李良釗
摘 要:綠色化學從狹義的角度來說指的是在制造和應用化學產品過程可再生原料,第一時間清除廢物和避免應用有毒危險的溶劑和試劑。廣義的綠色化學指的是對環(huán)境友好,通過應用自然能源,避免個環(huán)境產生負擔,避免有害物質的排放。本文結合高?;瘜W實驗的教學,對于綠色化學理念的滲透展開探討。
關鍵詞:大學化學 綠色 教學 應用
引言
在化學人才的培養(yǎng)過程中,需要結合社會的發(fā)展趨勢以及實際需求。我國的社會生活水平不斷地提高,社會各個行業(yè)以及人們的日常生活中對于化學的研究與發(fā)展,具有較高的需求,化學行業(yè)具有良好的前景。與此同時,隨著社會經濟的發(fā)展,自然環(huán)境遭到了一定的破壞,化學化工的利用過程中將會產生大量的污染物,威脅著環(huán)境,使得人們對化學的發(fā)展有所警覺。因此,綠色化學理念的應用以及發(fā)展,關系著化學行業(yè)的長期發(fā)展。
一、綠色化學與環(huán)保理念推進
綠色化學的本質是將資源節(jié)約、環(huán)境保護等環(huán)保理念、消除污染的使用以及
化學實驗技術相融合,從而降低當前化學實驗中由于各種試劑的混合產生的各類對人體有害的化學物質,最終實現(xiàn)減少化學實驗污染源頭、生產有利于人類的化學產品的目標?,F(xiàn)如今,各大高校的實驗室都實現(xiàn)了多元化發(fā)展,學生和師資也不斷擴大,隨之而來的就是化學藥品的使用需求和用量不斷增加?;瘜W試劑作為一種危害程度極高的環(huán)境污染源頭,一旦使用不當,就會對環(huán)境造成極為重大的污染,直接影響周圍環(huán)境和居民的健康。[1]如何將環(huán)保理念和綠色化學融入當前的大學實驗教學中,已經成為一個亟待解決的問題。
二、高?;瘜W實驗教學中綠色化學理念應用原則
在化學的實驗教學中,大量化學物品在操作實驗的過程中會排放出有毒的液體以及氣體。其中部分有毒液體或氣體在排放中污染了環(huán)境,還會造成潛在的安全隱患。在化學實驗中,污染的產生和程度主要受四個因素的影響。
第一,物質的初始性質:如果物質的初始性質是有毒有害的,即會再實驗的過程中產生有害有毒物質。[2]
第二,實驗中間階段的產物特性和實驗的過程:不同的化學物質在實驗過程中相互結合時會改變它們的性質。例如,有些化學品在其原有性質上不含有毒有害物質,但如果在實驗中與其他化學品發(fā)生反應,不同性質產物也會產生。
第三,實驗反應條件及裝置:在不同的實驗條件下,化學品的性質會發(fā)生變化,因此在實驗條件下會產生污染。
第 四,實驗過程中產生的物質性質:產生的物質性質是再實驗下化學物質性質產生的變化。當化學物質中性質發(fā)生變化的時候,污染的程度也隨之發(fā)生變化。過程中,這四個因素相互關聯(lián)、相互作用,在一定的反應條件下是必不可少的。因此,要在高校化學實驗教學中充分滲透綠色化學的概念,就必須從這四個方面進行研究。
三、高?;瘜W實驗中綠色化學探究途徑
1.滲透綠色化學理念,優(yōu)化教學結構
教師們應該重點培養(yǎng)學生們的綠色化學思想,綠色環(huán)保的意識教育應加強,將環(huán)保知識有效滲透到整個化學實驗教學中,自覺將環(huán)境污染典型案例納入教學內容。在此基礎上,讓學生體驗環(huán)境污染對人的危害,通過多種教學方法培養(yǎng)學生的環(huán)境保護責任感。[3]同時,教師還應告知學生未經處理的廢水、廢氣對人的危害,以及不合理處理可能造成的安全事故,使學生了解回收利用情況,做好相應的處理工作。培養(yǎng)學生良好的實驗習慣也很重要。
2.將綠色化學理念滲透到化學實驗中
通過化學實驗,學生能夠充分理解和運用化學知識?;瘜W實驗也是滲透綠色化學思想的重要組成部分。通過在化學實驗中滲透綠色化學的概念,不僅可以提高學生的綠色化學意識,而且真正促進學生在實驗操作中實現(xiàn)綠色化學、清潔化學和環(huán)?;瘜W等。因此,化學教師應將綠色化學的概念滲透到化學實驗中。
3.嚴格回收處理廢棄化學物品和試劑
堅決杜絕實驗廢棄物品直接向自然中排放,對于產生毒性的化學試驗就更需要進行嚴格的處理。如實驗產生的二氧化硫具有毒性,就必須經過堿化處理再向空氣排放;而對于可以循環(huán)使用的化學藥品或者催化劑,應盡量循環(huán)使用。
4.更新設備減少
化學實驗的使用微型化實驗是當前國際公認的綠色化學技術,微型化實驗是將實驗轉移到微型實驗儀器中,已達到使用最少的試劑得到實驗結果,在節(jié)省成本的同時能夠有效降低污染。[4]例如,對無機元素進行定性檢測,使用滴板代替滴管,試劑用量僅為之前的1/10左右。
結語
目前,綠色化學在環(huán)境污染問題的解決和可持續(xù)發(fā)展以及資源的有效利用中起著非常重要的作用。作為培養(yǎng)未來化學工程師和未來化學教師的搖籃,所以在高?;瘜W教育中開展綠色化學教育的意義是非常中亞的。首先,我們通過綠色化學教育,將綠色化學的理念灌輸?shù)綄W生的頭腦中,讓學生牢固樹立綠色化學意識,為綠色化學在今后的工作和生活中奠定良好的思想基礎。其次,隨著社會的發(fā)展,環(huán)境污染問題已成為關系到人類生存的關鍵問題??梢?,將綠色化學的概念融入高校的教學內容,有助于提高學生對環(huán)境污染的關注度,增強學生的環(huán)保意識,激發(fā)學生學習綠色化學知識的興趣和對綠色化學實驗的創(chuàng)新能力。由于綠色化學反應具有產量高、合成步驟少、產品性能好等優(yōu)點,加強高校綠色化學教育對提高學生畢業(yè)后對市場經濟的適應能力和社會生產效率具有積極作用。
參考文獻
[1]陳福山,張立明.以綠色化學為導向的高分子化學實驗教學研究[J].山東化工,2017,46(24):175-176.
[2]黃志遠.化學實驗室內常見廢棄物的綠色化處理方法研究[J].化工管理,2017,(36):124-125.
[3]陳蒙.綠色化學與環(huán)保理念推進大學化學實驗教學[J].化工管理,2017,(34):36-37.
[4]惠華英,雷志丹,范習之,張曉青,黃鶯,李紅.綠色化學在物理化學實驗教學中的滲透[J].廣州化工,2017,45(22):171-172.
致謝:感謝韓山師范學院博士啟動項目QD20180108、潮州市科技項目2018GY47、廣東省創(chuàng)新強校項目2018KTSCX141的支持和幫助。