綠色低碳下如何改革有機化學實驗教學論文

　　從 20XX 年開始，聯合國環境署連續 4 年將“世界環境日”主題確定為綠色發展和低碳經濟，與此同時包括中國在內的許多國家將綠色低碳發展納入經濟社會發展規劃當中。以低能耗、低物耗、低排放、低污染為特征的綠色低碳經濟正成為 21 世紀世界各國轉變發展方式的新選擇[1 -2].在大學教育當中，必然要把綠色低碳理念傳授給每個學生，只有這樣，才能夠進一步促進“節能環保”、“環境保護”等觀念深入人心，為國家培養出走新型工業化道路的綜合性人才，最終促進整個社會的可持續發展[3 -4].

　　化學是一門實驗性很強的學科，而有機化學實驗又是各高校化學及相關專業的重要實驗課程之一。有機化學實驗中的藥品試劑，大多數以煤、石油、天然氣為原料，通過人工方法深加工制得，而且實驗過程中又會產生廢氣、廢液和廢渣等化學污染物。因此，有機化學實驗注定與“綠色低碳”有著密切的聯系。如何將“綠色低碳”理念貫徹到大學有機化學實驗教學當中，對于社會的可持續發展有著不可估量的作用。

　　1 培養綠色低碳理念。

　　黨的十六大提出了以人為本的全面協調可持續的科學發展觀，其中“人的全面發展”是科學發展觀的重要內涵。而教育事業的核心，就是要以學生為中心，促進學生全面發展。

　　高校教師在進行思想教育和專業教育的同時，要把“綠色低碳”、環境保護、可持續發展等思想滲透到有機實驗課堂教學當中，讓學生切身體會到廢棄物的產生及處理、資源化利用的方法，增強大學生的環境保護意識，促進學生全面發展。

　　2 更新實驗內容。

　　2. 1 實驗內容的調整。

　　有機化學實驗當中需要的試劑和藥品很多都是強酸、強堿、有毒、易揮發、易腐蝕，而且反應的過程不僅有危險而且產生廢棄物，處理不當就會對學生的人身安全和環境保護造成危害。因此在有機實驗的安排中，應淘汰高危險、高污染的實驗項目，補充污染小和環保型的實驗。例如，在做減壓蒸餾的實驗當中，用的試劑是苯乙酮，苯乙酮不僅對身體有害而且還會污染環境，此實驗完全可以用自來水代理，既學會了基本的操作又不會污染環境； 傳統的“乙酰苯胺的制備”實驗，所用的酰化試劑是乙酸酐，此實驗可用毒性更低、價格更便宜的乙酸代替； 用“1 - 溴丁烷的制備”實驗來代替“溴苯的制備”,回避了苯和液溴的污染性和危險性，而改用溴化鈉來制備溴化氫氣體，并且學會了有害氣體的吸收裝置。

　　2. 2 實驗規模的調整。

　　有機實驗所用的藥品試劑大多有毒有害，減小實驗規模后，所用的試劑量為常規用量的幾分之一到幾十分之一。這樣不僅減少了試劑用量，節省了時間，而且提高了實驗的安全性，減小了有機實驗對環境的污染。但是，減小實驗規模也有它的缺點，尤其是對有機實驗操作還不是很熟練的學生來說，減少試劑用量，如果操作不慎，一不留心，就很有可能得不到產品，會對學生的實驗積極性造成打擊，因而通常采用常量實驗。雖然縮小實驗規模的半微量化實驗是有機化學實驗改革的趨勢，但是對于蒸餾、分餾、減壓蒸餾等重要的基礎性實驗，要仍然采用常量實驗，待學生的實驗操作熟練之后，對于有危險性、污染性的實驗可以采用減小實驗規模的方法。通過常量和半微量的實驗操作結合，不僅能提高學生的實驗操作技能，而且增強了學生的環境保護意識，利于培養適應于社會發展的新型人才。

　　3 更新實驗方法。

　　3. 1 微波、超聲波等新實驗技術的引進。

　　微波技術是近一個世紀以來最重要的科學技術之一。大量實驗結果表明，借助微波技術進行有機反應，不僅反應速度較傳統的加熱方法快數十甚至上千倍，而且具有操作簡便、產率高及產品易純化、安全衛生等特點[5].在有機實驗中應用超聲波技術，不但可以縮短反應時間、提高反應產率和選擇性，而且還可以改變反應的方向和途徑，使一些在通常條件下不能進行的反應得以實現[6].因此，在有機實驗的教學當中，如果引進微波和超聲波技術，將不僅能夠節省大量的時間，而且反應需要的試劑量少，既節約能源，又有利于環境保護，還能讓學生學習微波技術。引入微波和超聲波技術，是實現有機化學實驗“綠色低碳”的一個重要手段。

