綠色化學理念在有機化學實驗教學中的滲透

郭麗娟

摘 要：本文根據在民辦醫學院校有機化學實驗教學過程中出現的環境污染問題，通過實例對比、微量化實驗、整合教學內容和手段、廢棄物的處理等方法來實現有機化學實驗綠色理念。

關鍵詞：有機化學實驗 綠色化學 滲透

綠色化學又稱“環境無害化學”“環境友好化學”“清潔化學”，是近十年才產生和發展起來的，是一個“新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科，內容廣泛。綠色化學的昀大特點是在始端就采用預防污染的科學手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“綠色化學”作為新世紀化學進展的主要方向之一。

有機化學實驗是民辦醫學院校中所有醫學專業生必須完成的重要的基礎實驗課，對學生掌握有機化學知識，對培養思維能力有著十分重要的作用。傳統有機化學實驗中試劑的使用量較大，種類較多，而且大部分試劑都具有毒副作用和較強的揮發性，因此對環境影響很大，都易對環境產生污染，影響實驗者的健康，所以在有機化學實驗教學中實行綠色化學教育，培養學生的綠色化和環保意識有十分重要的意義。如何在教學中滲透綠色化學理念，培養學生尊重自然，追求人與自然和諧發展的意識，是擺在我們面前義不容辭的責任和義務。作為多年從事有機化學實驗教學的教師，結合實際教學情況和體會，對有機化學實驗的綠色理念，提出了一些想法，總結如下。

一、通過實例說明“綠色化學”的好處

在課堂實驗教學中通過對有機合成反應方法的對比，可以說明綠色合成的優點。本文以薄層色譜法分離染料混合物為例。在此實驗過程中，首先制版，在乳缽中加入

0.3%CMC-Na水溶液 14～16ml，將 5g250目以下的硅膠 G慢慢撒入溶液中，調成均勻的糊狀，將此糊狀物倒在潔凈的玻璃板上，利用糊狀物的流動性，振動玻璃板，使其均勻分布于整塊玻璃板上，平放晾干，再活化，將晾干后的薄層板放入烘箱中，緩慢升溫至 110℃，恒溫活化 30～60min，取出，稍冷后置于干燥器中備用，然后點樣。而在展開步驟中，在層析缸中加入展開劑苯 15ml，展開劑苯是有毒的，顯而易見，從綠色化學的角度，我們應當舍棄苯作為展開劑，可以換成以乙酸乙酯為展開劑，從而降低對實驗者身體健康的影響。

二、提倡半微量化操作模式，嘗試探索微型化實驗

微型化學實驗，就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法。有機化學實驗教學中所需的化學藥品用量比較大，涉及一系列容易導致環境污染的藥品，如強酸、強堿、有機溶劑和部分重金屬鹽等，同時，化學反應和具體操作都有可能污染環境。從單次實驗來說，可能造成的污染不大，但是累積效應卻不容忽視。因此，探索如何將綠色化學的 12項基本原則應用在實踐教學環節中就具有極為重要的意義。時代的進步和人們對于生活環境質量要求的提高使得傳統的常量實驗的缺點凸顯出來。過去我院有機化學實驗普遍是常量實驗，出現試劑消耗量大、廢棄物污染嚴重等實驗室難以處理等問題。昀近幾年，隨著微量實驗的開展，化學實驗使用藥品的量很少，產生的廢棄物也很少，一般只有常規實驗用量的幾十分之一甚至幾千分之一，但其效果卻可以達到安全、準確、靈敏、高效、方便和防污染的目的；另一方面，微型實驗對學生的操作技能要求更高，與常量實驗相比，微量實驗在操作上有較大差別，所以微量化學實驗不僅有利于培養學生的創新能力、提高教學質量，也有利于師生的身心健康以及培養環保意識和綠色化學的理念。因此在高校有機實驗中是盛為推行的方法。

三、整合教學模塊，更新實驗內容和實驗手段

在實驗教學改革過程中，要不斷更新實驗內容和實驗手段，在更新過程中圍繞幾點要求： 1.盡量避免使用有毒有害

或難以回收的反應溶劑或試劑。如在教學內容上，我院在有機化學實驗內容上進行了相關的調整。在之前開設了醇、酚、醛、酮的驗證實驗，但在此實驗過程中，會散發許多難聞的味道，加之民辦院校實驗室條件的限制，同時實驗者也會吸入有毒的蒸氣，嚴重影響實驗者的心情，以綠色化為本，把實驗內容進行了調整，刪除此實驗。也因為驗證性實驗只是為了復制，缺乏創新性、探索性，違背了大學教學的本質目的，不利于培養學生的科學意識。 2.合理改進合成路線，盡可能減少“三廢”的產生和排放。 3.采用節能的實驗手段，如微波促進反應。

四、實驗廢棄物處理

有機化學實驗所產生的“三廢”危害性極大，部分學生為了省事，隨意倒掉這些有機溶劑，不僅對環境造成嚴重污染，還會造成藥品的浪費。基于綠色化學原則，這些廢棄物如果不“綠化性”處理，會極大污染實驗環境，也會對師生身體健康造成巨大危害。所以，應在每次做完實驗之后，讓學生對實驗產生的廢棄物進行“綠化性”、無危害化處理，如在用到水銀溫度計的實驗中，對水銀溫度計破損灑出的汞認真進行收集，并撒硫黃粉進行處理，盡可能減少對身體的危害。又如在乙酸乙酯制備實驗中或阿司匹林的制備中，沒有反應完的殘余液，倒在指定的垃圾桶中，實驗過程中多取的酸堿試劑，不能隨意倒入水池，都倒在指定的容器中。通過有機化學實驗綠色化實踐，有效地做到實驗藥品循環使用，減少了環境污染，使綠色化學教育在實驗教學中對學生起到潛移默化的作用，提高了學生的環保意識。

總之，在有機化學實驗教學過程中，要把綠色化學的理念貫穿到整個有機化學實驗操作中，而且事實證明，在有機化學實驗教學中滲透綠色化學理念是可行的。傳統有機化學實驗存在實驗內容零散，重點不突出，與理論課程的進程不協調，實驗的重點內容限于物質性質的驗證性實驗和一些簡單的制備實驗，教學方法側重“依葫蘆畫瓢”式的照單抓藥操作，而且整個實驗室所有的學生的實驗內容和方式都一樣，缺乏創造性的激勵等弊端。因此，學生對有機化學實驗沒有多大興趣，把做實驗當作完成任務，將學習有機化學的重點放在記憶一些理論有機化學中的基本理論、基本概念和一些反應以應付考試，不能理論聯系實驗深刻理解有機化學中的精華。在教學改革的進程中，特別是教學時數減少，教學內容日趨增多和難度日益增大的今天，有機化學實驗課程改革顯得尤為重要。有機化學實驗教學應以培養學生的思維能力、動手操作能力、觀察能力、設計實驗的能力、提出實驗中遇到的問題并設計方案來解決問題的能力、以實驗為基礎理解化學的能力為重點，特別是要以培養具有基礎科研能力的人才為教學目標，培養學生對有機化學的思維方式，培養學生對有機化學實驗現象的觀察、分析、比較、綜合、概括、歸納、演繹、推理等能力，這就需要優化整合教學內容，創新教學手段。因此，有必要在實驗教學內容、教學手段、教學方式等方面展開研究探索利于達到上述目標的教學模式。

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