探究在有機化學實驗教學中構(gòu)建綠色微量化發(fā)展模式

魏文廷 胡芳

摘 要：綠色化學已經(jīng)被推到了化學科學研究的最前端，因此高校在有機化學的實驗教學當中也應當立足于保護環(huán)境、遵循綠色化的原則。本文從有機化學實驗微量化、深入“綠色化學”教學理念等方面進行探討，以期在有機化學綠色化、微量化的實驗教學研究中有所收獲。

關(guān)鍵詞：有機化學；實驗教學；綠色化學；微量化

在過去的幾十年時間里我國經(jīng)濟得到了飛速的發(fā)展，但這些發(fā)展背后的代價卻是人們所生活自然環(huán)境的嚴重破壞，一些企業(yè)廢氣、廢水的違規(guī)排放，不合理的廢舊垃圾焚燒、過度的放牧以及砍伐等行為都在嚴重地對自然環(huán)境進行損壞。事實上環(huán)境污染覆蓋面很廣，大到大型企業(yè)大量排放污染性的物質(zhì)，小到實驗室的氣體排放。因此，每個人都有責任和義務(wù)去保護環(huán)境。在高校的有機化學教學實驗中會經(jīng)常產(chǎn)生一些易燃、易爆、易揮發(fā)的有機溶劑以及一些有毒有腐蝕性的化學廢料，這些都是對環(huán)境不友好的污染物。為了保護環(huán)境，實現(xiàn)有機化學實驗教學的綠色化、微量化勢在必行。

1 傳統(tǒng)有機化學實驗教學中存在的不足

在進行了多年有機化學實驗課程教學之后，根據(jù)對教學工作進行分析、總結(jié)發(fā)現(xiàn)在以往的有機化學實驗教學當中存在一定的不足之處，經(jīng)過認真歸納得出在有機化學實驗教學中的不足之處在于以下幾點：

第一，在一些有機化學實驗中消耗時間過長，例如一些有機物的合成反應，其反應復雜、反應進程緩慢且有較多的副產(chǎn)物生成，整個實驗的進行不僅需要加熱還需要復雜的提純過程，這樣一來就大大增加了實驗所需要的時間，也大幅度降低了教學的效率。第二，消耗試劑較多、使教學成本大大提高，在化學有機實驗中難免會出現(xiàn)一些意外導致儲存試劑的容器打破等，再加上學生實驗操作時因不熟練、不規(guī)范的行為導致試劑的浪費，這些不僅造成試劑的消耗增加教學成本，灑落的試劑處理不當更是對環(huán)境的破壞[1]。

2 有機化學實驗綠色微量化

2.1 滲透綠色化學的教學理念

想要使有機化學實驗教學實現(xiàn)綠色微量化這一模式，首先就要將綠色化學的理念通過一定的方式傳輸給學生，讓學生意識到綠色環(huán)保的重要性。在實驗教學中可以采用一些有機反應的實例告訴學生實驗將產(chǎn)生哪些污染物，這些污染物能給環(huán)境帶來怎樣的破壞，借此讓學生們認識到綠色化學的優(yōu)勢以及必要性。例如，在正溴丁烷的制備過程中，除了減少化學試劑的用量以外，擬用負載型超強酸代替濃硫酸，以此來達到環(huán)境友好型有機化學實驗的目的。但在這一實驗中需要學生查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻資料去了解負載型超強酸的基本情況和使用方法、注意事項等等，這樣一來使學生在認識綠色化學的同時，將學習方式由被動變?yōu)橹鲃樱岣邔W習興趣，有利于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，從而提升學生的綜合素質(zhì)[2]。

2.2 開設(shè)微量化的實驗內(nèi)容

在綠色化學思想有效引導和當代社會對環(huán)境高度重視的環(huán)境下發(fā)展出了微型化學實驗，它利用了新時代思想、技術(shù)的優(yōu)勢對實驗儀器進行改造以及優(yōu)化實驗組合，以此來落實綠色化學的理念。在有機化學實驗中采用微型化具有以下優(yōu)勢：第一，有效彌補了傳統(tǒng)有機化學實驗反應時間長的缺點，大幅度縮短反應時間、提高教學效率。第二，微型化學實驗很好的遵循了可持續(xù)發(fā)展的目標，使用的實驗儀器對試劑的用量液體控制在10毫升以內(nèi)、固體在100毫克之內(nèi)，這樣就大大減少了有機實驗中試劑的浪費和消耗，不僅能夠節(jié)省成本同時也減少了多余試劑對環(huán)境的不友好，可謂是經(jīng)濟環(huán)保的最佳選擇[3]。

2.3 改進實驗方法

有機化學實驗中所用到的反應試劑大多數(shù)是有毒的，因此在進行實驗時要盡可能地使用毒性小、無污染的反應試劑，在不改變實驗效果的前提下對實驗方法進行一定的改進來到達降低污染的目的。例如，苯這一有機物質(zhì)具有較大的毒性，而與苯相比較而言甲苯的毒性較弱，因此在一些需要苯來進行的萃取操作中就可以嘗試用甲苯來代替以達到相同的目的。在有機合成實驗反應過程中會產(chǎn)生一些有毒氣體，這時就需要對產(chǎn)生的有毒氣體進行合理的處理。例如在進行合成乙酸乙酯的實驗中，可以將一個干燥管接在尾接管口并插入裝有碳酸鈉溶液的容器中，以此來防止乙酸、乙醇、乙酸乙酯擴散到空氣中對環(huán)境造成污染。

3 結(jié)束語

綜上所述，保護自然環(huán)境是眾望所歸，大力發(fā)展綠色化學也是大勢所趨，其對于落實我國可持續(xù)發(fā)展原則具有重要作用，綠色化學終將成為化學研究領(lǐng)域最重要的一項準則。在有機化學實驗教學中采用綠色微量化的模式在減少試劑消耗節(jié)約成本的同時減少了有毒物質(zhì)對環(huán)境的污染。此外，對于學生則是提高了實驗教學的效率和質(zhì)量，有效地嚴格規(guī)范學生實驗操作、培養(yǎng)了學生熱情主動的學習態(tài)度。由此可知，在有機化學實驗教學中實行綠色、微量化的教學模式是極其重要而且是必要的，在綜合提升學生能力的同時也對環(huán)境保護做出了一定的貢獻。

參考文獻：

[1]李秋蓮，萬宏，劉嵩.開放性、綠色化有機化學實驗教學內(nèi)容的優(yōu)化與實踐[J].實驗科學與技術(shù)，2016（5）：160-162.

[2]徐文祥.綠色化學理念下的化工專業(yè)有機化學實驗教學改革分析[J].化工設(shè)計通訊，2016（4）：167-167.

[3]劉瑞華.綠色化學與微型有機化學實驗探究[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2016（6）：173-173.

作者簡介：

魏文廷（1987- ），男，湖南東安人，寧波大學教師，博士研究生，主要從事生命健康導向的綠色有機合成化學領(lǐng)域的教學科研工作。