有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中 “低碳、綠色環(huán)保”概念的引入

摘要：探討將“低碳、綠色環(huán)保”的教學(xué)概念引入有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)這種教學(xué)概念的引入潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的低碳，綠色和環(huán)保意識(shí)。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 低碳 綠色環(huán)保

中圖分類(lèi)號(hào):G423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2012)01(a)-0000-00

化學(xué)是不斷促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的一門(mén)自然科學(xué)，化學(xué)生產(chǎn)為人類(lèi)提供了各種各樣的物質(zhì)資源，為社會(huì)文明的發(fā)展提供了強(qiáng)勁動(dòng)力，因此社會(huì)發(fā)展和化學(xué)科學(xué)的發(fā)展密不可分；但與此同時(shí)化學(xué)生產(chǎn)又帶來(lái)了污染，因此實(shí)現(xiàn)低碳排放首先的一部分工作就是要實(shí)現(xiàn)低能耗，低污染和低排放的化學(xué)生產(chǎn)，而綠色化學(xué)概念就是圍繞這一目的所提出的。綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué)，是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的全新化學(xué)概念，它的主要特點(diǎn)是：充分利用資源和能源，采用無(wú)毒、無(wú)害原料；在無(wú)毒無(wú)害條件下進(jìn)行反應(yīng)，減少?gòu)U棄物排放；提高原子利用率；生產(chǎn)有益于環(huán)境保護(hù)和人體健康的友好產(chǎn)品。綠色化學(xué)的實(shí)現(xiàn)直接從源頭上消滅污染，盡可能減少那些對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境有害的各種化學(xué)物質(zhì)。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是整個(gè)化學(xué)教育中必不可少的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課之一，結(jié)合這門(mén)課程的自身特點(diǎn)如果能在教學(xué)過(guò)程中引入“低碳、綠色環(huán)保”的概念就可以培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí)[1]，為培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的優(yōu)秀人才提供了較好的教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)掌握實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)提高學(xué)生整體素質(zhì)和社會(huì)責(zé)任感。

1 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)和教學(xué)理念上的不足

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，是通過(guò)實(shí)驗(yàn)事實(shí)來(lái)驗(yàn)證理論學(xué)習(xí)所得到的新知識(shí)，加深對(duì)基本理論的理解；尤為重要的是通過(guò)自身的動(dòng)手操作可以很快掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能和研究方法以及培養(yǎng)合理規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，在實(shí)驗(yàn)的操作學(xué)習(xí)中不斷提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。早期有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅是為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，即學(xué)生在教師預(yù)先設(shè)計(jì)好的固定教學(xué)模式下進(jìn)行模擬的訓(xùn)練，這種教學(xué)思路固定死了教學(xué)方式，將學(xué)生限制在設(shè)定好的“框架”中，完全在被動(dòng)“操控”下機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)新性；隨著高等教育創(chuàng)新理念的提出，目前“創(chuàng)新教育”已成了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課補(bǔ)充的全新教學(xué)理念，且已經(jīng)把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的教學(xué)理念引入到教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程中。盡管如此，進(jìn)入到21世紀(jì)人們深刻意識(shí)到高速發(fā)展的社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)嚴(yán)重影響到人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境，直接威脅到自然界生物的生存和發(fā)展，而如何保護(hù)和改善已經(jīng)惡化的生存環(huán)境已經(jīng)成了最大的研究課題，因此在這樣的一個(gè)社會(huì)形勢(shì)下，將“低碳、綠色環(huán)保”的教學(xué)理念引入到有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂中已經(jīng)勢(shì)在必行，但事實(shí)上的有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還沒(méi)有完全重視這一教學(xué)理念，因此如何實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“低碳、綠色環(huán)保”就成了一個(gè)待解決的問(wèn)題。

2 實(shí)現(xiàn)有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“低碳、綠色環(huán)保”的教學(xué)方法

2.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，使用無(wú)毒、無(wú)污染的試劑

有機(jī)實(shí)驗(yàn)中絕大多數(shù)試劑都是揮發(fā)性大，氣味難聞，對(duì)環(huán)境不友好，使用過(guò)程中會(huì)污染空氣進(jìn)而危害學(xué)生和教師的身體健康，因此在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案的時(shí)候要選擇對(duì)環(huán)境無(wú)污染的試劑。比如在做簡(jiǎn)單分餾實(shí)驗(yàn)時(shí)，原有的實(shí)驗(yàn)方案是利用丙酮和水進(jìn)行混合后通過(guò)分餾分離，但由于丙酮這種有機(jī)試劑極易揮發(fā)，并且人體吸入后會(huì)引起頭痛，支氣管炎等癥狀嚴(yán)重危害師生健康，經(jīng)過(guò)優(yōu)化方案選擇乙醇這種環(huán)境友好的試劑代替丙酮就可以避免這種情況。

