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綠色化學(xué),又叫清潔化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué),其實質(zhì)是讓反應(yīng)過程保持原子經(jīng)濟性,使整個反應(yīng)過程無污染,反應(yīng)物充分利用,達(dá)到提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和經(jīng)濟效益的目的。這對于預(yù)防污染,治理污染,保護環(huán)境,節(jié)約能源有著極其重要的作用。我國提出建設(shè)環(huán)境友好型社會,走可持續(xù)發(fā)展的道路,這與綠色化學(xué)的本質(zhì)不謀而合。大學(xué)生作為未來社會的接班人,就應(yīng)該具有建設(shè)環(huán)境友好型社會,實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展道路的意識。因此,他們應(yīng)該深刻理解綠色化學(xué)的理念,豐富綠色化學(xué)的知識,滿足社會發(fā)展的需求,為服務(wù)于社會做準(zhǔn)備。總而言之,在高職教育中普及綠色化學(xué),融入綠色化學(xué)十分重要。
2在高職化學(xué)教育中融入綠色化學(xué)的方法探討
隨著綠色化學(xué)概念的深入人心,各大高校紛紛對推行綠色化學(xué)教育做出舉措。但是由于綠色化學(xué)概念較為新穎,教學(xué)方式提出較晚,還有很多不足之處,下面就如何加強高職化學(xué)教育中綠色化學(xué)部分提出幾點建議。
2.1提高教師重視程度
由于教師質(zhì)量參差不齊,部分教師還未意識到綠色化學(xué)理念在化學(xué)教育中的重要性,更未關(guān)注綠色化學(xué)所獨有的教學(xué)方式的變化。作為高校教師,面對化學(xué)教育上的重大改革,首先應(yīng)端正態(tài)度,充分認(rèn)識綠色化學(xué)對社會和環(huán)境的重要作用,積極的學(xué)習(xí)和了解有關(guān)綠色化學(xué)的相關(guān)知識,做到讀書破萬卷,講課如有神的境界;其次,應(yīng)宣傳和推廣綠色化學(xué)理念,提高自身專業(yè)技能,更新知識體系,將講課內(nèi)容向綠色化學(xué)方面過渡,及時向?qū)W生傳達(dá)先進知識;第三,要培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識,在此基礎(chǔ)上才能強化授課效果,并使學(xué)生對綠色化學(xué)有了清晰的認(rèn)識,從而再日后的學(xué)習(xí)中發(fā)揮主動性,積極拓展知識范圍。
2.2編寫綠色化學(xué)專用教材
教材是教學(xué)的基礎(chǔ),在教材中貫徹綠色化學(xué)理念,才能真正使其深入學(xué)生之心。教材的編寫,首先應(yīng)對傳統(tǒng)化學(xué)的反應(yīng)式進行優(yōu)化,使其達(dá)到綠色化學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。例如接觸法制硫酸一節(jié)中,硫鐵礦燃燒后的殘渣富含鐵元素,可回收用于煉鐵工業(yè),廢氣中含有一定量的SO2,若直接排放會污染空氣,此時將其通過石灰乳或氨水,便可得到生石膏或亞硫酸銨,成功消除了污染并生產(chǎn)了副產(chǎn)品。再比如,CuCl2制備中,涉及到消除溶液中鐵和亞鐵離子的問題,若是使用教材所述的NaClO去除,則會產(chǎn)生新的雜質(zhì),增加了CuCl2制備的難度。若是從綠色化學(xué)角度思考,可采用H2O2做氧化劑,還原產(chǎn)物為H2O,不會造成污染,而且其分解產(chǎn)物為O2和H2O,亦沒有造成污染,因此是良好的氧化劑。再者,教材應(yīng)對綠色化學(xué)有一個系統(tǒng)的講解,以幫助學(xué)生了解該行業(yè)的作用,重要性及發(fā)展前景等。講解除了基礎(chǔ)的概念性質(zhì)外,還應(yīng)包括研究成果,作用原理,應(yīng)用方面等。尤其是其保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路的作用。
2.3優(yōu)化實驗教學(xué)方式
化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分,在試驗中貫穿綠色化學(xué)理念,也是化學(xué)教育中融入綠色的有效途徑。
2.3.1微型實驗的開展
