有机化学实验的绿色教学改革

山　东　化　工
收稿日期：２０１８－０７－１５
基金项目：济宁学院２０１５年立项教学改革研究项目（ＪＸ２０１５０４）作者简介：高中军（１９７２—），男，山东济宁人，硕士，副教授，研究方向：金属有机化学。

有机化学实验的绿色教学改革
高中军，周芳霞
（济宁学院化学与化工系，山东济宁　２７３１５５）
摘要：有机化学实验的环境保护问题越来越引起人们的关注，实现有机化学实验“绿色化”教学改革，是时代发展的要求，是减少污染、保
护环境的重要举措。

本文从有机化学实验准备、制度管理、优化组合实验内容、循环利用产物、微量与半微量实验仪器相结合、妥善处理三废等方面采取措施，能够减少污染，节约实验经费，达到有机化学实验教学绿色化的目的，同时强化学生的环保意识。

关键词：有机化学实验；绿色化；教学改革中图分类号：Ｇ６４２．４２３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）１９－０１４６－０２
ＧｒｅｅｎＴｅａｃｈｉｎｇＲｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｓｔｒｙＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ＧａｏＺｈｏｎｇｊｕｎ，ＺｈｏｕＦａｎｇｘｉａ
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近年来，随着我国的物资文化的发展，人们环保意识的不断增强，国家和党中央对环境工作越来越重视，化学实验的环境污染问题，尤其是有机化学实验的环境污染问题越来越引起人们的关注，特别是从事相关工作的化学人员的沉思，由于有机化学试验常会产生一些毒性较大，对环境产生污染的废气、废液、废渣等，是科学实验中环境危害最大的实验种类之一。

如何减少污染，减轻对教师和学生的身体损害，更好保护环境，进行有机化学实验绿色化改革，就成为当前有机化学实验教学中的刻不容缓的问题，也是顺应新时代发展潮流，保护环境的一项重要举措。

我们学校就是从以下几个方面入手进行有机化学实验教学“绿色”化改革的。

１　有机实验准备绿色化
有机化学实验需要用大量的实验仪器和试剂，在准备有机
实验时要做到心中有数，尽可能准确计算实验所需的试剂和玻璃仪器的用量，将用量控制在最低范围内，以减少在实验过程中造成的剩余和浪费，这样不仅可以节约实验成本，而且从源头上防止和减轻实验室污染问题。

如在实验过程中做现象明显的定性检验时，试剂的浓度及用量均控制在最小值，达到实验目的就可；当需要配制一定浓度的溶液时，先了解以后的实验是否需要其他浓度的该溶液，以及全部实验所需该溶液的最小量，所需溶液的保存条件，保质期后，首先配制较高浓度的溶液，然后根据随时所需该溶液的浓度及用量进行稀释，避免试剂的变质及浪费，在节约成本的同时，也降低了对环境的污染。

２　加强实验室制度管理
参照兄弟院校的实验室管理规章制度，再结合“绿色化”要求，我们制定了详细规范的实验室管理制度，要求每个有机化
学实验室将所有相关规章制度挂黑板一侧的明显处，并且将有
机化学实验课大纲、实验内容和注意事项贴在有机化学实验室外走廊处，这样在平时走道行走过程中就好起到一定教育和警示作用，并且在学生上第一次有机化学实验课时进行规章制度教育，使学生对有机化学实验的总体要求有了较为准确的认
识，保证了整个实验教学的规范化［
４］。

为保证实验教学的安全顺利，及时处理实验过程中的各种问题，实验教学时，准备室有一名实验员值班，同时实验教师实在验室指导，并且负责课前课后例行检查，包括门窗、水电、卫生、三废处理、实验试剂及实验仪器的使用情况，产品的回收等，及时将贴好标签的固液废品存放到指定容器中，等待专门处理。

另外要求学生在每次实验前都要认真做好实验预习，熟悉实验步骤及操作流程，关注反应物和产物的安全性、潜在毒性和对环境的危害，写好预习报告，实验教师要检查学生的预习报告，且预习报告在实验成绩中占据一定比例，这样就会引起学生的重视。

