有机化学实验教学绿色化改革的实施路径

王凯(沈阳医学院，辽宁 沈阳 110034)

0 引言

有机化学实验是化学教学中非常重要的一环，对于学生来说更是必不可少的一个关键步骤。通过有机化学实验，学生可以将课本上的理论知识与实际操作相结合，加深对化学知识的理解与记忆。同时，在实验中，学生需要仔细观察每个步骤的化学变化，培养了自己的观察能力，并且在实验失败时还能总结失败的原因，增长实践经验。有机化学实验还可以让学生学会团队合作，即使自己只是一个小小的实验操作人员，但他的操作与角色也是不可忽视的。而好的团队合作会促进实验的进程，也会有效地减少实验失误。通过有机化学实验，学生可以锻炼自己的分析、解决问题的能力，并且更加深入了解化学。高校化学实验教学积极探索绿色化改革教学路径来让有机化学实验教学更加环保、可持续发展，还可避免实验的安全问题，不仅可以让学生在学习中掌握更多的知识，而且还可以培养他们的实际操作能力、团队意识以及对科学的敬畏之心[1]。

1 有机化学实验的定义

有机化学实验是指在实验室中进行的一系列有机化学反应的实验操作过程，其目的是研究有机物的性质和结构，探究有机化学反应的机理，发展新的有机合成方法和制备有机化合物，有机化学实验是有机化学教学和科学研究的重要组成部分。

有机化学实验的内容包括有机合成实验、有机分离实验、有机分析实验和有机物质的物理性质测定实验等。其中，有机合成实验是有机化学实验的核心内容，通过有机合成实验可以了解有机物的结构和性质，掌握有机合成的基本方法和技巧，培养有机合成的思维方式和实验操作能力。有机分离实验是通过分离提纯的方法从混合物中分离出目标有机化合物或副产物，为有机合成提供纯度高的反应原料和产物，也是有机分析实验的前提。有机分析实验是通过有机分析方法如红外光谱、质谱和核磁共振等技术，对有机化合物的结构和性质进行分析和鉴定。有机物质的物理性质测定实验是通过测定有机化合物的物理性质如熔点、沸点、密度、折光率等，确定有机物的纯度和结构。

有机化学实验的实验器材包括反应器、分离器、过滤器、蒸馏器、萃取器、pH 计、电导仪、红外光谱仪、质谱仪、核磁共振仪等，这些器材具有不同的功能和特点，在有机化学实验中起着至关重要的作用。

在进行有机化学实验时，需要注意实验的安全问题，如：正确佩戴实验眼镜、手套和防护服，避免接触或吸入有毒有害物质，保持实验室的干净整洁，遵守实验室规章制度，以确保实验的安全和顺利进行。

通过有机化学实验可以了解有机物的结构和性质，掌握有机合成的基本方法和技巧，培养有机合成的思维方式和实验操作能力，为有机化学的研究和应用奠定了坚实的基础[2]。

2 有机化学实验的重要性

有机化学实验作为化学专业必修的一门实验课，其重要性不言而喻。实验可以让学生在理论学习的基础上更为深刻地理解化学现象与规律，同时也可以提高学生的动手实验能力，增强实际操作经验，促进化学实验思维的培养。

有机化学实验可以让学生更深刻地理解有机化学知识。学生在操作试验的过程中，可以亲眼观察到不同物质之间的化学反应现象，进一步加深对有机化学反应机理的理解，从而更准确地掌握化学知识。

有机化学实验也是一个动手能力训练的过程。通过实验，学生可以积累更多的实验操作经验，提升手眼协调能力与实验技能，从而更好地适应日后工作和实验新技术的需要。

有机化学实验的进行需要考虑实验步骤、原料选择等一系列因素，这需要学生主动思考、自主探究。实验过程中可能会涉及到无法预测的情况，需要学生自主分析、解决问题。这些都需要学生不断地思考、探索和实践，从而培养化学实验思维能力。

有机化学实验可以产生高质量的成果，学生可以对实验结果进行展示、讨论和交流，增加沟通交流的机会。拓展学生的眼界，增强学生的表达能力，更好地锻炼学生的学术能力。

有机化学是一个广泛应用的化学领域，许多工程科技，如：制药、材料科学、生物化学等方面都离不开有机化学知识。因此，有机化学实验课中所获得的综合实验技能、思维能力、沟通表达等能力会对学生未来工作和职业发展产生重要的促进作用[3]。

