绿色化学与微型有机化学实验

第七届微型实验研讨会学术论文

２．３．３进行教育行动研究

中学化学的一线教师开发和利用微型化学实验课程资源，可以和高校的化学课程与教学论的研究者通力合作，特别是利用高校研制的成套微型化学实验仪器，深入开展中学微型化学实验的课题研究，走行动研究之路。例如研究微型化学实验在探究性实验教学、研究性学习、非智力因素、元认知、科学精神、创新思维等方面的作用；与绿色化学、绿色实验、常规实验的关系；探索在中学化学不同层次课程中常规与微型实验的理想结合的方法，等等。

参考文献：

１刘宜树．微型实验在安徽省中学的推广状况调查分析叨．化学教育，２００５，（４）：４１—４３．

２华东师范大学＜化学教学＞编辑部．化学活动课及微型实验设计与实践口阅．北京：民主与建设出版社，１９９９，８，１２６．

绿色化学与微型有机化学实验

顾一新

（杭州师范大学材料与化学化工学院，浙江杭州，３１００３６）

摘要：本文通过论述绿色化学在有机化学实验中的重要性，通过教学实践说明了微型化学实验是绿色化学的一部分工作，推广微型化学实验，减少化学传染对环境保护具有重大意义。

关键词：绿色化学，有机化学实验，微型化学实验

环境问题，自从２０世纪６０年代化学农药污染的危害性被提出来后，越来越受到人们的密切关注。绿色化学的提出，给我们治理和预防环境污染指出了方向【ｌ】。

１绿色化学

绿色化学是指没有或只有尽可能小的环境副作用，并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程，它是实现污染预防的基本和重要的科学手段。目前只有极少数的化学品和化学过程能满足绿色的要求。绿色化学的具体内涵体现在使用化学品应遵循的‘气｜Ｒ”原则上圆：（１）拒用危害品原则：在化学反应过程中拒绝使用一些无法替代，又无法回收和重复使用的有毒有害物质，这是杜绝污染的最根本办法。（２）减量使用原则：对教学需要又无法替代的使用有毒物质或产生有毒物质的实验，可通过减量使用原则加以控制。（３）循环使用原则：包括回收未反应的原料、副产物（含‘‘三废’’）以及助溶剂、催化剂等非反应试剂。（４）重新利用原则：循环使用和重新利用可有效实现‘‘省资源、少污染、减成本”的目标要求，既是减少废物排放的需要，也是降低实验成本的需要。

２有机化学实验的现状

有机化学实验总是伴随气体、液体或固体产物生成的。在这些产物、副产物及催化剂中，绝大多数是对人类和环境有害的物质，直接影响实验人员的身体健康并且造成周围的大气、水和土壤的污染。

２．１常量实验

目前，有机化学实验教学以“常量实验”教学体系为主。一般都选用最具有代表性的反应类型，如：①消去反应：②亲核取代反应；③氧化反应；④亲电取代反应：⑤卡宾反应；等等，以及对学生的基本有机实验操作技能及分析解决问题能力进行系统性的训练和培养。

２．２存在问题

按照绿色化学的要求，有机化学实验存在下列主要问题：①常量实验，因溶剂用量大、产物及副产物量多，给环保和实验开支带来—定的负担。②实验内容相对较独立，没有形成系统的串联实验（前—个实验的产物是下—个实验的原料，依次类推），使制备得到的产物数量大、种类多，给后处理带来不便。③实验设备过于传统，合成时间长，加上学时有限，不能满足学生熟练程度和应用能力的培养。④反应类型、合成过程、废弃物及废水等与‘绿色化学”的要求存有较大的本质上的差距。１００

发明与创新微型实验专辑

３微型化学实验是实现有机化学实验绿色化的有效途径

微型化学实验是∞年代从美国发展起来的一种化学实验方法，是在微型化学仪器中进行实验，以尽可能少的化学试剂（试剂量一般为常规实验的１／１０—１／１００）而获得比较明显的反应结果和准确的化学信息的一种新型的化学实验方法【３】。因此可以认为推广微型化学实验是实现有机化学实验绿色化的有效途径。

