將綠色化學理念融入高校化學教學的研究

呂曉麗

（吉林農業大學 資源與環境學院，吉林 長春 130118）

隨著時代的發展,化學日漸成為人類活動中極其有用的一門科學，化學工業已經涉及人類活動的各個領域，然而，在化學科學發展的同時，也產生了環境污染、臭氧層破壞全球變暖、生物多樣性減少以及對不可再生資源的過度消耗等各種問題。化工產品在開發、生產、加工、儲運及使用過程中的不當操作對人類健康、生態環境產生巨大危害。被化工廢物排放污染得五顏六色的水體、被白色垃圾困住的野生動物、濫用化學藥物致畸的兒童、化學品泄漏導致周邊大量生物死亡等報道屢見不鮮。人們在享受化學帶來的巨大便利的同時，也逐漸意識到化學工業對地球及人類的傷害。在環境保護理念由“污染控制”向“污染預防”轉變的背景下，綠色化學思想應運而生[1]。

1 綠色化學的內涵

綠色化學是一門新興交叉學科。1992年聯合國環境與發展大會提出了人類可持續發展的新戰略、新觀念，強調人與自然和諧統一。傳統的發展是一種“從搖籃到墳墓”的產品生命周期模式，而可持續發展是“從搖籃到搖籃”，要使產品在生命周期結束后轉化為無害物質進入環境，或再次以原材料的身份進入生產循環[2]。綠色化學一詞最早出現在1990年Cathcart發表的一篇論文題目中，經過幾十年的研究與發展，其內涵也日趨完善與豐富。綠色化學先驅者Anastas賦予了它最經典簡潔的定義：“設計能降低或消除危害物質的使用和產生的化學產品的過程”，該理念已在社會各界達成共識，是現今化學學科的重要思想。

目前，綠色化學的關鍵問題包括以下幾方面：（1）研究優化的反應體系，使用更安全的、對環境友好的合成方法和路線；（2）采用清潔無污染的化學原料，加大對生物質資源的利用；（3）設計、生產更安全的、毒性更低、更環保的化學產品。

2 將綠色化學理念滲透進高校教學中的意義

大學階段，學生們會接觸許多新鮮的事物，會瘋狂汲取各方面知識。所以，教師應注意轉變教育方式和內容，除講授傳統知識外還應開展綠色化學教學，培養學生的環境保護意識和社會公德心。例如，講解消耗臭氧層物質使臭氧空洞逐年增大導致自然環境惡化，引導學生設計綠色的實驗過程、綠色的化學產品以保護環境；可以讓學生對比煤炭、石油等不可再生資源的儲量變化，教導學生珍惜能源，珍惜資源。通過教師的知識講解、語言滲透提高學生環境保護的意識，使其樹立積極向上的價值觀取向以及可持續發展的觀念，順應當今素質教育的要求[3]。

3 將綠色化學理念滲透進高校化學教學的方法

3.1 提高教師的綠色化學意識

教師是引導學生學習新知識的關鍵，因此提高教師的綠色化學意識至關重要。教師應從多渠道豐富自身的知識儲備，加強綠色及可持續發展意識的培養，關注綠色化學的最新研究動向和成果，將綠色化學理念有效的傳遞給學生[4]。

3.2 優化教材

現今所使用的化學教材中涉及綠色化學的相關知識點很少，應圍繞綠色化學思想添加相關內容。教師講授化學知識時，將教材中綠色化學的理念和知識框架傳授給學生，打開綠色化學教學的優良局面[5]。

3.3 在實驗教學中融入綠色化學理念

在化學學習過程中，實驗的作用舉足輕重。通過實驗可以把教材中抽象的知識形象化、具體化，有利于傳播綠色化學理念。

首先應篩選優化實驗內容，盡可能刪除對環境影響嚴重,廢棄物多,過程復雜的實驗。還可將上一次實驗的產品作為下一次實驗的原料,通過這樣的實驗設計,能保證實驗的延續性，大大減少試劑用量,降低廢物排放水平，利于環保。

其次應開展微型實驗。若實驗現象正常不影響專業知識學習，應盡量采用微型實驗，既可減少試劑用量,減小對環境的影響。也可降低操作過程中的危險性。而且節省了大量經費,可以多安排其他實驗，使學生得到充分的訓練，進一步鞏固所學知識。

除此之外，在實驗準備階段教師還可以改良實驗步驟，通過探索創新，發現更環保的實驗模式[6]。例如，應設計使用對人體健康和環境具有較小危害或沒有毒性物質的實驗方法；使用的原料應是可再生的而不是即將耗竭的，并在反應過程中使所有材料最大限度地轉化到最終產品中；應避免過多使用溶劑、分離劑或其他助劑，如果必須使用，應盡量采用無害試劑或相關替代品；避免不必要的衍生步驟，應使用催化劑減少其他試劑用量；應盡量在環境溫度和壓力下完成使能量需求最小化等等。

另外應加強實驗過程中廢棄物的專門處理。在化學實驗及化工生產過程中，各種廢棄物如果得不到正確處理，會造成極大的資源浪費和環境污染，有違綠色化學的理念[7]。例如，苯酚的生產可以采用異丙苯工藝，反應結束后可將副產物丙酮回收利用，這樣該反應的原子利用率可達百分之百，極其符合綠色化學的要求。因此，教師應指導學生通過分解、中和等手段對實驗產生的廢棄物進行回收再利用，這個過程還可以加深學生對綠色化學的理解。

3.4 充分利用現代化技術輔助教學

科技在進步，互聯網及信息技術日趨成熟與完善，在傳統課堂教學中使用現代教育技術手段已成為高校教育教學改革的發展趨勢。教師在傳統教學的基礎上可充分利用互聯網為學生提供豐富的教學資源及多樣化的學習方式。例如觀看傳統化學工業給環境及人類帶來不良影響的新聞報道；利用微博等給學生介紹運用綠色化學的先進實例；還可讓學生拍一些生活中的綠色化學的視頻分享給大家，使他們在這個過程中充分體會綠色化學的含義。另外在實際教學中可借助虛擬平臺來完成一些危險性比較大的實驗，利用多媒體技術展示實驗細節。此方式零污染、零危險、不消耗原材料，符合綠色化學的指導思想，便于學生掌握實驗的重點難點，既科學又環保[9]。

3.5 深入聯系實際

想要深入了解綠色化學理念，僅靠課堂教學是不夠的。可以組織學生到化工廠參觀，讓學生直觀感受綠色化學給化工生產帶來的利益。還可讓學生親自設計實驗并動手操作解決實際問題，最后總結實驗過程中的得失，分享經驗，提高將綠色化學知識應用于實踐的能力。

3.6 將綠色化學融入教學評價過程

為督促學生主動學習、更好地掌握綠色化學相關知識，教師除在課堂上給學生灌輸綠色化學知識，還可將其融入評價體系之中[10]。例如：通過課堂提問強化學生所學知識點；提出某個前沿問題讓學生討論，各抒己見加深對綠色化學的理解；可以組織相關知識競賽，既可豐富課堂內容又可調動學生的積極性，推進綠色化學的學習。

4 結論

綜上所述，高校化學教學需遵循可持續發展的原則，與時俱進，提高綠色化學理念教育的地位。在日常教學中，教師應時刻謹記綠色化學思想，在向學生傳授知識點時也應圍繞這個中心，強化學生的綠色化學意識，促使學生形成科學的化學觀，利用新型的技術和方法降低人類活動對環境的危害。樹立強烈的社會責任感，促進人與自然的和諧發展。