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摘 要：本文就如何在农林院校《有机化学实验》教学过程中通过精选实验内容、改进实验方案、调整实验结构、优化教学方法等方面渗透绿色化学理念做了初步的探索,对有机化学实验教学过程中减少实验对环境的污染有一定的指导作用。
关键词：有机化学实验 绿色化学 实验教学
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795(2012)04(a)-0059-01
《有机化学》是农林院校相关专业的一门专业基础课,《有机化学实验》则是其不可缺少的重要组成部分。学生通过实验操作,能更好地将抽象的理论内容理解的更透彻,同时通过实验学生可以学会有机化合物的制备、分离、纯化的方法和基本操作技巧,同时使其养成良好的实验习惯,严谨的工作态度以及观察、分析和解决问题的能力。而有机化学实验中药品用量大、易挥发、有毒、有害、有腐蚀性等危险药品多,所使用的试剂大多数会危害人体健康和污染环境,有些试剂甚至有剧毒。有机化学实验用到的试剂多少有毒有害的物质,如何保证实验课程正常开设,又将其危害和污染降低到最低限度,是摆在化学教师面前的一个难题。因此,绿色化学实验设计的理念在有机化学实验教学中受到了越来越多的重视。
近年来“绿色化学”、“低碳经济”的呼声越来越高,在实验教学中实施绿色化学教学显得尤为重要。在各种有机化学实验中毫无疑问地产生多种有害的废弃物,在实验室如果处理不当,不仅会威害师生健康,而且还会严重污染环境。随着学校招生规模的扩大,实验排废量也同步增长,绿色化实验教学收到了教师的关注。我们在绿色化学理念的指导下对有机化学实验教学进行了系列的改革尝试。概括起来分为以下几方面的内容。
1 筛选有机化学实验内容,体现绿色化学理念
根据农林院校相关专业的教学目标,有机化学实验教学内容的设计和选择体现绿色化学教育的指导思想。实验教材共包括三部分基本操作和实验技术、有机化合成实验、有机化合物的定性鉴定实验。根据教材保留符合绿色化学要求的实验,改进基本符合绿色理念的实验,如基本操作实验中升华、重结晶、蒸馏和沸点的测定、萃取提纯法、波层色谱等；有机化合物鉴定实验中的糖类、淀粉、蛋白质的鉴定等；制备实验中的牡丹皮中丹皮酚的提取等。删除污染严重,废弃物多,危害性大的实验,如卤代烃的制备实验等。在实验教学内容的安排上不仅要满足培养学生实验技能的需要,同时也要体现绿色化学的教育思想。
2 改进实验方案,控制药品用量,节省试剂,减少排放
在教学过程中我们将第一部分的实验基本操作技术和第二部分的化合物的制备巧妙地结合起来,采取连续的合成路线。同时将上一次实验的产品作为下一次实验的原料,例如,以间苯二酚为原料经磺化反应制备2,4-二磺酸基间苯二酚,以2,4-二磺酸基间苯二酚为原料制备6-硝基-2,4-二磺酸基间苯二酚,以6-硝基-2,4-二磺酸基间苯二酚为原料制备2-硝基雷锁辛等。在化合物制备实验中训练回流、蒸馏、提取、过滤、干燥、重结晶、测定熔沸点等基本操作。通过这样的连续实验,能保证所学知识重复强化记忆,提高了实验质量,节省试剂,减少废物排放。不仅增强学生实验技能的基本功,开扩学生的合成思路,还有利于培养学生严谨的科学态度,培养学生的积极性和主动性,还有利于提高学生的绿色化学意识,强化学生的环保意识。
3 减少性质实验,增加设计性实验
