浅议有机化学实验教学中绿色化学和安全教育改革.doc
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1、浅议有机化学实验教学中绿色化学和安全教育改革:我们针对现代经济发展的需要和学生的现状,针对有机化学实验教学改革,尤其是有机化学实验教学中绿色化学教学和安全教育进行了初步的实践与探索,从实验内容、实验手段和教学形式等几方面提出了几点初步的教学改革思路。有机化学是一门实验性很强的学科。有机化学实验是有机化学赖以生存的基础,在教学中占有很重要的地位,也是化学、化工、材料、生命科学、环境科学、医药及海洋等学科学生必修的主干课程之一1。对于化工、化学、生物、环境和材料等相关专业的学生来说,大学有机化学实验是非常重要的一门基础实验课,是对有机化学理论课的辅助和补充。有机化学实验课可以使学生对有机化学的理论
2、知识有更加深刻和直观的理解。有机实验操作可以训练学生的观察能力、动手能力、分析能力、创新能力和研究能力,并且培养学生对理论知识的综合应用能力2。近些年来,高校在改革实验教学方法和教学手段、考核制度、培养学生的学习兴趣、开放实验室等方面给予了高度重视,但在有机化学实验教学中的绿色化学教育和环保教育方面还有待加强。从事与有机化学相关的行业,必然要接触有机溶剂,易燃易爆、有毒有害物质,在工作中防火、防爆、防中毒、防止环境污染是每一个化学工作者时刻需要注意的问题。因此,加强绿色化学教育和环保教育,使学生以后在工作中具有强烈的责任心,才能尽可能地防止安全事故的发生和污染环境的现象出现。有机化学实验室正是
3、培养学生具有这两种意识的有效场所。因此,我们针对有机化学实验教学改革,尤其是有机化学实验教学中绿色化学教学进行了初步的实践与探索。1、有机化学实验改革的思路与其他化学实验相比,有机化学实验所需的化学药品用量比较大,反应时间长,反应产率相对比较低,同时产生的废水、废气和废弃物较多。例如,强酸、强碱、有机溶剂和部分重金属盐等,会造成环境的污染和资源浪费。另一方面,从有机化学实验课的课程体系、教学内容和教学形式上看,有机化学实验也比其他化学实验内容多,形式灵活,可以算是一项基础的科学研究训练。然而,从上世纪50年代以来,有机化学实验教学内容从课程体系到教学形式上变动并不大,即使近些年很多高校先后做了
4、一些改革的尝试,但仍存在一些问题3,不能适应现代技术发展的要求。鉴于此,我们在化学实验教学改革过程中,主要从实验内容和实验手段几方面提出了改革思路:改进合成路线,简化化学反应步骤;尽量避免使用有毒有害或难以回收的反应溶剂,尽可能减少废弃物的产生和排放;选择水或离子液体作为反应介质进行化学反应;采用新颖的实验手段,节省能源。2、加强绿色化学教育,培养环保意识2.1在实验教学中融入绿色化学和环保教育绿色化学最先是由美国化学会(ACS)提出的,其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。随着工业生产的快速发展,大量化学污染物质进入人类生存环境,对
5、全球的生态环境造成了严重的威胁,人们已日益感受到了破坏生态环境给人类生存带来的巨大威胁。因此,环境问题越来越受到人们的重视,对“三废”的处理提出了更高的要求。在现有条件下,与化学有关的工业生产不可能完全避免使用有毒有害物质,因此,对从业者进行绿色化学教育和环保教育至关重要。有机化学实验教学是对学生进行绿色化学教育和环保教育的有效途径。在有机化学实验教学中,不仅要培养学生的动手操作能力、提高分析问题和解决问题的能力,还要重视传授绿色化学教育和环保知识,使学生有机会、有能力利用所学知识,处理实验中产生的有害物质,参与到环境保护工作中去,促进学生形成良好的环保意识。例如,有机合成实验所用的化学试剂、
6、溶剂、催化剂多少有一定的毒性,然而同一物质有多种不同的制备方法,所用到原料的毒性也不相同,所以有必要从多种不同的制备方法中选择相对环保的实验方法,从价格低廉、低毒甚至无毒、反应条件缓和、能耗少等要求出发,开发出环境友好型实验,如糠醛的制备、咖啡因的提取等。2.2加强有毒、有害、易燃、易爆物质的管理在有机化学实验中,不可能完全避免使用有毒、有害、易燃、易爆物质,因此需要师生共同保护好实验室及周围的环境。实验教师要对有机化学实验中使用的有毒、有害、易燃、易爆物质以及产生的废弃物进行严格管理,培养学生的环保意识。实验过程中,要求学生将有害物质按要求进行回收,并且定期处理。不能再使用的废弃物要进行无害
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