綠色化學(xué)倡導(dǎo)下,一種新的實驗方式應(yīng)運而生,這就是微型化學(xué)實驗。這種實驗可以通過改良實驗方式,用更少反應(yīng)原料、更小實驗儀器、更短實驗時間得到同樣的實驗結(jié)果,這樣便能有效降低污染,減少能耗,節(jié)約資源。高職化學(xué)實驗中不乏操作具有一定危險性,試劑具有一定污染性,藥品具有一定毒性的實驗,這時采用微型實驗便是綠色化學(xué)的集中體現(xiàn)。例如2,4-二硝基苯肼與醛,酮進行反應(yīng)時,可在井穴板上,用滴管取一至二滴進行反應(yīng),即可觀察到明顯現(xiàn)象;再比如做氯氣取用實驗時,用針管取用可有效防止氯氣外泄,并很好地控制了用量,避免了對人體的損害和對環(huán)境的污染。
2.3.2利用多媒體開展實驗
對于一些危險性強,安全性要求高,原料消耗巨大,對環(huán)境影響惡劣的實驗,在實驗室內(nèi)進行污染大,浪費大,操作難,并且效果可能并不理想。這時,可以采用多媒體的方式來教學(xué)。使用教學(xué)軟件可以準(zhǔn)確模擬出實驗現(xiàn)象,學(xué)生觀察多媒體設(shè)備也更直觀,更清晰,可以準(zhǔn)確快速的得出結(jié)論,有效避免了浪費和污染,滿足綠色化學(xué)的教學(xué)理念。
3結(jié)語
由于應(yīng)試教育思想的根深蒂固,老師對于化學(xué)的教育目標(biāo)是提高升學(xué)率,老師對學(xué)生的教育完全是停留在化學(xué)知識的教育層面上,而且,由于老師的教育方式方式或許陳舊和刻板,在課堂上只是一味的給學(xué)生傳導(dǎo)化學(xué)理論知識,而不注重培養(yǎng)他們正確的價值觀,也不去鍛煉他們的實踐能力,使得學(xué)生成為化學(xué)知識的被動接受者,他們沒有很多自己動手設(shè)計并獨立完成化學(xué)實驗的機會和能力,也更不會去自己動手去實踐綠色化學(xué)實驗,更加不會關(guān)聯(lián)到綠色化學(xué)于環(huán)境保護的重大意義。此外,目前,在很多師范院校,對學(xué)生的考核還只是停留在以理論知識為主的層面上,考核也不會涉及到有關(guān)化學(xué)科學(xué)的人文素養(yǎng)和環(huán)境素養(yǎng),所以在教育中,對學(xué)生的應(yīng)試教育和培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)考能力已成為一種很難改變的教育思想,雖然有關(guān)教學(xué)方案已經(jīng)幾經(jīng)修訂完善,但是老師重視理論,輕視實踐的思想還是無法改變。
2提升我國綠色化學(xué)教育的措施
2.1改變老師化學(xué)教育的觀念要想推行綠色化學(xué)的教育思想,首先必須改變老師的對于化學(xué)的教學(xué)觀念,只有老師重視起來綠色化學(xué)的的教育,才有可能去引導(dǎo)學(xué)生加強綠色化學(xué)的思想意識。首先,學(xué)校應(yīng)該對老師進行定期培訓(xùn),讓老師能夠認(rèn)識到綠色化學(xué)的重要性,并且培訓(xùn)老師實施綠色化學(xué)教育時應(yīng)該側(cè)重的點和有效實施綠色化學(xué)的措施,并且,學(xué)校也可以派遣有資歷的老師去典型的學(xué)校進行溝通交流,學(xué)習(xí)人家綠色化學(xué)的有效方案,來更好的完善自己的教學(xué)理念和方案。老師自己也應(yīng)該積極的去改變自己的教學(xué)觀念,自己設(shè)定一套能夠有效發(fā)展綠色化學(xué)教育的教學(xué)方案,并且明確自己的教學(xué)目標(biāo),以更好的開展綠色化學(xué)的教育工作。
2.2在化學(xué)教育的過程中給學(xué)生滲透綠色化學(xué)的知識教師在化學(xué)教育的過程中應(yīng)該時不時的給學(xué)生滲透綠色化學(xué)的知識,首先,老師應(yīng)該增加實驗實踐在化學(xué)教學(xué)中的比重,有些化學(xué)知識是必須通過實驗實踐學(xué)生才能夠深刻的理解,通過實驗,可以直觀的觀察到實驗現(xiàn)象,這樣很容易的就可以了解一些物質(zhì)的性質(zhì),否則只靠干巴巴的說教,學(xué)生是不能夠?qū)⑦@些知識理解透徹的。然后,在進行實驗時,老師應(yīng)該精心設(shè)計實驗,盡量讓實驗方法精密,有些實驗會產(chǎn)生有害氣體,這時老師就應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會如何去除去這些有害氣體,以免其散發(fā)到空氣中去造成污染;而在生成某些產(chǎn)物的時候,有的方法會產(chǎn)生有害物質(zhì),而有的方法就不會產(chǎn)生,這時老師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用最無害的方法去制產(chǎn)物;除此之外,老師要學(xué)會高效的整合實驗,我們在驗證某一物質(zhì)的多種性質(zhì)時,往往用數(shù)個單一的實驗去驗證,這樣既耗時耗力,又浪費反應(yīng)物,所以老師可以有效的將這些單一的實驗進行有機組合,讓反應(yīng)物能夠被高效的反應(yīng)利用,從而發(fā)到綠色化學(xué)得目的,等等,這些都是綠色化學(xué)的例子,老師可以有效用這些綠色化學(xué)實驗的例子,向?qū)W生滲透綠色化學(xué)的思想理念,讓學(xué)生能夠深切體會到綠色化學(xué)的重要性,進而深化認(rèn)識到保護環(huán)境的保護環(huán)境的重要性,從而積極參與到保護環(huán)境的行列中去。