性质实验只是对理论的验证,在实验方法上学生基本是简单地模仿,缺乏真正的创新性,而且实验所用试剂品种多,用量大,不仅实验准备工作量大,而且实验会产生很多难以降解的废物。为此,我们可以对这类实验进行筛选、调整、优化。保留一些用時短、易出现象的实验。要求学生必做实验尽量做到实验时少用化学试剂而获得比较明显的现象和准确的化学信息。例如我们在实验中将间苯二酚的制备由原来的用量减少了1/3,节省了原料降低了污染,大多数性质实验用常量的1/3后效果会更好。这样实验本身所用试剂用量少了,所排放的废物数量少,减少了对环境的污染程度。这样不仅增强学生环保意识还可以在同样的学时和经费的条件下,可以安排学生做更多的实验。此外,由于实验操作过程中的危险性降低了,保证了学生在安全和舒畅的环境中进行实验,有益于学生的身心健康。
4 优化教学方法,实施绿色教育
由于在教学方法和手段上存在弊端,很多学生注重理论课的学习,而忽视有机实验课,因此,虽然在实验课上投入了很大的人力财力,但是所获得的收益却不能与之成正比。传统的实验课程教学虽然要求学生课前预习,但实际实验中,由于潜在危险性的存在,教师不敢放手让学生独立操作实验,而都是教师先讲解或演示,再由学生重复。这种方法不仅浪费了时间而且由于重复实验产生了过多的废弃物,给环境造成了污染。因此,我们在教学过程中教师作为实验小组的一员参与的实验的一组中,其他小组观摩学习模仿。避免了时间的浪费和污染物的产生。
总之,近几年来的实践证明,将绿色化学教育思想渗透于农林院校有机化学实验教学中的做法有利于提高学生综合素质,培养学生的实验技能。通过融入绿色化学教育理念,减少了实验教学中对环境的污染和对师生身体的伤害程度。同时,激发了学生学习化学的兴趣,提高了学生保护环境的意识,使有机化学实验教学绿色化。当然要在有机化学实验中完全实现绿色化,还需要化学工作者共同努力,做更加深入的研究工作。
参考文献
[1] 宋桂苓.绿色有机化学实验的探索和实践[J].实验室研究与探索,2006,25(8).
[2] 方富禄,周荣才,周允明,等.有机化学实验[M].北京:高等教育出版社,1999．
[3] 俞世冲,孙青类,潘亚菊,等.浅谈有机化学实验教学和绿色化学[J].药学实践杂志,2004,22(4).
关键词：有机化学实验 绿色化学 实验教学
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1673-9795(2012)04(a)-0059-01
《有机化学》是农林院校相关专业的一门专业基础课,《有机化学实验》则是其不可缺少的重要组成部分。学生通过实验操作,能更好地将抽象的理论内容理解的更透彻,同时通过实验学生可以学会有机化合物的制备、分离、纯化的方法和基本操作技巧,同时使其养成良好的实验习惯,严谨的工作态度以及观察、分析和解决问题的能力。而有机化学实验中药品用量大、易挥发、有毒、有害、有腐蚀性等危险药品多,所使用的试剂大多数会危害人体健康和污染环境,有些试剂甚至有剧毒。有机化学实验用到的试剂多少有毒有害的物质,如何保证实验课程正常开设,又将其危害和污染降低到最低限度,是摆在化学教师面前的一个难题。因此,绿色化学实验设计的理念在有机化学实验教学中受到了越来越多的重视。
近年来“绿色化学”、“低碳经济”的呼声越来越高,在实验教学中实施绿色化学教学显得尤为重要。在各种有机化学实验中毫无疑问地产生多种有害的废弃物,在实验室如果处理不当,不仅会威害师生健康,而且还会严重污染环境。随着学校招生规模的扩大,实验排废量也同步增长,绿色化实验教学收到了教师的关注。我们在绿色化学理念的指导下对有机化学实验教学进行了系列的改革尝试。概括起来分为以下几方面的内容。
1 筛选有机化学实验内容,体现绿色化学理念