实验开始，指导教师首先演示实验操作，详细讲解哪些实验步骤有可能出现反应物损失和污染，如何解决，应如何避免。

一旦发现用温度计搅拌、打烂水银温度计不及时报告和回收水银、废有机溶液、废酸碱不倒入特定容器等不当行为时要批评教育并适当予以扣分。

通过这些方式，学生就会逐渐养成了良好的实验习惯，同时也提高了他们的环保意识。

３　优化现有有机化学实验内容
在有机实验教学改革中，我们计划按照“绿色化学”理念的
要求，通过重新修订实验教学计划、优选实验项目、设计实验体系，在实验过程中尽可能地采用无毒（低毒）、无污染的原料、催化剂和助剂，综合利用实验产物、使实验产物循环利用，改进实验方法、实验教学课件制作与应用等，达到节约环保、减少物料的使用与排放。

对一些环境污染较严重，对人体伤害较大的实验内容改为达到同样实验目的的其它药品或危害小的其它
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６４１·ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１８年第４７卷
　第１９期
实验。

在实验教学中，我们还减少了性质实验，增加了与现实生活相关的实验，如花生油的提取，肥皂的制备等。

设计部分组合实验，组合实验即在有机化学的实验教学过程之中，尽可能寻找每个合成实验间存在的联系，通过对实验次序的调整，实现使上一个实验产生的物质成为将要进行实验的原料物质，最终目的是减少传统的实验教学中废弃物排放、提升试剂的利效率、循环利用［５］。

另外，在组合实验的每个环节中，各个部分不但是独立的而且是有一定关联的，由于上道实验产生的物质就是下道实验的反应物，这样做对于学生就有着更高的要求。

如：《脲醛树脂的制备》改为乙酰苯胺的制备，此次实验的合产物可为另一实验《重结晶提纯法》实验提供原料，还可以减少甲醛的大量使用。

４　采取微量实验和半微量相结合的教学模式微型化学实验是绿色化学的一项技术和方法，微型化学实验的试剂用量是常规试剂用量的十分之一到千分之一［６］，在保证实验现象明显的前提下，我们对现有教材中实验项目的药品用量做了改进，使药品用量由常量向微量发展，这样不仅可以尽可能用最少量的试剂完成实验以减少废物产生，还可以节约大量实验经费，同时有利于培养学生严谨认真的工作态度和熟练的实验操作技能。

但微量化学实验对有些实验也不合适，使合成实验“减量化”、“微型化”。

有机合成中的原料用量要适当减少，但不可一减再减，否则就会失去合成的意义。

这是因为原料用量越少，每一步操作中损失的量也越大。

另外，用量很少时，对于蒸发、蒸馏、浓缩、过滤、结晶等操作就不能正确完，因此可以采取半微量的实验方法，既保证了实验的成功率，又节约了时间和经费。

有机实验微型化后，学生和老师的身体健康得到保证，环保意识和可持续发展意识得到加强，调动学生做有机实验的积极性和自觉性，使学生在愉快的环境中掌握和提高实验实践技能，为提高实践教学质量起到积极的作用。

所以，在有机化学实验教学中采取微量实验与半微量实验相结合的方法是有机化学实验教学绿色化的重要手段之一［７］。

５　妥善处理实验产生的三废
实验结束后要及时处理化学实验过程中产生的废液、废气、废渣。

每次实验时，每个实验室指定２名学生负责三废的回收和整理工作，其中废酸、废碱回收后由实验人员进行中和稀释，使ｐＨ值达到６～８左右。

对于产生毒害气体的实验，要通过吸收装置吸收转化处理、稀释排放。

有机实验产生的溶剂及固体试剂，能利用的要回收循环使用，不能的则要回收进行回收，每周的三废经过简单的处理后汇总，交于实验中心总的三废收集处，然后定期交给曲阜市环保局，由专业的企业去最终处理。

