綠色化學(xué)在教育教學(xué)中的運(yùn)用

劉琳 盧馳元

摘 要： 綠色化學(xué)可詮釋為環(huán)境無害化學(xué)，環(huán)境友好化學(xué)。其旨在利用化學(xué)方法或其他技術(shù)減少或消除那些對環(huán)境有害的物質(zhì)，并創(chuàng)造新的綠色能源。綠色化學(xué)內(nèi)容廣泛，涉及了基礎(chǔ)化學(xué)中的多個(gè)學(xué)科，學(xué)校作為實(shí)施綠色化學(xué)教育的根據(jù)地，承載著教書育人的重責(zé)，而大學(xué)生作為未來科技革命的主力軍，未來科技的希望，需要重點(diǎn)培育。當(dāng)今，重點(diǎn)培育大學(xué)生的綠色化學(xué)理念已為多數(shù)高校所認(rèn)同。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué) 教育

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）07-0225-01

一、綠色化學(xué)的提出及發(fā)展動態(tài)

在當(dāng)今大眾心里，化學(xué)化工幾乎是造成環(huán)境污染的主力軍，面對日益嚴(yán)峻的環(huán)境污染，綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。早在1996年美國就設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”（Presidential Green Chemistry Challenge Award），用于獎勵對綠色化學(xué)做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人、團(tuán)體和組織。鑒于綠色化學(xué)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的重要紐帶，各國政府也紛紛積極發(fā)展本國綠色產(chǎn)業(yè)，積極引進(jìn)技術(shù)和人才，促使越來越多的優(yōu)秀科技工作者加入到綠色化學(xué)的研究隊(duì)伍里來 ，使得綠色化學(xué)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢。隨著綠色化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，其顯現(xiàn)出的優(yōu)越性越來越多，2015美國又新增了一個(gè)獎項(xiàng)——?dú)夂蜃兓劊–limate Change Award），可見綠色化學(xué)的發(fā)展受到越來越多的關(guān)注和重視。綠色化學(xué)走在了當(dāng)今國際化學(xué)科學(xué)研究的最前端，成為知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

二、綠色化學(xué)的含義

綠色化學(xué)是指利用化學(xué)技術(shù)去減少或徹底消除那些對人體的健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害的原料、試劑等的生產(chǎn)以及使用。早在20世紀(jì)90年代年美國著名有機(jī)化學(xué)家Trost就提出了原子經(jīng)濟(jì)性（Atom economy），是指在反應(yīng)中讓每一個(gè)原子都物盡其用 ，原子的使用效率越高，反應(yīng)產(chǎn)物中的的雜質(zhì)就越少，這樣做不僅能夠使資源的利用率達(dá)到最高，又能將對環(huán)境的污染降至最低。這一理論就是綠色化學(xué)發(fā)展最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為保證綠色化學(xué)的健康發(fā)展，美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）的研究者們提出了綠色化學(xué)的12條原則，進(jìn)一步科學(xué)規(guī)劃綠色化學(xué)的發(fā)展方向。

三、綠色化學(xué)的特點(diǎn)

它最大優(yōu)點(diǎn)就是運(yùn)用化學(xué)方法將污染從源頭除去 ①充分利用資源，盡量采用純天然原料 ②在實(shí)驗(yàn)反應(yīng)過程中保證無毒，減少污染③提高原子的利用率，努力將原料中所有原子充分利用④生產(chǎn)出有益于人體健康且對環(huán)境沒有影響的產(chǎn)品。逐步將傳統(tǒng)的化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)從“豪放派”轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂喖s派”，做到充分地利用原料，實(shí)現(xiàn)“零排量”將成為綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢。

四、綠色化學(xué)的實(shí)施方法建議

環(huán)境污染與我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展背道而馳，同時(shí)也嚴(yán)重危及人們的生活質(zhì)量。因此培養(yǎng)師生的環(huán)保意識， 增強(qiáng)教師的綠色意識刻不容緩。化學(xué)教師在教育教學(xué)活動中起引領(lǐng)作用，因此應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)教師環(huán)保意識，不斷更新綠色化學(xué)觀念，擴(kuò)充綠色化學(xué)內(nèi)容。同學(xué)在老師的帶領(lǐng)下應(yīng)努力做到：認(rèn)真學(xué)習(xí)化學(xué)知識，收集環(huán)境信息，收集有關(guān)保護(hù)和改善環(huán)境的信息以及與日常生活密切相關(guān)的化學(xué)污染問題，增強(qiáng)自身環(huán)境意識，切實(shí)做到保護(hù)環(huán)境，做環(huán)保的實(shí)踐者。 筆者具體建議如下：

1.大力推廣微型化實(shí)驗(yàn)

