将绿色化学理念融入高校化学教学的研究

吕晓丽

（吉林农业大学 资源与环境学院，吉林 长春 130118）

随着时代的发展,化学日渐成为人类活动中极其有用的一门科学，化学工业已经涉及人类活动的各个领域，然而，在化学科学发展的同时，也产生了环境污染、臭氧层破坏全球变暖、生物多样性减少以及对不可再生资源的过度消耗等各种问题。化工产品在开发、生产、加工、储运及使用过程中的不当操作对人类健康、生态环境产生巨大危害。被化工废物排放污染得五颜六色的水体、被白色垃圾困住的野生动物、滥用化学药物致畸的儿童、化学品泄漏导致周边大量生物死亡等报道屡见不鲜。人们在享受化学带来的巨大便利的同时，也逐渐意识到化学工业对地球及人类的伤害。在环境保护理念由“污染控制”向“污染预防”转变的背景下，绿色化学思想应运而生[1]。

1 绿色化学的内涵

绿色化学是一门新兴交叉学科。1992年联合国环境与发展大会提出了人类可持续发展的新战略、新观念，强调人与自然和谐统一。传统的发展是一种“从摇篮到坟墓”的产品生命周期模式，而可持续发展是“从摇篮到摇篮”，要使产品在生命周期结束后转化为无害物质进入环境，或再次以原材料的身份进入生产循环[2]。绿色化学一词最早出现在1990年Cathcart发表的一篇论文题目中，经过几十年的研究与发展，其内涵也日趋完善与丰富。绿色化学先驱者Anastas赋予了它最经典简洁的定义：“设计能降低或消除危害物质的使用和产生的化学产品的过程”，该理念已在社会各界达成共识，是现今化学学科的重要思想。

目前，绿色化学的关键问题包括以下几方面：（1）研究优化的反应体系，使用更安全的、对环境友好的合成方法和路线；（2）采用清洁无污染的化学原料，加大对生物质资源的利用；（3）设计、生产更安全的、毒性更低、更环保的化学产品。

2 将绿色化学理念渗透进高校教学中的意义

大学阶段，学生们会接触许多新鲜的事物，会疯狂汲取各方面知识。所以，教师应注意转变教育方式和内容，除讲授传统知识外还应开展绿色化学教学，培养学生的环境保护意识和社会公德心。例如，讲解消耗臭氧层物质使臭氧空洞逐年增大导致自然环境恶化，引导学生设计绿色的实验过程、绿色的化学产品以保护环境；可以让学生对比煤炭、石油等不可再生资源的储量变化，教导学生珍惜能源，珍惜资源。通过教师的知识讲解、语言渗透提高学生环境保护的意识，使其树立积极向上的价值观取向以及可持续发展的观念，顺应当今素质教育的要求[3]。

3 将绿色化学理念渗透进高校化学教学的方法

3.1 提高教师的绿色化学意识

教师是引导学生学习新知识的关键，因此提高教师的绿色化学意识至关重要。教师应从多渠道丰富自身的知识储备，加强绿色及可持续发展意识的培养，关注绿色化学的最新研究动向和成果，将绿色化学理念有效的传递给学生[4]。

3.2 优化教材

现今所使用的化学教材中涉及绿色化学的相关知识点很少，应围绕绿色化学思想添加相关内容。教师讲授化学知识时，将教材中绿色化学的理念和知识框架传授给学生，打开绿色化学教学的优良局面[5]。

3.3 在实验教学中融入绿色化学理念

在化学学习过程中，实验的作用举足轻重。通过实验可以把教材中抽象的知识形象化、具体化，有利于传播绿色化学理念。

首先应筛选优化实验内容，尽可能删除对环境影响严重,废弃物多,过程复杂的实验。还可将上一次实验的产品作为下一次实验的原料,通过这样的实验设计,能保证实验的延续性，大大减少试剂用量,降低废物排放水平，利于环保。

其次应开展微型实验。若实验现象正常不影响专业知识学习，应尽量采用微型实验，既可减少试剂用量,减小对环境的影响。也可降低操作过程中的危险性。而且节省了大量经费,可以多安排其他实验，使学生得到充分的训练，进一步巩固所学知识。

除此之外，在实验准备阶段教师还可以改良实验步骤，通过探索创新，发现更环保的实验模式[6]。例如，应设计使用对人体健康和环境具有较小危害或没有毒性物质的实验方法；使用的原料应是可再生的而不是即将耗竭的，并在反应过程中使所有材料最大限度地转化到最终产品中；应避免过多使用溶剂、分离剂或其他助剂，如果必须使用，应尽量采用无害试剂或相关替代品；避免不必要的衍生步骤，应使用催化剂减少其他试剂用量；应尽量在环境温度和压力下完成使能量需求最小化等等。

另外应加强实验过程中废弃物的专门处理。在化学实验及化工生产过程中，各种废弃物如果得不到正确处理，会造成极大的资源浪费和环境污染，有违绿色化学的理念[7]。例如，苯酚的生产可以采用异丙苯工艺，反应结束后可将副产物丙酮回收利用，这样该反应的原子利用率可达百分之百，极其符合绿色化学的要求。因此，教师应指导学生通过分解、中和等手段对实验产生的废弃物进行回收再利用，这个过程还可以加深学生对绿色化学的理解。

3.4 充分利用现代化技术辅助教学

科技在进步，互联网及信息技术日趋成熟与完善，在传统课堂教学中使用现代教育技术手段已成为高校教育教学改革的发展趋势。教师在传统教学的基础上可充分利用互联网为学生提供丰富的教学资源及多样化的学习方式。例如观看传统化学工业给环境及人类带来不良影响的新闻报道；利用微博等给学生介绍运用绿色化学的先进实例；还可让学生拍一些生活中的绿色化学的视频分享给大家，使他们在这个过程中充分体会绿色化学的含义。另外在实际教学中可借助虚拟平台来完成一些危险性比较大的实验，利用多媒体技术展示实验细节。此方式零污染、零危险、不消耗原材料，符合绿色化学的指导思想，便于学生掌握实验的重点难点，既科学又环保[9]。

3.5 深入联系实际

想要深入了解绿色化学理念，仅靠课堂教学是不够的。可以组织学生到化工厂参观，让学生直观感受绿色化学给化工生产带来的利益。还可让学生亲自设计实验并动手操作解决实际问题，最后总结实验过程中的得失，分享经验，提高将绿色化学知识应用于实践的能力。

3.6 将绿色化学融入教学评价过程

为督促学生主动学习、更好地掌握绿色化学相关知识，教师除在课堂上给学生灌输绿色化学知识，还可将其融入评价体系之中[10]。例如：通过课堂提问强化学生所学知识点；提出某个前沿问题让学生讨论，各抒己见加深对绿色化学的理解；可以组织相关知识竞赛，既可丰富课堂内容又可调动学生的积极性，推进绿色化学的学习。

4 结论

综上所述，高校化学教学需遵循可持续发展的原则，与时俱进，提高绿色化学理念教育的地位。在日常教学中，教师应时刻谨记绿色化学思想，在向学生传授知识点时也应围绕这个中心，强化学生的绿色化学意识，促使学生形成科学的化学观，利用新型的技术和方法降低人类活动对环境的危害。树立强烈的社会责任感，促进人与自然的和谐发展。