綠色化學理念在化學化工教學改革中的應用

裴必高

摘 要：近年來，隨著經濟的不斷發(fā)展，化學化工生產得到了有效發(fā)展，但是也給人們日常工作和生活環(huán)境帶來了較大的危害。眾所周知，化學化工屬于高污染型產業(yè)，在施工、生產過程中會對周邊環(huán)境造成極其嚴重的影響。為了減少化學污染，社會逐漸普及了綠色化學理念。簡單闡述綠色化學理念，介紹綠色化學在化學化工教學改革中的應用策略，從而促進化學化工教學改革成效的提高。

關鍵詞：綠色化學；化學化工；教學改革；應用策略

在化學化工生產的過程中，化學不僅是人們所認識的基礎學科，同時也是綠色化學理念的基礎。化工產業(yè)要想從根本上有效地改善當前較為嚴重的化學污染，就要遵循綠色化學理念，并以此來適應衍生而出的綠色生態(tài)理念，而化學正是這一過程中至關重要的突破口。為了科學改善化學化工產業(yè)對生態(tài)環(huán)境的污染，人們提出的綠色化學理念也越發(fā)受到各行各業(yè)的關注與認可。為了實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的戰(zhàn)略目標，綠色化學理念提供了新的思路，并且國內外專業(yè)學者對此展開了積極的研究。在我國，隨著綠色理念應用范圍的逐漸擴大，國民生態(tài)意識也得到了強化，經濟持續(xù)發(fā)展和保護環(huán)境的重要性深入人心。

1 綠色化學理念概述

綠色化學在廣義上也被稱為環(huán)境無害、環(huán)境友好化學，是一門包含特定科學目標和社會需求的新型交叉學科。綠色化學理念指的是對環(huán)境沒有破壞、沒有公害的清潔化學。綠色化學是采用化學的技術和方法，最大限度地減少甚至避免使用會對人體健康造成威脅以及給生態(tài)環(huán)境帶來破壞的試劑、溶劑、催化劑等，并且可以減少有害化學產物或者其他物質的生成[1]。在實際的化學化工教學中，部分教學活動組織人員對化學實驗排放的產物處理和降解工作并不重視，直接將其排放到自然中，對生態(tài)環(huán)境和人體健康會造成不同程度的負面影響。同時，在化學化工實驗中，會產生大量的廢渣、廢氣以及化學有機物等，這些都是造成環(huán)境破壞的污染源。

2 綠色化學的基本原則

2.1 控制污染原則

在化學工業(yè)的日常工作中，由于其本身的工作特性，所產生的廢料、廢氣會對周圍環(huán)境造成極大的危害，一旦污染處理措施沒做到位，就會造成大面積的環(huán)境污染。綠色化學的出現(xiàn)對工業(yè)污染有效控制與調整提出了要求，要降低工業(yè)生產中有害物質的整體數量，確保周邊環(huán)境不會受到破壞。學生在學習綠色化學理念的過程中，需要根據當前我國的實際污染情況加以思考，將課本中的相關案例與工廠的實際生產參數相結合，并進行相應的實踐工作，以此來提高其解決問題的能力。

2.2 化工生產原則

一般情況下，人們會將工廠高危生產作業(yè)與環(huán)境污染相聯(lián)系，人們的日常生活污染只占當前社會總污染的極小部分，大多數來自化工工廠與其他高污染企業(yè)。以醫(yī)藥產品生產工廠為例，人們在輸液時所使用的針頭、針管、醫(yī)用手套以及吊瓶皆是由塑料或者橡膠制成的，在生產過程中，原料所殘留的物質會對空氣以及周圍水源造成極其嚴重的污染。要想有效應用綠色化學理念，化工工廠就要遵循健康生產的基本原則，從根本上減少污染。

2.3 處理污染原則

長期對環(huán)境造成的破壞導致當前我國的自然環(huán)境情況并不樂觀，大量動物的遷徙與滅絕也正是周圍環(huán)境的變化所致。盡管人們逐漸意識到了保護環(huán)境的重要性，并開始對周圍環(huán)境進行改善，但事實上想要復原并非易事，環(huán)境保護工作也非一朝一夕。環(huán)保是綠色化學理念的工作重心所在。無論如何應用綠色化學理念，其根本還是要對污染源進行有效控制，并對已被污染的區(qū)域進行修復。同時，綠色化學技術在模擬微生物和自然環(huán)境自我修復能力最大承載值的計算過程中能夠起到巨大的作用。

3 綠色化學在應用中遇到的問題

3.1 綠色化學理念不夠完善

綠色化學理念是21世紀新興綠色發(fā)展體系的重要組成部分，在給人們帶來希望的同時，也不可忽略其本身存在的問題。由于綠色化學理念還處于初步階段，人們對該理念的認知與理解相對片面，眾多技術沒有成功開發(fā)出來。即便有綠色化學理念的知識基礎，但未經過實驗，無法證明當前人們所持有的綠色化學理念是正確的。因此，在綠色化學理念的教學過程中，相關教育部門也無法將其歸納總結成較完善的章節(jié)體系。

3.2 缺乏綠色化學意識

如果語言是文化的傳承者，那么實驗便是化學的靈魂，只有在一次次實驗中積累經驗，人們才能得出正確的答案。綠色化學自然也少不了相關的實驗操作與驗證。但是，在日常綠色化學理念的學習過程中，學生的相關實踐操作經驗較少，導致在綠色化學實驗的操作中安全意識嚴重不足，只掌握一些皮毛知識，無法從深層次對實驗的原理以及步驟進行思考與分析，導致綠色化學理念并沒有達到預期的成效。

