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[摘要]“綠色”是21世紀(jì)非常重要的一個(gè)關(guān)鍵詞，世界各國都非常普遍關(guān)心和重視可持續(xù)性發(fā)展，并將這一指導(dǎo)方針應(yīng)用到全社會(huì)的生產(chǎn)、生活乃至經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。本文在深入闡述綠色化學(xué)在教學(xué)中的意義基礎(chǔ)上，探討了高校綠色化學(xué)教學(xué)方法和途徑，并給出一些建議和參考。

[關(guān)鍵詞]綠色化學(xué)；高校教學(xué)方法；途徑

“綠色化學(xué)”這一詞是從20世紀(jì)末開始出現(xiàn)并廣泛應(yīng)用。它的出現(xiàn)符合人類可持續(xù)性發(fā)展的需要，是通過利用化學(xué)的技術(shù)及方法來盡量消除或減少化學(xué)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用中所產(chǎn)生的有害物質(zhì)。作為高校的化學(xué)教育工作者，應(yīng)該將綠色化學(xué)融入到高校化學(xué)教學(xué)的全過程中，并努力進(jìn)行課堂的教學(xué)改革。

一、綠色化學(xué)的內(nèi)涵

綠色化學(xué)可以理解為環(huán)境無害化學(xué)或者是清潔化學(xué)，其內(nèi)涵為在化學(xué)反應(yīng)過程中及化工產(chǎn)品生產(chǎn)中，采用化學(xué)技術(shù)和方法將生產(chǎn)與使用中產(chǎn)生的有害物質(zhì)降到最低，以減少對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)人類的危害。其著眼點(diǎn)放在了生產(chǎn)的源頭就開始消滅污染，并在生產(chǎn)過程中降低一切環(huán)境污染的可能。比如，開發(fā)新的綠色合成試劑替代現(xiàn)有的化學(xué)試劑；再比如，用水替代有機(jī)溶劑或者是徹底革除掉溶劑，或者摒棄使用一些石油化工原料而用生物制品作為替代等等，綠色化學(xué)最早被化學(xué)工業(yè)發(fā)達(dá)的美國率先提出并使用。這是一門新興的科學(xué)，是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的發(fā)展和創(chuàng)新，同時(shí)它也是更高層次的化學(xué)。目前，許多國家都將綠色化學(xué)作為未來化學(xué)發(fā)展的主要方向。

二、綠色化學(xué)的教學(xué)意義

生態(tài)環(huán)境和人類的生存發(fā)展息息相關(guān)，但是科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展給人類帶了巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也給人類帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染甚至是生態(tài)危機(jī)。比如，海洋污染、土地污染、水污染、大氣污染等，如果不提高環(huán)保意識(shí)與采取措施，人類就會(huì)遭遇可怕的生存危機(jī)。因此，綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。高校的化學(xué)教育是為了培養(yǎng)更多化學(xué)領(lǐng)域的高素質(zhì)人才，將綠色化學(xué)融入到高校的化學(xué)教學(xué)中，能使這些人才牢固樹立和提高綠色化學(xué)環(huán)保意識(shí)，養(yǎng)成綠色化學(xué)的習(xí)慣，將來可以在所從事化學(xué)工業(yè)的工作中將綠色化學(xué)的概念和思想推廣開來，為人類的環(huán)保事業(yè)提供更多的幫助。所以說，高校的化學(xué)教育者肩負(fù)重任，要在化學(xué)教學(xué)中積極地引入綠色化學(xué)教學(xué)模式，做到普及和宣傳綠色化學(xué)，并開始研究如何在化學(xué)教學(xué)中更好地融入綠色化學(xué)教育，樹立和提高學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。

三、高校綠色化學(xué)教學(xué)方法和途徑

（一）增強(qiáng)學(xué)生綠色化學(xué)的意識(shí)

