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綠色化學,又叫清潔化學、環(huán)境友好化學,其實質是讓反應過程保持原子經濟性,使整個反應過程無污染,反應物充分利用,達到提高反應轉化率和經濟效益的目的。這對于預防污染,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,這與綠色化學的本質不謀而合。大學生作為未來社會的接班人,就應該具有建設環(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,他們應該深刻理解綠色化學的理念,豐富綠色化學的知識,滿足社會發(fā)展的需求,為服務于社會做準備。總而言之,在高職教育中普及綠色化學,融入綠色化學十分重要。
2在高職化學教育中融入綠色化學的方法探討
隨著綠色化學概念的深入人心,各大高校紛紛對推行綠色化學教育做出舉措。但是由于綠色化學概念較為新穎,教學方式提出較晚,還有很多不足之處,下面就如何加強高職化學教育中綠色化學部分提出幾點建議。
2.1提高教師重視程度
由于教師質量參差不齊,部分教師還未意識到綠色化學理念在化學教育中的重要性,更未關注綠色化學所獨有的教學方式的變化。作為高校教師,面對化學教育上的重大改革,首先應端正態(tài)度,充分認識綠色化學對社會和環(huán)境的重要作用,積極的學習和了解有關綠色化學的相關知識,做到讀書破萬卷,講課如有神的境界;其次,應宣傳和推廣綠色化學理念,提高自身專業(yè)技能,更新知識體系,將講課內容向綠色化學方面過渡,及時向學生傳達先進知識;第三,要培養(yǎng)學生的綠色化學意識,在此基礎上才能強化授課效果,并使學生對綠色化學有了清晰的認識,從而再日后的學習中發(fā)揮主動性,積極拓展知識范圍。
2.2編寫綠色化學專用教材
教材是教學的基礎,在教材中貫徹綠色化學理念,才能真正使其深入學生之心。教材的編寫,首先應對傳統(tǒng)化學的反應式進行優(yōu)化,使其達到綠色化學的標準。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了副產品。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,則會產生新的雜質,增加了CuCl2制備的難度。若是從綠色化學角度思考,可采用H2O2做氧化劑,還原產物為H2O,不會造成污染,而且其分解產物為O2和H2O,亦沒有造成污染,因此是良好的氧化劑。再者,教材應對綠色化學有一個系統(tǒng)的講解,以幫助學生了解該行業(yè)的作用,重要性及發(fā)展前景等。講解除了基礎的概念性質外,還應包括研究成果,作用原理,應用方面等。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)化實驗教學方式
化學實驗是化學教學中的重要組成部分,在試驗中貫穿綠色化學理念,也是化學教育中融入綠色的有效途徑。
2.3.1微型實驗的開展
綠色化學倡導下,一種新的實驗方式應運而生,這就是微型化學實驗。這種實驗可以通過改良實驗方式,用更少反應原料、更小實驗儀器、更短實驗時間得到同樣的實驗結果,這樣便能有效降低污染,減少能耗,節(jié)約資源。高職化學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的集中體現(xiàn)。例如2,4-二硝基苯肼與醛,酮進行反應時,可在井穴板上,用滴管取一至二滴進行反應,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。使用教學軟件可以準確模擬出實驗現(xiàn)象,學生觀察多媒體設備也更直觀,更清晰,可以準確快速的得出結論,有效避免了浪費和污染,滿足綠色化學的教學理念。
3結語
由于應試教育思想的根深蒂固,老師對于化學的教育目標是提高升學率,老師對學生的教育完全是停留在化學知識的教育層面上,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生傳導化學理論知識,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,使得學生成為化學知識的被動接受者,他們沒有很多自己動手設計并獨立完成化學實驗的機會和能力,也更不會去自己動手去實踐綠色化學實驗,更加不會關聯(lián)到綠色化學于環(huán)境保護的重大意義。此外,目前,在很多師范院校,對學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化學科學的人文素養(yǎng)和環(huán)境素養(yǎng),所以在教育中,對學生的應試教育和培養(yǎng)學生應考能力已成為一種很難改變的教育思想,雖然有關教學方案已經幾經修訂完善,但是老師重視理論,輕視實踐的思想還是無法改變。
2提升我國綠色化學教育的措施
