《工程化學》理論教學與危險化學品安全知識教育

馬 浩，岳超超，王超賢，滕俊江

(廣東石油化工學院 化學學院，廣東 茂名 525000)

《工程化學》課程是廣東石油化工學院“過程裝備與控制工程”、“能源與動力工程”以及“環保設備工程”專業開設的專業必修課程，所采用的教材為浙江大學陳林根教授主編的《工程化學基礎》(第二版)。該課程學習的基本目的是通過《工程化學》的學習，使學生掌握在非化學研究和非化學品生產領域的工作過程中所涉及到的大學化學基礎知識的運用[1]。

《工程化學》所涉及到的基礎知識是中學化學知識的延伸，并進行比較深入的拓展。在多年的《工程化學》教學過程中發現，學生對《工程化學》基礎知識的掌握遠沒有高中化學知識掌握的那么扎實。因此，在實際工作中，遇到化學問題勢必會過度地依賴中學化學知識[2]，導致對一些化學生產過程中涉及到的危險化學品的危險程度認知不夠，有可能會導致生產事故。

近年來由危險化學品的處置不當引起的事故數不勝數[3]，尤其是“8·12天津濱海新區爆炸事故”給國家和人民帶來極大的損失，給化學工作者帶來慘痛的教訓[4]。因此，在大學化學基礎知識普及式教育的《工程化學》課程教學過程中，完全有必要引入相關危險化學品的安全知識教育，使學生在未來的工作中能夠正確認知危險化學品，從而進行安全成產和更好的保護自己[5]。根據《工程化學基礎》教材中內容安排，以及危險化學品的分類要求，在《工程化學》理論教學過程中，對教學內容進行豐富，穿插危險化學品的安全知識教育，提升學生安全生產意識。

1 《工程化學》傳統的教學內容

《工程化學》教學過程中學時安排為40，其中理論課為36學時，實驗課4學時。具體教學內容和學時安排如下：第一章，緒論，2學時；第二章，物質的化學組成和聚集狀態，6學時；第三章，物質的結構和材料的性質，6學時；第四章，化學反應與能源，8學時；第五章，水溶液中的化學反應和水體保護，8學時；第六章，化學反應和材料的保護，6學時；實驗內容為化學實驗的基本操作以及稱器和量器的使用，4學時。涉及到的內容包括無機化學、分析化學、物理化學、高分子化學和結構化學等課程的基礎內容[1]。由于學時的限制，很難在有限的時間內將所涉及的內容進行深入的講解，只能對非化學化工學生進行大學化學知識普及性教育。然而，由于教學過程的不系統性和教學內容的不夠深入，勢必導致學生在傳統《工程化學》相關知識的學習過程中，不足以掌握相關危險化學品的安全知識，對學生未來正確認知安全生產具有潛在影響。

2 《工程化學》傳統的教學中穿插危險化學品安全知識教育

由于《工程化學》教學目的是普及大學化學相關知識教育，因此，在隨著社會生產的快速發展和需求，以及危險化學品在社會生產過程中帶來的隱患和危險，必需對《工程化學》教學內容進行相應的補充，促使非化學化工專業的學生掌握相關危險化學品安全知識。根據危險化學品的分類和《工程化學基礎》教學內容的設置[1,6]，將危險化學品安全知識穿插相應章節中進行學習。

2.1 第一章 緒論中穿插危險化學品的概念、危害和分類

第一章緒論的傳統教學內容主要包括物質的層次、系統和環境、聚集體和相、質量守恒和能量變化、物質的量、反應進度等基本概念。在學習完相應基礎知識后，將危險化學的概念引入進去，并通過“8·12天津濱海新區爆炸”事故和江蘇響水天嘉宜化工有限公司“3.21特別重大爆炸”事故來介紹危險化學品的危害和分類[7]，使學生初步建立危險化學品的意識，并形成初步認知。

2.2 第二章 物質的化學組成和聚集狀態中穿插壓縮氣體、液化氣體和易燃液體的相關知識

第二章中的傳統教學內容包括物質的化學組成、固體、液體和液晶、氣體和等離子體的基礎知識。其中，在涉及到溶液和蒸汽壓以及液體燃料的教學，與危險化學品分類中的第2類(壓縮氣體、液化氣體)和第3類(易燃液體)相關。因此，在該部分內容教學過程中，可以對壓縮氣體、液化氣體、易燃液體進行系統講解，并通過網絡視頻演示易燃液體的危險性和易燃性[1,6]；同時根據“易拉罐制做爆米花”意外爆炸事故，講解易燃液體處置不當引起的災難，促進學生正視易燃液體，并掌握易燃液體正確處理的相關知識。