我們可以通過對(duì)照新舊教材版本，從中發(fā)現(xiàn)新教材十分注重對(duì)于環(huán)境的保護(hù)。例如：很多新教材在有機(jī)化學(xué)部分中增加了關(guān)于氟氯烴的相關(guān)知識(shí)。這種材料多用作冷凍機(jī)等設(shè)施的制冷劑，可是它會(huì)對(duì)大氣中的臭氧層造成嚴(yán)重的破壞，而一旦臭氧層被破壞，地球上的生物都會(huì)受到強(qiáng)紫外線的威脅，所以我們應(yīng)該呼吁停止使用氟氯烴。因此，化學(xué)教師必須充實(shí)自己綠色化學(xué)的知識(shí)，多多學(xué)習(xí)、多多搜集資料，并將之用于課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)。

（二）在課堂教學(xué)中融入綠色化學(xué)

高校的化學(xué)課堂教學(xué)是融入綠色化學(xué)的主要途徑之一。課堂上，教師需要充分使用綠色化學(xué)元素，聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)任務(wù)，向同學(xué)們傳授綠色化學(xué)知識(shí)，做到“恰當(dāng)、恰好、適量”，將綠色化學(xué)滲入內(nèi)、寓于中。與此同時(shí)，教師應(yīng)該調(diào)動(dòng)學(xué)生們主動(dòng)思考的積極性，讓學(xué)生們自己拓展思路得出綠色化學(xué)替代傳統(tǒng)化學(xué)的方法。這樣一來，不僅課堂變得生動(dòng)有趣，同學(xué)們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情會(huì)高漲，而且這樣依靠自己主動(dòng)思考得出的結(jié)果會(huì)更加深刻地印在同學(xué)們的記憶中。另外，可以在課堂中舉一些化學(xué)物品對(duì)環(huán)境造成巨大危害的例子，當(dāng)學(xué)生真切地感受到其危害時(shí)，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生了環(huán)境保護(hù)、使用綠色化學(xué)的強(qiáng)烈意識(shí)，在潛移默化中具有了環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)意識(shí)，從而也達(dá)到了教育目的。

（三）將綠色化學(xué)理念融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作

1.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。化學(xué)微型實(shí)驗(yàn)法是指在滿足原有實(shí)驗(yàn)效率的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件、精簡實(shí)驗(yàn)方案，在減少實(shí)驗(yàn)原料以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況下，能夠達(dá)到或者接近目標(biāo)收率的實(shí)驗(yàn)方法。其中，實(shí)驗(yàn)裝置微型化和實(shí)驗(yàn)原料少量化是化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化的重要特點(diǎn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的試劑用量與常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量相比很小，只占常規(guī)用量的幾十分之一以內(nèi)，這樣對(duì)于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境非常有利，尤其是對(duì)實(shí)驗(yàn)室排放出去的空氣以及水體的污染程度有所降低，而且操作也更加簡便，藥品也更加節(jié)約。這些都說明了綠色實(shí)驗(yàn)的發(fā)展方向。比如，某高校優(yōu)化了氯氣的制備方案。他們制備氯氣的方法是：將稀硫酸和漂白液通過在培養(yǎng)皿中反應(yīng)制得氯氣，通過此法生成的氯氣快速地?cái)U(kuò)散到培養(yǎng)皿中其他的液滴里產(chǎn)生反應(yīng)。這個(gè)制備方案不僅效果十分明顯，尤其是生成的氯氣量很少，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染較小，并可以同時(shí)驗(yàn)證多個(gè)性質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。再比如，試管是許多實(shí)驗(yàn)中都離不開的重要工具，但是過多地使用試管不僅不方便，而且會(huì)造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。那么，我們可以將使用試管改為在點(diǎn)滴板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這樣一來，不僅能避免不必要的藥品浪費(fèi)，還能提高操作安全性，減少污染，特別是還能提高實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的速度。2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)范性操作。化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作有其嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，比如藥品試劑的稱取、處理三廢流程方法等，操作流程具有縝密性。如果未按照操作標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范執(zhí)行，很有可能造成藥品試劑的浪費(fèi)以及環(huán)境的污染，甚至造成生命財(cái)產(chǎn)損失的威脅。比如，在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的“三廢”應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行無害化處理，處理完后方可排放。這些過程和結(jié)果的理性認(rèn)識(shí)都蘊(yùn)含著綠色化學(xué)理念，對(duì)于學(xué)生的引導(dǎo)非常重要。這種引導(dǎo)除了可以激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣外，還能增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和使命感。3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)無害化藥品。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的性很強(qiáng)，教學(xué)過程中對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)興趣、專研能力等發(fā)散性教育目的要給予足夠的重視，注意由淺入深。對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)原理的解讀往往最能吸引學(xué)生，通過這些理論與現(xiàn)象的結(jié)合闡釋來引起學(xué)生的深思。比如，圍繞環(huán)境污染少的原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)藥劑選材，了解哪些選材造成的污染比較嚴(yán)重，哪些選材可以減少或緩解污染，這樣學(xué)生會(huì)自己朝著這個(gè)方向努力，開拓思維，深度理解無害化藥品進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色理念。比如，白磷自燃實(shí)驗(yàn)，白磷自燃的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染性可以引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)散性思維。通過舉例如乙醚水解產(chǎn)生的SiH4可以在水的表面自燃，從而讓學(xué)生了解自燃的同時(shí)，想到用綠色化學(xué)理念解決問題的構(gòu)思。4.高危實(shí)驗(yàn)用計(jì)算機(jī)輔助模擬。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，我們通常會(huì)通過計(jì)算機(jī)模擬高位實(shí)驗(yàn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)的安全系數(shù)，這主要是因?yàn)橐恍┗瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中往往會(huì)涉及到一些有毒有害物質(zhì)，并且危險(xiǎn)性隱患較多(如易燃、易爆等)，很可能會(huì)給實(shí)驗(yàn)人員的身心帶來不同程度的傷害，同時(shí)對(duì)環(huán)境的污染也有可能會(huì)失控，以上的情況與綠色化學(xué)理念形成一定的反差。目前，比較流行的方法是采用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行模擬，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)仿真操作的過程中同樣有身臨其境的感受。這樣一來，實(shí)驗(yàn)的目的到達(dá)了既幫助學(xué)生理解、掌握理論知識(shí)，同時(shí)，還減少了“三廢”污染。回收利用通常在化學(xué)實(shí)驗(yàn)完成之后，大量廢液會(huì)被傾倒，無疑會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成很污染和破壞。綠色化學(xué)教學(xué)大力提倡回收實(shí)驗(yàn)廢液，這是屬于我們化學(xué)教育工作的重要任務(wù)。例如，對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣后的氫氧化鈣可以固體回收，用做干燥劑。

