大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綠色化學(xué)理念的探索及應(yīng)用,有機(jī)化學(xué)論文

大學(xué)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中綠色化學(xué)理念的探索及應(yīng)用,有機(jī)化學(xué)論文化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，導(dǎo)致全球性生態(tài)環(huán)境惡化、氣候變暖、資源匱乏。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著社會(huì)公眾的環(huán)保意識(shí)的加強(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)展已是全人類的共同心愿。同時(shí)，人們開場(chǎng)致力于從源頭上治理污染，探尋求索采用化學(xué)的原理來(lái)預(yù)防污染的方式方法。綠色化學(xué)倡導(dǎo)環(huán)境保衛(wèi)，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)為是更高層次層次上的、可持續(xù)發(fā)展的化學(xué)，其也是一門能夠保衛(wèi)環(huán)境的化學(xué)技術(shù)。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)改革的重要目的之一。一、培養(yǎng)綠色化學(xué)理念，加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。教學(xué)理念是人們對(duì)教學(xué)活動(dòng)的思維方式和持有的基本態(tài)度與觀點(diǎn)，也是人們從事教育教學(xué)活動(dòng)的基本信仰，即人們對(duì)教育教學(xué)活動(dòng)內(nèi)在規(guī)律認(rèn)識(shí)的集中思想表現(xiàn)。學(xué)校的教學(xué)工作以教育和學(xué)習(xí)為基本活動(dòng)形式，它必須在教學(xué)理念的指導(dǎo)下進(jìn)行。綠色化學(xué)不僅僅僅是一門預(yù)防污染的化學(xué)技術(shù)，還是一種新的思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念是實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的最基本保障。只要將綠色化學(xué)的理念融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各環(huán)節(jié)中，學(xué)習(xí)綠色化學(xué)知識(shí)，加強(qiáng)環(huán)境保衛(wèi)意識(shí)，構(gòu)成綠色化學(xué)的思維方式，才能提高學(xué)生的綠色化學(xué)實(shí)踐能力。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是向?qū)W生教授環(huán)保知識(shí)的最佳場(chǎng)所，其不僅要使學(xué)生把握各種實(shí)驗(yàn)技能和觀察、動(dòng)手、分析、解決有機(jī)化學(xué)問(wèn)題的能力，更要強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)社會(huì)高度負(fù)責(zé)的主人翁精神。化學(xué)老師應(yīng)充分利用綠色化學(xué)的原理、特點(diǎn)和相關(guān)知識(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)特定實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)過(guò)使學(xué)生逐步產(chǎn)生綠色化學(xué)理念，構(gòu)成綠色化學(xué)的思維方式。老師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中適時(shí)講述全球環(huán)境問(wèn)題與化學(xué)污染的關(guān)系，灌輸綠色化學(xué)思想，讓學(xué)生清醒地認(rèn)識(shí)到現(xiàn)前階段環(huán)境保衛(wèi)的重要性、必要性和緊迫性，在獲取化學(xué)知識(shí)的同時(shí)遭到良好的綠色化學(xué)教育，進(jìn)而提高學(xué)生的環(huán)境保衛(wèi)意識(shí)，只要具備了綠色化學(xué)意識(shí)才會(huì)產(chǎn)生積極的行為效果，在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。二、優(yōu)化、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。隨著綠色化學(xué)成為當(dāng)代化學(xué)可持續(xù)發(fā)展的方向，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化成為化學(xué)研究的重要內(nèi)容，化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化包括：化學(xué)試劑、溶劑和催化劑等的綠色化。環(huán)境友好的干凈反響介質(zhì)是綠色化學(xué)研究的重要原則之一，在實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)中要盡量使用無(wú)毒無(wú)害的試劑和溶劑，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化，尤其是水介質(zhì)中的有機(jī)化學(xué)反響因具有分離簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高、選擇性好、污染少且無(wú)毒、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，是最有希望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的綠色合成方式方法之一。例如，水介質(zhì)中的各種縮合反響、親核加成反響、環(huán)加成反響和多組分反響等已經(jīng)獲得較大進(jìn)展。除此之外，用水作為分散劑的水溶性涂料的制備已成為全世界涂料工業(yè)的新方向，用超臨界二氧化碳代替有機(jī)溶劑作為油漆涂料的噴霧劑和泡沫塑料的發(fā)泡劑也已經(jīng)獲得較大進(jìn)展。