高校化學教育中綠色化學理念的應用研究

摘要：在社會經濟的不斷推動下，科學技術也在不斷的創新。綠色化學理念也逐步受到各個高校的重視，把綠色化學理念不斷滲透到化學教育中。通過在化學教育中融入綠色化學理念讓學生能更好地認識社會，更好地勝任將來的崗位，逐步加強培養學生的環保意識，力推可持續發展的先進理念。本文分析了綠色化學理念的含義，探討了如何要在高校化學教育中滲透綠色化學理念，如何應用才能將綠色化學理念的作用在化學教育中充分體現出來。

關鍵詞：高校；化學教育；綠色化學理念；應用研究

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）06-0043-03

隨著科學技術的不斷發展，人類在認識大自然的過程中，不斷加強改造和利用的能力，同時出現了諸多的問題，包括過度開發資源、過量排放廢棄物，破壞了自然環境中原生態結構與組成體系，導致人與自然幾千年來的和諧關系受到了嚴重的影響。不良的生態現象有：溫室效應、大氣污染、水污染、有機物污染、臭氧層損壞等，這些不良現象嚴重威脅到了人類生存。因此，綠色化學理念的推出無疑是一個宏偉的戰略方針，也是現代化學學習者和工作者的一個挑戰。各個高校越來越重視在化學教育中滲透綠色化學理念，只有在學習的過程中培養學生良好的環保意識，才能真正實現“綠色”理念，這也是每位化學教育工作者必須挑起的重任。

一、綠色化學理念的含義詮釋

社會經濟的高速發展，必然帶來資源的高消耗，人口數量的不斷提升，人們所能占有的資源也是屈指可數。我們可以清楚的看到，擺在我國面前最大矛盾就是：通過對生態環境的“犧牲”來換取經濟的“騰飛”，還是更好的限制人均資源的消耗來保護目前的生態環境，最大限度的降低破壞。工業在我國占據了舉足輕重的作用，關系到整個國民經濟的發展，而其中我們所熟悉的化學工業為其他行業持續不斷地提供更多的科學服務和產品支持。但是，我們不得不面對在追求經濟高速發展的同時，整個大自然也受到了空前破壞的問題。生態失去平衡和環境受到嚴重污染制約了經濟的發展，也影響了人類的日常生活、健康，不斷加深社會各個領域的矛盾，出現更多的問題。面對這種現狀就必須讓我們通過改變研究模式來改變生產模式，將“綠色化學”的理念融入到化學工業中，將能從源頭控制和防范污染。

綠化化學無疑是“無害”為基礎的環境化學，通過化學的先進技術和手段更大限度的消除或者降低有害于人類健康、生態環境的原料、產物、副產品、催化劑、溶劑等生產和使用。綠色化學的核心理念是倡導不要使用有害、有毒的物質，更加不能產生過量的廢棄物，不合理的處理廢棄物。這是一門從源頭加強防范和控制污染的化學，或者說這是一個更有層次的化學理念。從綠色化學的定義上我們就能看出它是以可持續發展為目標而產生的理念。

綠色化學理念引導人們更加重視環境。早在1996年美國就以“總統綠色化學挑戰獎”作為美國綠色化學挑戰計劃中的主要內容，通過這個獎項的設立，其目的是為了鼓勵人們敢于探索綠色化學，積極使用和推行綠色化學的科研成果。在上個世紀90年代我國的主要力量還放在經濟發展上，也在1996年舉行過以“工業生產中綠色化學與技術”為主題的研討會，通過這個小小的研討會也體現了我國對環境保護的重視，對綠色化學工業成果研究和開發。后來的一年，在香山會議上宣布了我國以“可持續發展問題對科學的挑戰--綠色化學”為主題的研討工作機構。從這些資料來看我們在進行高校化學教育的過程中，需要將這些思想體現出來，做到更好的借鑒。

二、綠色化學崇尚的發展思路及模式

基于目前科學技術，改善生產技術積極采用各種無毒、無害的原材料替代有毒、有害的原材料；對工藝流程進行改善，對“原子經濟性”的反應進行開發；在使用各種原材料的過程中最大限度的節約和效率轉化，在排放過程中盡量實現廢棄物“零排放”。

（一）綠色化學追求的目標是高效

高效的核心思想是盡量使用最少的原材料，創造更多成品；最大限度地降低排廢棄物，提高轉化率。我國在制定污染物排放標準時，主要根據假設每一個化學工業行業都以高效生產操作作為大前提的。

