大学化学实验教学中绿色化学的教学渗透探究
2019-10-21李良钊
李良钊
摘 要:绿色化学从狭义的角度来说指的是在制造和应用化学产品过程可再生原料,第一时间清除废物和避免应用有毒危险的溶剂和试剂。广义的绿色化学指的是对环境友好,通过应用自然能源,避免个环境产生负担,避免有害物质的排放。本文结合高校化学实验的教学,对于绿色化学理念的渗透展开探讨。
关键词:大学化学 绿色 教学 应用
引言
在化学人才的培养过程中,需要结合社会的发展趋势以及实际需求。我国的社会生活水平不断地提高,社会各个行业以及人们的日常生活中对于化学的研究与发展,具有较高的需求,化学行业具有良好的前景。与此同时,随着社会经济的发展,自然环境遭到了一定的破坏,化学化工的利用过程中将会产生大量的污染物,威胁着环境,使得人们对化学的发展有所警觉。因此,绿色化学理念的应用以及发展,关系着化学行业的长期发展。
一、绿色化学与环保理念推进
绿色化学的本质是将资源节约、环境保护等环保理念、消除污染的使用以及
化学实验技术相融合,从而降低当前化学实验中由于各种试剂的混合产生的各类对人体有害的化学物质,最终实现减少化学实验污染源头、生产有利于人类的化学产品的目标。现如今,各大高校的实验室都实现了多元化发展,学生和师资也不断扩大,随之而来的就是化学药品的使用需求和用量不断增加。化学试剂作为一种危害程度极高的环境污染源头,一旦使用不当,就会对环境造成极为重大的污染,直接影响周围环境和居民的健康。[1]如何将环保理念和绿色化学融入当前的大学实验教学中,已经成为一个亟待解决的问题。
二、高校化学实验教学中绿色化学理念应用原则
在化学的实验教学中,大量化学物品在操作实验的过程中会排放出有毒的液体以及气体。其中部分有毒液体或气体在排放中污染了环境,还会造成潜在的安全隐患。在化学实验中,污染的产生和程度主要受四个因素的影响。
第一,物质的初始性质:如果物质的初始性质是有毒有害的,即会再实验的过程中产生有害有毒物质。[2]
第二,实验中间阶段的产物特性和实验的过程:不同的化学物质在实验过程中相互结合时会改变它们的性质。例如,有些化学品在其原有性质上不含有毒有害物质,但如果在实验中与其他化学品发生反应,不同性质产物也会产生。
第三,实验反应条件及装置:在不同的实验条件下,化学品的性质会发生变化,因此在实验条件下会产生污染。
第 四,实验过程中产生的物质性质:产生的物质性质是再实验下化学物质性质产生的变化。当化学物质中性质发生变化的时候,污染的程度也随之发生变化。过程中,这四个因素相互关联、相互作用,在一定的反应条件下是必不可少的。因此,要在高校化学实验教学中充分渗透绿色化学的概念,就必须从这四个方面进行研究。
三、高校化学实验中绿色化学探究途径
1.渗透绿色化学理念,优化教学结构
教师们应该重点培养学生们的绿色化学思想,绿色环保的意识教育应加强,将环保知识有效渗透到整个化学实验教学中,自觉将环境污染典型案例纳入教学内容。在此基础上,让学生体验环境污染对人的危害,通过多种教学方法培养学生的环境保护责任感。[3]同时,教师还应告知学生未经处理的废水、废气对人的危害,以及不合理处理可能造成的安全事故,使学生了解回收利用情况,做好相应的处理工作。培养学生良好的实验习惯也很重要。
2.将绿色化学理念渗透到化学实验中
通过化学实验,学生能够充分理解和运用化学知识。化学实验也是渗透绿色化学思想的重要组成部分。通过在化学实验中渗透绿色化学的概念,不仅可以提高学生的绿色化学意识,而且真正促进学生在实验操作中实现绿色化学、清洁化学和环保化学等。因此,化学教师应将绿色化学的概念渗透到化学实验中。
3.严格回收处理废弃化学物品和试剂
坚决杜绝实验废弃物品直接向自然中排放,对于产生毒性的化学试验就更需要进行严格的处理。如实验产生的二氧化硫具有毒性,就必须经过碱化处理再向空气排放;而对于可以循环使用的化学药品或者催化剂,应尽量循环使用。
4.更新设备减少
化学实验的使用微型化实验是当前国际公认的绿色化学技术,微型化实验是将实验转移到微型实验仪器中,已达到使用最少的试剂得到实验结果,在节省成本的同时能够有效降低污染。[4]例如,对无机元素进行定性检测,使用滴板代替滴管,试剂用量仅为之前的1/10左右。
结语
目前,绿色化学在环境污染问题的解决和可持续发展以及资源的有效利用中起着非常重要的作用。作为培养未来化学工程师和未来化学教师的摇篮,所以在高校化学教育中开展绿色化学教育的意义是非常中亚的。首先,我们通过绿色化学教育,将绿色化学的理念灌输到学生的头脑中,让学生牢固树立绿色化学意识,为绿色化学在今后的工作和生活中奠定良好的思想基础。其次,随着社会的发展,环境污染问题已成为关系到人类生存的关键问题。可见,将绿色化学的概念融入高校的教学内容,有助于提高学生对环境污染的关注度,增强学生的环保意识,激发学生学习绿色化学知识的兴趣和对绿色化学实验的创新能力。由于绿色化学反应具有产量高、合成步骤少、产品性能好等优点,加强高校绿色化学教育对提高学生毕业后对市场经济的适应能力和社会生产效率具有积极作用。
参考文献
[1]陈福山,张立明.以绿色化学为导向的高分子化學实验教学研究[J].山东化工,2017,46(24):175-176.
[2]黄志远.化学实验室内常见废弃物的绿色化处理方法研究[J].化工管理,2017,(36):124-125.
[3]陈蒙.绿色化学与环保理念推进大学化学实验教学[J].化工管理,2017,(34):36-37.
[4]惠华英,雷志丹,范习之,张晓青,黄莺,李红.绿色化学在物理化学实验教学中的渗透[J].广州化工,2017,45(22):171-172.
致谢:感谢韩山师范学院博士启动项目QD20180108、潮州市科技项目2018GY47、广东省创新强校项目2018KTSCX141的支持和帮助。