催化劑的使用也應(yīng)首選無(wú)毒害、無(wú)腐蝕的物質(zhì)，同時(shí)改革重組現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改變?cè)袑?shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在到達(dá)既定教學(xué)目的的前提下，淘汰對(duì)環(huán)境危害較大的實(shí)驗(yàn)，改良實(shí)驗(yàn)方式方法，進(jìn)行大規(guī)模的挑選和比對(duì)，盡量減少有毒、有害試劑的使用，選擇更符合綠色化學(xué)理念的實(shí)驗(yàn)體系。將各制備實(shí)驗(yàn)盡可能串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的連續(xù)化，即把前一個(gè)實(shí)驗(yàn)制備得到的產(chǎn)物作為后一個(gè)實(shí)驗(yàn)的主要原料連續(xù)使用，既能科學(xué)、直觀地到達(dá)實(shí)驗(yàn)所要求的教學(xué)目的，又始終注意將化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境的影響降到最低，具體表現(xiàn)出綠色化學(xué)的教學(xué)理念與思想。2.微型實(shí)驗(yàn)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，倡導(dǎo)綠色化學(xué)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是指在微型化的儀器、裝置中用盡可能少的化學(xué)試劑來(lái)獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)原理和方式方法，具有實(shí)驗(yàn)成本低、反響時(shí)間短和綠色環(huán)保的特點(diǎn)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)不但能知足實(shí)驗(yàn)的基本要求，還能減少試劑對(duì)人體和環(huán)境的傷害。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，其試劑用量是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的數(shù)特別之一甚至千分之一，因而，采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)代替常規(guī)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼蟠鬁p少化學(xué)實(shí)驗(yàn)室各種廢物的排放，有效改善實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，減少對(duì)周邊環(huán)境的危害。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)對(duì)藥品試劑消耗量大、化學(xué)毒性高、污染嚴(yán)重、實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)尤為必要。因而，在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)過(guò)中我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、目的、現(xiàn)象和定量要求將常規(guī)實(shí)驗(yàn)和微型實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，揚(yáng)長(zhǎng)避短，以提高學(xué)生的綠色化學(xué)實(shí)踐能力。然而，微型實(shí)驗(yàn)不是對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單減量和機(jī)械微縮，它是在綠色化學(xué)理念和微型化學(xué)思想指導(dǎo)下對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革而構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)新思想、新方式方法和新技術(shù)。用盡可能少劑量的試劑來(lái)做盡可能小的實(shí)驗(yàn)是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心，也是微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育的思維方向。為預(yù)防化學(xué)污染，推動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)由常量化向微量化發(fā)展，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化改革和發(fā)展的動(dòng)力之一。3.課堂教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合，減少對(duì)環(huán)境的污染。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，把當(dāng)代教育技術(shù)手段與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，必能增加實(shí)驗(yàn)的功能，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生在理論與實(shí)踐的融合中更好地提升本身的素能。尤其是多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程通訊等先進(jìn)信息技術(shù)作為一種動(dòng)態(tài)、高效、大容量的當(dāng)代化教學(xué)輔助手段，不僅能直觀地表現(xiàn)化學(xué)世界的奧秘，吸引學(xué)生的注意力，而且能夠極大地減少日?；瘜W(xué)試劑的用量，降低實(shí)驗(yàn)成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了從根本源頭上減輕對(duì)環(huán)境污染的綠色化學(xué)原則。例如，有機(jī)化合物的定性鑒定實(shí)驗(yàn)不僅需要的試劑種類繁多，而且所用到的絕大部分藥品都毒性大，對(duì)人體健康和環(huán)境污染危害大。對(duì)有機(jī)化合物性質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)的全經(jīng)過(guò)采用攝像、剪輯和多媒體加工技術(shù)進(jìn)行加工處理，既能突出重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又不失演示實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，大大加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性。