4 綠色化學在化學化工教學改革中的應用策略

4.1 將綠色化學理念融入理論課中

化學化工教學的基礎是理論課程，學生通過系統(tǒng)的理論知識學習，在學習過程中明確了綠色化學理念的實踐目的，多方面的知識學習加深了理解和認知，充分調動了學習的主動性和積極性，最大限度地激發(fā)了學生的學習興趣。在實際教學中，理念課程共分為方向性和概念性兩方面。一方面，在理念課程的學習過程中，需要適當地向受眾群體明確綠色化學的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢，從而幫助學生加深理解，并為其明確指出此項學習的重點以及學習方向，讓其知道需要怎樣架構知識體系和學習知識技能。開展課程知識普及工作，為學生講解綠色理念相關的科學實驗、專家事跡以及企業(yè)的發(fā)展歷程，通過描述綠色理念對化學化工產業(yè)發(fā)展的重要作用，加深學生對綠色理念的認知；另一方面，為學生分析現(xiàn)階段國內外化學化工企業(yè)的發(fā)展情況以及綠色理念的研究現(xiàn)狀，特別是發(fā)展較為迅速國家的發(fā)展現(xiàn)狀和綠色理念，促使學生充分意識到綠色化學理念對改善生態(tài)環(huán)境的重要意義[2]。

4.2 將綠色化學理念融入實驗教學中

在實驗教學中，綠色化學理念的應用一般分為3個方面：

首先，慎重選擇實驗內容，改進實驗項目。開展實驗教學的目的在于幫助學生學習理論知識，但是傳統(tǒng)的實驗教學只注重可操作性和典型性等要求，選擇實驗結果清晰明了的實驗方式，可以提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力，但是無法避免實驗對環(huán)境造成的污染。應用綠色化學理念，化學反應的反應條件、反應過程、化學原料等都需要滿足綠色化要求，從而實現(xiàn)實驗內容綠色化教學的目的。應遵循多樣化、經濟性、環(huán)境優(yōu)化、安全性以及低能耗的原則，保證實驗的產物不對環(huán)境造成污染。在實驗中盡可能地降低能源消耗，同時考慮實驗的安全性，避免出現(xiàn)火災、爆炸等事故。

其次，促進微型實驗的推廣。在傳統(tǒng)實驗的基礎上改進，全面推廣微型實驗，是適應綠色化學理念的新方法、新技術。微型實驗具有對環(huán)境污染小、操作簡單、原料消耗低的特點，也是推進實驗綠色化參考借鑒的方式[3]。所以，在實際教學中，應該大面積推廣微型實驗，特別是一些產生環(huán)境污染物的實驗，都可以基于微型實驗來進行操作，不但可以減少環(huán)境污染，推動實驗教學進一步實現(xiàn)綠色化，還可以保障實驗效果，從而達到理想的實驗目的。此外，還可以培養(yǎng)學生的動手能力、提高學生的學習能力以及降低實驗成本。

最后，恰當地使用微波技術。現(xiàn)階段，化學化工領域中微波化學技術的應用十分廣泛，受到行業(yè)的廣泛認可，其具有無污染、節(jié)能、高效的特點，屬于綠色化學的范圍。其主要通過微波的熱效應和非熱效應達到改變化學反應速率的目的，在一定程度上可以改變化學反應的路徑。微波技術在實驗教學中的應用可以提高有機合成的反應速率，并且形成良好的化學反應重復性。通過科學合理的方式，將微波技術融入化學實驗，能夠幫助化學實驗進一步實現(xiàn)綠色化，并且融入微波技術的化學實驗也獲得了更好的發(fā)展前景。

5 結語

雖然經濟發(fā)展較為迅速，但是我國化學化工教學針對綠色化學方面的研究仍然不夠深入，并沒有給予相應的重視，缺乏完善的社會實驗和理論體系，教學改革工作仍需深入。分析化學化工教學改革的方向和重要性，從理論和實驗兩種角度詳細分析綠色理念的實際應用，最大限度地改善環(huán)境污染情況，降低能源消耗。綠色化學是化學發(fā)展的必然趨勢，是這一學科適應生態(tài)環(huán)境理念的具體體現(xiàn)，對化學化工教學和化工企業(yè)的未來發(fā)展有著深遠意義。

[參考文獻]

[1] 李景俠.綠色化學理念在化學化工教學改革中的應用[J].化工設計通訊，2019（6）：20-21.

[2] 張鈺.化學實驗教學中滲透綠色化學理念[J].中學生數理化（教與學），2018（3）：68.

[3] 趙良慧.綠色化學理念在高中化學實驗中的應用研究[J].新課程，2018（21）：220.

Application of green chemistry concept in the reform of chemical industry teaching

Pei Bigao

（Hubei Three Gorges Polytechnic， Yichang 443000， China）

Abstract：In recent years， with the continuous development of economy， chemical industry production has been effectively developed， but it has also done great harm to peoples daily working and living environment. As we all know， chemical industry belongs to high pollution industry， which will have a very serious impact on the surrounding environment in the process of construction and production. In order to reduce chemical pollution， the society gradually popularizes the concept of green chemistry. This paper simply expounds the concept of green chemistry， and introduces the application strategies of green chemistry in the teaching reform of chemical industry， so as to promote the effectiveness of chemical industry teaching reform.

Key words：green chemistry； chemical industry； teaching reform； application strategies