綠色可持續化學在化學化工教育中的滲透

霍靚靚

云南技師學院

【摘要】在化學化工教育中合理應用綠色可持續化學，有利于構建良好的可持續發展框架，這也是化學化工教育發展的主要趨勢，對促進環境、資源與社會經濟的良性發展具有重要意義。文章闡述了綠色可持續化學的原則及其在化學化工教育中應用的必要性，并對綠色可持續化學在化學化工教育中的滲透措施進行了分析，以實現化學人才培養模式的創新。

【關鍵詞】綠色可持續化學；化學化工教育；原則；滲透

一、引言

化學工業在促進社會經濟發展中扮演著重要角色。綠色化學觀念與污染治理觀念的有效結合，是促進化學工業可持續發展的關鍵。在社會經濟迅猛發展的形勢下，綠色化學為化學工業的可持續發展提供了一種重要的解決方案，在遵循綠色化學可持續發展理念的基礎上，加快現代化化學工業的發展步伐，才會增強化工產品的市場競爭力。同時，在化學化工教育中充分融合綠色可持續化學理念，注重學生綠色意識、資源意識和環境意識的培養，也是可持續發展戰略中的重要組成部分。

二、綠色可持續化學的原則

綠色可持續化學主要是運用合理的化學技術和方法來降低或消除產品設計、制造與應用中所產生的有害物質，以推動化學過程和產品朝著環保型、節約型方向發展。

為了全面貫徹可持續發展觀念，在化學化工教育中需遵循一定的原則，為綠色化學產品的開發提供可靠指導。John C.Warner與Paul T.Anastasa編寫的Green Chemistry Theory and Practice一書中明確提出了綠色可持續化學的原則。

第一，預防原則。通過現代化技術手段或設備的利用來預防化學廢物的產生，在減少環境污染的同時，還有利于降低化學廢物的處理成本。

第二，原子經濟性原則。在最終的化學產物中需含有相關反應物，且在具體的設計合成過程中，實驗人員需將全部起始物質全部融入最終產物中。

第三，安全性原則。在化學品生成的過程中，實驗人員應在保證預期效果的前提下，盡量降低化學品的毒性；同時在化學過程中，考慮使用物質及物質形態，以減少或避免化學事故的發生，進而保證化學過程的安全性。

第四，節能環保原則。在化學產品生成過程中，實驗人員可采取相關的節能措施減少該過程中的能量消耗，且設計合成法的選擇多以外界壓力和溫度為導向；同時，化學產物應設計為在使用后是可降解的，并保證生產的降解產物不會對環境造成危害。

第五，低毒害原則。在化學合成過程中，實驗人員需根據實際情況選擇無毒或毒性較低的原料。

第六，輔助劑和溶劑的安全性。實驗人員應根據實際情況對分離試劑和溶劑的使用量進行調整，并盡量使用無毒或毒性較低的化學試劑。

第七，可再生反應物的應用。在滿足現代社會經濟發展需求的基礎上，反應物原料應全面貫穿可持續發展理念選擇可再生資源，避免使用高能耗且會對環境造成污染的原材料。

第八，催化劑。為了提高化學合成的效率和質量，可適當使用高效催化劑。

第九，減少衍生物的應用。化學成品的衍生過程會產生對環境造成破壞的廢物，造成資源的不必要浪費，因此可減少不必要的衍生過程。

第十，預防危險事故的發生。在化學合成過程中，實驗人員需考慮使用相關物質或物質形態來增強化學產品生成的安全性，降低化學事故的發生率。

三、在化學化工教育中應用綠色可持續化學理念的必要性

在化學化工教育中，開展綠色可持續教育的目的在于在保護環境和節約能源的基礎上，提高人的可持續發展能力，使其能夠深刻意識到新知識、新事物、新方法在化學化工教育應用中的重要性。而化學化工教育過程中，涉及產品生產途徑、生產安全等問題，教師在課堂中很難調動學生學習的積極性。因此，教師需結合當前社會對化工人才方面的需求，實現教學模式的改革和教學內容的豐富，以培養學生的學習興趣。同時，教師可以將與綠色化學相關的新方法、新理念與新技術充分應用于化工教育中，增強學生的環保意識，進而提高學生的綜合素質。另外，開展綠色可持續性教育可加深學生對化學工程的了解，明確化學與社會之間的關系，培養學生的可持續發展理念，進一步推動我國資源節約型社會的建設。