因而，對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，盡量采用多媒體及化學(xué)虛擬仿真技術(shù)等輔助手段，在得到基本化學(xué)信息的前提下，能大大減少化學(xué)試劑對(duì)環(huán)境的污染。三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)管理。1.規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，減少三廢的產(chǎn)生。在實(shí)際教學(xué)中，一方面我們能夠嚴(yán)格規(guī)定取用藥品的量，這樣既規(guī)范了實(shí)驗(yàn)操作，節(jié)約了藥品，又減少了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方式方法；另一方面我們可以以將定性實(shí)驗(yàn)中的藥品定量化，例如在烴的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室制備乙炔氣體時(shí)，能夠根據(jù)學(xué)生的組數(shù)粗略的計(jì)算所需乙炔的用量，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果來(lái)取用電石的質(zhì)量。這樣做不僅能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，提高實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、規(guī)范性，同時(shí)也為減少環(huán)境污染奠定基礎(chǔ)。2.妥善處理實(shí)驗(yàn)室的三廢.注重環(huán)境保衛(wèi)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)管理，應(yīng)加強(qiáng)完善有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室制度化、規(guī)范化建設(shè)，禁止實(shí)驗(yàn)室尾氣任意排放，廢液、廢棄物隨意傾倒。對(duì)每次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)室廢液、廢氣和廢渣進(jìn)行科學(xué)安全處理，確保將化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的污染程度降到最低，以減少?gòu)U物向周邊環(huán)境的排放。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用過(guò)的酸、堿、重金屬鹽等各種廢物進(jìn)行分類收集、集中安全存放、定期統(tǒng)一處理。能產(chǎn)生大量有害和腐蝕性氣體的實(shí)驗(yàn)必須在通風(fēng)櫥內(nèi)完成，并將有害尾氣采用吸收、中和等方式方法進(jìn)行凈化處理。通過(guò)對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的三廢進(jìn)行無(wú)毒無(wú)害化處理，最大限度地減少實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染，培養(yǎng)學(xué)生高度負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度。四、完善實(shí)驗(yàn)考核體系，凸顯綠色化學(xué)理念。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核評(píng)價(jià)體系對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)有重要的導(dǎo)向和鼓勵(lì)作用，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果考核評(píng)價(jià)應(yīng)以整個(gè)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)為基礎(chǔ)，凸顯綠色化學(xué)理念?，F(xiàn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體系應(yīng)從評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)主體等方面進(jìn)行完善改革。評(píng)價(jià)方式應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)全經(jīng)過(guò)的整體、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，給學(xué)生更多的自主權(quán)，讓其開放思維，大膽探尋求索。評(píng)價(jià)內(nèi)容應(yīng)重點(diǎn)考慮實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能否能提高反響中各原子的利用率，反響條件能否無(wú)毒無(wú)害，反響經(jīng)過(guò)能否能減少?gòu)U物向環(huán)境的排放，實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室三廢的處理方式能否恰當(dāng)?shù)鹊龋攸c(diǎn)突出綠色化學(xué)的理念和思想。五、結(jié)束語(yǔ)。培養(yǎng)、提高學(xué)生的綠色化學(xué)理念和環(huán)境保衛(wèi)意識(shí)是實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)綠色化的最基本保障，也是提高學(xué)生化學(xué)研究和綠色實(shí)踐能力的前提；優(yōu)化、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改良實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方式方法，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，改良化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)管理是提高學(xué)生綠色化學(xué)實(shí)踐能力的重要途徑?？傊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化已成為國(guó)內(nèi)外化學(xué)課程改革和可持續(xù)發(fā)展的方向，提高學(xué)生的綠色化學(xué)研究能