淮南师范学院化学教学中绿色化学教育研究

黄月琴，徐 迈，陈建平

（淮南师范学院 化学与化工系，安徽 淮南232001）

淮南师范学院化学教学中绿色化学教育研究

黄月琴，徐 迈，陈建平

（淮南师范学院 化学与化工系，安徽 淮南232001）

绿色化学是当前的热点话题，代表了化学的发展方向。我国的绿色化学研究和开发刚刚起步，师范类院校化学教学理应承担起普及、宣传绿色化学的任务。在教学中，可通过充分挖掘教材内容、利用实验教学、联系生活实际等培养学生绿色化学意识。

化学教学；绿色意识；绿色化学

随着世界范围内科学技术和经济的高速发展，发展所涉及的生态环境、资源，经济等方面的问题越来越成为国际关注的热点。自1992年里约热内卢宣言发表以来，世界范围内包括“绿色科技”等可持续发展战略的实施步伐正在加快［1］。绿色化学（Green Chemistry），是在这样的时代背景下应运而生的。

绿色化学（Green Chemistry），也叫做环境无害化学（Evironmentally Benign Chemistry）、环境友好化学（Evironmentally Friendly Chemistry）、清洁化学（Clean Chemistry），是指利用一系列原理和方法来减少或消除化学品的设计、生产及应用中有害物质的使用与产生［2］。它是一种阻止环境源头污染的新兴学科，是高水平的化学，是一种创造性的思维。绿色化学的基本目的从节约资源、防治污染方面来重新审视和改革化学和化工业，它追求可持续发展。

淮南师范学院坐落在安徽淮南这个以煤炭而著称的城市，由于煤炭开采运输等客观原因对环境污染比较严重，如果不对学生进行绿色化学教育，他们也就会跟其他人一样对环境漠不关心，不会自觉有意识的保护环境，在今后的教学、工作中也不会进行绿色化学教育。同时对于培养中学化学和自然科学教师，淮南师范学院化学系实施绿色化学教育具有十分重要的意义［3］。因此，在淮南师范学院化学教育中，用绿色化学的理念来指导教学与实验，将绿色化学意识扎根到学生的头脑中显得至关重要。而淮南师范学院化学与化工系并没有单独的开设绿色化学这门课程，其它化学教育中，涉及绿色化学的内容并不多，很多学生甚至化学专业的学生都认为化学学科本身或化工生产污染环境是必然的，人类在防治污染方面是软弱无力的，因而不愿意从事化学化工专业，不安心学习化学化工专业，形成了环境意识的思想障碍。因此，在我校化学教学中把绿色化学思想渗透、融合到日常的教学中，就显得尤为重要。因此，在我校化学教学中把绿色化学意识渗透、融合到日常的教学中，就显得尤为重要。

1 结合教学内容，在日常教学中培养学生绿色化学意识

课堂教学是学校教育活动的最基本的构成部分，学生知识的获得和掌握，能力的形成与提高主要靠课堂教学［4］。在淮南师范学院化学与化工系开设的课程中，不论是基础课还是选修课，都可以找出与绿色化学相关联的知识点，在教学中按照所涉及的知识点，自然的、生动的渗透绿色化学知识，既可使学生了解绿色化学的基本知识，树立绿色意识，又能弥补由于课时不足，不能开设绿色化学课无法对学生进行系统的绿色化学教育的缺憾。如在有机化学的教学中教授有机合成，按照绿色化学的含义，有机合成应当选择具有“原子经济性”［5］，能充分利用资源，又不产生污染的合成路线。如环氧乙烷的合成，传统的方法是氯醇法：

原子利用率为3.745%。现在改用银催化剂，由乙烯氧化一步生产：

原子利用率为100%，这是典型的绿色合成。再如在《无机化学》中过氧化钠跟二氧化碳生成碳酸钠和氧气的反应：2Ba2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2。在讲解该反应时，可以引导学生根据绿色化学理念思考该反应的实际应用。因为该反应可用于呼吸面具和潜水艇里作为氧气的来源，人吸入由该反应生成的氧气，呼出二氧化碳又作为该反应的原料，是一个典型的绿色化学例子［6］。总之，教师可充分挖掘每门课程中所蕴含的绿色化学理念，有针对性地培养学生的绿色化学意识。

2 利用实验教学，培养学生的绿色化学意识

化学是一门实践性很强的学科，化学实验教学是化学教学过程中重要环节，同时也是化学教学中最能体现绿色化学理念的部分。化学实验所用的试剂种类繁多，虽然每人每次排放的污染物算不得什么，但累计效应实在不容忽视。更不能忽视的是实验的育人功能，因为化学实验是学生从化学书本走向化学工厂、走向社会的桥梁，是培养学生绿色意识及科学素养的关键环节。因此教师应不失时机得利用实验教学（包括演示实验和学生实验），培养学生的绿色化学意识。

2.1 运用多媒体，实现有毒实验的绿色化

利用计算机多媒体技术可对实验原理、装置、流程、实验过程进行仿真，用文字、声音、图象、动画的效果让学生在计算机屏幕上做实验，达到身临其境的感受。如醚的过氧化物爆炸、有毒溶剂的燃烧、砷化物的相互转化等实验，这样既让学生学会了实验方式，而且使那些毒性大且危险的实验变成了绿色化实验的方法。自始自终，不会对人体造成危害，又达到环保的目的。

