淺談農(nóng)林院校《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗》教學(xué)中綠色化學(xué)理念

摘 要：本文就如何在農(nóng)林院校《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗》教學(xué)過程中通過精選實(shí)驗內(nèi)容、改進(jìn)實(shí)驗方案、調(diào)整實(shí)驗結(jié)構(gòu)、優(yōu)化教學(xué)方法等方面滲透綠色化學(xué)理念做了初步的探索，對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)過程中減少實(shí)驗對環(huán)境的污染有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：有機(jī)化學(xué)實(shí)驗 綠色化學(xué) 實(shí)驗教學(xué)

中圖分類號：G420文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-9795(2012)04(a)-0059-01

《有機(jī)化學(xué)》是農(nóng)林院校相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗》則是其不可缺少的重要組成部分。學(xué)生通過實(shí)驗操作，能更好地將抽象的理論內(nèi)容理解的更透徹，同時通過實(shí)驗學(xué)生可以學(xué)會有機(jī)化合物的制備、分離、純化的方法和基本操作技巧，同時使其養(yǎng)成良好的實(shí)驗習(xí)慣，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度以及觀察、分析和解決問題的能力。而有機(jī)化學(xué)實(shí)驗中藥品用量大、易揮發(fā)、有毒、有害、有腐蝕性等危險藥品多，所使用的試劑大多數(shù)會危害人體健康和污染環(huán)境，有些試劑甚至有劇毒。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗用到的試劑多少有毒有害的物質(zhì)，如何保證實(shí)驗課程正常開設(shè)，又將其危害和污染降低到最低限度，是擺在化學(xué)教師面前的一個難題。因此，綠色化學(xué)實(shí)驗設(shè)計的理念在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中受到了越來越多的重視。

近年來“綠色化學(xué)”、“低碳經(jīng)濟(jì)”的呼聲越來越高，在實(shí)驗教學(xué)中實(shí)施綠色化學(xué)教學(xué)顯得尤為重要。在各種有機(jī)化學(xué)實(shí)驗中毫無疑問地產(chǎn)生多種有害的廢棄物，在實(shí)驗室如果處理不當(dāng)，不僅會威害師生健康，而且還會嚴(yán)重污染環(huán)境。隨著學(xué)校招生規(guī)模的擴(kuò)大，實(shí)驗排廢量也同步增長，綠色化實(shí)驗教學(xué)收到了教師的關(guān)注。我們在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)下對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行了系列的改革嘗試。概括起來分為以下幾方面的內(nèi)容。

1 篩選有機(jī)化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容，體現(xiàn)綠色化學(xué)理念

根據(jù)農(nóng)林院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計和選擇體現(xiàn)綠色化學(xué)教育的指導(dǎo)思想。實(shí)驗教材共包括三部分基本操作和實(shí)驗技術(shù)、有機(jī)化合成實(shí)驗、有機(jī)化合物的定性鑒定實(shí)驗。根據(jù)教材保留符合綠色化學(xué)要求的實(shí)驗，改進(jìn)基本符合綠色理念的實(shí)驗，如基本操作實(shí)驗中升華、重結(jié)晶、蒸餾和沸點(diǎn)的測定、萃取提純法、波層色譜等；有機(jī)化合物鑒定實(shí)驗中的糖類、淀粉、蛋白質(zhì)的鑒定等；制備實(shí)驗中的牡丹皮中丹皮酚的提取等。刪除污染嚴(yán)重，廢棄物多，危害性大的實(shí)驗，如鹵代烴的制備實(shí)驗等。在實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的安排上不僅要滿足培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗技能的需要，同時也要體現(xiàn)綠色化學(xué)的教育思想。