2.3適當(dāng)?shù)膶瘜W(xué)教材進行改革或許是新課程得改革沒有完全滲入到師范院校中,部分師范院校的化學(xué)教材的內(nèi)容太過陳舊,所以,師范院校應(yīng)該適當(dāng)?shù)膶ζ浠瘜W(xué)教材進行改革,盡可能多的將綠色化學(xué)的思想融入到化學(xué)教材中去,讓學(xué)生從根本上就可以接觸到綠色化學(xué)的思想理念。
3結(jié)語
綠色化學(xué)是在環(huán)境友好化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它的核心內(nèi)容主要是講在化學(xué)實驗過程中,利用化學(xué)技術(shù),盡量減少或者完全不使用有毒試劑和減少或避免有害物質(zhì)的產(chǎn)生。綠色化學(xué)概念于20世紀(jì)90年代提出,它不同于傳統(tǒng)化學(xué),是以環(huán)境保護意識為指導(dǎo),盡量避免污染環(huán)境的化學(xué)。綠色化學(xué)有以下特點:
(1)反應(yīng)原料綠色化;即化學(xué)反應(yīng)的原料為毒性低且可再生物質(zhì)。
(2)化學(xué)反應(yīng)綠色化;充分提高原子的利用率,減小副反應(yīng)的發(fā)生。
(3)催化劑的綠色化;催化劑為無害的,如生物酶等。
(4)溶劑的綠色化;目前實驗室采用的溶劑大多數(shù)有毒、易揮發(fā)、易燃燒,應(yīng)該用對環(huán)境無污染的溶劑,如水,超臨界流體等。
(5)產(chǎn)品的綠色化;化學(xué)反應(yīng)所得到的產(chǎn)物必須為綠色產(chǎn)品,對環(huán)境不造成污染。
2實驗過程中綠色化學(xué)的實施
綠色化學(xué)是“防”,環(huán)境保護是“治”,綠色化學(xué)是從根源上杜絕污染源。按照Anasta和Warner提出綠色化學(xué)12條原則和從化學(xué)品出發(fā)的5R原則:拒用(reject)危害品,減少(reduce)用量,循環(huán)利用(reuse),回收再利用(recycle),再生利用(regenerate),基于原子的最大化利用,采用以下方案來保證綠色化學(xué)的實行:
(1)設(shè)計符合綠色化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的實驗
教師應(yīng)精心設(shè)計對環(huán)境無污染的環(huán)保型實驗來指導(dǎo)學(xué)生,如蒸餾、沸點和熔點的測定。
(2)按綠色化標(biāo)準(zhǔn)對現(xiàn)有實驗進行改進
根據(jù)綠色化學(xué)的特點,教師可在下面幾個方面進行修改:減少實驗試劑的用量(采用半微量或微量實驗);選擇綠色催化劑;選擇綠色溶劑;改進反應(yīng)方法,盡量減少反應(yīng)步驟;引進新的實驗技術(shù)如微波輻射加熱技術(shù)和計算機模擬技術(shù)等。
(3)對實驗室的“三廢”進行回收和處理
由于實驗產(chǎn)生的大量有毒有害物質(zhì),實驗室應(yīng)制定相對應(yīng)的回收處理方法,對實驗室的“三廢”進行回收和處理,減少化學(xué)實驗對環(huán)境的污染。
(4)實驗項目連續(xù)化
傳統(tǒng)的化學(xué)實驗多為“孤立型”實驗,而實驗過程中得到的產(chǎn)品需要進行處理,這樣不僅造成了實驗試劑的浪費,還對環(huán)境造成了不必要的污染。因此在設(shè)計實驗項目時盡可能把各個單一的實驗盡量聯(lián)系起來,實現(xiàn)實驗的連續(xù)化。此外培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念也十分的重要,加強學(xué)生的環(huán)保意識,同時還加強對學(xué)生的實驗室安全教育。可從下面幾個方面對學(xué)生進行綠色化教育:(1)學(xué)校多開展關(guān)于綠色化學(xué)的專題講座,樹立學(xué)生的綠色化學(xué)觀念。(2)在課堂上對學(xué)生進行綠色化學(xué)教育,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(3)在實驗項目設(shè)計和具體實驗教學(xué)中體現(xiàn)綠色化學(xué)理念。
3結(jié)論