经过几年来我们对有机化学实验课绿色化教学的改革和尝试，实验教学过程中产生的污染大大减少，实验安全和环境得到了保障，同时节约了实验经费。

学生在实验过程中充分发挥了主动性和能动性，加深了对科学、人和环境关系的认识，提高了环保意识，取得了良好的教学效果。

参考文献
［１］曾向潮．有机合成实验的绿色化学探索［Ｊ］．化学试剂，２０１１，３３（９）：８６２－８６４．
［２］张义英，赵艳丽，白术杰，等．有机化学实验邻苯二甲酸二丁酯制备的绿色化研究［Ｊ］．黑龙江医药科学，２００９，３２（３）：２０－２１．
［３］王船英．高校化学实验绿色化探讨与研究［Ｊ］．黑龙江教育，２０１５（１１）：９－１０．
［４］谢瑜珊．浅谈有机化学实验绿色化教学改革的实施［Ｊ］．广州化工，２０１２，４０（１１）：２３４－２３５．
［５］刘品华，汪　凡，杨　芬，等．有机化学设计性综合实验教学改革与实践［Ｊ］．实验科学与技术，２０１１，９（２）：１１５－１１７．［６］卢　凌．绿色化学与微型有机化学实验研究［Ｊ］．开封教育学院学报，２０１５，３５（１０）：２８５－２８６．
［７］王晓红，郝　臣．有机化学实验绿色化教学模式探讨［Ｊ］．实验科学与探索，２０１２，４（１０）：８５－８６．
（本文文献格式：高中军，周芳霞．有机化学实验的绿色教学改革［Ｊ］．山东化工，２０１８，４７（１９）：１４６－１４７．
檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱
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（上接第１４５页）
入到化学学习中，一起探讨学习上遇到的问题，鼓励学生学习，使学生对化学课程充满兴趣。

第三，联系实际。

把化学实验与学生在生活中了解的内容联系起来，使枯燥无味的知识课堂变得丰富多彩。

第四，亲自动手。

教师可以根据学生对知识的掌握情况，对学生提出一些学生能够自己解决的问题，让学生亲自动手做实验，学生会被多彩的实验现象所吸引，能在实验中体验到乐趣，从而激发学习化学的兴趣［２］。

２．２　提高教师对化学实验的重视程度
在教育制度改革和新课程理念下，实验教学虽然已被许多学校纳入化学课程的学习中，但是化学实验教学没有得到真正地落实。

在现行的化学实验教学中，将学生需要自己动手的地方改成了传统的对实验的死记硬背，忽视了实验教学的本质，化学实验教学的作用没有得到体现。

故学校应该提高教师对化学实验的重视程度，教师对化学实验也一定要重视，化学考试不单单考察化学理论知识，化学实验现象，还会考察学生的自主探究，设计实验方案能力等等。

２．３　改进化学实验教学方法
调查发现，学生希望通过教师演示实验或多媒体播放实验进行实验的学习，并且认为其效率较高，但教师却很少做到这一点。

教师认为实验重要，在实践过程中却没有把实验放在重要位置。

大部分教师仅仅依赖学校实验室来进行实验教学，却没有尽自己所能使实验教学达到最好状态，这与教师的实验教学观念和方式使分不开的。

老师应该加强化学实验操作能力训练和学生实验探究能力训练［２］。

在设计教学方式时，应多增设实验课程，并边讲解边做演示实验，引导学生亲自去探究和观察，鼓励学生自己动手去做实验，注重实验在化学教学中的重要性和引导性。

２．４　实验教学评价方式多样化
要使评价方式多样化首先要开放实验室给学生做实验的机会。

在国外，实验课课时所占比例较高，实验室的利用率也很高，对于学生学习化学有很大的帮助。

可以培养学生严谨的态度以及创新的精神。

这一点是我们国家需要学习的。

学校应该开放实验室，让学生有机会进入实验室，感受实验的乐趣，培养学生的动手能力。

在进行评价时可通过实验操作考察学生动手操作能力，通过纸笔测试考察学生知识掌握能力。

最主要的是在学生进行实验过程中对学生进行观察、评价。

达到评价重结果更重过程，关注学生的全面发展。

参考文献
［１］王建芬，马建峰．河北省高中化学实验教学现状调查与分析［Ｊ］．衡水学院学报，２０１０，１２（４）：８２－８４．
［２］魏　彬．初中生化学实验操作能力培养策略［Ｊ］．中国校外教育，２０１６（４）：６０．
（本文文献格式：张俊英．影响高中生化学实验能力的因素分析［Ｊ］．山东化工，２０１８，４７（１９）：１４５，１４７．）
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