吳呈珂 蘇 莉 馮素玲
(河南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 新鄉(xiāng)市 453000)
面對日益嚴(yán)重的環(huán)境問題,人們開始對化學(xué)工業(yè)、化學(xué)科學(xué)產(chǎn)生了質(zhì)疑,為了從根本上預(yù)防和治理環(huán)境問題,綠色化學(xué)應(yīng)運而生。綠色化學(xué)也稱環(huán)境無害化學(xué)、清潔化學(xué)、環(huán)境良性化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、無污染化學(xué),是指在化學(xué)品設(shè)計、制造和使用時應(yīng)盡可能使用化學(xué)原理、技術(shù)和方法來減少或消除對人類健康和環(huán)境造成負(fù)面影響的有毒有害物質(zhì),是一門從源頭上解決污染、實現(xiàn)“粗放型”化學(xué)向“集約型”化學(xué)轉(zhuǎn)變、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)。綠色化學(xué)涉及化學(xué)過程的各方面與各種反應(yīng)類型,能夠減少危害人類健康和污染環(huán)境問題的產(chǎn)生,綠色化學(xué)的基本特點是在始端就進(jìn)行污染預(yù)防,過程和終端均為零污染、零排放。
快速發(fā)展的化學(xué)科學(xué)和化工生產(chǎn)技術(shù)為人類創(chuàng)造了無比豐富的物質(zhì)財富,但由于在開發(fā)過程中忽視了生態(tài)環(huán)境問題,造成了嚴(yán)重的環(huán)境危機。特別是20世紀(jì),人類對自然資源和生態(tài)環(huán)境破壞最嚴(yán)重,新的化學(xué)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),由此產(chǎn)生了大量的有毒、有害的物質(zhì),導(dǎo)致溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層破壞等環(huán)境問題日益嚴(yán)重,影響到了經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。從環(huán)境保護、經(jīng)濟發(fā)展等方面看,應(yīng)加強綠色化學(xué)的研究與開發(fā)。
我國的綠色化學(xué)尚處于起步階段,1995年中科院確定了綠色化學(xué)的院士咨詢課題,中國科技大學(xué)等院校先后建立了綠色化學(xué)與技術(shù)研究中心。我國高校的綠色化學(xué)教育也剛剛開始,許多高校對綠色化學(xué)的重要性認(rèn)識不足,尚未形成完善的綠色化學(xué)教育體系。因此,高校應(yīng)當(dāng)積極宣傳綠色化學(xué)知識,有目的、有計劃地推進(jìn)綠色化學(xué)研究,使大學(xué)生參加工作之前就牢固樹立綠色環(huán)保意識,從而推進(jìn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
在高校中不同專業(yè)的課程設(shè)置不盡相同,應(yīng)靈活開展綠色化學(xué)教育。同時,教師應(yīng)將環(huán)保意識滲透到教學(xué)過程之中,讓學(xué)生了解化學(xué)物質(zhì)的功能性、有效性、毒害性等,可以結(jié)合環(huán)境污染的典型案例分析化學(xué)物質(zhì)的危害性,如通過洛杉磯光化學(xué)煙霧事件,分析如何有效防止和消除光化學(xué)煙霧。此外,還可以將本區(qū)域的環(huán)境污染事例融入教學(xué)過程中,讓學(xué)生體會環(huán)境污染帶來的巨大危害,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。如結(jié)合文物、旅游景點雕塑的損害等,分析酸雨的危害性;學(xué)習(xí)硫、氮等內(nèi)容時,可以引導(dǎo)學(xué)生分析酸雨的成分、危害等,啟發(fā)學(xué)生思考解決酸雨問題的方案。
實驗是化學(xué)教學(xué)的基本內(nèi)容,也是培養(yǎng)和提高學(xué)生實踐能力、解決問題能力的根本途徑?;瘜W(xué)實驗需要的試劑繁多,試劑使用不當(dāng)可能會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),并帶來不同程度的環(huán)境污染。按照綠色化學(xué)的要求,化學(xué)反應(yīng)要盡可能利用原料、減少廢物排放。因此,在實驗教育中教師應(yīng)以科學(xué)、直觀的方式展現(xiàn)實驗?zāi)康?,減少有毒有害物質(zhì)的排放量,努力實現(xiàn)實驗教學(xué)綠色化。最理想的化學(xué)反應(yīng)是原子利用率達(dá)到100%,即所有原子都轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過多種途徑設(shè)計合成路線,制作出反應(yīng)物用量、副產(chǎn)物、污染都最少的合成路線,提高原子利用率。
此外,實驗過程中難免會產(chǎn)生有毒、有害的廢棄物,如果不能妥善處理這些廢棄物,就可能會產(chǎn)生環(huán)境污染問題。教學(xué)中可以在實驗后廢棄物無害化處理的教學(xué)環(huán)節(jié)中,向?qū)W生講述無害化處理的相關(guān)知識,引導(dǎo)學(xué)生妥善處理各種廢棄物。例如,制取Cl2時會帶來環(huán)境污染,這時教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在封閉、透明、連通的裝置中進(jìn)行,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。
在綠色化學(xué)教學(xué)中,不僅要讓學(xué)生掌握綠色化學(xué)理論知識、動手操作能力,還應(yīng)讓學(xué)生在生產(chǎn)實踐中體會、摸索,實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合。因此,學(xué)校應(yīng)組織學(xué)生到工廠、科研機構(gòu)等單位實習(xí),指導(dǎo)學(xué)生按照實習(xí)單位的生產(chǎn)規(guī)范開展工作,并引導(dǎo)學(xué)生分析生產(chǎn)過程是否有不符合綠色化學(xué)的現(xiàn)象,要求學(xué)生撰寫詳細(xì)的調(diào)研報告。
綠色化學(xué)是促進(jìn)人類和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的自然科學(xué),它是21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的主流形式,也是實現(xiàn)促進(jìn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要保證。在高?;瘜W(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)樹立強烈的綠色意識,并通過具體事例將綠色化學(xué)滲入于教學(xué)過程中,讓學(xué)生了解綠色化學(xué),提高學(xué)生從事綠色化學(xué)研究的能力。
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