翟智衛(wèi)，楊雙花，田文杰，孫雪萍，王銀霞

(洛陽(yáng)理工學(xué)院 環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023)

構(gòu)建“大思政”格局是習(xí)近平總書記在高校思想政治工作會(huì)議上著重闡述的重要思想：習(xí)近平總書記指出“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1]”。要求教師在課堂教學(xué)中除了傳遞學(xué)科知識(shí)，還要引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)的時(shí)代責(zé)任和歷史使命。因此，思政教育不僅局限于思政課，而是應(yīng)該覆蓋各學(xué)科、各課程，全體教師都應(yīng)當(dāng)承擔(dān)立德樹人的責(zé)任。

有機(jī)化學(xué)是高等院?；瘜W(xué)相關(guān)專業(yè)非常重要的基礎(chǔ)課，在生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源化工等諸多學(xué)科領(lǐng)域中都有應(yīng)用。但傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)更側(cè)重于知識(shí)的掌握，往往不太關(guān)注育人的功能。因此，在有機(jī)化學(xué)的專業(yè)課程教學(xué)中非常有必要融入思政元素，通過適時(shí)地融入與有機(jī)化學(xué)課程相關(guān)的各類典型案例，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，能夠使他們樹立高尚的道德情操，形成正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，塑造堅(jiān)持不懈的科研精神、家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)，做到立德先樹人，立德與樹人并舉。因此，如何在教學(xué)中使有機(jī)化學(xué)的理論學(xué)習(xí)與相關(guān)的德育思政元素完美融合，值得深入探討。本文以鹵代烴這一有機(jī)化學(xué)課程的經(jīng)典章節(jié)為例，探討課程思政融入課堂教學(xué)的實(shí)施路徑。

1 思政元素的挖掘

以鹵代烴這一章節(jié)為例，挖掘鹵代烴教學(xué)中蘊(yùn)含的思政元素，探討課程思政融入課堂教學(xué)的實(shí)施路徑。鹵代烴教學(xué)中蘊(yùn)含的思政元素如表1所示。

表1 鹵代烴教學(xué)中蘊(yùn)含的思政元素

2 思政融入教學(xué)的實(shí)施路徑

2.1 課前思政導(dǎo)入——激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

自2019年年底新冠肺炎疫情爆發(fā)以來(lái)，新冠疫情像一朵烏云在人們頭頂久久不愿散去，迫使我們出門除了帶手機(jī)、鑰匙之外還要戴什么？對(duì)，戴口罩。實(shí)踐證明：正確佩戴口罩是預(yù)防新冠肺炎的重要手段。我國(guó)抗擊疫情攻堅(jiān)戰(zhàn)之所以能夠取得卓越成效，得益于全國(guó)人民科學(xué)規(guī)范地佩戴口罩。

戴口罩之前用不用甩一甩？網(wǎng)上一度有爭(zhēng)論。爭(zhēng)論的原因是一部分口罩是用環(huán)氧乙烷[2]滅菌的，而環(huán)氧乙烷是一類致癌物，有些人擔(dān)心環(huán)氧乙烷會(huì)有殘留，其實(shí)這些擔(dān)心都是多余的，因?yàn)榄h(huán)氧乙烷本身就極易揮發(fā)，進(jìn)行滅菌之后還會(huì)進(jìn)行7～14 d的解析過程，最后監(jiān)測(cè)達(dá)標(biāo)才能銷售。這種廣泛使用的醫(yī)療滅菌劑環(huán)氧乙烷，它的合成過程就涉及到我們今天要學(xué)習(xí)的鹵代烴類化合物及其相關(guān)反應(yīng)。

利用社會(huì)生活事件導(dǎo)入教學(xué)活動(dòng)，一下子拉近了生活與科學(xué)的距離，使枯燥的教學(xué)活動(dòng)生動(dòng)起來(lái)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2.2 課中思政貫穿——思政思想貫穿知識(shí)傳授過程

2.2.1 鹵代烴的認(rèn)識(shí)——環(huán)境保護(hù)[3]

20世紀(jì)二三十年代，氟利昂(含氟含氯的鹵代烴，CFCs)被用作冰箱制冷劑，帶來(lái)了極大的便利。但后來(lái)發(fā)現(xiàn)，氟利昂在紫外線作用下，會(huì)分離出氯自由基，氯自由基會(huì)破壞臭氧分子，嚴(yán)重破壞臭氧層。臭氧層被損耗之后，吸收紫外線的能力大大減弱，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極大危害。

