高校绿色化学教学方法和途径

[摘要]“绿色”是21世纪非常重要的一个关键词，世界各国都非常普遍关心和重视可持续性发展，并将这一指导方针应用到全社会的生产、生活乃至经济和社会的发展。本文在深入阐述绿色化学在教学中的意义基础上，探讨了高校绿色化学教学方法和途径，并给出一些建议和参考。

[关键词]绿色化学；高校教学方法；途径

“绿色化学”这一词是从20世纪末开始出现并广泛应用。它的出现符合人类可持续性发展的需要，是通过利用化学的技术及方法来尽量消除或减少化学产品在设计、制造和应用中所产生的有害物质。作为高校的化学教育工作者，应该将绿色化学融入到高校化学教学的全过程中，并努力进行课堂的教学改革。

一、绿色化学的内涵

绿色化学可以理解为环境无害化学或者是清洁化学，其内涵为在化学反应过程中及化工产品生产中，采用化学技术和方法将生产与使用中产生的有害物质降到最低，以减少对环境的污染和对人类的危害。其着眼点放在了生产的源头就开始消灭污染，并在生产过程中降低一切环境污染的可能。比如，开发新的绿色合成试剂替代现有的化学试剂；再比如，用水替代有机溶剂或者是彻底革除掉溶剂，或者摒弃使用一些石油化工原料而用生物制品作为替代等等，绿色化学最早被化学工业发达的美国率先提出并使用。这是一门新兴的科学，是对传统化学思维方式的发展和创新，同时它也是更高层次的化学。目前，许多国家都将绿色化学作为未来化学发展的主要方向。

二、绿色化学的教学意义

生态环境和人类的生存发展息息相关，但是科学技术迅猛发展给人类带了巨大经济效益的同时，也给人类带来了严重的环境污染甚至是生态危机。比如，海洋污染、土地污染、水污染、大气污染等，如果不提高环保意识与采取措施，人类就会遭遇可怕的生存危机。因此，绿色化学应运而生。高校的化学教育是为了培养更多化学领域的高素质人才，将绿色化学融入到高校的化学教学中，能使这些人才牢固树立和提高绿色化学环保意识，养成绿色化学的习惯，将来可以在所从事化学工业的工作中将绿色化学的概念和思想推广开来，为人类的环保事业提供更多的帮助。所以说，高校的化学教育者肩负重任，要在化学教学中积极地引入绿色化学教学模式，做到普及和宣传绿色化学，并开始研究如何在化学教学中更好地融入绿色化学教育，树立和提高学生的绿色化学意识和环保意识。

三、高校绿色化学教学方法和途径

（一）增强学生绿色化学的意识

我们可以通过对照新旧教材版本，从中发现新教材十分注重对于环境的保护。例如：很多新教材在有机化学部分中增加了关于氟氯烃的相关知识。这种材料多用作冷冻机等设施的制冷剂，可是它会对大气中的臭氧层造成严重的破坏，而一旦臭氧层被破坏，地球上的生物都会受到强紫外线的威胁，所以我们应该呼吁停止使用氟氯烃。因此，化学教师必须充实自己绿色化学的知识，多多学习、多多搜集资料，并将之用于课堂教学，培养学生的环保意识，增强学生的绿色化学意识。

（二）在课堂教学中融入绿色化学

高校的化学课堂教学是融入绿色化学的主要途径之一。课堂上，教师需要充分使用绿色化学元素，联系实际的教学目标任务，向同学们传授绿色化学知识，做到“恰当、恰好、适量”，将绿色化学渗入内、寓于中。与此同时，教师应该调动学生们主动思考的积极性，让学生们自己拓展思路得出绿色化学替代传统化学的方法。这样一来，不仅课堂变得生动有趣，同学们学习化学的热情会高涨，而且这样依靠自己主动思考得出的结果会更加深刻地印在同学们的记忆中。另外，可以在课堂中举一些化学物品对环境造成巨大危害的例子，当学生真切地感受到其危害时，学生就会产生了环境保护、使用绿色化学的强烈意识，在潜移默化中具有了环保意识和绿色化学意识，从而也达到了教育目的。