（二）對“原子經濟性”的反應進行開放

原子經濟性的反應是屬于近似理想的反應，是將原料分子中的原子通過原子經濟性的反應完全地轉化為產物，實現廢物“零排放”的目的。從目前各大化學工業來看，特別是有機原料的生產制造過程中，很大一部分已經開始推行原子經濟性反應的使用了，例如乙烯、丙烯的聚合等。還有一部分基本有機原料的生產采用的是一步的原子經濟反應，例如生產環氧乙烷。

（三）積極推行無毒、無害溶劑的使用

化學制造過程中出現的所有污染問題，其污染源不僅僅是產品和原材料引起的，而且還來自于在制造過程中所采用的部分物質，最常見的是反應制造過程中所采用的介質與溶劑。目前工業制造過程中溶劑的使用是最廣泛的，但是大多數溶劑都是揮發性的有機化合物，在使用過程中會導致水源污染、地面臭氧形成等。因此，要積極推行無害、無毒的溶劑來代替有害、有毒的溶劑，這些都是綠色化學重點研究的內容。目前研究主題是研發超臨界流體，其中我們特別關注超臨界中的二氧化碳，它的優點是無害、無毒、成本低，還不具備可燃性。

（四）加強回收和重復利用材料

回收是以降低節約資源理念為基礎的，而重復利用材料是降低成本的體現。兩者都是以資源節約型為主題的，從而更好地改善工業企業的經營成本。針對自然環境難以回收或者在短時間內難以回收的各類材料，應該實施重復利用的方式；而對于污染度高的化學制品，如我們熟悉的電池應當盡量做好回收而加以利用。倡導回收利用材料的意識也是綠色化學實施的重要途徑。

三、綠色化學理念在高校化學教育中作用的研究

（一）綠色化學理念在化學教育中有助于培養辯證統一的良好思想

“先污染再治理”的落后只會導致人與自然和諧關系出現諸多問題。綠色化學理念以全新的改革方式，重源頭抓源頭，這樣才能更好地避免化學造成的污染與破壞，簡單來說綠色化學理念是以源頭為基礎從而進行治理的無害化學。在這里綠色化學還特別強調了，綠色化學理念的全新推出以及實施，并不是對傳統的化學方式進行所有的否定，必須要堅持以客觀為基礎、可持續發展觀、唯物主義觀，將傳統化學的精華與綠色化學理念充分的結合起來，逐漸消除威脅人類健康與生存環境的危害因素，這才是綠色化學的精髓。

（二）綠色化學理念有利于加強學生更加愛護生命

根據目前幾年食物中毒相關數據顯示，不完全統計下我國食物中毒人數已經達到了四萬人。剖析其原因“食物中毒”的原因：過量使用農藥殺蟲劑、劇毒殘留嚴重等。在高校化學部分教材涉及到了農藥的知識，例如我們非常熟悉的DDT、六六六、有機磷農藥等，根據目前農業的快速發展，以實現綠色產物為目的，全方面的對農藥進行評價。例如：六六六和DDT具有很高殺蟲性的同時，也會嚴重污染其環境，而且具有很高的毒性，對人類與牲畜的健康都具有很大的威脅。而這些具有危害性的農藥正逐漸被植物生長調節劑與內源性的昆蟲激素等具有生態意義的農藥所替代。這類新型的農藥不但高效、而且不會污染環境，降低了毒性不會危害到人類和牲畜的健康。最大限度避免了因為農藥的濫用而出現大量魚類、益鳥益蟲的死亡的現象。為學生舉出綠色化學具體教育實例，從而加強學生保護環境的意識，積極主動的去倡導和愛護我們生存的環境。

（三）綠色化學理念有利于培養正確的發展觀

高校化學教育工作者要一直堅持可持續科學發展的觀念，樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀，從而更好的將綠色化學的理念滲透到整個高校化學教育細節中去。化學課堂教學過程中要重視體現綠色化學的原則性，讓學生知道在發展的同時不能以犧牲環境作為代價，地球上的能源和物質都是有限的，要善于應用和珍惜。例如：學習“烯烴與溴的親電加成”相關知識時，對于連結電子取代基的烯烴與溴的加成反應，烯烴可作為麥克爾受體在陽光引發下與溴進行自由基的加成反應。而這里的能源綠色化就體現在對太陽輻射能的直接利用，它為解決目前化學能源的污染性、有限性以及溫室效應等能源問題開辟了更多的出路。通過以上綠色化學的實際例子進行教育，讓學生明白和關心生態環境、珍惜能源等問題，逐漸加強學生的社會責任感。