３．１采用常量实验与微型有机化学实验相结合的方式

长期的教学实践表明微型化学实验对学生实验操作的精细程度要求比较高。因此上学期有机化学实验安排以常量实验为主，主要培养学生有机实验的基本操作技能，观察实验现象、提高分析问题的能力。下学期安排—些微型化学实验，如扁桃酸的制备、己二酸的制备等。这些微型有机化学实验既可以全班一起做，也可以—半人做微型实验，另一半做常量实验。最后将实验结果相互对照。使同学们亲身体会到微型化学实验的妙处。

３．２将微型化学实验引入开放性的实验室中

采用微型化学实验，特别是在有机化学实验室里，以下的优点是公认的：降低实验成本，易燃、易爆与有毒的物质用量减少，反应时间缩短，废弃物易处理等等。而且有利于强化学生的动手操作能力，培养创新思维、增强学生的环保意识。那么在开放性实验室中引入微型化学实验是非常有益的。研究性实验室的设置，意在培养学生独立思考、自主学习，应加以合理引导，抓住机遇，从课题选择上适当调整，促进学生关注社会、关注环境的意识。

总之，微型化学实验是绿色化学新理念、新方法和新技术在有机化学实验中的具体应用。如何更有效的减少有机化学实验过程中对实验环境所产生的污染，培养学生的绿色化意识是高校有机化学实验教学改革的重点，实现有机化学实验绿色化教学、培养‘绿色化学’’人才势在必行。

参考文献：

ｌ朱清时．中国科学院院刊叨．１９９７，（６）：４１５

２周宁怀．抓住机遇，大力推行微型无机化学实验阴．２０００，（３）２．

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创新微型化学实验促进化学新课程实施的几个案例

王辉

（上海南汇中学２０１３００）

高中化学新课程的理念是“以学生发展为本”，“以提高学生的科学素养为宗旨”，倡导“以学科探究为主的多样化的学习方式’’；重视学生的“亲身经历和经验”，强调‘创设生动活泼的学习情境”。这些新课程理念在化学教学中的有效落实，都离不开化学实验的开展，从实践来看，目前制约化学实验教学改革最大问题是学生化学实验‘渗与度’银低，缺乏化学实验体会。因此，设计一些有利于学生参与的微型实验可以有效地促进化学实验教学改革和化学新课程的实施。下面是笔者利用一次性注射器和青霉素瓶等作为化学实验仪器的代用品开展微型实验的一些案例。

一Ｆｅ（Ｏ均２制备微型实验设计

ｌ设计意图

Ｆｅ（ＯｒＩ）２制备装置各种各样，其中不乏创意新颖的优秀作品，２００３年全国理综试题中的Ｆｅ（ＯＨ）２制备装置就是—个典型范例。随着化学课堂教学改革的不断深入，化学实验教学改革相应滞后，如何进行化学实验教学改革？本人认为首先应当从如下两个方面人手：（１）提高学生实验的参与度，（２）实验仪器的微型化和简约化。应当说现在的化学实验教学主要是以教师的课堂演示实验为主，学生参与实验的程度很低，１０１

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绿色化学与微型有机化学实验

作者：

作者单位：顾一新杭州师范大学材料与化学化工学院,浙江杭州,310036

1.期刊论文 杨莹琴 有机化学实验步入"绿色化学"通道实践与探讨 -平顶山工学院学报2004,13(1)

传统有机化学实验的内容和方法已不适应环保的要求.在未来的有机化学实验中,必须树立师生的"绿色化学"观念,在合理构建单元化实验内容的基础上减少试剂用量,广泛开展微型化学实验,并科学回收三废.

2.会议论文 李平英 如何开设体现"绿色化学"特征的有机化学实验 2001

为了使面向21世纪的有机化学实验体现"绿色化学"特征,我们必须将开设的实验内容尽量微型化,尽量避免使用有毒、有害、有污染的药品和试剂.增加具有"绿色化学"特征的实验内容,在实验教学中引入CAI数学.

