周小英
摘 要: 本文论述了绿色化学教学的重要性,包括教学内涵、实际应用、教学策略和绿色化学课程的设置,旨在培养具有环境保护意识的人才。
关键词: 绿色化学 大学化学 教学内涵 教学策略 环境保护
一、绿色化学与时俱进不可或缺
“绿色化学”是随着时代的前进,给予学生的不可缺少的引导和教育,进入20世纪90年代以后,绿色化学备受青睐。
当今国际化学科学争相将绿色化学视为化学研究的前沿和热点,绿色化学已成为实现我国经济可持续发展亟待解决的重大科技问题。普及绿色化学知识,灌输绿色化学思想,最有效的方式是将绿色化学引入大学化学教育体系。目前,我国已将绿色化学教育作为大学化学教育的重要组成部分带入大学化学课程中。
二、绿色化学的内涵
绿色化学(Green Chemistry)是指在制造和应用化学品时,丝毫不污染环境,充分利用所有原料,不产生任何有害的垃圾和废物,对其全部都有效利用,避免使用有毒、危险的试剂,生产工艺优秀,生产环境的良好保持能够使化学工业实现可持续性的发展。
绿色化学具有大量的优点,其核心内容是原子经济性,理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部(100%)转变成所需要的产物,不产生废物或副产物。我们略作分析:①最重要的一点是它可以持续性发展,能够对资源进行充分利用,实现经济最大化,符合经济学要求。②几乎不排除任何的废物,它是以废物零排放为目标,彻底改变对环境造成恶劣影响的故态,这一点符合环境保护的要求。③随着时代的发展,传统化学不断进行创新,只有绿色化学与现代文明相吻合,这一点符合现代科学观。
三、绿色化学在大学化学教育中的应用
绿色化学的应用是时代的进步,对整个社会和人类是一种贡献。从教育的角度说,它作为一种指导思想和教育手段,在高校将绿色化学的理念带进课堂,它打破以往的传统教学,改变的不仅仅是教学方法,也不是增加一些复杂的内容,引入的不是一门独立的学科和介绍大量先进概念,而是通过广泛的宣传教育,让学生了解到,通过将绿色化学作为一门普及的课程,每个人都要树立一种观念,养成自主的终生的绿色化学意识。随着经济的发展,社会获得利益的同时,给人类的身心造成创伤。即便是得到再多的经济利益,失去美好的生活也得不偿失。绿色化学教育注重环保教育,增强环保意识,激发爱国情怀,提高综合素质和创新能力,培养正确的价值观、人生观和世界观。大学化学教育工作者首先应该结合实际情况,根据教材内容,注入全新的绿色化学理念,在掌握知识的同时运用绿色化学的思维发现问题、考虑问题和解决问题,成为有益于社会的可持续发展需要的绿色人才。
绿色化学有很大优势,其转化率高,不仅具备环保的特性,而且成本不高,备受教育界青睐。如通过热化学循环分解水制备氢气,利用核能或太阳能进行大规模、无污染制备氢气;水热、溶剂热合成是无机合成的最佳方法,其具有密封,原料不泄露,丝毫不会造成对环境的污染,完全属于低碳形式,如利用水热、溶剂热合成微孔材料及功能粉料等。
四、绿色化学在化学实验教学中的应用
1.培养学生绿色化学新理念
在整个化学实验教学当中,都需要培养学生的绿色化学观念,让他们认识到绿色化学的可持续发展性,正确地认识绿色化学,全面地发挥绿色化学对社会的保护作用,养成良好的学习习惯,有利于保卫人类的健康和安全,节约使用土地矿产等资源,养成环保的生活习惯,积极宣传资源的不可再生性,树立“永续经营”的意识。
2.改进常规实验方法
如果能够达到实验目的,则一定要减少试剂的用量,避免排放物的增多,也可以减少实验成本,对环境又是一种保护。设计综合性实验,将多个实验按照实验的内在联系有机地串联起来,将上一个实验的产物作为下一个实验的原料,合理利用实验产物,这样从时间上有很大节省,从而实现化学实验的绿色化。
3.积极处理“三废”
做试验时产生的各种垃圾如废水、废渣、废气,立即处理,不造成任何的污染,养成实验后立即收集“三废”的习惯。
4.绿色化学课程的设置
化学教育工作者不仅要关注自己的教学任务,而且要时刻注意收集国内外最新的绿色化学信息和成果,从思想教育和技术教育两方面对学生进行教育。
综上所述,绿色化学作为一种全新概念,从防止污染和节约资源的角度对传统化学进行重新审视,并在传统化学的基础上进行改革。与单纯的环境保护不同,绿色化学是对人类与环境友好的化学。高等学校的化学教育目的是为国家培养和造就化学高层次的人才,面对化学由传统化学向绿色化学迈进的新变革,要培养学生的绿色化学理念,培养具有绿色化学意识的化学人才。