绿色可持续化学在化学化工教育中的渗透

云南技师学院

【摘要】在化学化工教育中合理应用绿色可持续化学，有利于构建良好的可持续发展框架，这也是化学化工教育发展的主要趋势，对促进环境、资源与社会经济的良性发展具有重要意义。文章阐述了绿色可持续化学的原则及其在化学化工教育中应用的必要性，并对绿色可持续化学在化学化工教育中的渗透措施进行了分析，以实现化学人才培养模式的创新。

【关键词】绿色可持续化学；化学化工教育；原则；渗透

一、引言

化学工业在促进社会经济发展中扮演着重要角色。绿色化学观念与污染治理观念的有效结合，是促进化学工业可持续发展的关键。在社会经济迅猛发展的形势下，绿色化学为化学工业的可持续发展提供了一种重要的解决方案，在遵循绿色化学可持续发展理念的基础上，加快现代化化学工业的发展步伐，才会增强化工产品的市场竞争力。同时，在化学化工教育中充分融合绿色可持续化学理念，注重学生绿色意识、资源意识和环境意识的培养，也是可持续发展战略中的重要组成部分。

二、绿色可持续化学的原则

绿色可持续化学主要是运用合理的化学技术和方法来降低或消除产品设计、制造与应用中所产生的有害物质，以推动化学过程和产品朝着环保型、节约型方向发展。

为了全面贯彻可持续发展观念，在化学化工教育中需遵循一定的原则，为绿色化学产品的开发提供可靠指导。John C.Warner与Paul T.Anastasa编写的Green Chemistry Theory and Practice一书中明确提出了绿色可持续化学的原则。

第一，预防原则。通过现代化技术手段或设备的利用来预防化学废物的产生，在减少环境污染的同时，还有利于降低化学废物的处理成本。

第二，原子经济性原则。在最终的化学产物中需含有相关反应物，且在具体的设计合成过程中，实验人员需将全部起始物质全部融入最终产物中。

第三，安全性原则。在化学品生成的过程中，实验人员应在保证预期效果的前提下，尽量降低化学品的毒性；同时在化学过程中，考虑使用物质及物质形态，以减少或避免化学事故的发生，进而保证化学过程的安全性。

第四，节能环保原则。在化学产品生成过程中，实验人员可采取相关的节能措施减少该过程中的能量消耗，且设计合成法的选择多以外界压力和温度为导向；同时，化学产物应设计为在使用后是可降解的，并保证生产的降解产物不会对环境造成危害。

第五，低毒害原则。在化学合成过程中，实验人员需根据实际情况选择无毒或毒性较低的原料。

第六，辅助剂和溶剂的安全性。实验人员应根据实际情况对分离试剂和溶剂的使用量进行调整，并尽量使用无毒或毒性较低的化学试剂。

第七，可再生反应物的应用。在满足现代社会经济发展需求的基础上，反应物原料应全面贯穿可持续发展理念选择可再生资源，避免使用高能耗且会对环境造成污染的原材料。

第八，催化剂。为了提高化学合成的效率和质量，可适当使用高效催化剂。

第九，减少衍生物的应用。化学成品的衍生过程会产生对环境造成破坏的废物，造成资源的不必要浪费，因此可减少不必要的衍生过程。

第十，预防危险事故的發生。在化学合成过程中，实验人员需考虑使用相关物质或物质形态来增强化学产品生成的安全性，降低化学事故的发生率。

三、在化学化工教育中应用绿色可持续化学理念的必要性

在化学化工教育中，开展绿色可持续教育的目的在于在保护环境和节约能源的基础上，提高人的可持续发展能力，使其能够深刻意识到新知识、新事物、新方法在化学化工教育应用中的重要性。而化学化工教育过程中，涉及产品生产途径、生产安全等问题，教师在课堂中很难调动学生学习的积极性。因此，教师需结合当前社会对化工人才方面的需求，实现教学模式的改革和教学内容的丰富，以培养学生的学习兴趣。同时，教师可以将与绿色化学相关的新方法、新理念与新技术充分应用于化工教育中，增强学生的环保意识，进而提高学生的综合素质。另外，开展绿色可持续性教育可加深学生对化学工程的了解，明确化学与社会之间的关系，培养学生的可持续发展理念，进一步推动我国资源节约型社会的建设。