（四）將綠色化學(xué)教育延伸到社會(huì)實(shí)踐中

1.通過多種途徑調(diào)查和了解所在地的環(huán)境狀況，分析當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保現(xiàn)狀，撰寫關(guān)于環(huán)保的論文。2.學(xué)以致用，造福社會(huì)。如鼓勵(lì)學(xué)生用問卷調(diào)查方式，了解當(dāng)?shù)匾恍┥鐓^(qū)居民對(duì)綠色科技的看法，根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，進(jìn)行綠色環(huán)保活動(dòng)的宣傳和普及。3.成立綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究小組，鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)施環(huán)保化學(xué)實(shí)驗(yàn)；培養(yǎng)微型實(shí)驗(yàn)儀器的制作能力；開展對(duì)實(shí)驗(yàn)的無害化研究，以此來提高學(xué)生勤于動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)探究能力。4.通過環(huán)境保護(hù)紀(jì)念日等途徑，開展綠色化學(xué)的宣傳活動(dòng)。比方說，在社區(qū)里擺放一些日常生活中經(jīng)常用到的化學(xué)品，通過安排多名學(xué)生講解，達(dá)到普及宣傳的目的，讓更多的人了解化學(xué)用品使用或處置不當(dāng)對(duì)環(huán)境的危害，使人們共同來愛護(hù)我們共同的家園。綠色化學(xué)在化學(xué)教學(xué)中任重而道遠(yuǎn)。在實(shí)際教學(xué)過程中，高校化學(xué)教師應(yīng)努力通過多種教學(xué)方式，在夯實(shí)學(xué)生的化學(xué)理論基礎(chǔ)上以及提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，將綠色化學(xué)理論引入課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去，為綠色化學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己最大的力量，也為我們國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)盡一份力。

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作者:苗畬 單位:鄭州市電子信息工程學(xué)校