相關(guān)知識教育，因此，在隨著社會生產(chǎn)的快速發(fā)展和需求，以及危險化學(xué)品在社會生產(chǎn)過程中帶來的隱患和危險，必需對《工程化學(xué)》教學(xué)內(nèi)容進行相應(yīng)的補充，促使非化學(xué)化工專業(yè)的學(xué)生掌握相關(guān)危險化學(xué)品安全知識。根據(jù)危險化學(xué)品的分類和《工程化學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置[1,6]，將危險化學(xué)品安全知識穿插相應(yīng)章節(jié)中進行學(xué)習(xí)。

2.1 第一章 緒論中穿插危險化學(xué)品的概念、危害和分類

第一章緒論的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容主要包括物質(zhì)的層次、系統(tǒng)和環(huán)境、聚集體和相、質(zhì)量守恒和能量變化、物質(zhì)的量、反應(yīng)進度等基本概念。在學(xué)習(xí)完相應(yīng)基礎(chǔ)知識后，將危險化學(xué)的概念引入進去，并通過“8·12天津濱海新區(qū)爆炸”事故和江蘇響水天嘉宜化工有限公司“3.21特別重大爆炸”事故來介紹危險化學(xué)品的危害和分類[7]，使學(xué)生初步建立危險化學(xué)品的意識，并形成初步認(rèn)知。

2.2 第二章 物質(zhì)的化學(xué)組成和聚集狀態(tài)中穿插壓縮氣體、液化氣體和易燃液體的相關(guān)知識

第二章中的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容包括物質(zhì)的化學(xué)組成、固體、液體和液晶、氣體和等離子體的基礎(chǔ)知識。其中，在涉及到溶液和蒸汽壓以及液體燃料的教學(xué)，與危險化學(xué)品分類中的第2類(壓縮氣體、液化氣體)和第3類(易燃液體)相關(guān)。因此，在該部分內(nèi)容教學(xué)過程中，可以對壓縮氣體、液化氣體、易燃液體進行系統(tǒng)講解，并通過網(wǎng)絡(luò)視頻演示易燃液體的危險性和易燃性[1,6]；同時根據(jù)“易拉罐制做爆米花”意外爆炸事故，講解易燃液體處置不當(dāng)引起的災(zāi)難，促進學(xué)生正視易燃液體，并掌握易燃液體正確處理的相關(guān)知識。

2.3 第三章 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和材料的性質(zhì)中穿插固體、自燃物品、遇濕易燃物品和放射性物品的介紹和學(xué)習(xí)

第三章中的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容包括原子核外電子運動狀態(tài)、元素周期律、金屬材料、化學(xué)鍵、分子間力、高分子材料、晶體缺陷、陶瓷和復(fù)合材料等內(nèi)容。眾所周知，原子或分子的結(jié)構(gòu)決定它們的性質(zhì)，性質(zhì)決定著它們的用途，而且不同的原子和分子的性質(zhì)根據(jù)其核外電子排布或者化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律。在這部分內(nèi)容的教學(xué)過程中，可以穿插危險化學(xué)品分類中的第4類(固體、自燃物品和遇濕易燃物品)和第7類(放射性物品)[1,6]。在這里必須強調(diào)，高中化學(xué)學(xué)習(xí)過程中講到的部分物質(zhì)的性質(zhì)并不是太準(zhǔn)確，例如，在講到金屬鈉的性質(zhì)時，高中教材上講到鈉與水反應(yīng)，發(fā)出滋滋的響聲，并融成小球，浮于水面之上。而事實上，鈉與水接觸后往往是爆炸式的反應(yīng)，并沒有教材上講的那么“溫和”。在教學(xué)過程中，可以借助網(wǎng)絡(luò)上視頻，加強學(xué)生對該類危險化學(xué)品的重新理解和認(rèn)識，并不能完全依賴高中化學(xué)知識。另外，在涉及到放射性物品的安全教育時，重點介紹放射性物品的特性以及危害，并明確防護措施。

2.4 第四章 化學(xué)反應(yīng)和能源中穿插爆炸品的系統(tǒng)介紹

第四章中傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容包括熱化學(xué)和能量轉(zhuǎn)化、化學(xué)反應(yīng)的方向和限度、化學(xué)平衡和反應(yīng)速率、氧化還原反應(yīng)和能源的開發(fā)和利用等基礎(chǔ)知識。在該章內(nèi)容學(xué)習(xí)過程中，熱化學(xué)和能量轉(zhuǎn)化以及反應(yīng)速率等與爆炸品類危險化學(xué)品相關(guān)[1,6]。爆炸既是能量的釋放過程，在完成該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)后，可以系統(tǒng)講解爆炸類危險化學(xué)品的爆炸原理、特點和危害；并通過“8·12天津濱海新區(qū)爆炸”事故和江蘇響水天嘉宜化工有限公司“3.21特別重大爆炸”事故的相關(guān)過程了解爆炸品對人類的威脅；同時，通過相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)視頻和動畫來演示不同爆炸品的爆炸原理和正確處置方式。

2.5 第五章 水溶液中的化學(xué)反應(yīng)和水體保護中穿插毒害品和感染性物品的介紹

第五章中傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容為弱酸弱堿溶液、水溶液中的沉淀-溶解反應(yīng)和配位反應(yīng)、相平衡和非水溶液中的化學(xué)反應(yīng)等基本內(nèi)容。該部分內(nèi)容以水溶液中反應(yīng)為特點，與危險化學(xué)品分類中第6類(毒害品和感染性物品)相關(guān)[1,6]，因此，可以通過該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)引入到毒害品和感染性物品對人類和環(huán)境的危害等方面的學(xué)習(xí)。通過水溶液中的配位反應(yīng)來解釋一氧化碳中毒的原理和水俁病事件；另外，還可以通過百草枯中毒事件，啟發(fā)學(xué)生對毒害品和感染性物品危險性的認(rèn)識，隨時保持安全意識。

2.6 第六章 化學(xué)反應(yīng)和材料的保護中穿插腐蝕品、氧化劑和有機過氧化物內(nèi)容的學(xué)習(xí)

第六章傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容包括金屬腐蝕的發(fā)生、金屬腐蝕的防護和利用、生命體及高分子材料的老化和高分子材料的保護等基本知識。其中，金屬的腐蝕與危險化學(xué)品中腐蝕品、氧化劑和有機過氧化物相關(guān)[1,6]。因此，可以通過金屬的腐蝕系統(tǒng)地講解該部分危險化學(xué)品的危害和作用原理，使學(xué)生在了解該部分內(nèi)容的同時，充分認(rèn)知腐蝕品、氧化劑和有機過氧化物對人類的危害性。

3 結(jié)束語

將危險化學(xué)品的安全知識教育內(nèi)容穿插到《工程化學(xué)》的理論教學(xué)內(nèi)容中，使非化學(xué)化工類學(xué)生在普及大學(xué)化學(xué)基本知識的同時，掌握危險化學(xué)品的基本常識，時刻保持危險化學(xué)品的危害意識，在以后的工作中能正確處置所遇到的危險化學(xué)品，懂得如何更好地安全生產(chǎn)和保護自己。《工程化學(xué)》理論教學(xué)內(nèi)容與危險化學(xué)品安全知識教育的設(shè)置，體現(xiàn)目前對危險化學(xué)品的使用和管理方面的重視，增加學(xué)生對大學(xué)化學(xué)普適教育理解的同時，提升自我保護意識和能力。