3 有机化学实验教学绿色化改革方法的探索

有机化学实验教学是化学专业中的重要组成部分，但传统的有机化学实验教学存在着诸多的问题，如：化学药品使用量大、废弃物处理困难等。因此，有必要探索一种绿色化改革的方法来让有机化学实验教学更加环保、可持续发展。

3.1 强化实验室安全意识

有机化学的实验教学不仅需要实验者具有化学基础知识，还需要实验者具有化学实验的安全意识。因此，需要通过加强实验室安全教学培养学生的安全意识，并采取合理的安全防范措施，确保每个实验过程的安全和可控。

3.2 加强垃圾分类和回收利用

在有机化学实验中，产生了许多废弃物和剩余物质，其中大部分是可以被再利用的。因此，在实验之前应对废弃物的收集和分类进行规划，并分类将废弃物进行回收利用。

3.3 替代有害化学试剂

传统的有机化学实验中，化学试剂均是使用一次性试剂，不仅浪费资源，而且在使用过程中也存在一定的危险性。通过寻找绿色环保的替代试剂来取代有害试剂，不仅可以减少废弃物的产生，同时也能够减少环境和人体的污染和损伤。

3.4 推行虚拟实验教学

虚拟实验已经成为化学教学中的一个趋势。有机化学实验中，推行虚拟实验教学也是提高有机化学实验教学绿色化的一个途径。虚拟实验不仅可以减少了有机化学实验中的化学药品的使用量，而且降低了实验过程中的安全风险[4]。

3.5 倡导绿色生产技术

除了改善实验现场环境和实验品损耗问题外，推行绿色生产技术也是有机化学实验教学绿色化的一个重要途径。在实验教学过程中，应该倡导学生们关注和学习绿色生产技术，以提高环境保护和可持续发展的意识。

随着环保意识的增强，有机化学实验教学绿色化改革逐渐成为教学界的热点话题。绿色化实验教学旨在减少对环境的污染和对学生身体健康的危害，同时提高教学效率和学生的创新意识。然而，在绿色化改革探索中，也面临着一些误区。

误区一：不重视实验安全

绿色化实验教学强调环保、健康、安全，但是有些学校只关注环保，忽视了实验安全。学生在实验中可能接触到有毒有害物质，如果没有做好安全措施，可能会造成严重的后果。因此，实验安全是绿色化实验教学的基础，必须得到足够的重视。

误区二：缺乏实验设备和材料

绿色化实验教学需要使用环保的实验设备和材料，但是有些学校由于经费不足，无法购买环保设备和材料。这就导致了实验教学的质量无法得到保障。因此，学校应该加大投入，提供必要的实验设备和材料，以保证实验教学的顺利开展。

误区三：缺乏绿色化实验教学的指导和规范

绿色化实验教学是一项新的改革，学校需要制定相关的指导和规范，明确绿色化实验教学的目标、内容和方法。但是有些学校缺乏相关的指导和规范，导致实验教学的绿色化改革无从下手。因此，学校应该加强组织领导，制定相关的指导和规范，为绿色化实验教学提供有力的支持。

总之，绿色化实验教学是有机化学实验教学的重要改革方向，但是在探索中也面临着一些误区。只有充分重视实验安全、提供必要的实验设备和材料，以及制定相关的指导和规范，才能推进有机化学实验教学绿色化改革的顺利开展。

有机化学实验教学的绿色化是一个长期的过程，需要在理念、方法、技术等多个方面都进行全面的转型，才能让有机化学实验教学的绿色化变得更加成熟、完善、可持续。

4 实施有机化学实验教学绿色化的要点

4.1 采用绿色试剂

绿色试剂是指对环境友好、无毒无害、易于获得的化学试剂。在有机化学实验教学中，应该尽量使用绿色试剂，减少对环境的污染和对学生健康的影响。例如：可以使用水作为溶剂，而不是有机溶剂；使用氢氧化钠代替氢氧化钾等。

4.2 控制废弃物的产生

有机化学实验中产生的废弃物对环境造成的污染是不容忽视的。因此，在实验教学中应该尽量减少废弃物的产生，并采取妥善的处理方法。可以通过合理的实验设计、实验操作和实验条件等措施来减少废弃物的产生。例如，可以通过控制反应条件来减少副产物的产生，采用可降解的试剂等。

4.3 安全第一

在有机化学实验教学中，安全是最重要的一点。实验室应该建立完善的安全管理制度，对实验操作进行严格的监督和管理。在实验操作中，应该注意安全防护，如：佩戴防护眼镜、手套、口罩等，避免产生危险情况。

