有机化学实验绿色化教学模式的探究
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摘要:化学实验对社会的技术的发展起着无可替代的作用,化学实验是文明进程的重要学科,有机化学的出现更是为社会的发展带来了新的希望,尽管他的意义重大,但是化学实验也是产生环境污染最为严重的,因此如何开发绿色化化学实验成为研究的方向,也在近年来颇受关注。绿色化学实验简单的来说就是少产生或者尽量不产生污染,让实验对环境不构成威胁。
关键词:有机化学;绿色化;实验;教学模式
前言:要想实现有机化学实验的绿色化必须是从思想上抓起,从人们的思想意识上改变,从每个化学老师的思想开始。对整个化学实验的过程严格把关,在材质上采用安全、无污染的材料,催化剂的使用也要注意安全性,对于一定会产生污染的实验要注意污染的处理。从自身坐做起,为学生做好榜样。
1.有机化学实验的含义及意义
有机化学是化学中极为重要的一门分支,又称为碳化合物的化学,是研究有机化合物的结构、性质、制备的学科。
有机化学实验对化学的发展起着至关重要的作用,对化学工业的发展也是相当的重要,有机化学实验是现在的普通高校化学、化工、材料、药学、食品、生物、环境、农学等专业以及相近专业本科生一门必修课。在有机化学实验过程中经常会用到有毒性的试剂,溶剂,有的时候也会合成一些有毒性的物质,这是化学发展中必然会产生的污染,但是现在全世界都在提倡绿色环保,低碳的概念,因此化学实验中的这些有毒物体就必然引起公众的反感,包括一些具有高腐蚀性的催化剂,实验后产生的废弃、废渣、废液处理不当对环境也会造成很大的污染,这种影响比一般的污染所持续的时间也会更久。因此,如何实现有机化学实验的环保性,这是有机化学的发展中一个新的课题,一个主要的研究方向,高校如何构建有机化学的绿色实验化成为迫在眉睫的问题,在试验中和教学中,如何向学生灌输“绿色化学”的概念是现在高校教师首要考虑的问题,必须做到学生从观念和认识上意识到环境保护,可持续发展才是根本的发展。从根源上认识到环境的发展和环境的保护,提高实验教学的质量同时也要注意可协调发展的重要。
2.我国有机化学实验教学的现状
我国的有机化学发展的相较于西方来说,发展的速度和技术都相对来说是落后的,我国的有机化学实验也停留在最初的模式上,采用的是传统的教学模式,我国传统的有机化学实验采用的是基本操作实验+基础合成实验+性质实验。相较于西方对化学的重视,我国在教学上仍然采用的是照本宣科,遵从教材,缺少积极主动的改革和创新,这是化学实验要不得的思想,现在的高校教学实验仍是简单的基本技能,蒸馏、分馏、回流、水蒸气蒸馏、干燥、过滤、加热、冷却、搅拌、萃取、重结晶等。这些基本的合成、提炼实验都存在着诸多的弊端,首先,材料的选择上存在着对人身的威胁以及对环境的污染,毒性较大,易挥发,而且部分材质还存在着高腐蚀性的缺点;其次,这种具有诸多缺点的试剂的使用量还很大,将会产生很多的废弃物,普通人用眼看不到,但是长此以往,环境将会被破坏;再次,我们做过实验的人都知道,这只是一堂课,课堂结束后我们的实验结果都是直接的倾倒,不会经过任何的处理,这对环境的污染是相当的严重的,而且这种基本的实验反复的做,是没有实际意义的。从这些分析中不难看出这都是违背环境发展原则的,违背了绿色化学的基本概念,这些在威胁我们这一代身体健康的同时也会为人类带来无法消除的永久性威胁。面对这种情况,改变是必须的,而且是迫在眉睫的。
3.有机化学实验绿色化教学模式及实施方案
3.1 新型教学模式
有机化学实验绿色化教学模式就是从化学实验的每一步去改变,达到实验从头到尾无污染,是有机化学实验发展的目标。这种教学模式相较于传统的模式,更加符合我国发展的要求和环境可持续发展的要求。新的模式从原料的选取到试剂的使用以及用量都是有一定的标准的,在教学手段上也运用了先进的现代化媒体,在试验的方法方式上注重环保的概念,三者的配合促成了新型的有机化学实验绿色教学模式的发展。
3.2 具体的实施方案
当设计好实验的方式后,具体实施的时候要注意每个环节的把关,在有机化学实验的课程中,包括很大一部分基本的实验,传统的基本实验采用的都是有毒性的物质或者高度挥发的对环境有污染的材质,只要在不违背教学意义的基础上,基础实验是可以采用简单的无污染的试剂达到教学的目的,训练学生的操作技能以及让学生掌握实验的基本目的。这种做法在达到环保的同时也达到了教学的目的。教学目的的实践中还包括合成实验的操作,合成实验教学目的是让学生充分了解化合物的制备方法,并且对基本实验掌握的更加纯熟,新的教学模式本着绿色教学的目的对合成实验进行了改革,包括题目的选择以及相关科研结果的使用,甚至包括多步骤的实验,多步骤的实验相对于单步骤的实验产生的废弃物变少,变废为宝,是环境发展的根本要求。而且在部分高校中还出现了设计型实验,也就是学生和老师共同发挥想象,创造新的实验,这种实验的要求是本着绿色化的理念,所运用的材料也要求安全、无污染,这在提升学生创意空间的同时也对有机化学的发展做出了贡献,是一举双得的好事,值得提倡。
在进行实验过程中,我们都选用了低污染或者无污染的材质,但是不能保证合成过程中不会产生废气物,不会对环境造成污染,因此,对实验的方法、过程要严格把关,保证每一步的实验安全且稳定,产生的污染要尽可能的降低,实验的每一步都要有相关污染的处理环节。在部分条件好的高校,采用了世界先进的技术和设备,相对产生的废弃物就少,但是对条件相对较差的学校就要注意实验的步骤,以及对每一步的废弃物有回收利用和清理的程序。从实验的手段到实验的过程都需要严格密切的注意,不论是运用传统的方式还是现代化的方式都要注意培养学生的环保意识。
结束语:
有机化学的实验对科学的发展至关重要,是化学发展的必然过程,因此不断地创新和发展是必然的,提升科学技术、设备的前期下,也要培养学生的绿色概念,化学的发展所带来的代价我们都已经看到了,如何的改善现有的缺陷以及发展现有的优势,符合社会的发展理念,保护我们赖以生存的环境是我们每一个人的责任,因此,构建构建有机化学实验绿色化的教学模式要与时俱,不止是理论的概念,更有思想的进步,实践的发展。
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