2.1改變老師化學教育的觀念要想推行綠色化學的教育思想,首先必須改變老師的對于化學的教學觀念,只有老師重視起來綠色化學的的教育,才有可能去引導學生加強綠色化學的思想意識。首先,學校應該對老師進行定期培訓,讓老師能夠認識到綠色化學的重要性,并且培訓老師實施綠色化學教育時應該側重的點和有效實施綠色化學的措施,并且,學校也可以派遣有資歷的老師去典型的學校進行溝通交流,學習人家綠色化學的有效方案,來更好的完善自己的教學理念和方案。老師自己也應該積極的去改變自己的教學觀念,自己設定一套能夠有效發(fā)展綠色化學教育的教學方案,并且明確自己的教學目標,以更好的開展綠色化學的教育工作。
2.2在化學教育的過程中給學生滲透綠色化學的知識教師在化學教育的過程中應該時不時的給學生滲透綠色化學的知識,首先,老師應該增加實驗實踐在化學教學中的比重,有些化學知識是必須通過實驗實踐學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的性質,否則只靠干巴巴的說教,學生是不能夠將這些知識理解透徹的。然后,在進行實驗時,老師應該精心設計實驗,盡量讓實驗方法精密,有些實驗會產生有害氣體,這時老師就應該讓學生學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;而在生成某些產物的時候,有的方法會產生有害物質,而有的方法就不會產生,這時老師應該引導學生學會用最無害的方法去制產物;除此之外,老師要學會高效的整合實驗,我們在驗證某一物質的多種性質時,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,讓反應物能夠被高效的反應利用,從而發(fā)到綠色化學得目的,等等,這些都是綠色化學的例子,老師可以有效用這些綠色化學實驗的例子,向學生滲透綠色化學的思想理念,讓學生能夠深切體會到綠色化學的重要性,進而深化認識到保護環(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?shù)膶瘜W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教材的內容太過陳舊,所以,師范院校應該適當?shù)膶ζ浠瘜W教材進行改革,盡可能多的將綠色化學的思想融入到化學教材中去,讓學生從根本上就可以接觸到綠色化學的思想理念。
3結語
綠色化學是在環(huán)境友好化學的基礎上發(fā)展起來的,它的核心內容主要是講在化學實驗過程中,利用化學技術,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的產生。綠色化學概念于20世紀90年代提出,它不同于傳統(tǒng)化學,是以環(huán)境保護意識為指導,盡量避免污染環(huán)境的化學。綠色化學有以下特點:
(1)反應原料綠色化;即化學反應的原料為毒性低且可再生物質。
(2)化學反應綠色化;充分提高原子的利用率,減小副反應的發(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,應該用對環(huán)境無污染的溶劑,如水,超臨界流體等。
(5)產品的綠色化;化學反應所得到的產物必須為綠色產品,對環(huán)境不造成污染。
2實驗過程中綠色化學的實施
綠色化學是“防”,環(huán)境保護是“治”,綠色化學是從根源上杜絕污染源。按照Anasta和Warner提出綠色化學12條原則和從化學品出發(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的實行:
(1)設計符合綠色化學標準的實驗
教師應精心設計對環(huán)境無污染的環(huán)保型實驗來指導學生,如蒸餾、沸點和熔點的測定。
(2)按綠色化標準對現(xiàn)有實驗進行改進
根據(jù)綠色化學的特點,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;改進反應方法,盡量減少反應步驟;引進新的實驗技術如微波輻射加熱技術和計算機模擬技術等。
(3)對實驗室的“三廢”進行回收和處理
由于實驗產生的大量有毒有害物質,實驗室應制定相對應的回收處理方法,對實驗室的“三廢”進行回收和處理,減少化學實驗對環(huán)境的污染。
(4)實驗項目連續(xù)化
傳統(tǒng)的化學實驗多為“孤立型”實驗,而實驗過程中得到的產品需要進行處理,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)學生的綠色化學理念也十分的重要,加強學生的環(huán)保意識,同時還加強對學生的實驗室安全教育。可從下面幾個方面對學生進行綠色化教育:(1)學校多開展關于綠色化學的專題講座,樹立學生的綠色化學觀念。(2)在課堂上對學生進行綠色化學教育,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識(3)在實驗項目設計和具體實驗教學中體現(xiàn)綠色化學理念。
3結論