（三）将绿色化学理念融入到化学实验操作

1.微型化学实验。化学微型实验法是指在满足原有实验效率的基础上，通过优化实验条件、精简实验方案，在减少实验原料以及实验设备的情况下，能够达到或者接近目标收率的实验方法。其中，实验装置微型化和实验原料少量化是化学实验微型化的重要特点。微型化学实验的试剂用量与常规实验用量相比很小，只占常规用量的几十分之一以内，这样对于实验室环境非常有利，尤其是对实验室排放出去的空气以及水体的污染程度有所降低，而且操作也更加简便，药品也更加节约。这些都说明了绿色实验的发展方向。比如，某高校优化了氯气的制备方案。他们制备氯气的方法是：将稀硫酸和漂白液通过在培养皿中反应制得氯气，通过此法生成的氯气快速地扩散到培养皿中其他的液滴里产生反应。这个制备方案不仅效果十分明显，尤其是生成的氯气量很少，对环境产生的污染较小，并可以同时验证多个性质的优点。再比如，试管是许多实验中都离不开的重要工具，但是过多地使用试管不仅不方便，而且会造成严重的浪费。那么，我们可以将使用试管改为在点滴板上进行实验操作。这样一来，不仅能避免不必要的药品浪费，还能提高操作安全性，减少污染，特别是还能提高实验进行的速度。2.化学实验规范性操作。化学实验操作有其严格的标准与规范，比如药品试剂的称取、处理三废流程方法等，操作流程具有缜密性。如果未按照操作标准与规范执行，很有可能造成药品试剂的浪费以及环境的污染，甚至造成生命财产损失的威胁。比如，在实验过程中产生的“三废”应严格按照操作规范进行无害化处理，处理完后方可排放。这些过程和结果的理性认识都蕴含着绿色化学理念，对于学生的引导非常重要。这种引导除了可以激发学生对化学的学习兴趣外，还能增强学生的社会责任感和使命感。3.化学实验无害化药品。化学实验的目的性很强，教学过程中对于培养学生动手能力、学习兴趣、专研能力等发散性教育目的要给予足够的重视，注意由浅入深。对实验中产生的现象与实验原理的解读往往最能吸引学生，通过这些理论与现象的结合阐释来引起学生的深思。比如，围绕环境污染少的原则进行实验药剂选材，了解哪些选材造成的污染比较严重，哪些选材可以减少或缓解污染，这样学生会自己朝着这个方向努力，开拓思维，深度理解无害化药品进行化学实验的绿色理念。比如，白磷自燃实验，白磷自燃的产物对环境的污染性可以引导学生的发散性思维。通过举例如乙醚水解产生的SiH4可以在水的表面自燃，从而让学生了解自燃的同时，想到用绿色化学理念解决问题的构思。4.高危实验用计算机辅助模拟。在进行实验之前，我们通常会通过计算机模拟高位实验评估实验的安全系数，这主要是因为一些化学实验中往往会涉及到一些有毒有害物质，并且危险患较多(如易燃、易爆等)，很可能会给实验人员的身心带来不同程度的伤害，同时对环境的污染也有可能会失控，以上的情况与绿色化学理念形成一定的反差。目前，比较流行的方法是采用计算机模拟实验，利用计算机技术对实验原理、实验现象进行模拟，让学生在计算机仿真操作的过程中同样有身临其境的感受。这样一来，实验的目的到达了既帮助学生理解、掌握理论知识，同时，还减少了“三废”污染。回收利用通常在化学实验完成之后，大量废液会被倾倒，无疑会对自然环境造成很污染和破坏。绿色化学教学大力提倡回收实验废液，这是属于我们化学教育工作的重要任务。例如，对实验室制取氨气后的氢氧化钙可以固体回收，用做干燥剂。

（四）将绿色化学教育延伸到社会实践中

1.通过多种途径调查和了解所在地的环境状况，分析当地的环保现状，撰写关于环保的论文。2.学以致用，造福社会。如鼓励学生用问卷调查方式，了解当地一些社区居民对绿色科技的看法，根据问卷调查结果，进行绿色环保活动的宣传和普及。3.成立绿色化学实验研究小组，鼓励学生实施环保化学实验；培养微型实验仪器的制作能力；开展对实验的无害化研究，以此来提高学生勤于动手的实验探究能力。4.通过环境保护纪念日等途径，开展绿色化学的宣传活动。比方说，在社区里摆放一些日常生活中经常用到的化学品，通过安排多名学生讲解，达到普及宣传的目的，让更多的人了解化学用品使用或处置不当对环境的危害，使人们共同来爱护我们共同的家园。绿色化学在化学教学中任重而道远。在实际教学过程中，高校化学教师应努力通过多种教学方式，在夯实学生的化学理论基础上以及提高学生学习兴趣的同时，将绿色化学理论引入课堂教学和实验教学中去，为绿色化学的发展贡献自己最大的力量，也为我们国家的可持续发展战略的实现尽一份力。

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作者:苗畲 单位:郑州市电子信息工程学校