葉青青/安徽省滁州城市職業(yè)學(xué)院

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(huì)公眾的環(huán)保意識(shí)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(gè)象征生命和希望的名詞——“綠色”，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的“可持續(xù)”、“綠色”發(fā)展已是全人類(lèi)的共同心愿。同時(shí)，人們開(kāi)始致力于從源頭上治理污染，探索采用化學(xué)的原理來(lái)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(shí)現(xiàn)零排放和零污染，被譽(yù)為是更高層次上的、可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)，其也是一門(mén)能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；綠色化學(xué)；探索

1.導(dǎo)言

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(méi)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(shí)踐能力是綠色化學(xué)教育的重要途徑，也是國(guó)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(duì)傳統(tǒng)化學(xué)提出了新的理論，又被稱(chēng)為無(wú)害化學(xué)和清潔化學(xué)。綠色化學(xué)的任務(wù)就是通過(guò)對(duì)化學(xué)知識(shí)和方法的運(yùn)用，來(lái)研究新的無(wú)公害材料，實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約，最大程度地實(shí)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(duì)污染進(jìn)行了治理。

3.綠色化學(xué)的發(fā)展及意義

新時(shí)期，綠色化發(fā)展已然成為時(shí)代性課題，備受關(guān)注。在這樣的時(shí)代背景下，綠色理念逐漸實(shí)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(chēng)為環(huán)境友好化學(xué)或環(huán)境無(wú)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(lái)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(wèn)題。而從科學(xué)的角度來(lái)看，綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)知識(shí)的補(bǔ)充與創(chuàng)新，體現(xiàn)了化學(xué)與環(huán)境的和諧發(fā)展。相對(duì)于傳統(tǒng)化學(xué)，綠色化學(xué)更加強(qiáng)調(diào)了人類(lèi)與自然之間的和諧關(guān)系，是用環(huán)境危機(jī)的巨大代價(jià)換取的新認(rèn)識(shí)、新思維。綠色化學(xué)理念在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的滲透，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展觀，滿(mǎn)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(xiàng)系統(tǒng)工程的開(kāi)展，使得有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shì)。

4. 綠色理念下的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)，老師可以視實(shí)際情況優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，將教材的內(nèi)容進(jìn)行深挖掘，加強(qiáng)對(duì)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(shí)，老師要刻意貫徹綠色化學(xué)的思想，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)，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(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程中，有機(jī)溶劑的使用難免會(huì)伴隨廢氣、廢液或廢物產(chǎn)生，假如處理不好，不僅會(huì)造成藥品試劑的浪費(fèi)，還會(huì)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(duì)于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中，會(huì)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(duì)此，可以將這部分氣體收集起來(lái)，并浸融到氫氧化鈉溶液中進(jìn)行吸收處理。而對(duì)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(guò)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(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(lèi)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(guò)一系列具體的實(shí)踐行為，潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)意識(shí)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)，并促使他們落實(shí)到生活日常中。同時(shí)，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(shí)，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(shí)驗(yàn)代替常量實(shí)驗(yàn)

微量實(shí)驗(yàn)是自20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)更貼近目前的科研實(shí)際，更符合科研的要求。微量實(shí)驗(yàn)不但要求注意力集中，還對(duì)實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)技能有要求較高，因此微量實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)對(duì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中，尤其是在學(xué)生掌握基本技能之后，采用微量實(shí)驗(yàn)操作開(kāi)展綜合設(shè)計(jì)性的多步合成實(shí)驗(yàn)，如：乙酰水楊酸(阿司匹林)的合成等，即能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)于教學(xué)質(zhì)量的提高有著重要的意義。通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)沒(méi)有污染?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是一種消耗性的實(shí)驗(yàn)，非常容易產(chǎn)生有毒的物質(zhì)。如果能夠在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分利用多媒體來(lái)模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)，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(duì)學(xué)生的安全有著重要的意義。尤其是那么危險(xiǎn)性非常大，毒害性還很強(qiáng)的試驗(yàn)，以及那些一旦操作錯(cuò)誤，后果非常嚴(yán)重的那些試驗(yàn)，都最好能夠采用多媒體來(lái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)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)?shí)驗(yàn)的步驟和方法有了細(xì)致的了解，而且還能夠降低對(duì)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(duì)網(wǎng)絡(luò)資源充分的利用，促進(jìn)立體式教學(xué)的開(kāi)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(shí)空上的控制打破，而且還能夠使課程的受益面擴(kuò)寬，同時(shí)也增加了一種有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(duì)教師隊(duì)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(shù)立環(huán)保意識(shí)，強(qiáng)化可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值觀念，及時(shí)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(ài)護(hù)環(huán)境的意識(shí)得到強(qiáng)化。有機(jī)化學(xué)的老師要做好知識(shí)的傳播者，不僅要給學(xué)生滲透化學(xué)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)知識(shí)，更要將自己掌握的與環(huán)境、資源相關(guān)的知識(shí)動(dòng)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(shí)自己的知識(shí)，更新知識(shí)，積極參與教學(xué)交流活動(dòng)。

5. 結(jié)論

總之，綠色化學(xué)是當(dāng)今國(guó)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(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要廣大教師不斷更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，積極探尋傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與綠色化學(xué)思想的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。

[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(shí)驗(yàn)教學(xué)課件設(shè)計(jì)原則探討[J].黑龍江科技信息.2009（22）：113-115.

[2]寧?kù)o恒，李和平.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化教學(xué)模式改革的初步研究[J].廣東化工.2009（06）：134-136.