然而，目前所使用的制冷劑全部都是氟利昂制品，非氟利昂制冷劑還沒有研發(fā)出來(lái)。政府明令禁止使用的是第一類氯氟烴類產(chǎn)品，對(duì)于氫氯氟烴類產(chǎn)品和氫氟烴類制冷劑，還要使用相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，千萬(wàn)不要談“氟”色變。

通過大家熟悉的制冷劑氟利昂，使學(xué)生初步了解鹵代烴的相關(guān)知識(shí)，提升環(huán)保意識(shí)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)基本知識(shí)和理論，提升有機(jī)化學(xué)研究能力，為將來(lái)研發(fā)安全環(huán)保的制冷劑打基礎(chǔ)。

2.2.2 鹵代烴的親核取代反應(yīng)

鹵代烴的親核取代反應(yīng)部分，也蘊(yùn)含了豐富的思政元素。把思政元素融入課堂教學(xué)，可以在傳授知識(shí)的同時(shí)，塑造學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀，提升學(xué)生的精神品格、環(huán)保意識(shí)。

(1)親核取代反應(yīng)過程——人生過程

鹵代烴的親核取代反應(yīng)歷程如圖1所示。當(dāng)OH-靠近缺電子的中心碳時(shí)，彌補(bǔ)了C的缺電性，C-O鍵逐漸生成，C變得不那么依賴Br，C-Br鍵逐漸斷裂。OH-步步緊逼，Br越離越遠(yuǎn)，最終達(dá)到一種臨界狀態(tài)，C-O鍵即將生成，C-Br即將斷裂，此時(shí)中心C近乎連了5個(gè)鍵，與正常飽和C的4個(gè)鍵相比，空間非常擁擠，體系能量達(dá)到最高，就是過渡態(tài)，一旦形成過渡態(tài)，就打破了C-O鍵形成的壁壘，親核能力更強(qiáng)的OH-徹底與C成鍵，Br以離子形式離去，中心C又恢復(fù)了正常的4個(gè)鍵，體系能量急劇降低，形成了穩(wěn)定的取代產(chǎn)物[4]。

圖1 鹵代烴的親核取代反應(yīng)歷程示意圖

在反應(yīng)過程中，中心C付出了很多，它由正常的四面體結(jié)構(gòu)，脫胎換骨成平面結(jié)構(gòu)，需要吸收很多能量，跨越反應(yīng)需要的最低能壘(如圖2所示)，生成新的產(chǎn)物。人生亦是如此，想要獲得成功就需要付出艱辛的努力去跨越一個(gè)個(gè)障礙，有時(shí)障礙如高山般大，但“山再高，往上攀，總能登頂，路再遠(yuǎn)，走下去，總能抵達(dá)”。習(xí)近平總書記這句金句集中體現(xiàn)了中國(guó)人的頑強(qiáng)拼搏精神。

圖2 鹵代烴的親核取代反應(yīng)歷程能量示意圖

(2)親核取代反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)——瓦爾登轉(zhuǎn)化[5]

反應(yīng)過程中親核試劑是從背面進(jìn)攻中心碳原子的，背面進(jìn)攻發(fā)生了什么？觀看模擬反應(yīng)過程的視頻可知，反應(yīng)物的構(gòu)型與產(chǎn)物的構(gòu)型發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，就像雨傘突然被狂風(fēng)吹翻了一樣。這種構(gòu)型的轉(zhuǎn)化是德國(guó)化學(xué)家瓦爾登在1896年發(fā)現(xiàn)的，被稱為瓦爾登轉(zhuǎn)化。

瓦爾登一生命運(yùn)坎坷，自幼喪失父母成了一名孤兒，但他不屈服于命運(yùn)的安排，一生堅(jiān)強(qiáng)努力，著作頗多，發(fā)表論文將近200篇，寫的書有《瓦爾登轉(zhuǎn)化》(1919年)、《非水溶液》(1924年)、《作為化學(xué)家的歌德》(1932年)、《化學(xué)簡(jiǎn)史》(1947年)等。他一生獲得榮譽(yù)很多，獲得過許多國(guó)外大學(xué)授予的榮譽(yù)學(xué)位，很多國(guó)外學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)贈(zèng)的獎(jiǎng)?wù)?。取得顯著成果的背后是超越常人的努力，他曾經(jīng)有些年每天只睡三四個(gè)小時(shí)，剩下來(lái)的絕大部分時(shí)間用來(lái)讀書和做研究。

(3)親核取代反應(yīng)的應(yīng)用案例

學(xué)習(xí)鹵代烴的親核取代反應(yīng)有什么用呢？RX中的X被不同的親核試劑取代能制備出各種不同的化合物，在材料合成、藥物合成、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中應(yīng)用很廣。

