有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中體現(xiàn)綠色化學(xué)的探索

葉青青/安徽省滁州城市職業(yè)學(xué)院

有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中體現(xiàn)綠色化學(xué)的探索

葉青青/安徽省滁州城市職業(yè)學(xué)院

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著社會公眾的環(huán)保意識的增強(qiáng)，人們將低碳環(huán)保、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展這些具有深遠(yuǎn)意義的概念賦予了一個象征生命和希望的名詞——“綠色”，實現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)的“可持續(xù)”、“綠色”發(fā)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(xué)的原理來預(yù)防污染的方法。綠色化學(xué)倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù)，主張不使用有毒、有害物質(zhì)，不產(chǎn)生廢棄物，最終實現(xiàn)零排放和零污染，被譽為是更高層次上的、可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)，其也是一門能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。

有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)；綠色化學(xué)；探索

1.導(dǎo)言

有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中很多有毒、有害的原料、試劑及廢物被排放到環(huán)境中，但沒有得到應(yīng)有的重視。將綠色化學(xué)理念貫穿于化學(xué)教學(xué)的各環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)思維，提高學(xué)生的綠色化學(xué)實踐能力是綠色化學(xué)教育的重要途徑，也是國內(nèi)外化學(xué)課程教學(xué)改革的重要目標(biāo)之一。

2.綠色化學(xué)的內(nèi)涵

綠色化學(xué)是針對傳統(tǒng)化學(xué)提出了新的理論，又被稱為無害化學(xué)和清潔化學(xué)。綠色化學(xué)的任務(wù)就是通過對化學(xué)知識和方法的運用，來研究新的無公害材料，實現(xiàn)能源的節(jié)約，最大程度地實現(xiàn)原子的經(jīng)濟(jì)性。綠色化學(xué)與傳統(tǒng)的為了改善污染環(huán)境而采取的技術(shù)是不同的，綠色化學(xué)的目標(biāo)是不適用有害物質(zhì)，廢物零排放，從源頭上對污染進(jìn)行了治理。

3.綠色化學(xué)的發(fā)展及意義

新時期，綠色化發(fā)展已然成為時代性課題，備受關(guān)注。在這樣的時代背景下，綠色理念逐漸實現(xiàn)在化學(xué)領(lǐng)域的滲透，并生成了綠色化學(xué)。所謂的綠色化學(xué)又被稱為環(huán)境友好化學(xué)或環(huán)境無害化學(xué)，它是從源頭上阻絕污染的化學(xué)技術(shù)和化學(xué)方法。從環(huán)境的角度來看，綠色化學(xué)是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的新技術(shù)、新科學(xué)，能夠有效解決生態(tài)環(huán)境惡化問題。而從科學(xué)的角度來看，綠色化學(xué)是對傳統(tǒng)化學(xué)知識的補充與創(chuàng)新，體現(xiàn)了化學(xué)與環(huán)境的和諧發(fā)展。相對于傳統(tǒng)化學(xué)，綠色化學(xué)更加強(qiáng)調(diào)了人類與自然之間的和諧關(guān)系，是用環(huán)境危機(jī)的巨大代價換取的新認(rèn)識、新思維。綠色化學(xué)理念在有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)中的滲透，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展觀，滿足了本學(xué)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(tǒng)工程的開展，使得有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)造了更大的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益以及教育效益，是現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的必然趨勢。

4. 綠色理念下的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)策略

4.1 在日常教學(xué)中滲透綠色理念

有機(jī)化學(xué)的教材是教學(xué)內(nèi)容的有效載體，是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)中，要積極選用能夠反映綠色化學(xué)的教材，如果教材中缺乏綠色化學(xué)的相關(guān)知識，老師可以視實際情況優(yōu)化實驗教學(xué)的內(nèi)容，將教材的內(nèi)容進(jìn)行深挖掘，加強(qiáng)對綠色化學(xué)的宣傳，使得綠色化學(xué)的觀念深入人心。在進(jìn)行課堂教學(xué)時，老師要刻意貫徹綠色化學(xué)的思想，強(qiáng)化環(huán)保意識，使學(xué)生的綠色化學(xué)研發(fā)能力得到提高。