2.2 實(shí)施可持續(xù)循環(huán)的實(shí)驗(yàn)方案

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間各自是孤立的，比如說(shuō)制備實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目地就是掌握某一個(gè)化合物的合成方法，但產(chǎn)物一般僅作回收無(wú)其它任何用處；但如果調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目使其有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的產(chǎn)品可作為另一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料，例如在重結(jié)晶和熱過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中選擇的藥品是粗三苯甲醇，而粗三苯甲醇可以在三苯甲醇的制備實(shí)驗(yàn)中得到，這樣就達(dá)到了產(chǎn)物的循環(huán)利用，節(jié)約了原料，降低了成本，減少了污染。

2.3 降低有機(jī)實(shí)驗(yàn)中藥品使用量

“低碳，綠色環(huán)保”的要求是要在源頭上減少污染環(huán)境的各種因素，防止先污染后治理現(xiàn)象的產(chǎn)生，因此減少有機(jī)實(shí)驗(yàn)中藥品的使用量無(wú)疑是直接減少了污染環(huán)境的主要因素，但前提條件要保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的的實(shí)現(xiàn)[2]。例如，在乙酰水楊酸的制備實(shí)驗(yàn)中由原來(lái)的每組用7 g水楊酸和10 mL乙酸酐改為2 g水楊酸和5 mL乙酸酐，這樣做減少了原料消耗，同時(shí)還能保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

2.4 實(shí)驗(yàn)室垃圾的合理處理

有機(jī)實(shí)驗(yàn)中難以避免的會(huì)利用到各種有機(jī)物質(zhì)，因此會(huì)產(chǎn)生有毒的蒸汽、廢水、廢渣等，直接污染環(huán)境危害師生的身體健康；因此應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生合理處理產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)垃圾以培養(yǎng)自身保護(hù)意識(shí)和對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)。例如，抽濾操作中使用過(guò)的濾紙應(yīng)丟棄在專(zhuān)門(mén)的廢物桶中，而萃取所產(chǎn)生的廢水也應(yīng)有專(zhuān)門(mén)的廢液桶盛放，這樣做的目地有利于對(duì)廢棄物分門(mén)別類(lèi)然后采取相對(duì)應(yīng)的處理方式。

2.5 養(yǎng)成良好的節(jié)約習(xí)慣

“綠色、低碳環(huán)保”不僅是減少污染物排放，而且要節(jié)約各種能源實(shí)現(xiàn)真正的低碳。例如實(shí)驗(yàn)中最常用到的是水，如何節(jié)約用水是非常重要的；在回流或蒸餾實(shí)驗(yàn)中可使用反復(fù)循環(huán)利用的循環(huán)水。節(jié)約習(xí)慣還表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的細(xì)節(jié)處，比如學(xué)生在取藥品的時(shí)候不要將藥品丟的實(shí)驗(yàn)臺(tái)面上到處都是，這樣的結(jié)果不僅是浪費(fèi)，而且會(huì)危害師生健康；實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉所用的水、電、氣以減少不必要的浪費(fèi)同時(shí)還可以消除安全隱患。

2.6 學(xué)生走上講臺(tái)，探討有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色、低碳環(huán)保”

為了使學(xué)生加深對(duì)“綠色、低碳環(huán)保”概念的認(rèn)識(shí)，我們要求學(xué)生走上講臺(tái)講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)還要探討在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)綠色、低碳環(huán)保。這種不同于以往的教學(xué)模式使學(xué)生在課前做到認(rèn)真預(yù)習(xí)的同時(shí)還附加讓其多考慮綠色，環(huán)保問(wèn)題，這樣就可以發(fā)揮學(xué)習(xí)的自主能動(dòng)性從而潛移默化的培養(yǎng)了學(xué)生的綠色、低碳環(huán)保意識(shí)。

總之，有機(jī)實(shí)驗(yàn)課中引入“低碳、綠色環(huán)保”概念不僅是當(dāng)今教學(xué)要求的延伸，更重要的是在學(xué)生學(xué)好實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)樹(shù)立了綠色、環(huán)保意識(shí)，從而為培養(yǎng)綜合素質(zhì)高和綜合能力強(qiáng)的人才打下一定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王劍秋，張復(fù)興，鄺代治，許志峰.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化探索和實(shí)踐.衡陽(yáng)師范學(xué)院院報(bào).2007，28（3）：158-160.

[2] 張艷君，成澤艷，劉建軍，翠林開(kāi). 高校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索和實(shí)踐.實(shí)驗(yàn)室科學(xué).2008（1）：54-55.