四、綠色可持續化學在化學化工教育中的滲透分析

目前，高校化學課程中已明確了綠色可持續化學的建設目標，具體突出綠色化學思想，促使學生深刻意識到化學工業對促進社會經濟持續發展的重要性，提高綠色理念的應用效率。同時，在具體的實驗教學過程中，教師需將綠色化學理念作為主要指導思想，嚴格保證實驗開展過程中的安全性，增強學生的環保意識。因此，樹立綠色可持續發展理念是社會發展的必然趨勢，也是可持續戰略的重要體現。

（一）優化專業課程體系

對傳統化學產品生產技術進行改造和創新，是緩解地方經濟發展與環境保護之間的矛盾的重要措施。因此，高校應對傳統專業課程體系進行優化和改善，大力推廣最新生產技術與清潔生產工藝課程，為發展地方綠色經濟提供人才基礎。比如，在化學有機反應中，多數物質的化學反應是發生在官能團上的，在這一過程中需對有機物斷鍵和成鍵的生成規律進行明確。如烯烴與氫氣發生加成反應的過程中，其根本是烯烴的碳碳雙鍵中一個共價鍵遭到破壞后，碳碳雙鍵的兩個碳上各加上一個氫原子，根據相關原理，即可推斷出其余烯烴與氫氣發生加成反應的方程式。

（二）完善專業教學內容

增強學生的環保意識是培養學生社會責任感的重點之一。因此，高校專業教學中應包括綠色環保內容。在具體的教學過程中，教師應實施案例教學模式，增加化學產品生產工藝、生產技術等對生態環境造成影響的實例，以取得良好的教學效果。比如，利用環乙烯作為原料進行乙二酸的綠色合成和重結晶實驗，將反應原料選擇、催化劑的催化作用、試劑的再利用等綠色化學理念充分體現出來，在原有實驗的基礎上，對1，2-苯乙烯的綠色溴化應用了安全溶劑和原子經濟性等綠色化學理念。

（三）構建環保課程

在傳統化學化工教育中，通常未涉及生態環境保護及資源開發等相關內容。因此，高校在制訂人才培養方案的過程中，需注重構建一套完善的環保課程模塊，并將其作為化學工程專業的選修課，增強學生的環境保護意識，充分發揮綠色可持續理念在化學化工教育中的應用價值。

（四）立足于生活實際

在實際化學化工教學過程中，教師可緊密圍繞生活實際情況進行教學，通過利用簡單、有效的方式促使學生在有限的時間內獲取高價值的化學知識和信息，以增強化學知識框架的系統性。目前，化學相關知識被廣泛應用于藥物合成、農業種植、環境污染治理等領域中。因此，化學教學需立足于生活實際，培養學生的學習興趣。

（五）推廣微型化化學實驗

微型化化學實驗具有綠色環保、能源節約、安全性高等特點。在具體的實驗過程中，教師可將化學實驗微型化作為化學實驗綠色化的重要途徑之一。與常規實驗相比，化學實驗微型化具有實驗效果不明顯、規范性不強、安全性較低等特點。

另外，教師還可通過化學仿真實驗、化學實驗清潔化等途徑構建綠色可持續化學實驗體系。化學仿真實驗具有無毒、無污染、成本低、與綠色可持續理念相吻合的特點，對于一些污染程度重、實驗成本高的實驗，教師可利用多媒體視屏等現代化手段呈現出來。化學實驗的清潔化則是通過利用一些有效措施，最大程度降低化學實驗對實驗場所和環境所造成的污染。

（六）加強現代教育技術的應用

教師在實際教學過程中應重視教育技術與課程的有效結合，改變傳統的教學方法和理念，加強現代教育技術在化學教學中的應用，充分發揮現代教育技術的應用優勢。在實際教學過程中，教師應合理運用現有的多媒體資源，開發和利用化學課程資源，增強化學課程內容的生動性和靈活性，以激發學生的學習興趣。若在化學演示試驗過程中遇到危險性較大或有毒物質較多的情況，為了避免造成不必要的人身傷害，教師可利用多媒體輔助教學，這不僅能獲得同樣的演示效果，還能利用多媒體輔助部分演示實驗，有利于降低藥品成本，同時還起到一定的環境保護作用。另外，利用現代教育技術輔助教學，在改善部分危險性較大的實驗操作環境的同時，還能確保學生在觀察過程中切實體驗到多媒體技術所呈現的綠色環保價值。

五、結語

綜上所述，在化學化工教育中充分應用綠色可持續理念是促進社會經濟持續發展的必然趨勢。綠色可持續性化學主要利用現代科學和技術為人類生產生活提供充足的物質與產品，且這一過程中為了減少或避免對環境造成的污染，需選擇低能耗、高效率的原料進行生產，這是實現生態環境保護的重要途徑。因此，在高校實際教學過程中，加強綠色可持續理念在化學化工教育中的應用是極為重要的。

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