淺談在大學化學實驗教學中如何滲透綠色化學增強環保意識

胡小建

【中圖分類號】G643.2 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2015）25-00-01

大學化學是工科院校非化學化工專業所設置的一門基礎課，對絕大多數的大學生來說也是唯一的一門化學類課程。現在的大學生將是建設國家未來的工程師，由于沒有其他化學類后續課程，因此可以說大學化學教學效果的好壞直接關系到國家未來的工程師們的整體素質。由于大學化學直接面向非化學化工專業學生，因此，大學化學課程對學生進行綠色化學教育有著得天獨厚的條件，其影響面之大、教學效果之明顯遠非其它課程所能比。如何把綠色化學融合于大學化學教學內容中，使綠色化學成為21世紀化學教學的重要組成部分，促進大學化學教學綠色化，對化學工作者來說是一個嶄新的課題。但是，當前絕大多數的綠色化學教育都局限于化學化工專業。對非化學化工類學生進行綠色化學理念普及教育還遠未引起教育界的重視。鑒于綠色化學對人類可持續發展、環境保護等重要領域都有重要的深刻意義，本文分別從理論教學和實驗教學兩個方面進行綠色化學理念的構建。

1 綠色化學理念在理論教學中的構建

要在理論教學中進行綠色化學意識的構建，必須十分關注國內外有關綠色化學進展的各項報道，注重對國內外相關資料的收集和整理，并對已有的資料加以消化和吸收。在此基礎上，將綠色化學的重要內容較為系統地整合到教學內容中，并積極跟蹤科研成果的新進展、新動向及其相關的新信息，不斷豐富、深化和改進綠色化學的教學內容。例如：烯烴復分解反應，被諾貝爾獎委員會主席佩爾.阿爾伯格幽默地比喻為“交換舞伴的舞蹈”，對化學工業、制藥工業、合成先進塑料材料以及未來“綠色醫學”的發展都起著革命性的推動作用，其最大的優點就是“綠色、高效”。該項研究使得人們向綠色化學又向前邁進了一大步，它大大地減少了有害廢物對人們的危害。在電化學一節，講述了原電池的原理和應用。為了迎合信息化時代的到來，鋰電池等以高速的形式發展。那么電池在給人們生活帶來方便之時，同時也給環境帶來了污染，連生產電池的一線員工也未能幸免于難。如無錫的某個外資電池廠所發生的員工“鎘”中毒事件，以及廣東一些電池廠的員工所發生的“鎘”中毒事件等。電池的使用涉及到千家萬戶，廢電池的回收處理，需要每一個人的努力。通過理論教學，讓同學們了解重金屬對人體的嚴重危害。如，鎘被人體吸收后，將在體內形成鎘硫蛋白，它首先使肝臟受損，繼而引起骨軟化癥。該病以疼痛為特點，疼痛性質為刺痛，始于腰、背，繼而波及肩、膝、髖關節，并逐漸擴至全身。活動時，這種疼痛會加劇，輕癥患者，咳嗽或輕微外傷即可引發病理性骨折;重癥患者，其四肢可屈曲變型，身高比健康時縮短10-30厘米。通過詳細地講解，讓同學們更加深刻地認識到電池的利與弊，為科學合理地使用電池打下了理論基礎。在水體現狀和水體保護一節時，給大家介紹了近幾年發生在我國國內重大的水體污染事件，如2005年的松花江水體污染事件，還有太湖的藍藻的爆發等，讓更多人意識到環境對人類可怕的報復。在講到水體保護時，不是泛泛講述工業廢水和生活污水的一般處理方法，而是結合現代污水處理技術，以某個污水處理廠為例，通過實地拍攝圖片，講述了活性淤泥法處理污水的工藝流程。通過污水處理的講解，不僅讓同學們學到了很多有用的知識，而且也提高了同學們的科技人文素質。

2 綠色化學理念在實驗教學中的構建

化學是一門以實驗為基礎的科學，化學實驗是訓練學生動手能力的重要手段。但學生在做實驗時，一般會給環境帶來不同程度的污染，因此，每個化學實驗室就像一個小型污染源。雖然每次實驗排放污染物的量較小，但是其積聚起來的污染效應絕對不能忽視。因此，化學實驗的綠色化是一個非常迫切和亟待解決的問題。很多高校化學實驗室通過微型化實驗、減少使用有毒試劑和仿真模擬等一系列措施，進行綠色化實驗的改革，并取得了很好的效果。近幾年來，化學實驗室按照綠色化學的理念和要求，改變和重新設計了部分化學實驗的過程和方法，改進了實驗儀器和裝置，進行了微型實驗的研究、重要反應過程的“綠色化”。具體做法是：①盡量避免使用或盡可能少用有毒試劑和溶劑（如鹽酸羥胺等）;②對污染嚴重的實驗進行徹底改造，使之盡量少的產生或不產生污染物，或用綠色化學新實驗取代之;③采用微型實驗，注重對實驗產物或殘留物的處理、回收、再生與利用。實驗中綠色化學教學的開展，不但減少了環境污染，保護了師生健康，而且增強了師生的環境意識和學生的社會責任感。另外，微型實驗的開展，在減少環境污染、節省實驗經驗、時間的同時，也為實驗內容的充實與改革提供了條件。

3 將實驗綠色化理念融入“以學生為本”理念中，在培養學生基礎技能的同時，將綠色化學融合到教學過程中，貫穿每個實驗教學，構建綠色化觀念，使學生樹立綠色化學思想。首先，在實驗項目內容的選定上立足本地資源，實驗原材料都是無毒或低毒的，盡量避免使用苯胺、硝基苯、苯等有毒致癌試劑，并讓實驗內容盡可能貼近生活，增強實驗的趣味性。例如在水蒸氣蒸餾實驗中，實際改成冬青樹葉提取冬青油或用橙子皮提取橙子精油等。這樣既訓練了基本操作，提高了學生的實驗能力，而且潛移默化地培養了學生的環境保護意識，培養了學生的創新能力。另外，大力推行微型化實驗，著重進行半微量或減量化實驗改革，即在保證實驗教學效果的前提下，用常量儀器減少試劑用量進行實驗。例如學生做滴定操作練習實驗中，將一直沿用的50mL滴定管、25mL移液管、250mL錐形瓶等玻璃器皿在實驗原理、方法、操作與常量滴定分析相同的情況下，采用常規的小容量儀器，如10mL移液管、100mL錐形瓶、25mL滴定管。由于小量化實驗所用儀器比傳統儀器小，可減輕實驗強度、縮短實驗時間、大幅度減少廢物排放量。

4 結語

在大學化學教學中滲入綠色化學教育是切實可行的：一方面可以擴大學生的知識面，提高學習興趣，加深對化學的認識，同時使他們能夠觸摸到最前沿的綠色化學知識，增強他們的時代感和使命感;另一方面，通過對綠色化學發展過程的進一步認識，使學生能更深刻地理解“化學和所有其它科學一樣是一把雙刃劍，本身無對錯，功過全在人”，引導學生能用辨證的觀點看待科學技術與人類社會發展的關系，達到對學生進行思想與觀點的教育，使學生牢固地樹立起綠色化學和環境保護的意識，而這正是素質教育的任務所在。