罗义辉

(重庆科技学院化学化工学院，重庆　401331)



浅议绿色化学及绿色化学教学

罗义辉

(重庆科技学院化学化工学院，重庆401331)

绿色化学又称环境友好化学，其核心是利用化学反应原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。本文主要从绿色化学的兴起及其与可持续发展的关系简单介绍了绿色化学。依据笔者多年来的绿色化学教学经验，从绿色能源技术、绿色材料技术和生物技术等探讨了绿色化学课堂教学内容的改进措施；从多媒体教学的应用和研究性学习的实施探讨了教学方法的改革。

绿色化学；可持续发展；课堂教学

绿色化学(green chemistry)又被称为环境友好化学，其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，反应物的原子全部转化为期望的最终产物[1]。绿色化学产生于20世纪90年代，是化学领域的年轻学科[2]，进入本世纪后，各本科院校相继开设了绿色化学。笔者多年来担任绿色化学教学工作，就该学科及其课堂教学谈几点建议和体会。

1　绿色化学是人类的被动选择

绿色化学的兴起是化学领域的革命，绿色化学教材有多种，但其开篇往往都是环境问题与可持续发展。环境问题伴随着工业革命的产生而产生，能源工业、化学工业、材料工业等多种现代工业所产生的废物向自然环境的排放超出了环境的自我净化能力，污染就产生了。从现有的资料看，环境污染问题引起人们极大关注在人类历史上有两次：一是20世纪60年代，此前的欧洲、北美及日本发生多次环境公害事件，如伦敦烟雾事件、日本水俣事件等。这些污染事件导致当时的发达国家相继出台了洁净空气法等法案，经过数十年的治理，欧美发达国家的环境污染在一定程度受到遏制。另一次则是20世纪80年代，随着亚洲、南美等国的工业化，环境污染更加被人们所关注，因为1960年代人们所关注的还只是地球的局部污染问题，而在20世纪80年代污染变成了一个全球化的问题，当时最具代表性的便是前苏联的切尔诺贝利核泄漏事故。环境污染的一再发生迫使人类对自己的发展方式作出改变，这便是我们现在很熟悉的可持续发展，即“既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展”[3]。该理论在化学邻域的具体实现模式便是绿色化学，当然，绿色化学也是可持续发展的有效途径。由此我们看到：由于经典的化学化工及其他工业带来的环境污染已超出地球的自净能力而使得人类工业的发展变得不可持续。我们只有作出改变，将经典化学转变为绿色化学，以符合可持续发展的要求。

2　绿色化学与其他学科的相互融合

影响人类发展的可持续性的因素不仅仅是化学，通常还包括能源、金属加工、交通、通讯等多种工业，因此，必须作出改变的也不仅仅是化学，绿色化学只是绿色技术的一部分。当然，由于化学品的污染对环境污染的“贡献”最大，绿色化学便成为绿色技术的主要部分。同时，绿色化学与其他绿色技术正在相互融合。比如作为能源工业的火力发电污染严重，会逐渐被其他绿色能源所代替，其中便包括以氢能利用为代表的燃料电池等；作为材料领域的热门研究的纳米材料，其制备方式通常是通过化学方法制备；传统的化学物质的分离往往是通过沉淀过滤、蒸馏、萃取等实现，需要消耗大量的能源及化学品，正在发展以物理原理为支撑的膜分离技术就能克服上述缺点。

3　绿色化学教学内容探讨

尽管绿色化学教材有多种，但基本内容相似，主要围绕化学反应的原料、产品及生产过程中的催化剂与溶剂的绿色化展开。由于绿色化学与其他绿色技术的相互融合，本学科不可避免与环境、能源、生物学、材料等相关内容产生关联[4]，这对担任绿色化学的教师提出挑战，笔者刚开始教授绿色化学时，消耗了大量时间备课，如为了上好绿色能源中的太阳能发电技术一节，不但查阅相关资料，还走访太阳能电池板生产厂家获取第一手资料，从技术与经济可行性深入讲解太阳能发电技术将在未来几十年广泛影响我们的生活；为了上好绿色技术中的生物技术，笔者向生物学者请教，全面了解基因工程、酶工程、细胞工程等，并仔细讲解当前人们对转基因农产品的争论，希望同学们能从生物技术专业角度理解转基因技术在农业生产中的应用及其发展前景。

绿色化学是对传统化学反应的改进，这种改进已经不像100多年前人们只是在实验室不断进行化学实验，而是在现代化学理论指导下进行改进。笔者在讲解绿色化学工业时特别注重用化学基本原理来理解绿色化学的实现方式，这也是对学生以前所学化学基本理论的复习应用。比如在讲解原料的绿色化是，人们用无毒的二氧化碳代替剧毒的氢氰酸进行有机合成，我经常提问要求学生从二者的结构理解这种替代的可行性。

4　绿色化学教学方法探讨

将多媒体教学引入课堂无疑能增加教学的直观性。绿色化学教学内容与我们的日常生活密切相关，尤其讲解环境污染相关内容时，笔者直接将学校周边的环境污染及同学自己产生的生活垃圾制成短片在多媒体上播放，起到了意想不到的效果。我也注重在课堂上与学生互动，要求他们结合自己以前完成过的化学实验重新设计以符合绿色化学理念，使同学们认识到绿色化学不只是理论，它正在逐渐进入我们的化学设计和化工生产。同时，笔者也把研究性学习引入绿色化学教学：将学生分为7人左右的小组，分别布置“绿色食品”、“绿色化学与雾霾”、“绿色化学与乡村污染”等与我们的生活密切相关的题目[5]，要求学生通过查阅资料，实地走访等，集体完成研究报告，并指派代表在课堂上汇报，回答同学提问。较好地锻炼了同学的协作、撰写报告、语言表达等多方面的能力。

5　结　语

绿色化学是化学发展的较高阶段，传统化学技术正在被绿色化学技术所取代[2]。教师应当在绿色化学教学过程中将自己和学生融入这种改变之中，将绿色化学理念真正渗透入学生大脑，使他们在以后的学习、工作中始终不忘绿色化学是可持续发展的有效途径，唯有如此，本课程的教学目的才能达到。

[1]王静康. 绿色化学化工发展前景与人才培养[J]. 中国大学教学,2013(01): 9-12.

[2]翟翠萍,刘学军,陈欣. 高等学校绿色化学教学内容与教学方法探讨[J]. 化工时刊, 2015, 29(5): 39-41.

[3]李德华. 绿色化学化工导论[M]. 北京: 科学出版社,2005: 74-75.

[4]杨朕, 杨维本. 高校绿色化学教学的实践与创新研究[J]. 成才之路, 2015(08): 22-23.

[5]李玉珍, 曹永军. 高等师范院校“绿色化学”课程中开展研究性学习的教学实践[J]. 化学教育, 2015(06): 11-15.

Discussion on Green Chemistry and Its Teaching

LUOYi-hui

(College of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331, China)

The key of green chemistry, also called environmentally friendly chemistry, was decreasing environment pollution from the source of chemistry. An introduction of green chemistry was given from the rise of green chemistry and the relationship of green chemistry and sustainable development. According to the teaching experience of green chemistry, content of courses was summarized from green technology of energy, materials and biotechnology, teaching method of green chemistry was summarized from application of multimedia teaching and investigative study.

green chemistry; sustainable development; classroom teaching

罗义辉(1966-)，男，讲师，主要研究方向为化学品快速检测。

G642

A

1001-9677(2016)018-0249-02