有機化學實驗教學中體現綠色化學的探索

葉青青/安徽省滁州城市職業學院

有機化學實驗教學中體現綠色化學的探索

葉青青/安徽省滁州城市職業學院

進入21世紀，隨著社會公眾的環保意識的增強，人們將低碳環保、節能減排和可持續發展這些具有深遠意義的概念賦予了一個象征生命和希望的名詞——“綠色”，實現社會經濟的“可持續”、“綠色”發展已是全人類的共同心愿。同時，人們開始致力于從源頭上治理污染，探索采用化學的原理來預防污染的方法。綠色化學倡導環境保護，主張不使用有毒、有害物質，不產生廢棄物，最終實現零排放和零污染，被譽為是更高層次上的、可持續發展的化學，其也是一門能夠保護環境的化學技術。

有機化學實驗教學；綠色化學；探索

1.導言

有機化學實驗教學中很多有毒、有害的原料、試劑及廢物被排放到環境中，但沒有得到應有的重視。將綠色化學理念貫穿于化學教學的各環節中，培養學生的綠色化學思維，提高學生的綠色化學實踐能力是綠色化學教育的重要途徑，也是國內外化學課程教學改革的重要目標之一。

2.綠色化學的內涵

綠色化學是針對傳統化學提出了新的理論，又被稱為無害化學和清潔化學。綠色化學的任務就是通過對化學知識和方法的運用，來研究新的無公害材料，實現能源的節約，最大程度地實現原子的經濟性。綠色化學與傳統的為了改善污染環境而采取的技術是不同的，綠色化學的目標是不適用有害物質，廢物零排放，從源頭上對污染進行了治理。

3.綠色化學的發展及意義

新時期，綠色化發展已然成為時代性課題，備受關注。在這樣的時代背景下，綠色理念逐漸實現在化學領域的滲透，并生成了綠色化學。所謂的綠色化學又被稱為環境友好化學或環境無害化學，它是從源頭上阻絕污染的化學技術和化學方法。從環境的角度來看，綠色化學是保護生態環境的新技術、新科學，能夠有效解決生態環境惡化問題。而從科學的角度來看，綠色化學是對傳統化學知識的補充與創新，體現了化學與環境的和諧發展。相對于傳統化學，綠色化學更加強調了人類與自然之間的和諧關系，是用環境危機的巨大代價換取的新認識、新思維。綠色化學理念在有機化學實驗教學中的滲透，體現了可持續發展觀，滿足了本學科及課程改革的需求，而且在保證師生身體健康方面具有積極意義。此項系統工程的開展，使得有機化學實驗教學創造了更大的環境效益、經濟效益以及教育效益，是現代化學發展的必然趨勢。

4. 綠色理念下的有機化學實驗教學策略

4.1 在日常教學中滲透綠色理念

有機化學的教材是教學內容的有效載體，是保證教學質量的關鍵。在有機化學的教學中，要積極選用能夠反映綠色化學的教材，如果教材中缺乏綠色化學的相關知識，老師可以視實際情況優化實驗教學的內容，將教材的內容進行深挖掘，加強對綠色化學的宣傳，使得綠色化學的觀念深入人心。在進行課堂教學時，老師要刻意貫徹綠色化學的思想，強化環保意識，使學生的綠色化學研發能力得到提高。

在有機化學實驗教學實踐的過程中，有機溶劑的使用難免會伴隨廢氣、廢液或廢物產生，假如處理不好，不僅會造成藥品試劑的浪費，還會嚴重污染生態環境。根據綠色化學的可尋循環利用原則，應該采用科學的方法處理有機溶劑，即重新進行蒸餾之后予以回收利用。對于有機化學實驗中產生的有毒物質也要作進一步的處理，以保證師生身體健康。例如，在進行正溴丁烷制備實驗中，會產生一定量的溴化氫氣體，這種氣體腐蝕性和危害性極強。對此，可以將這部分氣體收集起來，并浸融到氫氧化鈉溶液中進行吸收處理。而對于數量少、濃度高難以回收利用的有機廢液，則可以采用活性炭吸附法、過氧化氫氧化法等進行處理，或在氧氣供給充分的燃燒爐中進行完全燃燒處理。對有機化學實驗中產生的酸、堿等廢棄物質，應該引導學生丟棄在指定的分類回收區域，或者放置到相應容器中進行中和處理。如此，通過一系列具體的實踐行為，潛移默化中培養學生的綠色化學意識和環境保護意識，并促使他們落實到生活日常中。同時，廢棄物的后期處理操作，也將有助于鞏固學生的化學知識，在一定程度上培養了他們的創新能力和操作能力。