3.期刊论文 郑可利.牛玉.ZHENG Ke-li.NIU Yu 高师微型有机化学实验与绿色化学研究与实践 -内蒙古民族大学学报2009,15(4) 有机化学实验的绿色化正逐渐成为当前有机化学实验教学改革的方向.有机化学实验的微型化是实验教学的一项有效的绿色化措施.通过对有机化学实验绿色化和微型化教学改革实践,提出了在高师有机化学实验教学中通过树立绿色化学意识、采用微型化实验、改革教学内容、精心安排化学实验来对学生进行绿色化学教育.

4.期刊论文 杨志强.王莉贤.王红.刘俊燕.YANG Zhi-qiang.WANG Li-xian.WANG Hong.LIU Jun-yan 绿色化学与有机化学实验 -实验室研究与探索2005,24(11)

该文通过论述绿色化学在有机化学实验中的重要性,提出了逐步实现有机实验绿色化的设想.

5.会议论文 刘焕蓉.曲济方.张昭.任建国 科学引领节约环保型"有机化学实验" 2007

"有机化学"是一门实验性很强的学科,在"有机化学"教学中渗透绿色化学的思想,可以使学生树立环保意识,辩证地对待科学发展的利与害,养成良好的学习和生活习惯.培养和造就具有绿色化学思想观念并掌握绿色化学理念,方法,技术的具有创新精神和实践能力的新一代大学生,应成为高等院校人才的培养目标。注重教学效果，优化实验内容.在实验教学过程中，以提高教学质量和效果为目标，在确保基础内容稳定的前提下，为实现绿色化学要求的尽可能少的负作用的这一理念和目标。

6.期刊论文 纪明慧.舒火明.郭飞燕.王天山.韦吉崇.梁振江 有机化学实验的绿色化路线设计 -化学教育2009,30(3)

引入绿色化学的观念,把绿色化学融合到有机化学实验教学中.设计了2个有机化学合成实验,与传统的实验相比较,达到了在实验中减少环境污染的目的,让学生有机会了解化学发展的趋势,认识绿色化学研究的思想方法和技术路线,同时培养了学生的绿色环保意识.

7.期刊论文 沈玲.SHEN Ling 有机化学实验绿色化的探究 -滁州学院学报2007,9(6)

以绿色化学理念,面对普通高校的现状,对有机化学实验课程进行了一些改进的探索,强调化学实验的绿色化,力求在实验教学中更好地培养学生绿色化学的意识,并对今后有机化学实验绿色化提出了一些思考.

8.会议论文 郑可利.牛玉 绿色化学与微型有机化学实验研究与实践 2009

有机化学实验的绿色化正逐渐成为当前有机化学实验教学改革的方向.有机化学实验的微型化是实验教学的一项有效的绿色化措施.通过对有机化学实验绿色化和微型化教学改革实践，提出了在高师有机化学实验教学中通过树立绿色化学意识、采用微型化实验、改革教学内容、精心安排化学实验来对学生进行绿色化学教育.

9.会议论文 董燕红 有机化学实验的绿色化教学 2001

本文介绍了中国农业大学化学理科基地有机化学实验绿色化教学思路与探讨,提出绿色化教育不仅限于有机化学实验教学,而且应在有机化学的课堂教学中引入绿色化学或开设"绿色化学"课程.

10.期刊论文 郑素芹.张云杰.刘红.王莹 有机化学实验绿色化的探索 -中国科教创新导刊2008,""(16)

在有机化学实验教学中注重"绿色化学"的观念,改进实验内容和实验路线,达到减少有机化学实验对环境的污染,逐步实现有机化学实验的绿色化,培养学生的环境保护和可持续发展意识.

本文链接：http://wendang.chazidian.com/Conference_6522818.aspx

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下载时间：2010年11月4日