根据农林院校相关专业的教学目标,有机化学实验教学内容的设计和选择体现绿色化学教育的指导思想。实验教材共包括三部分基本操作和实验技术、有机化合成实验、有机化合物的定性鉴定实验。根据教材保留符合绿色化学要求的实验,改进基本符合绿色理念的实验,如基本操作实验中升华、重结晶、蒸馏和沸点的测定、萃取提纯法、波层色谱等；有机化合物鉴定实验中的糖类、淀粉、蛋白质的鉴定等；制备实验中的牡丹皮中丹皮酚的提取等。删除污染严重,废弃物多,危害性大的实验,如卤代烃的制备实验等。在实验教学内容的安排上不仅要满足培养学生实验技能的需要,同时也要体现绿色化学的教育思想。
2 改进实验方案,控制药品用量,节省试剂,减少排放
在教学过程中我们将第一部分的实验基本操作技术和第二部分的化合物的制备巧妙地结合起来,采取连续的合成路线。同时将上一次实验的产品作为下一次实验的原料,例如,以间苯二酚为原料经磺化反应制备2,4-二磺酸基间苯二酚,以2,4-二磺酸基间苯二酚为原料制备6-硝基-2,4-二磺酸基间苯二酚,以6-硝基-2,4-二磺酸基间苯二酚为原料制备2-硝基雷锁辛等。在化合物制备实验中训练回流、蒸馏、提取、过滤、干燥、重结晶、测定熔沸点等基本操作。通过这样的连续实验,能保证所学知识重复强化记忆,提高了实验质量,节省试剂,减少废物排放。不仅增强学生实验技能的基本功,开扩学生的合成思路,还有利于培养学生严谨的科学态度,培养学生的积极性和主动性,还有利于提高学生的绿色化学意识,强化学生的环保意识。
3 减少性质实验,增加设计性实验
性质实验只是对理论的验证,在实验方法上学生基本是简单地模仿,缺乏真正的创新性,而且实验所用试剂品种多,用量大,不仅实验准备工作量大,而且实验会产生很多难以降解的废物。为此,我们可以对这类实验进行筛选、调整、优化。保留一些用時短、易出现象的实验。要求学生必做实验尽量做到实验时少用化学试剂而获得比较明显的现象和准确的化学信息。例如我们在实验中将间苯二酚的制备由原来的用量减少了1/3,节省了原料降低了污染,大多数性质实验用常量的1/3后效果会更好。这样实验本身所用试剂用量少了,所排放的废物数量少,减少了对环境的污染程度。这样不仅增强学生环保意识还可以在同样的学时和经费的条件下,可以安排学生做更多的实验。此外,由于实验操作过程中的危险性降低了,保证了学生在安全和舒畅的环境中进行实验,有益于学生的身心健康。
4 优化教学方法,实施绿色教育
由于在教学方法和手段上存在弊端,很多学生注重理论课的学习,而忽视有机实验课,因此,虽然在实验课上投入了很大的人力财力,但是所获得的收益却不能与之成正比。传统的实验课程教学虽然要求学生课前预习,但实际实验中,由于潜在危险性的存在,教师不敢放手让学生独立操作实验,而都是教师先讲解或演示,再由学生重复。这种方法不仅浪费了时间而且由于重复实验产生了过多的废弃物,给环境造成了污染。因此,我们在教学过程中教师作为实验小组的一员参与的实验的一组中,其他小组观摩学习模仿。避免了时间的浪费和污染物的产生。
总之,近几年来的实践证明,将绿色化学教育思想渗透于农林院校有机化学实验教学中的做法有利于提高学生综合素质,培养学生的实验技能。通过融入绿色化学教育理念,减少了实验教学中对环境的污染和对师生身体的伤害程度。同时,激发了学生学习化学的兴趣,提高了学生保护环境的意识,使有机化学实验教学绿色化。当然要在有机化学实验中完全实现绿色化,还需要化学工作者共同努力,做更加深入的研究工作。
参考文献
[1] 宋桂苓.绿色有机化学实验的探索和实践[J].实验室研究与探索,2006,25(8).
[2] 方富禄,周荣才,周允明,等.有机化学实验[M].北京:高等教育出版社,1999．
[3] 俞世冲,孙青类,潘亚菊,等.浅谈有机化学实验教学和绿色化学[J].药学实践杂志,2004,22(4).