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绿色化学思想理念在高校化学教育中的应用

2021-04-29 143 上传者：管理员

摘要：在现代社会经济的发展中，科学技术不断创新。绿色化学理念在高校化学教育中的应用，使学生更好地认识社会环保工作，能够用化学知识开展具有环保意义的相关工作，更好地胜任工作岗位，可以逐步培养学生的环保意识，在高校的化学教育中推动可持续发展的先进理念。从绿色化学理念的相关内容进行分析，研究了在高校化学教育中渗透绿色化学理念的方法与途径，旨在推动我国高校化学教育的绿色化发展。

关键词：
实践应用
环保意识
绿色化学理念
高校化学教育
高等教育
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随着现代科学技术的不断进步，人们对大自然的认识也更加全面，不断增强和改造大自然的能力，可以避免许多问题。如现代社会过度开发资源、排放废物造成的污染问题，对人类的生存环境造成破坏，而原自然环境中的原生态结构与组成体系，在几千年来与人和谐相处，其中可能存在的不良生态现象包括温室效应及水污染等，会加剧人类与自然生态环境之间的矛盾。现代高校在化学教育中重视对绿色化学理念的应用，可以培养学生更好的环保意识，真正实现绿色化学理念的应用。

1、高校化学教育中的绿色化学理念

现代社会的高速发展面临着资源高消耗的问题，随着人口数量的提升，人们占有的资源总数有限，我国在社会发展中最大的矛盾就是经济的增长与环境的破坏之间难以达到平衡，限制人均的资源消耗可以保护目前的生态环境，能够最大限度地降低人们对自然环境的破坏。工业的发展在经济发展中起到举足轻重的作用，关系到国民经济的整体发展，学生所熟悉的化学工业可以为其他行业提供源源不断的科学产品及技术支持。绿色化学提倡在生产中不要使用有毒有害的物质，更不要产生过量的废弃物，要对生产产生的废弃物进行科学处理，加强对环境污染的防范与控制。

从某种层次来说，绿色化学是一个具有更深层次的化学理念，从其定义中就可以看出绿色化学理念是具有可持续发展的作用。绿色化学理念引导现代人更加重视环境保护工作，如美国在1996年曾经举办过“总统绿色化学挑战奖”，就是美国高等化学教育中关于绿色化学的教学计划，鼓励人们敢于探索绿色化学的应用范围，加强对绿色化学的实践研究。从各方面的资料中都可以看出，我国高校的化学教育要想获得长久的发展，需要将可持续发展和科学挑战等特点凸显出来，借鉴其他各国的成功经验，以培养具有环保思维的复合型人才[1]。

2、高校化学教育中的绿色化学理念的应用思路

2.1 追求高效的目标

基于目前科学技术与生产基础之间的关系，采用无害、无毒的原材料替代有毒、有害的原材料，对生产工艺的流程加以改善，可以开发“原子经济性”的反应，最大限度地节约和转化原材料的效率，尽可能实现工业生产的零污染排放。高效的核心思想是尽量减少原材料的用量，可以创造出更多的成品，提升材料的转化率是体现高效的用法。我国在指定机构排放污染物的标准时，以化学工业的生产操作流程作为前提，对实际的生产做出了具体的排放量要求。

2.2 开放“原子经济性”

“原子经济性”的反应属于理想化的反应，是将原料分子中的原子经济性反应转化为产物的形式，来实现废物的零排放目标。从我国目前各大化工行业的发展来看，尤其是有机原料的生产过程中，已经推行了“原子经济性”反应的方式，如乙烯、丙烯的聚合反应，还有一部分有机原料采用原子经济反应的形式进行生产，如环氧乙烷的生产过程[2]。

2.3 推行无毒无害的溶剂

在现代化学的制造中，所出现的污染问题不仅是从产品和原料引发的，还包括制作过程中采用的部分物质。如反应制造过程中采用的介质与溶剂，都可能会产生污染情况，多数的溶剂都是具有挥发性质的有机化合物，使用过程中可能导致水资源污染的情况或是地面形成臭氧。所以现代工业要努力推行无害无毒的溶剂，替代原有的有毒有害溶剂的生产应用，而这一方面内容也是绿色化学的重点研究内容。先前研究的超临界流体，学者关注临界中的二氧化碳，其优点在于无毒无害而且成本低，且不具有可燃性，所以化学生产中的安全性较高。

2.4 加强材料的回收与重复利用

绿色化学理念是降低资源的消耗，充分利用资源可以降低企业的生产成本，加强材料的回收与资源的重复利用，都是将资源节约型作为主题，能够更好地改善工业企业的经营结构，优化其经营模式。在短时间的自然环境中，各类材料是难以回收的，所以企业可以通过重复利用的方式，对污染程度较高的化学制品做好回收工作，如常见的电池，若废旧电池随意丢弃在环境中，那么在电池经过腐蚀以后就会危害环境。倡导材料回收利用的绿色化学应用意识，也是开展绿色化学应用的有效途径。

3、高校化学教育中的绿色化学理念的实践应用

3.1 培养学生辩证统一的思想理念

现代人秉持着“先污染后治理”的工业发展原则，只会导致人与自然之间和谐相处的关系遭到破坏，绿色化学理念是以全新的方式，抓住环境污染的源头，分析工业生产中污染问题的成因，避免化学造成的环境污染问题。也就是说，绿色化学理念是从生产的源头出发进行的无害化化学实践，而其中也特别强调了绿色化学理念的全新应用，并不是对传统的化学方式进行全盘否定，绿色化学理念肯定传统化学方式的一些有利之处，但现代人也要将客观事实作为依据，坚持可持续发展的理念，将辩证主义唯物观作为发展的前提，吸收传统化学的精华部分，使之与绿色化学理念能够充分的结合，逐渐消除人类健康与生存环境之间的危害因素，实现工业生产与自然生态环境之间的协调共存，凸显出绿色化学理念的真正价值[3]。

