有机化学实验绿色化教学改革探索和实践

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1、有机化学实验绿色化教学改革探索和实践　　摘要：根据实际教学中所出现的环境污染问题，提出了在有机化学实验的教学过程中，通过采用优选实验项目、推行微型化和半微型实验、实验项目连续化、加强超声波、微波等新的实验技术应用、改进教学方法、加强实验废弃物的循环利用与管理等方法对有机化学实验进行绿色化的改革和探索。实践证明，采取这些措施能在提高教学质量的同时强化学生的环境保护和可持续发展意识。关键词：绿色化学；有机化学实验；教学改革中图分类号：G642.0？摇文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）48-0204-02一、有机化学实验教学绿色化的改革背景6近两年，环境污染越来越严重，社会大众逐

2、渐开始重视生态环境，促使化工化学逐步向绿色化学转变。绿色化学就是用化学技术消除环境污染，它主要包括五个方面，分别是原料绿色化、催化剂绿色化、溶剂绿色化、反应绿色化、产品绿色化。伴随高等教育的蓬勃发展，高校实验室的数量迅速增加，实验室的教学和科研活动越来越频繁。高校的材料、化学化工、环境、医学等专业的基础实验课就是有机化学实验，有机化学实验离不开大量的有机药品和试剂，其中许多试剂是有很大危害性的，比如有毒、易燃、易挥发等，而且很多实验结束后会产生很多化学废弃物，如果不妥善处理好这些化学废弃物，将会给环境带来很大危害，最终实验室就发展成为一个严重的污染源。所以要将化工化学中的有机化学实验教学向绿色

3、化学教学转变，加强学生的环保意识。传统的有机化学实验内容和实验方法已不符合绿色化学提出的新要求，为此笔者在从事有机化学实验的教学过程中进行了一些有益探索。二、有机化学实验教学绿色化的具体措施1.优选实验项目，体现绿色化学思想。在安排传统的有机化学实验项目时，教师首先考虑的就是实验中能被学生掌握的、实验现象明显的基础操作技能实验。而对实验的危害性、试剂的毒性、实验产生的污染性并没有足够重视，只是简单地告诉学生需要怎样防护。想要实现有机化学实验“绿色化”，要从教师的思维方式入手，首先树立教师的“绿色化”思想，筛选实验项目时首先考虑保护环境，在不影响实验教学目的的前提下，选择毒性危害小，环境污染轻的

4、实验项目。如利用苯和液溴反应制备溴苯的实验中，苯会损害人类的造血系统，液溴的腐蚀性很大，现在已用正丁醇和溴化钠反应制备正溴丁烷来替代以上实验。62.控制反应用量，推行使用微型化或半微型实验。试验中的试剂大部分都是易燃、易挥发的，并且一部分存在一定的毒性，在实验中除了储存试剂的安全隐患外，还存在环境污染等问题。为了减少这些危害，保证实验教学效果，我们把实验装置向小量、半微量和微型实验方向改进。这样就可以从根本上减少环境污染。通常把实验试剂用量减为常用量的1/2～1/5的改进定为微型化，减为常量的1/5～1/10的定为半微量，减为常量的1/10以下的定为徽量。这样大量减少了实验试剂量，减少了环境污

5、染。另外，实验微型化后相应的试管夹、酒精灯、洗瓶也随之小型化，这样大大缩短了实验时间，降低了实验成本。另外，在进行小量化实验时，投入的实验用料减少，如果稍有不慎就可能造成实验失败。因此，在实验中要让学生充分重视起来，认真操作，这样也可以提高学生的实验技能，提高他们分析、解决问题的综合能力。3.设计连续化的实验项目。安排实验时，用连续性实验的思路改革现行的有机化学实验。传统的有机化学实验都是相对独立的，它是以反应类型为出发点来设置的。所合成的产物不能得到合理应用，一部分在实验室统一处理，有的甚至直接倒掉，严重污染了环境。所以，我们要调整实6验项目，实现连续化合成实验。连续化合成实验是根据实验内容

6、和要求把一系列合成实验联系起来，将几个原本独立单一的实验合成一个连续实验。例如在“工业乙醇的蒸馏”实验中，得到的乙醇产品可留待“萘的重结晶”做溶剂，重结晶的母液能在下一个实验“简单分馏”中分离出来，回收的乙醇产品还能“从茶叶中提取咖啡因”，提取咖啡因后回收的乙醇由实验室统一保管，等下一届学生做实验时重复利用。这样不仅减少了废弃物的产生，更加节省了资源，保护了环境。4.改进实验方法，加强超声波、微波等新的实验技术应用。最近几年，我国的微波、超声等合成技术得到了极大发展，主要体现在有机合成方面。微波是现在的一种新能量形式，它具有多方面的优点，如操作方便、设备简单、反应条件温和等。利用微波进行的实验

7、具有反应时间短，产率高，试剂用量少，对环境友好等优点。如利用微波进行甲苯的硝化反应，大大提高了其对邻位比和产率，同时，反应速度也提高了10倍以上。5.改进教学方法，充分发挥学生的主观能动性。从近几年有机化学实验教学的实际情况来看，存在很多学生重理论、轻实践的现象。常规的实验教学是进了实验室之后，指导教师会针对实验存在的潜在危险性尽可能详细地讲解实验中可能出现的问题和应对方法。长期以往就会淡化学生的