　　3. 2 新教學模式的引進。

　　“慕課”是英文 MOOC 的音譯詞，為 Massive Open OnlineCourse（ 大規模開放網絡課程） 的縮寫，是近年來開放教育領域出現的一種新課程模式，其本意是“大規模、開放性的在線課程”[7].目前的有機化學實驗課程中，實驗項目的危險性小且難度不大，但是有機實驗還包括貴重藥品、劇毒、高溫、高壓、無水無氧等。對于這些實驗，很多實驗室難以實現，且對老師和學生的實驗操作技能要求較高。而慕課的載體為微視頻，老師可以為這些實驗制作視頻，真實展示條件要求苛刻的有機實驗的操作過程、實驗現象及危險的處理方法。這樣不僅可以使學生學習實驗原理和方法，更重要的是節約了藥品，減少了對環境的污染。

　　3. 3 不同學科實驗的對接。

　　雖然目前大學不同學科設置的實驗課程較多，但是實驗都相對獨立，不同學科實驗沒有銜接。學校可以將有機化學實驗與儀器分析實驗對接起來，用學生在課上合成出來的樣品進行分析檢測實驗。比如有機實驗中合成出來的苯甲酸可以拿去做熔點的測定實驗和紅外光譜實驗，1 - 溴丁烷可以去做折光率、核磁共振等分析測定實驗。這樣既分析了實驗樣品的純度又讓學生學習了圖譜的分析方法。

　　3. 4 廢物循環利用。

　　有機化學反應的一大弊端就是會產生很多的廢液和廢渣，如果將廢渣堆積，或者將廢液直接倒入下水道，不僅會對環境造成嚴重的污染，而且還會淡化學生的環保意識。比如“從茶葉中提取咖啡因”實驗中提取的咖啡因可以做分析測定的實驗，而回收的乙醇既可以成為下一批學生的溶劑，又可以用做“乙酸乙酯的制備”實驗中的試劑。在實驗室現有條件下對于能夠處理的廢液和廢渣，要用物理或化學方法進行預處理，對不能夠處理的要集中收集存放，與相關處理廠家聯系進行統一回收。

　　4 結束語。

　　總之，在有機實驗教學中貫徹綠色低碳理念，對于從事化學教學的老師來說還有很多工作要做，如實驗教學內容的更新、環境友好試劑的選用、慕課等新教學模式的探索等等，更要讓學生時刻樹立環境保護、合理利用資源的責任心，為國家培養出走新型工業化道路的人才。貫徹綠色低碳理念是新世紀有機化學實驗教學的發展方向，也是時代賦予化學相關工作者的艱巨任務。

　　參考文獻。

　　[1]彭近新。 全球綠色低碳發展與中國發展方式轉型[J]. 環境科學與技術，2012,35（ 1） : 1 -12.

　　[2]程宇航。 我國產業升級的綠色低碳路徑選擇[J]. 江西社會科學，2010（ 9） : 77 -82.

　　[3]肖 瑩，劉 珊，周玉海。 低碳經濟與低碳技術[J]. 西安文理學院學報（ 自然科學版） ,2010,13（ 4） : 111 -115.

　　[4]宋桂苓。 綠色有機化學實驗的探索和實踐[J]. 實驗室研究與探索，2006,25（ 8） : 898 -991.

　　[5]李芳良，李月珍，農蘭平。 微波技術在化學中的應用新進展[J]. 廣西科學，2004,11（ 2） : 121 -126.

　　[6]閃俊杰，杜振雷，李 青，等。 超聲波在化學工業中的應用[J]. 河北工業科技，2009,26（ 2） : 127 -130.

　　[7]殷丙山，李 玉。 慕課發展及其對開放大學的啟示[J]. 北京廣播電視大學學報，2013（ 5） : 29 -34.

【綠色低碳下如何改革有機化學實驗教學論文】相關文章：

低碳經濟下煤炭綠色物流系統構建論文05-02

綠色低碳作文01-27

教育改革新常態下的實驗教學論文05-02

火電如何低碳04-28

傳播綠色低碳作文11-07

低碳綠色生活作文12-29

綠色低碳環保口號10-28

家庭綠色低碳事跡12-10

低碳環保的論文05-02

對有機化學實驗教學探索論文05-04