4.2 以微量實驗代替常量實驗

微量實驗是自20世紀80年代發展起來的新方法和新技術，是現代科學研究的重要方法之一。微量實驗的宗旨是以盡量少的化學原料和試劑獲得盡可能多的化學信息，可節約大量的藥品和試劑(其用量只有常量實驗的1/10～1/1000)。目前，微量有機合成以其低成本、高效率、低污染，為廣大的有機化學科研工作者所普遍采用，因此微量實驗更貼近目前的科研實際，更符合科研的要求。微量實驗不但要求注意力集中，還對實驗者的實驗技能有要求較高，因此微量實驗的開設對提高學生的基本操作能力、科學素養有著重要的意義。在實驗教學中，尤其是在學生掌握基本技能之后，采用微量實驗操作開展綜合設計性的多步合成實驗，如：乙酰水楊酸(阿司匹林)的合成等，即能提高學生的實驗技能和培養其嚴謹的科學態度，又能大幅度減少對環境的污染，可謂一舉多得。

4.3 加強多媒體技術的應用

將多媒體技術應用到有機化學的教學中，對于教學質量的提高有著重要的意義。通過計算機來進行化學實驗的模擬不僅能夠降低化學藥品的消耗，而且非常安全，同時沒有污染。化學實驗是一種消耗性的實驗，非常容易產生有毒的物質。如果能夠在化學實驗教學中充分利用多媒體來模擬化學實驗，則不僅不用投入大量的化學試劑和儀器裝置，而且形象直觀，對學生的安全有著重要的意義。尤其是那么危險性非常大，毒害性還很強的試驗，以及那些一旦操作錯誤，后果非常嚴重的那些試驗，都最好能夠采用多媒體來進行仿真實驗。通過對多媒體教學手段和各種各樣的表現手法的應用，學生既能夠對實驗的步驟和方法有了細致的了解，而且還能夠降低對環境的污染。多媒體教學手段不能只局限在課堂教學上，更要對網絡資源充分的利用，促進立體式教學的開展，提高學生的學習能力。網絡環境不僅能夠將傳統的教學時空上的控制打破，而且還能夠使課程的受益面擴寬，同時也增加了一種有機化學實驗教學的形式。

4.4 提高有機化學教師的素質

在綠色化學理念的推廣中，教師起著關鍵性的作用。老師的素質和水平直接影響著教育教學的發展狀況，因此，加強對教師隊伍素質的培養是非常有必要的。有機化學老師要積極樹立環保意識，強化可持續發展的價值觀念，及時更新教育理念，大膽摒棄傳統的化學教育觀念，在現行的有機化學教學中貫徹綠色觀念，使學生保護、愛護環境的意識得到強化。有機化學的老師要做好知識的傳播者，不僅要給學生滲透化學專業的相關知識，更要將自己掌握的與環境、資源相關的知識動態床傳遞給學生。因此，我們的有機化學老師需要不斷充實自己的知識，更新知識，積極參與教學交流活動。

5. 結論

總之，綠色化學是當今國際化學研究的前沿，其核心是利用化學原理從根本上減少或消除化學工業對環境的污染，實現人類社會的可持續發展。有機化學實驗的綠色化是一項復雜的系統工程，需要廣大教師不斷更新知識結構，積極探尋傳統有機化學實驗與綠色化學思想的聯結點。

[1]庾江喜，鄺代治，馮泳蘭，張復興，王劍秋，許志鋒，彭雁.“綠色化學”理念下有機化學實驗教學課件設計原則探討[J].黑龍江科技信息.2009（22）：113-115.

[2]寧靜恒，李和平.有機化學實驗綠色化教學模式改革的初步研究[J].廣東化工.2009（06）：134-136.