3.2 培养学生对生命的尊重和爱护

现代社会经常发生食物中毒的事故，根据社会的不完全统计，我国近三年发生的食物中毒事件中，造成死亡的人数已经达到了四万人，其根本原因就在于农药的过度使用及剧毒残留等。高校化学教育中的教材内容涉及了农药的知识，如学生们较为熟悉的DDT、六六六及有机磷农药等，在现代农业生产种植中广泛应用，原作用在于杀虫和除草，以提升农作物产量，但是由于基层的农业生产者对农业的认知不足，无法准确把控农药的使用量，所以就容易发生农作物中农药含量超标的问题，对人类与牲畜的健康造成了极大威胁。

这些具有高毒性的危害性农药正逐渐被植物生长调节剂与内源性的昆虫激素等试剂取代，植物生长调节剂与内源性昆虫激素的生物性更强，降低了化学药剂对环境的污染程度，属于新型的农药形式，不仅不会对环境造成污染，还可以避免基层农业的农药质量优劣参半的情况，也不会造成益鸟、益虫死亡。教师在教学中可以为学生列举出具体的绿色化学农药的教育实例，增强学生对环境的保护认知，提倡学生运用绿色化学理念爱护自然界的生命。

3.3 培养学生对正确发展观的认知

高校化学教育工作要始终坚持可持续发展的科学观念，为学生树立正确的人生观、价值观与世界观导向，将绿色化学理念更好地渗透到高校化学的教学工作之中。高校化学教育的课堂教学工作要体现出绿色化学理念的原则性，使学生明白在发展现代经济、推动工业生产进步的同时，不能将牺牲环境作为发展的代价，而且地球上的能源和资源都是有限的，许多不可再生资源一旦用尽，将会对人类社会造成巨大的影响，所以现代人要学会珍惜现有的能源资源基础。如在高校化学教育中“烯烃与溴的亲电加成”的教学，教师对联结电子取代基的烯烃与溴的加成反应进行详细的讲解，烯烃可以作为麦克尔受体，在阳光条件下和溴发生自由基的加成反应，此处的能源绿化就体现在对太阳辐射能的利用，能够解决化学能源的污染性，降低温室效应的影响。经过以上绿色化学实例的教育，学生对环境保护的认知更加明确，也能够珍惜能源等问题，并逐步加强学生的社会责任感。

3.4 培养学生绿色化学的创新意识

绿色化学理念的应用是对传统高校化学教育的一次重要革新，将化学理论作为基础的教学内容，将绿色化学理念融入其中并进行适当的创新，可以推动绿色化学理念的应用与高校化学教育的实践性。如在有机化学的相关知识中，多数的教材在介绍浓硫酸作为催化剂时，只重点说明了催化反应，但并没有具体说明作为催化剂使用的浓硫酸在反应的过程中存在的其他问题。浓硫酸可能会腐蚀设备、产生大量的无机盐废弃物，如果教师在本部分的知识教学中从多个角度讲解提升产物收率的方法，对学生的思维进行引导，则可以获得良好的教学效果。

学生通过收集资料和查找资料得出了一些具体的方案，可以通过运用高效的催化剂替代浓硫酸参与反应，如杂多酸、固体超强酸、无机路易斯酸等。建议使用绿色的溶剂进行实验，或是用微型实验替代传统实验，从实际情况出发，鼓励学生通过实践活动来验证关于绿色化学理念的猜想，可以拓宽学生的思维，培养学生在高校化学学习中的创新意识。

3.5 培养与社会发展相适应的人才

绿色化学理念的主要特点在于对原子经济性反应的研究，可以通过选择净化原料、推行无毒无害溶剂与催化剂、倡导环保等方式来应用绿色化学理念。现代企业更要重视生产中造成的污染，将治理污染的费用应用于绿色化学成品的技术研究中，抓住污染源头的生产技术问题，将环境污染之源扼杀，可以促使现代企业形成良好的环境保护作用。在高校的化学教学中许多知识都体现了这样的教学重点，如选择氧化的反应类型，教材中列举了大剂量的强氧化剂K2Cr2O7，但在工业生产中应用催化氧化H2O2或者O3，是可以达到良好的清洁效果的，而且产率较高，不易出现“三废”的情况。这些案例都属于绿色化学教育实例，在高校的化学教育中应让学生明白科学技术拥有的市场竞争力，推动绿色化学理念的应用，才能促进现代工业的可持续发展。

4、结束语

在追求经济高速发展的现代，整体的大自然环境也面临着生存压力。为此，将绿色化学的理念应用于化学工业中，可以从源头开始控制污染、防范污染。绿色化学是以“无害”为基础的环境化学，通过应用先进的化学技术手段可以消除那些对人类健康有影响，或是对环境有影响的原料及副产品。化工生产中的催化剂、溶剂的使用，都要围绕绿色化学的理念进行，可以有效地控制环境污染程度。而高校的化学教育者也要更全面地解释绿色化学理念的内容，使高校的化学教学工作能够真正作用于环境保护。

参考文献：

[1]符臣敏.高校化学教学中绿色化学教育的探索应用分析[J].智库时代,2019(44):193,196.

[2]夏春涛.高校化学教育中绿色化学理念的渗透[J].化工设计通讯,2018,44(9):165.

[3]卢博文.试论高校化学教学中“绿色化学”教育的探索应用[J].现代盐化工,2018,45(4):16-17.

赵丽洁,时雅滨,孙丽.高校化学教育中绿色化学理念的应用[J].化工设计通讯,2021,47(04):97-98.