綠色化學(xué)理念下的化工專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革分析

徐文祥

（太原理工大學(xué)輕紡工程學(xué)院，山西榆次 030600）

綠色化學(xué)理念下的化工專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革分析

徐文祥

（太原理工大學(xué)輕紡工程學(xué)院，山西榆次 030600）

綠色化學(xué)理念符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，是可持續(xù)發(fā)展觀的重要內(nèi)容，化工專業(yè)學(xué)生應(yīng)樹立起這種理念，并積極將其應(yīng)用到實(shí)際生活、學(xué)習(xí)中。本文對(duì)綠色化學(xué)理念下的化工專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了探討。

綠色化學(xué)理念；化工專業(yè)；有機(jī)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

綠色化學(xué)也可以稱為環(huán)境無(wú)害化學(xué)或者是清潔化學(xué)，其人類健康有害、生態(tài)環(huán)境的原料、溶劑及副產(chǎn)物等盡量少用或者是不用，綠色化學(xué)理念是不再使用有毒、有害物質(zhì)，也不產(chǎn)生廢物等等，從源頭上阻止污染。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)關(guān)系緊密，許多高校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)存在一些問(wèn)題，排放較多的污染物，污染了生態(tài)環(huán)境，應(yīng)及時(shí)解決好這個(gè)問(wèn)題，使綠色化學(xué)理念滲透其中。

1 綠色化學(xué)理念在化工專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，對(duì)于有機(jī)化學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)更是如此，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常常會(huì)用到一些酚類、芳香烴及醛等一些有害、有毒物質(zhì)。學(xué)校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室空間較小，而做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生較多，因此在其做實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生并擴(kuò)散較多的有害物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)污染教學(xué)環(huán)境，不僅危害師生健康，也不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)。此外，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢氣、廢水及廢渣，這些污染物如果不及時(shí)處理好就直接排放到自然環(huán)境中，會(huì)造成環(huán)境污染，實(shí)驗(yàn)室就會(huì)成為一個(gè)污染源，因此教師進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)積極給學(xué)生滲透綠色化學(xué)思想，培養(yǎng)有綠色化學(xué)意識(shí)、理念的人才。

2 綠色化學(xué)理念下的化工專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式設(shè)計(jì)

2.1 精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，突出綠色化學(xué)思想

教師應(yīng)以綠色化學(xué)理念開展教學(xué)，優(yōu)化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)，最好選那些圍繞基本原理、基本實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容展開。實(shí)驗(yàn)用品最好使用無(wú)毒原料、溶劑及催化劑，化學(xué)物質(zhì)合成路線也應(yīng)是綠色的。對(duì)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的需求量進(jìn)行精確計(jì)算，確保能產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果前提下，盡可能地減少試劑用量，促進(jìn)反應(yīng)物盡量全部轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，將綠色化學(xué)的“原子經(jīng)濟(jì)性”精神體現(xiàn)出來(lái)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇過(guò)程中，應(yīng)堅(jiān)持低能耗、低毒篩選原則，例如實(shí)施“己二酸的制備”實(shí)驗(yàn)時(shí)，最好能使用高錳酸鉀氧化法，不用硝酸氧化法，這樣就能防止有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)大量有毒氧化物氣體、或者是產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性，這樣化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全性就得到了有效提高。還有就是合成硝基苯甲酸乙酯時(shí)，一般使用濃硫酸做催化劑進(jìn)行合成，這種催化劑價(jià)格低廉、活性高，但是其反應(yīng)比較復(fù)雜、產(chǎn)生的副產(chǎn)物也較多，濃硫酸具有腐蝕性，會(huì)腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境。因此可以使用價(jià)格低廉、容易得到的苯磺酸作為催化劑進(jìn)行化學(xué)合成，能夠有效地克服這些缺點(diǎn)與不足，并具有較高的產(chǎn)率。