4.4 提高实验教学的互动性

在有机化学实验教学中，教师应该采取多种教学手段，提高实验教学的互动性，增加学生的参与度。例如：可以采用小组合作、角色扮演、案例教学等教学方法，让学生在实践中学习、体验和思考，提高实验教学的效果和质量[5]。

5 有机化学实验教学绿色化改革方向

有机化学实验教学一直是化学教学中的重要部分，但传统实验教学中存在着诸多问题：实验操作步骤繁琐、实验化学品的使用量过大、废弃物难以处理等，给环境带来严重的损害。为此，有机化学实验教学绿色化改革势在必行。未来发展中，有机化学实验教学绿色化改革的重要性不断凸显。

5.1 绿色化实验教学可以保护环境

绿色化实验教学可以减少废弃物排放，降低对环境的破坏。在实验教学中，可以采用较少的化学药品，这样在实验操作过程中就可以达到减少废弃物的目的。绿色化实验教学可以保护环境，作为一项负责任的教学理念，受到广泛的赞同。

5.2 绿色化实验教学可以提高实验效率

绿色化实验教学与现代化实验技术相结合，可大大提高实验效率，减少工作量，保证实验结果的准确性。

5.3 绿色化实验教学可以培养学生的绿色意识

绿色化实验教学可以提高学生的环保意识，在学习有机化学知识和理论的同时，也可以培养学生的环保思想和责任感。绿色化实验教学的实践活动，可以通过课程的交流、广泛的讨论和自主实验，激发学生的创造力和环保思想。

5.4 绿色化实验教学可以推动教学改革

绿色化实验教学可以推动教学改革，启发更多的学者和实验科学家，建立新的精细化学品制备技术，最终达到化学教学实验完美绿色化的目标。绿色化实验教学方法的推广可以培育更多的人才，推动化学教学实践的不断革新[6]。

5.5 绿色化实验教学可以提高实验室安全

有机化学实验中，绿色化实验方法也有助于提高实验室的安全性。实验室的绿色化教学实践可以通过模式化实验、网络化实验和小组合作探究，使实验安全得到充分保障。

6 有机化学实验教学绿色化改革与实施的案例

随着环境保护意识的不断提高，绿色实验教学得到了越来越多的关注。有机化学实验教学是高校化学教学中重要的一环，如何进行绿色化改革以减少有机化学实验教学对环境的污染，已成为高校有机化学实验教学改革的重要议题。

有机化学实验教学的绿色化改革需要从实验的设计、实验条件、实验操作等方面入手。

6.1 实验设计

有机化学实验教学的实验设计应当考虑绿色化原则，尽可能选择对环境友好的试剂和溶剂，并减少使用有毒有害物质。例如，在有机合成实验中，可以采用微波辅助有机合成方法，能够在较短时间内完成反应并减少有机溶剂的使用。

6.2 实验条件

实验条件的改进也是有机化学实验教学绿色化改革的重要方面。例如，在实验室通风系统的设计上，应当考虑到有机化学实验室的特殊性，选择适合的通风设备，使有机化学实验室室内空气质量得到保证。同时，在实验室的温度、湿度等条件，也应当尽可能地减少对环境的污染。

6.3 实验操作

有机化学实验教学的实验操作也需要绿色化改革。在实验操作中，应当尽可能地减少试剂、溶剂的使用量，并尽可能地提高反应的收率。例如，在有机合成实验中，可以采用催化剂、高效合成方法等技术，减少反应过程中的废弃物生成。

以上是有机化学实验教学绿色化改革与实施的一些案例。有机化学实验教学的绿色化改革是一个长期的过程，需要教师和学生共同努力，逐步实现对环境的保护和对实验教学质量的提高[7]。

7 结语

在过去的教学实践中，许多实验教学存在着安全隐患、环保问题较为严重等不足之处。因此，绿色化有机化学实验教学的改革与实践就显得尤为重要。在绿色化有机化学实验教学的改革中，可以采用无害化替代、循环使用、无废弃、小型化等方法，以减少对环境造成的影响。而在实践中，可以将有机化学实验教学纳入化学课堂的教学活动中，引导学生理解有机化学实验在生产、工程和医药化学等领域中的应用价值，提高他们的环保意识等。

在实施绿色化有机化学实验教学的改革过程中，需要做好以下几点工作：首先，明确教学目标，将实验教学与学科知识联系起来，帮助学生发现实验本身所包含的生产过程、环境影响及实验处理原理，构建具有独特创新的教学模式。其次，通过实践、反思、教研相结合的方式，不断探索与完善绿色化有机化学实验教学的改革与实践。最后，积极推广和分享绿色化有机化学实验教学的改革成果，以引领其他学科的绿色化改革。