化学实验教学中学生环保意识的培养

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  探索药学专业有机化学实验教学改革途径,在保证教学质量的前提下,更新实验内容,制作多媒体教学录像。加强定性实验教学手段;选用对学生、对环境毒性较小的试剂进行实验,增加综合性实验内容,充分利用/验产物。培养学生的创新能力和环保意识。
  有机化学实验作为药学专业学生的必修基础课,使用到大量有毒有害的化学试剂。随着高校招生人数的增加,实验所需的化学试剂的数量增大,实验所产生的“三废”数量也在增多。 为了减少化学试剂对学生的伤害和对环境的污染,在不影响教学质量的前提下,笔者对有机化学实验进行了改革。制作了多媒体教学录像,加强了定性实验教学手段;选用对学生、对环境毒性较小的试剂进行实验;增加了综合性实验内容,充分利用合成实验产物;培养了学生创新能力和环保意识,减少了对环境的污染。现将近几年来对有机化学实验进行改革的体会作一总结。
  A、制作教学录像。再现有机定性实验有机化学定性反应实验所需化学试剂的种类繁多,大部分有毒、易燃。实验所用时间长(总共约学时),而且实验中产生的有毒、有害物质及废液难以处理,直接排放会严重污染环境。
  为了保护环境和培养学生的环保意识,我们对定性实验教学进行了改革,申请了学校教学改革课题——多媒体技术在有机化合物性质试验教学中的应用研究,将有机化合物的性质实验制成录像,既可以巩固学生所学的理论知识,又可减少“三废”造成的污染。
  利用数码摄像机对有机定性实验内容(元素的定性分析、乙炔的制备、饱和烃和不饱和烃的性质、卤代烷的性质、醇的性质、醛和酮的性质、糖的性质、胺的性质、羧酸衍生物的性质、氨基酸和蛋白质的性质)进行录制和编辑,配以教师精彩的讲解,利用多媒体技术制作成视听光盘,在课堂教学中播放,提高了教学质量,同时也注重了对学生环保意识的培养。将有机化学对环境的污染降至最低,将绿色化学的教育理念渗透到有机化学教学的全过程中,引导学生建立保护自然环境和人类可持续发展的高度责任。
  B、精选实验内容,体现环保意识在选择有机实验教学内容时,充分考虑所用化学试剂、中间产物和最终产物的毒性,尽可能不用或少用试剂毒性大、“三废”处理困难的实验项目,而选择低毒、污染小、后处理容易的实验项目进行实验教学。
  例如,取消了硝基苯的合成实验,改用水做试剂进行减压蒸馏实验,同样可使学生掌握减压蒸馏的技术。删除苯胺的合成实验而改做肉桂酸的合成实验,同样使学生掌握水蒸气蒸馏操作。选择毒性较小的环已氯的制备实验来练习分馏操作技术。在有机实验教学中注重学生操作技能培养的同时,也体现了环保意识。
  C、废物利用,培养学生环保意识在有机实验教学中注重对学生环保意识的培养,尽量减少资源浪费,实现资源循环使用。
  在苯乙酮的制备中,让学生蒸馏回收自己所用的苯废液,重蒸馏后可循环利用。采用简单气体吸收装置,吸收合成苯乙酮和环己氯过程中反应产生的氯化氢气体,使其中和、无害化。回收夜大学和函授学生合成的乙酰苯胺用于重结晶实验。
  对于学生合成的中间产品和最终产品全部回收,例如,回收环已氯、肉桂酸等提供给学生毕业专题和教师科研时使用。开设综合性实验将两个或两个以上的合成反应组合在一起,将有毒有害的中间体嵌入无毒的最终产品中,回收利用实验产品。在培养学生综合技能的同时也降低环境污染。
  同时,综合性实验又能使学生在实验教学中,充分利用所学的知识,开发知识潜能,提高学生分析问题、解决问题的能力。在玻璃工操作实验中,要求学生用弯制弯管的废角料练习拉滴管、毛细管b 。将合格的弯管、滴管、用过的胶塞收集起来,留作以后的实验用或提供给分析化学、物理化学实验使用。将学生打破的温度计中的汞收集于盛有水的瓶中密封。药学专业学生自基础课到专业课程,亲身经历整个实验教学以及不同学科实验技能的连续和衔接,环保意识得到巩固和加强。
  D、推广新型实验,实现绿色化学改革绿色化学是利用化学来防止污染物的一门科学,其研究目的是通过一系列原理和方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使所涉及的化学物质更加友好?。
  新型实验的开设正是源于绿色化学的思想。在有机化学实验中应尽量减少试剂用量,减小环境污染。微型化学实验为毒性大、试剂耗量多、对环境污染严重的有机实验改革提供了可行性方向,以尽可能少的试剂同样可获得准确明显的实验结果,培养了学生的观察能力和科技创新能力,也增强了学生的环保意识。
  利用计算机模拟仿真手段,可以让学生在计算机上模拟毒性大、“三废”处理有困难的实验项目,如硝基苯的制备、苯胺的制备等,学生既观察到实验现象和操作,又避免有毒有害物质的排放。
  在研究性实验和设计性实验中,要选择一些关于清洁合成工艺的设计、合成工厂有用的化合物、“三废”的处理项目作为研究课题。将绿色化学教育渗透于有机化学实验教学中,有利于学生综合素质和实验技能的提高,有利于学生环保意识的培养。
  高等教育肩负着培养具有可持续发展观念、能利用科技处理人与自然关系的创新型人才的重任,在有机实验中尽可能减少环境污染,在提高学生创新能力的同时,也增强了学生的环保意识和社会责任感。
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