【摘要】為了實現(xiàn)綠色化學(xué)，進(jìn)行實驗的整合、合理的三廢處理和開展常量、小量、微量實驗是必須的。從源頭上減少污染源，可以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】有機(jī)化學(xué)實驗 綠色化學(xué) 污染 教學(xué)改革

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）29-0183-02

隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，人工合成的產(chǎn)品數(shù)以億計，人們的生活質(zhì)量得到極大提高。但隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展給人類和動物賴以生存的環(huán)境造成了極大破壞。環(huán)境的日益惡化對人類的生活構(gòu)成危害，傳統(tǒng)的先污染后治理的方案往往不能奏效，不能在根本上解決問題。因此，科學(xué)家提出綠色化的思路，即通過進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)規(guī)律、發(fā)展新的技術(shù)、避免和減少那些對人類健康、生態(tài)環(huán)境有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生。綠色化學(xué)是解決化學(xué)工業(yè)的污染問題、實現(xiàn)社會和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，是解決環(huán)境和資源問題的出路之一。

化學(xué)工業(yè)所取得的一切成果均建立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實驗和實踐基礎(chǔ)之上的，實驗教學(xué)貫穿于整個化學(xué)教育的始終?，F(xiàn)今社會需要的是具有創(chuàng)新能力，能夠?qū)崿F(xiàn)綠色化可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)人才。因此，不能忽視本科實驗實踐課程教學(xué)的重要性，在實驗實踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和環(huán)保意識是每位實驗教師的首要責(zé)任。

在有機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中，有機(jī)化學(xué)實驗課是理解、驗證課堂理論的輔助手段。它又做作一門獨立系統(tǒng)的技術(shù)，學(xué)生從中培養(yǎng)觀察能力、思維能力、操作能力、運用能力[1]。本科有機(jī)化學(xué)實驗室排放的主要污染物是：（1）具有強(qiáng)腐蝕性的廢酸、廢堿；（2）易揮發(fā)、易燃、易爆的有機(jī)廢溶劑；（3）有毒、高危險性的有機(jī)廢棄物。為了減少實驗廢棄物的排放及其對環(huán)境的污染，實現(xiàn)對環(huán)境的綠色友好，我們在實驗教學(xué)方面進(jìn)行了以下的關(guān)于綠色環(huán)保的探索和實踐。

一、整合部分實驗內(nèi)容，提高試劑的利用率

傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實驗是分步進(jìn)行的，忽略各部分的聯(lián)系，造成學(xué)生對化學(xué)實驗認(rèn)識不深刻。為了避免學(xué)生做了前邊的實驗忘了后面的實驗，化工教研室根據(jù)教材上的實驗教學(xué)內(nèi)容，將多個獨立實驗整合成一組實驗[2]。獨立的合成實驗后得到的大量產(chǎn)品由于不能被很好的利用因而被廢棄，造成了環(huán)境的污染。通過實驗整合使學(xué)生實驗得到的產(chǎn)品作為下次實驗的原料而被合理利用、培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?，體現(xiàn)了有機(jī)實驗的整體性。由于上一個實驗的產(chǎn)物就是下一個實驗的原料， 一旦上一步合成實驗失敗則下一個實驗就無法進(jìn)行， 所以必須保證每一步合成都成功， 才能得到最終想要的目的產(chǎn)物。這種多步驟實驗顯然要求更高、更能鍛煉學(xué)生的操作技術(shù)和細(xì)心習(xí)慣， 培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。例如，《普通蒸餾法收集乙醇》這個實驗收集的乙醇可作為《乙酸的制備》的原料；《乙酸乙酯的合成》制備出的乙酰乙酯可進(jìn)一步作為合成乙酰乙酸乙酯的原料；如教學(xué)需要，乙酰乙酸乙酯可以作為中間原料制備酸或酮，制備出的酸或酮的性質(zhì)可以進(jìn)一步在驗證性實驗中研究。設(shè)計這種綜合性合成路線兼具減少污染、理論與實踐相結(jié)合、端正學(xué)生實驗態(tài)度等優(yōu)點，已經(jīng)在我學(xué)院廣泛推廣。

二、嚴(yán)格控制三廢的產(chǎn)生并建立回收處理辦法

根據(jù)“綠色化學(xué)”的環(huán)保理念，有機(jī)化學(xué)實驗過程中使用的藥品應(yīng)遵循5R原則：不用危險品、減少用量、循環(huán)使用、回收使用、再生使用。（1）使用高效、無毒害的溶劑和催化劑，提高反應(yīng)選擇性，易于分離回收重復(fù)使用；（2）運用現(xiàn)代教學(xué)手段，將污染嚴(yán)重，且目前還無法通過改進(jìn)而減少污染的經(jīng)典實驗，通過網(wǎng)絡(luò)、多媒體等現(xiàn)代教學(xué)形式將實驗過程在多媒體上展示；（3）開發(fā)環(huán)保性的實驗項目，使用可再生的原料，得到可重復(fù)使用的產(chǎn)品，實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展實驗?zāi)Ｊ?；?）妥善處理好實驗后的“三廢”，對有機(jī)溶劑可以蒸餾后重復(fù)使用，對于特殊溶劑要統(tǒng)一回收處理；（5）在實驗中注意培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，關(guān)注實驗廢棄物的產(chǎn)生及相應(yīng)的處理手段，且將環(huán)保要求作為實驗考核指標(biāo)，強(qiáng)化環(huán)保意識、培養(yǎng)環(huán)保習(xí)慣，將綠色環(huán)保意識保留在今后的實驗教學(xué)工作中。

三、開展常量、小量、微量實驗

在國內(nèi)有機(jī)實驗教學(xué)中有85%以上實用了微量化和半微量化操作 。微型實驗的開展可以從源頭上節(jié)省大量的試劑和減少消耗的能源，在控制大量污染物產(chǎn)生的同時對學(xué)生的實驗操作能力也提出了更高的要求。

學(xué)生在高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)，沒有經(jīng)過微量實驗的訓(xùn)練，因此需要逐步開展。學(xué)生經(jīng)過常量、半微量、微量的實驗訓(xùn)練，學(xué)生的實驗操作能力將有很大提高，可以很好的適應(yīng)以后的學(xué)習(xí)和工作。有機(jī)化學(xué)實驗所用的試劑大多毒性大，且易燃、易爆、易揮發(fā)，大量有機(jī)溶劑的實用會對環(huán)境造成嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。實驗微量化實行后，試劑的使用量可以減少到常規(guī)實驗用量的幾分之一到幾十分之一，既避免了環(huán)境的污染又節(jié)約了大量的有機(jī)試劑。

一切有機(jī)化學(xué)實驗的教改都必須建立在實際的基礎(chǔ)上，逐步完善實驗教學(xué)工作，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。在推行實驗的綠色化教改中，可以借助于現(xiàn)代的教學(xué)技術(shù)，如利用微波技術(shù)提高反應(yīng)的速度和反應(yīng)選擇性；利用計算機(jī)模擬技術(shù)，模擬分子結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。對有機(jī)化學(xué)實驗的綠色化教改的推進(jìn)將是一個長期的過程。

參考文獻(xiàn)：

[1]王代芝.有機(jī)化學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)探討[J].湖北師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2001（2）： 98 - 100.

[2]汪焱鋼.化學(xué)實驗研究性教學(xué)的一些做法和設(shè)想[J].高等函授學(xué)報：自然科學(xué)版，2005（5）： 14 - 15.

作者簡介：

李東娟（1979.10.10-），女，漢族，遼寧人，研究生，遼寧工業(yè)大學(xué)副教授，研究方向：化工過程控制。