2 改進(jìn)實(shí)驗方案，控制藥品用量，節(jié)省試劑，減少排放

在教學(xué)過程中我們將第一部分的實(shí)驗基本操作技術(shù)和第二部分的化合物的制備巧妙地結(jié)合起來，采取連續(xù)的合成路線。同時將上一次實(shí)驗的產(chǎn)品作為下一次實(shí)驗的原料，例如，以間苯二酚為原料經(jīng)磺化反應(yīng)制備2，4-二磺酸基間苯二酚，以2，4-二磺酸基間苯二酚為原料制備6-硝基-2，4-二磺酸基間苯二酚，以6-硝基-2，4-二磺酸基間苯二酚為原料制備2-硝基雷鎖辛等。在化合物制備實(shí)驗中訓(xùn)練回流、蒸餾、提取、過濾、干燥、重結(jié)晶、測定熔沸點(diǎn)等基本操作。通過這樣的連續(xù)實(shí)驗，能保證所學(xué)知識重復(fù)強(qiáng)化記憶，提高了實(shí)驗質(zhì)量，節(jié)省試劑，減少廢物排放。不僅增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗技能的基本功，開擴(kuò)學(xué)生的合成思路，還有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的積極性和主動性，還有利于提高學(xué)生的綠色化學(xué)意識，強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識。

3 減少性質(zhì)實(shí)驗，增加設(shè)計性實(shí)驗

性質(zhì)實(shí)驗只是對理論的驗證，在實(shí)驗方法上學(xué)生基本是簡單地模仿，缺乏真正的創(chuàng)新性，而且實(shí)驗所用試劑品種多，用量大，不僅實(shí)驗準(zhǔn)備工作量大，而且實(shí)驗會產(chǎn)生很多難以降解的廢物。為此，我們可以對這類實(shí)驗進(jìn)行篩選、調(diào)整、優(yōu)化。保留一些用時短、易出現(xiàn)象的實(shí)驗。要求學(xué)生必做實(shí)驗盡量做到實(shí)驗時少用化學(xué)試劑而獲得比較明顯的現(xiàn)象和準(zhǔn)確的化學(xué)信息。例如我們在實(shí)驗中將間苯二酚的制備由原來的用量減少了1/3，節(jié)省了原料降低了污染，大多數(shù)性質(zhì)實(shí)驗用常量的1/3后效果會更好。這樣實(shí)驗本身所用試劑用量少了，所排放的廢物數(shù)量少，減少了對環(huán)境的污染程度。這樣不僅增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識還可以在同樣的學(xué)時和經(jīng)費(fèi)的條件下，可以安排學(xué)生做更多的實(shí)驗。此外，由于實(shí)驗操作過程中的危險性降低了，保證了學(xué)生在安全和舒暢的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗，有益于學(xué)生的身心健康。

4 優(yōu)化教學(xué)方法，實(shí)施綠色教育

由于在教學(xué)方法和手段上存在弊端，很多學(xué)生注重理論課的學(xué)習(xí)，而忽視有機(jī)實(shí)驗課，因此，雖然在實(shí)驗課上投入了很大的人力財力，但是所獲得的收益卻不能與之成正比。傳統(tǒng)的實(shí)驗課程教學(xué)雖然要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)，但實(shí)際實(shí)驗中，由于潛在危險性的存在，教師不敢放手讓學(xué)生獨(dú)立操作實(shí)驗，而都是教師先講解或演示，再由學(xué)生重復(fù)。這種方法不僅浪費(fèi)了時間而且由于重復(fù)實(shí)驗產(chǎn)生了過多的廢棄物，給環(huán)境造成了污染。因此，我們在教學(xué)過程中教師作為實(shí)驗小組的一員參與的實(shí)驗的一組中，其他小組觀摩學(xué)習(xí)模仿。避免了時間的浪費(fèi)和污染物的產(chǎn)生。

總之，近幾年來的實(shí)踐證明，將綠色化學(xué)教育思想滲透于農(nóng)林院校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的做法有利于提高學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗技能。通過融入綠色化學(xué)教育理念，減少了實(shí)驗教學(xué)中對環(huán)境的污染和對師生身體的傷害程度。同時，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高了學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識，使有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)綠色化。當(dāng)然要在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗中完全實(shí)現(xiàn)綠色化，還需要化學(xué)工作者共同努力，做更加深入的研究工作。

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