① 救死扶傷的醫(yī)藥領(lǐng)域

鹵代烴的親核取代反應(yīng)在醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，比如前面課程導(dǎo)入時(shí)提到的環(huán)氧乙烷的合成。同樣，非常有用的心臟驟停急救藥腎上腺素的生物合成過程也是親核取代的反應(yīng)過程，如圖3所示。

圖3 腺素的生物合成示意圖

② 環(huán)境保護(hù)

冠醚因?yàn)樾嗡苹使诙妹?，其特殊的結(jié)構(gòu)可以與某些重金屬離子絡(luò)合。因此，功能化的冠醚可以去除土壤和水體中的某些重金屬離子，從而凈化我們的土壤、水體，保護(hù)我們的綠水青山。冠醚的合成也是一個(gè)親核取代反應(yīng)過程，如圖4所示。

圖4 冠醚的合成示意圖

2.2.3 鹵代烴與金屬的反應(yīng)

鹵代烴與金屬的反應(yīng)是一類非常重要的反應(yīng)，反應(yīng)過程如圖5所示。

圖5 鹵代烴與金屬的反應(yīng)示意圖

鹵代烴中的C與X相連，X電負(fù)性大，C-X鍵公用電子對(duì)偏向X，因此X帶部分負(fù)電，而C帶部分正電，但與Mg反應(yīng)之后，此時(shí)的C帶上了負(fù)電，反應(yīng)前后，C的極性發(fā)生翻天覆地的變化，也使這類物質(zhì)形成了重要的有機(jī)反應(yīng)中間體。

(1)從“花花公子”到“諾獎(jiǎng)得主”[6]

這類反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)歸功于法國(guó)化學(xué)家格利雅，格利雅青年時(shí)期，由于家庭生活優(yōu)越，是一名“花花公子”。因在宴會(huì)上邀請(qǐng)一位女伯爵跳舞時(shí)被當(dāng)眾拒絕，格利雅受到很大觸動(dòng)，從此開始求學(xué)之路。后來(lái)，他發(fā)明了有機(jī)合成中的重要中間體——格利雅試劑，將其應(yīng)用于有機(jī)合成中，并因此獲得1912年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

(2)碳中和思想——格利雅試劑的應(yīng)用

格利雅試劑可以與很多親電試劑發(fā)生反應(yīng)，得到有用化學(xué)產(chǎn)品。比如，格利雅試劑可以與CO2反應(yīng)，生成羧酸，如圖6所示。因此，利用這一反應(yīng)可以將CO2吸收并轉(zhuǎn)化為羧酸。這不就是一種減少二氧化碳的新思想嗎？

圖6 格利雅試劑與CO2反應(yīng)示意圖

“碳”就是石油、煤炭、木材等由碳元素構(gòu)成的自然資源?！疤肌焙挠玫枚啵瑢?dǎo)致地球暖化的元兇“二氧化碳”也制造得多。隨著人類的活動(dòng)，全球變暖也在改變(影響)著人們的生活方式，帶來(lái)越來(lái)越多的問題。二氧化碳造成的溫室效應(yīng)使全球氣溫升高，導(dǎo)致兩極冰川融化，海平面升高，淹沒部分沿海城市；土地沙漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，破壞生態(tài)平衡，損害人體健康等。

因此，一方面我們應(yīng)減少化石燃料的使用，開發(fā)利用新的清潔能源。另一方面，也應(yīng)積極探索吸附吸收二氧化碳的科學(xué)研究。以格式試劑與CO2加成制備羧酸為契機(jī)培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生態(tài)環(huán)境變化，樹立學(xué)生為保護(hù)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)探索的科研精神。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保、綠水青山意識(shí)，激發(fā)學(xué)生開拓發(fā)掘新能源思維。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文從課程思政的必要性出發(fā)，以有機(jī)化學(xué)課程中鹵代烴的學(xué)習(xí)為例，闡述了課程思政融入教學(xué)的實(shí)施路徑，主要包括思政元素的挖掘、思政案例的適時(shí)引入以及課后的評(píng)價(jià)，最終希望達(dá)到知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)同向同行，培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀、人生觀、環(huán)保意識(shí)、科技精神等思想育人作用，同時(shí)激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性、創(chuàng)新性，使一門課程不僅能學(xué)生獲得基礎(chǔ)理論知識(shí)，更能收獲更多的社會(huì)效能作用，同時(shí)能為學(xué)生們將來(lái)的深造、就業(yè)起到確實(shí)的指導(dǎo)作用，從而使一門課不僅僅是某個(gè)階段的一個(gè)課程，而是能成為學(xué)子們?nèi)松械囊欢沃匾獨(dú)v程，受益終生。