綠色化學(xué)理念融入《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗》教學(xué)

摘要：把綠色化學(xué)理念融入高校有機(jī)實(shí)驗課程教學(xué)中是培育大學(xué)生保護(hù)環(huán)境逐步形成環(huán)保意識的有效途徑。本文以《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗》課程教學(xué)為藍(lán)本，探討優(yōu)化實(shí)驗內(nèi)容、綠色實(shí)驗、推廣半微量、微量等實(shí)驗方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識。

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

1 概述

綠色化學(xué)同時被稱為是環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)，它是指采用化學(xué)的方法和技術(shù)從源頭上

減少或清除有害物質(zhì)的使用與排放，使得原料中的每一

個原子盡可能轉(zhuǎn)化到所需要的產(chǎn)物中去，達(dá)到充分利用

原料和減少廢物排放的化學(xué)。[1-2]其核心價值理念就是通

過綠色化產(chǎn)品、催化劑、原料等來力爭實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好。著力于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展來看，綠色化學(xué)有利于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、減少生產(chǎn)成本、對自然資源和能源進(jìn)行合理利用；立足于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展來看，綠色化學(xué)是實(shí)現(xiàn)零排放，降低污染重要途徑之一；立足于科學(xué)的發(fā)展觀點(diǎn)來看，傳統(tǒng)化學(xué)科學(xué)是綠色化學(xué)的基礎(chǔ)，綠色化學(xué)是傳統(tǒng)化學(xué)質(zhì)的飛越。

2 綠色化學(xué)理念滲透實(shí)驗教學(xué)各個環(huán)節(jié)

有機(jī)化學(xué)學(xué)生實(shí)驗流程主要有以下五大環(huán)節(jié)，包括預(yù)習(xí)、教師講解、學(xué)生實(shí)際操作、書寫實(shí)驗報告、批改與講解，在這些環(huán)節(jié)中應(yīng)當(dāng)將“綠色”的理念灌輸給學(xué)生，有目的培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)教育觀念以及可持續(xù)發(fā)展意識。在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，理解實(shí)驗原理并弄清產(chǎn)物經(jīng)濟(jì)效能如何，副產(chǎn)物是否有開發(fā)價值，是否有其他合成路線來提高產(chǎn)率或者縮短合成的時間；在講解階段，教師從理論分析、關(guān)鍵實(shí)驗步驟、試劑毒理性參數(shù)以及后處理方法等方面，讓學(xué)生明確實(shí)驗操作關(guān)鍵點(diǎn)及注意事項；在實(shí)際操作階段，操作規(guī)范與否，藥品取用是否適量，對于取量不確定試劑，滿足實(shí)驗需求前提下盡量取最少量，實(shí)驗裝置是否注意尾氣處理、廢物等分類處理等問題，以培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好實(shí)驗習(xí)慣；其次，實(shí)驗結(jié)束時，教師指導(dǎo)學(xué)生處理好“三廢”，可回收利用的溶劑蒸餾回收，對于廢液、廢渣分類放置，采取集中回收，統(tǒng)一處理；在書寫實(shí)驗報告環(huán)節(jié)，對于結(jié)果的分析，例如如何提高產(chǎn)率，實(shí)驗實(shí)施階段操作不當(dāng)帶來的影響等，讓學(xué)生自我總結(jié)提升理論與實(shí)際操作，完善實(shí)驗步驟，避免類似實(shí)驗實(shí)施中出現(xiàn)同樣錯誤，以達(dá)到提升學(xué)生綠色化意識；最后，在批改與講解階段，總結(jié)不足，以便在后續(xù)實(shí)驗中改正。