2.2 在实验试剂的选择上用绿色实验替代非绿色化实验

我们尽量选用无毒无害的试剂，这样可以最大限度地减少甚至避免实验过程中产生的污染。例如用分光光度计测定有色溶液浓度的实验，其中的有色溶液我们选用高锰酸钾溶液来替代其它有色溶液。在测定双组分液体的二元相图实验中，传统的双组分是无水乙醇和苯。苯是一种易挥发、毒性大的有机物质，人体吸人少量的苯就会头晕眼花、恶心，苯还会致癌。本实验的操作全部是直接在大气中进行的，实验时，整个实验室弥漫着苯的气味，如果在夏天开设此实验，刺激性更大，对师生的健康极为不利。但是，乙醇一苯双组分体系的相图特征明显，易于测定。为了既保留传统实验中的精华，又有一个安全和清洁的实验环境，经过反复探索，以环己烷代替苯，测定乙醇一环己烷双组分的相图，实验结果也非常好，同时环己烷的毒性很小，消除了有毒物质对实验环境的污染。

2.3 实验装置的改进

现有的许多实验装置在实验过程中不但不易控制试剂用量而且不利于学生观察实验现象。因此有必要在实验装置上做文章，使之趋于绿色化。如无机化学实验中的硫酸亚铁铵的制备，如果在实验中改变实验装置，增加实验中废气吸收装置，就避免了实验中产生的有害气体向大气排放的弊端。

2.4 开展微型实验

微型化学实验［7］（Microsca1eLaboratory）是指在微型化的仪器装置中进行的化学实验，是80年代从美国发展起来的一种化学实验方法，其试剂用量比对应的常规实验节约90%以上。由于试剂用量少，仅为常规实验的1／10至1／100，因此，产生的“三废”量也非常少，基本解决了实验室的污染问题。

2.5 实验末端处理中体现绿色化学理念

就目前化学实验内容和教学方法而言，很难实现真正意义上的实验教学的绿色化。这就要求我们对实验末端进行无毒无害化处理。学生实验后的废液一般成分比较清楚，每次实验后我们要求学生根据废液的性质进行处理。例如在有机实验中我们经常用有机溶剂做萃取操作，所用的溶剂量大，因此，要求学生将用过的废溶剂集中回收、重新蒸馏后反复使用。

3 联系生活实际，培养学生绿色化学意识

参加社会实践是现代大学教学教育的重要组成部分。在开展大学化学的教学活动中，鼓励和指导学生参加各项绿色化学教育和环境保护的实践活动，不仅可以激发学生对环境问题的兴趣，促进对绿色化学的理解和认识，而且可以训练解决问题的能力和动手能力，培养环境保护积极分子，最终增强他们对于环境问题的责任感和迫切感。如针对日益严重的“白色污染”，我们可以组织学生在校内外通过开展各种活动提倡少用或不用塑料袋、快餐盒，组织许学生开展消除校内外公共场所的“白色污染”活动，对垃圾实行分类堆放。成立环保兴趣小组，在学习了“硬水及其软化”后，安排学生对淮南市的居民饮用水及淮南市八大水域进行水的硬度测定、分析，提出存在的问题，找出解决的方法。此外，我们教师还可以充分利用淮南众多化工厂和煤矿资源，带领和组织学生去参观见习，直观了解厂矿在防污、环保方面所采取具体的措施等等。鼓励学生为企业绿色环保设计献计献策。这对学生掌握并应用绿色环保知识，增强绿色环保的责任感和使命感是大有裨益的。

4 结束语

绿色化学与化学教育绿色化作为一种全新的概念，已成为世界上日益引人注目的焦点，对保护环境，对人类的可持续发展有着重要的、深刻的意义。高等院校，尤其是师范院校的化学系，是培养人民教师的摇篮，肩负着造就新一代教育工作者的重任，我们不仅要对学生进行传统的“知识教育”，更要进行绿色环保等的素质教育，要使学生不仅学到知识，而且懂得所学知识对未来社会发展的影响。

虽然目前在淮南师范学院化学教学中还不具备单独开课、系统地讲解绿色化学理论和技术的条件，但是通过在化学课堂中进行绿色化学理念的渗透，可提高学生学习化学的兴趣，加深对化学的认识。更重要的是培养学生绿色化学的意识，增强实践绿色化学的本领，最终为实施我国可持续发展战略打下坚实基础。

［1］黄在银.高等教育的新课题：绿色化学教育改革［J］.广西民族学院学报（自然科学版），2002，8（1）：54－60.

［2］（美）阿纳斯塔斯PT，沃纳JC.绿色化学原理与应用［M］.李朝军，王东.北京：科学出版社，2000.

［3］高宝平.师范化学教学中培养学生绿色化学意识研究［J］.理化生教学，2009（3）：193－194.

［4］曹奉洁，樊希国.让化学课堂教学充满创新的活力［J］.中学化学教学参考，2000（7）：24.

［5］张钟宪等.环境与绿色化学［M］.北京：清华大学出版社，2005.

［6］周秋香，李 英.高等师范院校开展“绿色化学”教育的实践与思考［J］.廊坊师范学院学报，2003，19（3）：115－117.

［7］李 军，王小风，杨淑琼.绿色化学实验教学的研究［J］.实验技术与管理.2002，19（1）：40－42.

G642

：A

：1673－1794（2010）05－0089－02

黄月琴，（1982－），女，硕士，讲师，主要研究方向：天然药物化学。

2010－07－11