周小英
摘 要: 本文論述了綠色化學(xué)教學(xué)的重要性,包括教學(xué)內(nèi)涵、實(shí)際應(yīng)用、教學(xué)策略和綠色化學(xué)課程的設(shè)置,旨在培養(yǎng)具有環(huán)境保護(hù)意識(shí)的人才。
關(guān)鍵詞: 綠色化學(xué) 大學(xué)化學(xué) 教學(xué)內(nèi)涵 教學(xué)策略 環(huán)境保護(hù)
一、綠色化學(xué)與時(shí)俱進(jìn)不可或缺
“綠色化學(xué)”是隨著時(shí)代的前進(jìn),給予學(xué)生的不可缺少的引導(dǎo)和教育,進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,綠色化學(xué)備受青睞。
當(dāng)今國際化學(xué)科學(xué)爭相將綠色化學(xué)視為化學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn),綠色化學(xué)已成為實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展亟待解決的重大科技問題。普及綠色化學(xué)知識(shí),灌輸綠色化學(xué)思想,最有效的方式是將綠色化學(xué)引入大學(xué)化學(xué)教育體系。目前,我國已將綠色化學(xué)教育作為大學(xué)化學(xué)教育的重要組成部分帶入大學(xué)化學(xué)課程中。
二、綠色化學(xué)的內(nèi)涵
綠色化學(xué)(Green Chemistry)是指在制造和應(yīng)用化學(xué)品時(shí),絲毫不污染環(huán)境,充分利用所有原料,不產(chǎn)生任何有害的垃圾和廢物,對(duì)其全部都有效利用,避免使用有毒、危險(xiǎn)的試劑,生產(chǎn)工藝優(yōu)秀,生產(chǎn)環(huán)境的良好保持能夠使化學(xué)工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的發(fā)展。
綠色化學(xué)具有大量的優(yōu)點(diǎn),其核心內(nèi)容是原子經(jīng)濟(jì)性,理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部(100%)轉(zhuǎn)變成所需要的產(chǎn)物,不產(chǎn)生廢物或副產(chǎn)物。我們略作分析:①最重要的一點(diǎn)是它可以持續(xù)性發(fā)展,能夠?qū)Y源進(jìn)行充分利用,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最大化,符合經(jīng)濟(jì)學(xué)要求。②幾乎不排除任何的廢物,它是以廢物零排放為目標(biāo),徹底改變對(duì)環(huán)境造成惡劣影響的故態(tài),這一點(diǎn)符合環(huán)境保護(hù)的要求。③隨著時(shí)代的發(fā)展,傳統(tǒng)化學(xué)不斷進(jìn)行創(chuàng)新,只有綠色化學(xué)與現(xiàn)代文明相吻合,這一點(diǎn)符合現(xiàn)代科學(xué)觀。
三、綠色化學(xué)在大學(xué)化學(xué)教育中的應(yīng)用
綠色化學(xué)的應(yīng)用是時(shí)代的進(jìn)步,對(duì)整個(gè)社會(huì)和人類是一種貢獻(xiàn)。從教育的角度說,它作為一種指導(dǎo)思想和教育手段,在高校將綠色化學(xué)的理念帶進(jìn)課堂,它打破以往的傳統(tǒng)教學(xué),改變的不僅僅是教學(xué)方法,也不是增加一些復(fù)雜的內(nèi)容,引入的不是一門獨(dú)立的學(xué)科和介紹大量先進(jìn)概念,而是通過廣泛的宣傳教育,讓學(xué)生了解到,通過將綠色化學(xué)作為一門普及的課程,每個(gè)人都要樹立一種觀念,養(yǎng)成自主的終生的綠色化學(xué)意識(shí)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)獲得利益的同時(shí),給人類的身心造成創(chuàng)傷。即便是得到再多的經(jīng)濟(jì)利益,失去美好的生活也得不償失。綠色化學(xué)教育注重環(huán)保教育,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí),激發(fā)愛國情懷,提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)正確的價(jià)值觀、人生觀和世界觀。大學(xué)化學(xué)教育工作者首先應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況,根據(jù)教材內(nèi)容,注入全新的綠色化學(xué)理念,在掌握知識(shí)的同時(shí)運(yùn)用綠色化學(xué)的思維發(fā)現(xiàn)問題、考慮問題和解決問題,成為有益于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展需要的綠色人才。
綠色化學(xué)有很大優(yōu)勢,其轉(zhuǎn)化率高,不僅具備環(huán)保的特性,而且成本不高,備受教育界青睞。如通過熱化學(xué)循環(huán)分解水制備氫氣,利用核能或太陽能進(jìn)行大規(guī)模、無污染制備氫氣;水熱、溶劑熱合成是無機(jī)合成的最佳方法,其具有密封,原料不泄露,絲毫不會(huì)造成對(duì)環(huán)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(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
1.培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)新理念
在整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中,都需要培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)觀念,讓他們認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展性,正確地認(rèn)識(shí)綠色化學(xué),全面地發(fā)揮綠色化學(xué)對(duì)社會(huì)的保護(hù)作用,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,有利于保衛(wèi)人類的健康和安全,節(jié)約使用土地礦產(chǎn)等資源,養(yǎng)成環(huán)保的生活習(xí)慣,積極宣傳資源的不可再生性,樹立“永續(xù)經(jīng)營”的意識(shí)。
2.改進(jìn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法
如果能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,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(shí)驗(yàn)成本,對(duì)環(huán)境又是一種保護(hù)。設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn),將多個(gè)實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在聯(lián)系有機(jī)地串聯(lián)起來,將上一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料,合理利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物,這樣從時(shí)間上有很大節(jié)省,從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。
3.積極處理“三廢”
做試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)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(yǎng)成實(shí)驗(yàn)后立即收集“三廢”的習(xí)慣。
4.綠色化學(xué)課程的設(shè)置
化學(xué)教育工作者不僅要關(guān)注自己的教學(xué)任務(wù),而且要時(shí)刻注意收集國內(nèi)外最新的綠色化學(xué)信息和成果,從思想教育和技術(shù)教育兩方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育。
綜上所述,綠色化學(xué)作為一種全新概念,從防止污染和節(jié)約資源的角度對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)進(jìn)行重新審視,并在傳統(tǒng)化學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革。與單純的環(huán)境保護(hù)不同,綠色化學(xué)是對(duì)人類與環(huán)境友好的化學(xué)。高等學(xué)校的化學(xué)教育目的是為國家培養(yǎng)和造就化學(xué)高層次的人才,面對(duì)化學(xué)由傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)邁進(jìn)的新變革,要培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念,培養(yǎng)具有綠色化學(xué)意識(shí)的化學(xué)人才。