绿色化学理念在有机化学教学中的渗透

2017-01-20 14:05庞芬只
求知导刊 2016年33期
关键词:绿色化学理念渗透

庞芬只

摘 要:绿色化学与有机化学关系极为密切,在进行有机化学教学时,可以从诸多个角度渗透绿色化学。例如,不同种类有机反应中原子的经济性、不同种类有机化合物的特质及有机合成,等等。这一方面有助于拓宽学生的视野,另一方面有利于强化学生的环保意识。

关键词:绿色化学理念;有机化学教学;渗透

中图分类号:O622 文献标识码:A

有机化学的不断发展一方面促进了人类生活质量的提高,另一方面则对生态环境产生了严重污染。绿色化学则有助于从源头上遏制污染。有机化学是大学阶段药学专业的基础课程,绿色化学则是有机化学发展的新阶段。因而,在有机化学教学中渗透绿色化学,是教学改革的发展方向之一。

1.有机化学教学渗透绿色化学的重要意义

当前,绿色化学在西方蓬勃发展,也引起了我国政府的极大重视。绿色化学是对可持续发展理念的贯彻,有利于促进人与自然的和谐发展,因而开展绿色化学宣传及教育意见成为当务之急。高校教育的目的在于培养高素质人才,是进行绿色化学宣传及教育的最优选择。在药学专业有机化学课程中渗透绿色教学最为合适,因为有机化学与绿色化学的研究内容高度相关。高校有机化学任课教师需要在有机化学课中为学生介绍化学学科发展的新形势,并且推广新的研究方法。

2.将绿色化学渗透有机化学教学中

(1)不同种类的有机化学反应的原子经济性。所谓“原子经济性”,即反应物中原子进入产物的量。理想状态的原子经济性反应是反应物中的全部原子都进入产物,因而,教师需要在有机化学反应教学中强调原子经济性[1]。例如,加成反应是把反应物的所有原子加入另外一个反应物上,原料中原子得到充分利用,其原子经济性是100%。

(2)不同种类的有机化合物均与绿色化学相关。在有机化学教材中,有机化合物基本与绿色化学相关。例如,卤代烃,如果排放的氯氟烃量过大,臭氧层就会遭到破坏。氯氟烃进入大气,在光的作用下产生分解现象,大量的氯自由基就会释放出来,导致产生连锁反应,使臭氧分子受到更为严重的破坏。

3.将绿色化学理念渗透有机合成教学中

(1)反应的原子经济性。合成反应过程中,降低废物排放比例的核心是提升目标产物的原子经济性及选择性。例如,教师可以为学生介绍新型的催化氧化法,就是把银作为催化剂,使用氧气氧化乙烯,进而合成环氧乙烷,这种反应的原子经济性可达到100%。

(2)反应原料绿色化。在当前化学反应中有毒有害的原料使用较多,它们会对人体健康造成不利影响。例如,教师在讲解制备α-甲基丙烯酸甲酯时,通常的方法是将丙酮作为原料,并与氢氰酸进行反应,并在浓硫酸作用下加以合成。教师需要帮助学生分析这种方法的缺陷,也就是指出氢氰酸的毒性及浓硫酸的腐蚀性,可这个反应的原子经济性很低,可考虑为学生介绍一种新的方法。

(3)催化剂的绿色化。教师在讲授傅-克反应时,规定的催化剂是三氯化铝。但是,这种物质容易水解,并且腐蚀设备,与绿色化学的要求不符。教师应当为学生讲解新的催化物,比如,固体超强酸、分子筛催化剂、离子液体等。

(4)溶剂的绿色化。在进行有机反应时,溶剂也发挥着重要作用。较为常用的溶剂包括苯类芳香烃、卤代烃 等[2]。但是,大多数有机溶剂是存在一定毒性的,并且容易挥发,挥发物进入空气,经过阳光照射,就会产生光化学烟雾,引发呼吸系统的疾病。教师可以为学生讲解几种绿色溶剂,比如,水、超临界流体、离子液体等。

(5)合成方法的绿色化。通常条件下,化学教材中羧酸的脱酸反应内容只会简单介绍柯尔伯反应,教师应该为学生适当地补充一些绿色化学知识。相较于一般有机合成,有机点合成的优势在于不需要添加氧化还原试剂,在常温环境下就能进行,控制反应则通过调节电流密度和电位来实现,自动控制十分方便。

4.结语

绿色化学提出了崭新的理念及方法,是化学发展的一大趋势,因而,在有机化学教学中渗透绿色化学理念仍然是教育界需要研究和推进的课题,这有助于拓宽学生视野,为实现素质教育奠定基础。

参考文献:

[1]胡劲松,贺 海.基于绿色化学理念的有机化学教学[J].宿州学院学报,2013,28(10):81-82.

[2]陈 玉,罗冬冬,李 云.民族院校中有机化学教学绿色化模式的改革与实践[J].教育教学论坛,2014(13).

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