（四）綠色化學理念有利于培養學生的創新意識

綠色化學理念是對傳統化學一次全新的改革。將化學理論作為基礎課程的內容，然后將綠色化學的先進理念融入加強創新意識的培養，并大力實施實踐和強化。例如：高校有機化學相關知識中，大部分教材在介紹濃硫酸作為催化劑的時候，只介紹了酯化反應。但是濃硫酸作為催化劑的時候存在諸多問題：對設備進行腐蝕、產生大量的無機鹽廢棄物、收率低等。我們可以從多個角度來介紹提升產物收率的方法來正確引導學生。鼓勵學生對資料進行收集和查閱并提出了一些方案：一是用高效催化劑替代，可以用雜多酸、固體超強酸、無機路易斯酸等；二是建議使用綠色溶劑：三是用微型實驗進行替代。從實際情況出發，鼓勵學生敢于親自動手操作進行驗證，這樣開拓了學生的研究，培養了學生的綠色化學意識，激發學生的創新精神。

（五）綠色化學理念有利于培養適應經濟發展的新型人才

綠色化學的主要特點是針對原子經濟性反應進行研究、對凈化原料進行選擇、大力推行采用無害無毒的溶劑和催化劑、倡導環保意識等。企業應該重視控制污染，應該將治理污染的費用轉化為對綠色新成品進行集中研究的費用，要樹立狠抓源頭的意識，將污染扼殺在搖籃中，這樣經營模式才能促成企業和社會形成“雙贏”的局面。高校有機化學相關知識中，介紹了很多這類的教學重點，例如對氧化進行選擇性反應，教材中通常會介紹使用大劑量的強氧化劑，如K2Cr2O7，但是在工業生產實際情況中采用的是催化氧化，如H2O2，O3也是氧化劑，用來進行催化反應是非常合適的，可以更好地進行清潔，而且產率極高，沒有出現“三廢”的現狀。通過這些實際綠色教育實例，學生能明白，先進的科學技術具有市場競爭力。

四、綠色化學理念在高校化學教育中的實施方法

（一）改變觀念，加強認識

身為高校化學教育的工作者，必須要掌握教材，充分挖掘教材，認識到綠色化學理念的重要性，提高綠色化學理念的宣傳力度，將綠色化學理念融入到學生的內心，通過列舉更多的綠色化學實例來讓學生親身體會到什么是綠色化學理念，明白綠色教育的重要性。

（二）重視實驗教學，在實驗中體現綠色化學理念

化學的基礎是實驗。實驗是化學進行講解和教學的必要手段，也是掌握知識最直接的方法，在進行化學實驗過程中會出現“廢物”處理的問題，如何處理好這些廢物，為綠色化學教育提供了更好的實踐機會，更好地促進學生培養愛護環境的意識。另外，在實驗教學中要大力推行微型化實驗，倡導綠色化學教育理念。微型化實驗的主要特征是，它從節約出發，可以降低污染程度，而且具有較高的安全性。從而控制了污染，也讓學生可以親自操作實驗，培養學生敢于動手，調動學生學習化學的興趣，激發創新思維，增強環保意識都具有重要的意義。

（三）在化學課外活動中開展綠色化學理念的教育

新化學課程標準明確指出：“需要加強組織和指導學生開展化學課外的活動，其目的是打開學生眼界、提升知識量，讓學生更加全面的發展，提高學生的綜合素質”。課外活動開展過程中，需要將綠色化學理念教育中的內容滲入。例如：組織學生到工廠進行參觀，開辦綠色化學教育專題報告會；鼓勵學生聯系身邊的實際化學問題，這些對開展綠色化學教育都具有重要的意義。

化學是一門長盛不衰的科學，它始終走在各個學科的前沿。綠色化學理念在高校化學教育中具有非常重要的意義。在化學以及相關專業學生的培養過程中不斷滲透綠色化學理念的教育，才能加強學生愛護環境的意識，激發學生熱愛化學的興趣，提升創新能力，而且也在一定程度上培養了高校學生適應社會的能力。

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