3 合理編排實(shí)驗培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)意識

教師備課需明確化學(xué)大綱要求，并仔細(xì)推敲，原先獨(dú)立的實(shí)驗、造成實(shí)驗試劑種類繁多、廢棄物多的現(xiàn)象，統(tǒng)籌實(shí)驗項目、精心設(shè)計內(nèi)容，開展連續(xù)系列實(shí)驗，上一個實(shí)驗產(chǎn)物做為下一個實(shí)驗的原料，合理充分利用原料，既節(jié)約實(shí)驗成本，又減少了實(shí)驗廢棄物對環(huán)境的污染。例如蒸餾實(shí)驗操作中，重蒸產(chǎn)物乙醇可作為實(shí)驗“萘的重結(jié)晶”溶劑或者中草藥植物有機(jī)成分的提取實(shí)驗等，前一個產(chǎn)品為下一個實(shí)驗的原料；再如，將有機(jī)實(shí)驗與儀器分析實(shí)驗相結(jié)合，核磁、紅外、色譜和質(zhì)譜等絕大多數(shù)是分析有機(jī)物化合物，因此，學(xué)生在進(jìn)行有機(jī)物提取實(shí)驗或者有機(jī)合成實(shí)驗中所得產(chǎn)物時，可及時通過儀器對產(chǎn)物進(jìn)行理化分析，在老師的指導(dǎo)下檢測其產(chǎn)物的純度等，通過實(shí)驗數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論，這樣既能達(dá)到儀器分析實(shí)驗?zāi)康模帜軌驅(qū)⒑铣膳c提取分離全過程了解透徹，達(dá)到逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和初步建立科研思想，這樣學(xué)生既統(tǒng)籌了知識點(diǎn)，又使綜合實(shí)驗?zāi)芰Φ靡蕴岣撸韵盗袑?shí)驗來培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新意識，在具體操作中逐步培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。

4 改進(jìn)方法、增設(shè)輔助教學(xué)設(shè)備

近年來，隨著微型實(shí)驗迅速發(fā)展，調(diào)整、優(yōu)化這類實(shí)驗，性質(zhì)實(shí)驗特別是易出現(xiàn)象、耗時短的可改為演示實(shí)驗。在實(shí)際操作中積極推廣半微量實(shí)驗或者微量實(shí)驗，通過查閱文獻(xiàn)在實(shí)驗中盡量做到少用實(shí)驗試劑，而達(dá)到明顯的化學(xué)現(xiàn)象。在實(shí)驗中將甲基苯磺酞胺的制備量減為75%，反應(yīng)時間縮短半小時，同樣達(dá)到很好效果，所產(chǎn)生的廢物數(shù)量也大幅度減少。比較重要的實(shí)驗但是由于條件限制、重污染、毒性大難以開設(shè)如溴化反應(yīng)等，可通過看CAI課件形式將整個實(shí)驗流程展示。這樣既能學(xué)到規(guī)范操作，又能加深對實(shí)驗原理的理解，CAI課件將實(shí)驗的圖文并茂全部展現(xiàn)出來，身臨其境感受到實(shí)驗內(nèi)容。

除此之外，例如較為經(jīng)典的制備實(shí)驗，也可通過課件模擬實(shí)驗過程，在實(shí)際操作前，將實(shí)驗理論知識、注意事項、如何安裝裝置等進(jìn)行了解，在一定程度上減少了實(shí)驗帶來的污染和一些不安全因素，這是一種行之有效的“綠色”教學(xué)方法。[3]

5 結(jié)束語

通過以上措施，既能完成大綱所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，又能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)驗操作技能的同時又強(qiáng)化了環(huán)保意識，圓滿完成實(shí)驗教學(xué)任務(wù)，以至達(dá)到良好的教學(xué)效果。將綠色化學(xué)的理念滲透到整個有機(jī)化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中，從源頭上降低污染，從而達(dá)到實(shí)驗中的零排放?？傊灰處熅难芯繉?shí)驗內(nèi)容，勇于探索并承擔(dān)減輕實(shí)驗室污染的責(zé)任，逐步實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗綠色化目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱清時.綠色化學(xué)[J]化學(xué)進(jìn)展，2000，12（4）：410-413.

[2]蔡衛(wèi)權(quán)，程蓓，張光旭，劉小平.綠色化學(xué)原則在發(fā)展[J].化學(xué)進(jìn)展，2009，21（10），2001-2008.

[3]楊國玉.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗綠色化教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗室科學(xué)，2010（8）：26-28.

作者簡介：

李雯霏（1984-），女，廣西桂林人，桂林理工大學(xué)高等職業(yè)技

術(shù)學(xué)院冶金與資源工程系教師，主要研究方向：研究有機(jī)天然產(chǎn)物

的提取、分離及結(jié)構(gòu)改造，生物有機(jī)與藥物化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究工作。