在有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)實踐的過程中，有機(jī)溶劑的使用難免會伴隨廢氣、廢液或廢物產(chǎn)生，假如處理不好，不僅會造成藥品試劑的浪費，還會嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境。根據(jù)綠色化學(xué)的可尋循環(huán)利用原則，應(yīng)該采用科學(xué)的方法處理有機(jī)溶劑，即重新進(jìn)行蒸餾之后予以回收利用。對于有機(jī)化學(xué)實驗中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)也要作進(jìn)一步的處理，以保證師生身體健康。例如，在進(jìn)行正溴丁烷制備實驗中，會產(chǎn)生一定量的溴化氫氣體，這種氣體腐蝕性和危害性極強(qiáng)。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(jìn)行吸收處理。而對于數(shù)量少、濃度高難以回收利用的有機(jī)廢液，則可以采用活性炭吸附法、過氧化氫氧化法等進(jìn)行處理，或在氧氣供給充分的燃燒爐中進(jìn)行完全燃燒處理。對有機(jī)化學(xué)實驗中產(chǎn)生的酸、堿等廢棄物質(zhì)，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生丟棄在指定的分類回收區(qū)域，或者放置到相應(yīng)容器中進(jìn)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(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識和環(huán)境保護(hù)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(xué)生的化學(xué)知識，在一定程度上培養(yǎng)了他們的創(chuàng)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(jì)80年代發(fā)展起來的新方法和新技術(shù)，是現(xiàn)代科學(xué)研究的重要方法之一。微量實驗的宗旨是以盡量少的化學(xué)原料和試劑獲得盡可能多的化學(xué)信息，可節(jié)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(jī)合成以其低成本、高效率、低污染，為廣大的有機(jī)化學(xué)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(shè)對提高學(xué)生的基本操作能力、科學(xué)素養(yǎng)有著重要的意義。在實驗教學(xué)中，尤其是在學(xué)生掌握基本技能之后，采用微量實驗操作開展綜合設(shè)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(xué)生的實驗技能和培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，又能大幅度減少對環(huán)境的污染，可謂一舉多得。

4.3 加強(qiáng)多媒體技術(shù)的應(yīng)用

將多媒體技術(shù)應(yīng)用到有機(jī)化學(xué)的教學(xué)中，對于教學(xué)質(zhì)量的提高有著重要的意義。通過計算機(jī)來進(jìn)行化學(xué)實驗的模擬不僅能夠降低化學(xué)藥品的消耗，而且非常安全，同時沒有污染?；瘜W(xué)實驗是一種消耗性的實驗，非常容易產(chǎn)生有毒的物質(zhì)。如果能夠在化學(xué)實驗教學(xué)中充分利用多媒體來模擬化學(xué)實驗，則不僅不用投入大量的化學(xué)試劑和儀器裝置，而且形象直觀，對學(xué)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(qiáng)的試驗，以及那些一旦操作錯誤，后果非常嚴(yán)重的那些試驗，都最好能夠采用多媒體來進(jìn)行仿真實驗。通過對多媒體教學(xué)手段和各種各樣的表現(xiàn)手法的應(yīng)用，學(xué)生既能夠?qū)嶒灥牟襟E和方法有了細(xì)致的了解，而且還能夠降低對環(huán)境的污染。多媒體教學(xué)手段不能只局限在課堂教學(xué)上，更要對網(wǎng)絡(luò)資源充分的利用，促進(jìn)立體式教學(xué)的開展，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不僅能夠?qū)鹘y(tǒng)的教學(xué)時空上的控制打破，而且還能夠使課程的受益面擴(kuò)寬，同時也增加了一種有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)的形式。

4.4 提高有機(jī)化學(xué)教師的素質(zhì)

在綠色化學(xué)理念的推廣中，教師起著關(guān)鍵性的作用。老師的素質(zhì)和水平直接影響著教育教學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r，因此，加強(qiáng)對教師隊伍素質(zhì)的培養(yǎng)是非常有必要的。有機(jī)化學(xué)老師要積極樹立環(huán)保意識，強(qiáng)化可持續(xù)發(fā)展的價值觀念，及時更新教育理念，大膽摒棄傳統(tǒng)的化學(xué)教育觀念，在現(xiàn)行的有機(jī)化學(xué)教學(xué)中貫徹綠色觀念，使學(xué)生保護(hù)、愛護(hù)環(huán)境的意識得到強(qiáng)化。有機(jī)化學(xué)的老師要做好知識的傳播者，不僅要給學(xué)生滲透化學(xué)專業(yè)的相關(guān)知識，更要將自己掌握的與環(huán)境、資源相關(guān)的知識動態(tài)床傳遞給學(xué)生。因此，我們的有機(jī)化學(xué)老師需要不斷充實自己的知識，更新知識，積極參與教學(xué)交流活動。

5. 結(jié)論

總之，綠色化學(xué)是當(dāng)今國際化學(xué)研究的前沿，其核心是利用化學(xué)原理從根本上減少或消除化學(xué)工業(yè)對環(huán)境的污染，實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。有機(jī)化學(xué)實驗的綠色化是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要廣大教師不斷更新知識結(jié)構(gòu)，積極探尋傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實驗與綠色化學(xué)思想的聯(lián)結(jié)點。

[1]庾江喜，鄺代治，馮泳蘭，張復(fù)興，王劍秋，許志鋒，彭雁.“綠色化學(xué)”理念下有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)課件設(shè)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(jī)化學(xué)實驗綠色化教學(xué)模式改革的初步研究[J].廣東化工.2009（06）：134-136.