2.2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)合理關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中占比較大的內(nèi)容是制備有機(jī)物實(shí)驗(yàn)，而且多數(shù)有機(jī)物都是有毒物質(zhì)，傳統(tǒng)常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作方法在通風(fēng)櫥中實(shí)施，這減少了對(duì)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境污染，但是產(chǎn)生的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)排放到空氣中。因此可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，例如制備乙酸乙酯實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將一個(gè)干燥管與反應(yīng)裝置相連接，并在碳酸鈉溶液中插入細(xì)口這樣就能防止倒吸，也能防止乙酸、乙醇等氣體進(jìn)入空氣中，并且減少了一半以上的反應(yīng)物用量，達(dá)到了較好的減少污染的目的。教師進(jìn)行化學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，應(yīng)研究并理順各個(gè)實(shí)驗(yàn)間的關(guān)系，對(duì)實(shí)驗(yàn)次序進(jìn)行合理安排，設(shè)計(jì)實(shí)施相關(guān)實(shí)驗(yàn)，將一個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物作為另一個(gè)實(shí)驗(yàn)原料，構(gòu)成鏈接關(guān)系，從而互相循環(huán)利用輔助劑、產(chǎn)物及剩余物等等。例如實(shí)施苯甲酸合成實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將反應(yīng)合成的苯甲酸粗品作為“重結(jié)晶”的實(shí)驗(yàn)材料，之后得到的苯甲酸純品又能夠作為“熔點(diǎn)測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)材料，這樣不僅節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間及原料，也能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定學(xué)生通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)生成的產(chǎn)品是否合格。

2.3 借助多媒體技術(shù)，模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)

以往實(shí)施的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，常常要消耗大量的藥品及水資源，尤其是那些要使用昂貴試劑、容易發(fā)生爆炸的實(shí)驗(yàn)，那些必須使用有毒有害試劑、化學(xué)反應(yīng)后會(huì)在實(shí)驗(yàn)室中排放較多有毒氣體的實(shí)驗(yàn)，也都會(huì)消耗許多藥品及大量水資源，因此，這樣看來(lái)，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化有一定限度。課本教材中的一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)并不符合綠色化條件，對(duì)此教師應(yīng)積極利用現(xiàn)代化多媒體技術(shù)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助手段，借助多媒體技術(shù)對(duì)化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，將各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M出來(lái)。借助這種技術(shù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也呈現(xiàn)得非常明顯，操作起來(lái)方便快捷，基本上沒(méi)有污染。教師應(yīng)使用多媒體技術(shù)仿真有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、裝置、流程等等，通過(guò)文字、聲音及圖像等方式生動(dòng)形象地展示給學(xué)生，讓其身臨其境，好像真正地置身于實(shí)際化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中，并在一旁適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行講解、引導(dǎo)，幫助學(xué)生體會(huì)總結(jié)出較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，促進(jìn)化學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

3 結(jié)束語(yǔ)

綠色化學(xué)理念對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源資源意義重大，教師在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生明確綠色化學(xué)理念的重要性，并積極探索有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化模式，培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念、逐步樹立起環(huán)保意識(shí)，為環(huán)保工作作出貢獻(xiàn)。

[1]張秀清，張淑華.化工專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討與實(shí)踐[J].廣東化工，2013，（12）：198.

Chemical Analysis of Organic Chemistry Experiment Teaching Reform under the Idea of Green Chemistry

Xu Wen-xiang

The green chemistry concept in line with the development trend of modern society，the concept of sustainable development is an important part of contemporary chemical engineering students should establish this concept，and actively apply it to real life，learning.This paper explores the chemical organic chemistry experimental teaching reform under the concept of green chemistry.

green chemistry concept；Chemical Engineering；organic chemistry；Experiment Teaching Reform

O62-4

B

1003–6490（2016）04–0167–01

2016–04–20

徐文祥（1965—），男，山西聞喜人，副教授，主要從事化學(xué)專業(yè)研究及實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。