四、绿色可持续化学在化学化工教育中的渗透分析

目前，高校化学课程中已明确了绿色可持续化学的建设目标，具体突出绿色化学思想，促使学生深刻意识到化学工业对促进社会经济持续发展的重要性，提高绿色理念的应用效率。同时，在具体的实验教学过程中，教师需将绿色化学理念作为主要指导思想，严格保证实验开展过程中的安全性，增强学生的环保意识。因此，树立绿色可持续发展理念是社会发展的必然趋势，也是可持续战略的重要体现。

（一）优化专业课程体系

对传统化学产品生产技术进行改造和创新，是缓解地方经济发展与环境保护之间的矛盾的重要措施。因此，高校应对传统专业课程体系进行优化和改善，大力推广最新生产技术与清洁生产工艺课程，为发展地方绿色经济提供人才基础。比如，在化学有机反应中，多数物质的化学反应是发生在官能团上的，在这一过程中需对有机物断键和成键的生成规律进行明确。如烯烃与氢气发生加成反应的过程中，其根本是烯烃的碳碳双键中一个共价键遭到破坏后，碳碳双键的两个碳上各加上一个氢原子，根据相关原理，即可推断出其余烯烃与氢气发生加成反应的方程式。

（二）完善专业教学内容

增强学生的环保意识是培养学生社会责任感的重点之一。因此，高校专业教学中应包括绿色环保内容。在具体的教学过程中，教师应实施案例教学模式，增加化学产品生产工艺、生产技术等对生态环境造成影响的实例，以取得良好的教学效果。比如，利用环乙烯作为原料进行乙二酸的绿色合成和重结晶实验，将反应原料选择、催化剂的催化作用、试剂的再利用等绿色化学理念充分体现出来，在原有实验的基础上，对1，2-苯乙烯的绿色溴化应用了安全溶剂和原子经济性等绿色化学理念。

（三）构建环保课程

在传统化学化工教育中，通常未涉及生态环境保护及资源开发等相关内容。因此，高校在制订人才培养方案的过程中，需注重构建一套完善的环保课程模块，并将其作为化学工程专业的选修课，增强学生的环境保护意识，充分发挥绿色可持续理念在化学化工教育中的应用价值。

（四）立足于生活实际

在实际化学化工教学过程中，教师可紧密围绕生活实际情况进行教学，通过利用简单、有效的方式促使学生在有限的时间内获取高价值的化学知识和信息，以增强化学知识框架的系统性。目前，化学相关知识被广泛应用于药物合成、农业种植、环境污染治理等领域中。因此，化学教学需立足于生活实际，培养学生的学习兴趣。

（五）推广微型化化学实验

微型化化学实验具有绿色环保、能源节约、安全性高等特点。在具体的实验过程中，教师可将化学实验微型化作为化学实验绿色化的重要途径之一。与常规实验相比，化学实验微型化具有实验效果不明显、规范性不强、安全性较低等特点。

另外，教师还可通过化学仿真实验、化学实验清洁化等途径构建绿色可持续化学实验体系。化学仿真实验具有无毒、无污染、成本低、与绿色可持续理念相吻合的特点，对于一些污染程度重、实验成本高的实验，教师可利用多媒体视屏等现代化手段呈现出来。化学实验的清洁化则是通过利用一些有效措施，最大程度降低化學实验对实验场所和环境所造成的污染。

（六）加强现代教育技术的应用

教师在实际教学过程中应重视教育技术与课程的有效结合，改变传统的教学方法和理念，加强现代教育技术在化学教学中的应用，充分发挥现代教育技术的应用优势。在实际教学过程中，教师应合理运用现有的多媒体资源，开发和利用化学课程资源，增强化学课程内容的生动性和灵活性，以激发学生的学习兴趣。若在化学演示试验过程中遇到危险性较大或有毒物质较多的情况，为了避免造成不必要的人身伤害，教师可利用多媒体辅助教学，这不仅能获得同样的演示效果，还能利用多媒体辅助部分演示实验，有利于降低药品成本，同时还起到一定的环境保护作用。另外，利用现代教育技术辅助教学，在改善部分危险性较大的实验操作环境的同时，还能确保学生在观察过程中切实体验到多媒体技术所呈现的绿色环保价值。

五、结语

综上所述，在化学化工教育中充分应用绿色可持续理念是促进社会经济持续发展的必然趋势。绿色可持续性化学主要利用现代科学和技术为人类生产生活提供充足的物质与产品，且这一过程中为了减少或避免对环境造成的污染，需选择低能耗、高效率的原料进行生产，这是实现生态环境保护的重要途径。因此，在高校实际教学过程中，加强绿色可持续理念在化学化工教育中的应用是极为重要的。

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