推廣實(shí)驗(yàn)的微型化對于綠色化學(xué)的推廣存在著舉足輕重的作用。實(shí)驗(yàn)的微型化是指在同樣的實(shí)驗(yàn)中所用的試劑為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用量的百分之一至千分之一，一般的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不論有機(jī)合成還是生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，基本上都存在試劑取用和試驗(yàn)過程中浪費(fèi)嚴(yán)重的問題，暫可歸為粗放型實(shí)驗(yàn)。隨著綠色化學(xué)的提出和發(fā)展，微型化實(shí)驗(yàn)得到越來越多的支持和推廣，與傳統(tǒng)型實(shí)驗(yàn)相比，它具有明顯的優(yōu)勢：操作簡潔，相對安全，降低實(shí)驗(yàn)成本，減少污染物的排出。微型化實(shí)驗(yàn)的推廣是由傳統(tǒng)粗放型向綠色集約型轉(zhuǎn)變的一個(gè)縮影。

2.實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)試劑共享

化學(xué)試劑大多數(shù)有不同程度的毒性，而高校對于實(shí)驗(yàn)試劑的要求種類繁多，且數(shù)目不一，應(yīng)當(dāng)分門別類，分別保管，尤其是易燃易爆易腐蝕及劇毒試劑的存放，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照危險(xiǎn)物品存放條例進(jìn)行存放。同時(shí)還建議將試劑名稱，簡介及數(shù)量統(tǒng)一至學(xué)校官網(wǎng)，不同實(shí)驗(yàn)中心可通過官網(wǎng)查閱自己所需試劑，進(jìn)而申請取得，從而避免試劑存放過久而失效，實(shí)現(xiàn)資源共享，達(dá)到資源的充分利用。

3.降低試劑濃度

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，盡可能降低試劑濃度。在現(xiàn)代教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，所用的教材通常規(guī)定試劑用量，實(shí)際上在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下，可以盡可能的降低試劑的濃度，從而減少廢液的排出，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展之路。例如無機(jī)化學(xué)基本操作中，要求用洗耳球及吸量管練習(xí)Hcl的取出，教材顯示取4ml，教師在實(shí)驗(yàn)課上可以活學(xué)活用，改為1ml。這樣既沒有影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)也能達(dá)到減少廢液的排出。又如分析實(shí)驗(yàn)中的酸堿滴定，把Hc l及Naoh的濃度由0.10.1mol/L降低至0.01mol/L 實(shí)驗(yàn)結(jié)果并無影響，但卻達(dá)到降低污染的排出。在實(shí)際工作中，還有很多的實(shí)驗(yàn)可以通過降低濃度來減少排放污染，用綠色化學(xué)的思想為出發(fā)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教育教學(xué)。

4.采用現(xiàn)代多媒體教學(xué)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中難免遇到產(chǎn)生有毒有害氣體或物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，在這種情況下可借用多媒體，將實(shí)驗(yàn)所用試劑，過程及結(jié)果制作成課件及視頻。這樣既能清晰的展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，讓同學(xué)更直觀的感受、學(xué)習(xí)，又可避免與毒物的接觸，同時(shí)可減少污染物的排放。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)盡量多選擇環(huán)保綠色實(shí)驗(yàn)，避免接觸毒物、放射物質(zhì)、重腐蝕物質(zhì)。

5.廢棄物、液需集中處理

近幾年環(huán)境惡化問題日益突出，作為廢棄物排出的主要“生產(chǎn)者”，粗放型化工廠和代加工廠的發(fā)展也受到一定的限制，為企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，帶頭人也在不斷引進(jìn)新型科技，新型人才，對終末廢棄物進(jìn)行再加工后排出，盡力減少污染。而學(xué)校的各類實(shí)驗(yàn)中心在每天的科研實(shí)驗(yàn)中也向環(huán)境中排放一定量的廢氣液，量雖不多，但基本都沒有經(jīng)過再次處理，直接排出，長此以往對我們生活的環(huán)境產(chǎn)生的危害不可估量。因此在工作中應(yīng)牢固樹立綠色化學(xué)觀點(diǎn)，要求自己、同事和學(xué)生將含有腐蝕，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿等廢棄物統(tǒng)一回收統(tǒng)一處理，不可隨意處置。工作中可定期開展綠色化學(xué)講座，闡述綠色化學(xué)的優(yōu)勢及綠色化學(xué)發(fā)展的必然性，引起大家的重視。

綠色化學(xué)與我們的生活環(huán)境息息相關(guān)，也密切關(guān)系到我們的生活質(zhì)量，因此國家在綠色科技方面的投入也呈逐年增加。作為高?；瘜W(xué)教師，應(yīng)當(dāng)大力宣傳綠色化學(xué)觀念，并積極開展綠色科研項(xiàng)目，定期組織學(xué)生交流節(jié)能減排的新方法及新發(fā)現(xiàn)。同時(shí)通過上述的微型化實(shí)驗(yàn)，降低實(shí)驗(yàn)濃度等方面來促使綠色化學(xué)的發(fā)展。希望通過不斷的學(xué)習(xí)，能夠讓同學(xué)們牢固樹立綠色化學(xué)的意識，從而引導(dǎo)同學(xué)們努力研發(fā)更多新型綠色環(huán)保能源。大學(xué)生作為未來社會的接班人，應(yīng)當(dāng)敏銳地發(fā)現(xiàn)國家所需，并將國家所需為己任，努力研究，為綠色化學(xué)的發(fā)展做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。真正實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)教育的意義。