2.3 第三章 物質的結構和材料的性質中穿插固體、自燃物品、遇濕易燃物品和放射性物品的介紹和學習

第三章中的傳統教學內容包括原子核外電子運動狀態、元素周期律、金屬材料、化學鍵、分子間力、高分子材料、晶體缺陷、陶瓷和復合材料等內容。眾所周知，原子或分子的結構決定它們的性質，性質決定著它們的用途，而且不同的原子和分子的性質根據其核外電子排布或者化學鍵的結構呈現一定的變化規律。在這部分內容的教學過程中，可以穿插危險化學品分類中的第4類(固體、自燃物品和遇濕易燃物品)和第7類(放射性物品)[1,6]。在這里必須強調，高中化學學習過程中講到的部分物質的性質并不是太準確，例如，在講到金屬鈉的性質時，高中教材上講到鈉與水反應，發出滋滋的響聲，并融成小球，浮于水面之上。而事實上，鈉與水接觸后往往是爆炸式的反應，并沒有教材上講的那么“溫和”。在教學過程中，可以借助網絡上視頻，加強學生對該類危險化學品的重新理解和認識，并不能完全依賴高中化學知識。另外，在涉及到放射性物品的安全教育時，重點介紹放射性物品的特性以及危害，并明確防護措施。

2.4 第四章 化學反應和能源中穿插爆炸品的系統介紹

第四章中傳統的教學內容包括熱化學和能量轉化、化學反應的方向和限度、化學平衡和反應速率、氧化還原反應和能源的開發和利用等基礎知識。在該章內容學習過程中，熱化學和能量轉化以及反應速率等與爆炸品類危險化學品相關[1,6]。爆炸既是能量的釋放過程，在完成該部分內容的學習后，可以系統講解爆炸類危險化學品的爆炸原理、特點和危害；并通過“8·12天津濱海新區爆炸”事故和江蘇響水天嘉宜化工有限公司“3.21特別重大爆炸”事故的相關過程了解爆炸品對人類的威脅；同時，通過相應網絡視頻和動畫來演示不同爆炸品的爆炸原理和正確處置方式。

2.5 第五章 水溶液中的化學反應和水體保護中穿插毒害品和感染性物品的介紹

第五章中傳統的教學內容為弱酸弱堿溶液、水溶液中的沉淀-溶解反應和配位反應、相平衡和非水溶液中的化學反應等基本內容。該部分內容以水溶液中反應為特點，與危險化學品分類中第6類(毒害品和感染性物品)相關[1,6]，因此，可以通過該部分內容的學習引入到毒害品和感染性物品對人類和環境的危害等方面的學習。通過水溶液中的配位反應來解釋一氧化碳中毒的原理和水俁病事件；另外，還可以通過百草枯中毒事件，啟發學生對毒害品和感染性物品危險性的認識，隨時保持安全意識。

2.6 第六章 化學反應和材料的保護中穿插腐蝕品、氧化劑和有機過氧化物內容的學習

第六章傳統教學內容包括金屬腐蝕的發生、金屬腐蝕的防護和利用、生命體及高分子材料的老化和高分子材料的保護等基本知識。其中，金屬的腐蝕與危險化學品中腐蝕品、氧化劑和有機過氧化物相關[1,6]。因此，可以通過金屬的腐蝕系統地講解該部分危險化學品的危害和作用原理，使學生在了解該部分內容的同時，充分認知腐蝕品、氧化劑和有機過氧化物對人類的危害性。

3 結束語

將危險化學品的安全知識教育內容穿插到《工程化學》的理論教學內容中，使非化學化工類學生在普及大學化學基本知識的同時，掌握危險化學品的基本常識，時刻保持危險化學品的危害意識，在以后的工作中能正確處置所遇到的危險化學品，懂得如何更好地安全生產和保護自己。《工程化學》理論教學內容與危險化學品安全知識教育的設置，體現目前對危險化學品的使用和管理方面的重視，增加學生對大學化學普適教育理解的同時，提升自我保護意識和能力。