自制無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置在化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

孫學(xué)芹，楊曉霞

（華東理工大學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，上海 200237）

目前，我校在建設(shè)國(guó)家級(jí)工科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心實(shí)踐中，對(duì)化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生實(shí)驗(yàn)課程也進(jìn)行了重大改革，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)、富于啟發(fā)性與思考性、有工業(yè)應(yīng)用背景的科研成果經(jīng)提煉轉(zhuǎn)化成為綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)［1－3］。我們?cè)陂L(zhǎng)期的教學(xué)、科研和成果轉(zhuǎn)化實(shí)踐過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)，有機(jī)化學(xué)合成，特別是藥物和精細(xì)化學(xué)品合成中用到無(wú)水無(wú)氧操作的步驟越來(lái)越多，在化學(xué)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，能掌握無(wú)水無(wú)氧操作原理和技能的畢業(yè)生備受企業(yè)青睞。基于此，將無(wú)水無(wú)氧實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一部分，引入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和耐心、認(rèn)真和一絲不茍的科學(xué)態(tài)度。

1 設(shè)計(jì)思路

目前國(guó)內(nèi)科研實(shí)驗(yàn)室所使用的除水、除氧裝置結(jié)構(gòu)分散，連接管路眾多，安裝繁瑣，容易損壞和形成泄漏點(diǎn)，再生和活化不方便。這些缺點(diǎn)大大限制了無(wú)水無(wú)氧操作在本科教學(xué)中的應(yīng)用。為此，我們根據(jù)長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，本著安全可靠、操作簡(jiǎn)單、耐用并適合本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的原則引入化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。為此，采用便攜廂式無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置（見(jiàn)圖1），將無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)整合在一起，使用時(shí)可一次安裝，簡(jiǎn)化了操作［4］。

2 儀器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

柱外殼采用不銹鋼，內(nèi)置活化用加熱電阻絲和溫控?zé)犭娕?，在不拆卸的狀態(tài)下進(jìn)行活化。儀器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。與傳統(tǒng)的除水除氧裝置相比，操作簡(jiǎn)單、顯示直觀、更能適應(yīng)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。

圖1 便攜廂式無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置

圖2 儀器結(jié)構(gòu)

3 可完成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

目前，中心已建立8套無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置，為化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)（精細(xì)化工）、化學(xué)、材料化學(xué)4個(gè)專(zhuān)業(yè)的三年級(jí)、每年4個(gè)班共97名本科生開(kāi)設(shè)無(wú)水無(wú)氧綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容［5－11］：二氯二茂鈦的合成與表征；噁唑類(lèi)導(dǎo)電聚合物的合成與性能測(cè)試；1－苯基環(huán)己稀的合成與表征。

4 取得的成效

自制“便攜廂式無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置”獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利（ZL 201020522991.7）。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中反映：（1）學(xué)生選課踴躍，反響很好；（2）學(xué)生在較高層次上了解了化學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域中的特殊研究方法及手段；（3）引入由科研成果經(jīng)提煉轉(zhuǎn)化而來(lái)的綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，拓寬了學(xué)生的知識(shí)視野，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與綜合應(yīng)用能力。

實(shí)踐證明，“便攜廂式無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置”可以應(yīng)用到化學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。該儀器不僅應(yīng)用于本科教學(xué)，還可以應(yīng)用于科學(xué)研究，有著良好的推廣前景。

（References）

［1］劉洪來(lái)，王燕，孫學(xué)芹，等.抓住機(jī)遇全面推進(jìn)工科化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，29（2）：1－7.

［2］孫學(xué)芹，劉洪來(lái).綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

［3］孫學(xué)芹，陳君琴.應(yīng)用化學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生開(kāi)設(shè)無(wú)水無(wú)氧實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29（6）：144－145.

［4］孫學(xué)芹.便攜廂式無(wú)水無(wú)氧操作系統(tǒng)裝置：中國(guó)，ZL201020522991.7［P］.2011－06－01.

［5］蔡良珍，虞大紅.大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（II）［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［6］王積濤，宋禮成.金屬有機(jī)化學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，1989.

［7］陳家碧，陳有鴻.無(wú)氧無(wú)水溶劑蒸餾器［J］.化學(xué)世界，1988（9）：416－417.

［8］路國(guó)梁，宋福全，王昭煜，等.無(wú)水無(wú)氧實(shí)驗(yàn)技術(shù)［J］.化學(xué)通報(bào)，1993（10）：48－53.

［9］周其鎮(zhèn)，方國(guó)女，樊行雪.大學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

［10］袁晉芳.氣球的妙用：介紹一種簡(jiǎn)易無(wú)水無(wú)氧操作裝置［J］.大學(xué)化學(xué)：1987（3）：47.

［11］薛蒙偉，施梅，陳新，等.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］.化工時(shí)刊：2011，25（12）：62－64.