基于“安全”的有机化学实验教学研究
2020-01-17
(上海应用技术大学 化学与环境工程学院,上海 200235)
有机化学实验课程是上海应用技术大学化工专业、制药专业、食品香精香料等专业开设的一门重要的基础实验课,也是必修课程。随着我国高等教育事业的发展,高校规模的不断扩大,实验室教学和科研任务日益繁重,安全问题越来越引起重视。
有机化学实验所用的仪器大多是玻璃仪器,所用的药品有很多是有毒的、易燃的、有腐蚀性和爆炸性的,若粗心大意,就会发生事故,如玻璃割伤,明火或电热套烧伤,浓酸或浓碱灼伤,甚至反应液爆炸、中毒、火灾等。因此,必须意识到实验室是潜在的危险场所。但是只要在有机化学实验的教学中以“安全”为基础,思想上提高防范意识,大多数事故都是可以避免的。因此结合自己的教学实践,提出了下面四种可行方式,确保了有机化学实验教学的安全化。
1 实验前集中对学生进行安全教育
在实验前开设安全教育课程,让每一位进入实验室的教职工和学生都接受安全教育。实验开课前老师把学生集中到一起,系统地介绍有机化学实验室安全守则,使学生对有机实验中需要注意的安全事项有一个全面初步的了解。安全教育课程主要包含以下几方面的内容:①进入实验室要穿实验服和不露脚面的鞋;②熟悉实验室消防器材、电闸、煤气总闸、紧急洗眼器、紧急喷淋器、急救药箱的安放位置,熟悉实验室安全警示标志;③严禁带食品、水等进入实验室;④实验前做好实验预习工作,做到心中有数;⑤试剂、药品要严格按照规定用合理的器材取用,固体药品不能用手直接取用等;⑥实验过程中不能擅自离开实验台,保持实验台面的整洁;⑦实验中发生意外时要及时向老师报告;⑧实验结束后要及时断水断电,确保水电安全;⑨对学生进行中毒、火灾、爆炸、烧伤、烫伤等的安全防范措施教育以及突发事故的应急处理措施的教育。
国外实验室安全教育更全面,只要进入实验室开展相应的实验工作,第一关必须通过实验室安全管理部门的安全培训与考试。借鉴这一经验,我校安全教育课程结束后学生进入实验室前必须进行安全小测试,不合格者不能进入实验室,必须重新补考合格后方可进入。安全教育课程丰富了师生的安全知识,加强了安全教育。
2 安全教育要渗透在整个实验教学过程中
目前有机化学实验的开课对象多为低年级的学生,这些学生在进入有机化学实验室前,实验经历和经验都不足,因此安全教育要渗透在整个实验教学工程中。例如在讲解水蒸气蒸馏的实验时,提醒学生要检查反应装置是否被堵塞,如发现堵塞应停止加热,将堵塞排除后再继续加热;简单蒸馏实验中反应瓶内的液体不能蒸干;重结晶实验中回流冷凝管上端千万不能塞塞子,强调不能在密闭体系内进行加热回流;减压蒸馏时,强调一定要戴护目镜,不能用锥形瓶等不耐压容器作为接收瓶或反应瓶。由于学生一时还不能养成良好的实验习惯,在后面的实验课中如使用到这些装置时还要多次强调。实验教学一定要基于安全的基础上去开展,把安全教育落实到实处。
3 优选实验项目,实现化学实验绿色安全化
高校有机化学实验中涉及到很多易燃、有毒、强腐蚀性酸、碱等有机化学实验用品,在做实验时如不严加防范,会发生爆炸、中毒、腐蚀等安全事故,实验过程中产生的有害物质会污染教学环境,危害师生健康。有机实验中教师应基于安全的基础上以绿色化学理念开展教学,优化有机化学实验内容。选择实验时,实验用品最好使用无毒、低毒的原料、溶剂及催化剂,化学物质合成路线也应是绿色的。比如,我校把苯甲酸乙酯的水蒸气蒸馏实验改成了橙油的提取实验,以橙子皮为原料,通过水蒸气蒸馏从橙皮中提取橙油。实现原料绿色化,实验过程中减少了有害有机物的挥发。开设了茶叶中咖啡因的提取实验,选用茶叶为原料,乙醇为溶剂,通过这个实验学生掌握了萃取、升华操作,巩固了蒸馏的实验操作,实验过程绿色、安全。
4 借助多媒体技术,加强安全教育
化学实验室因使用多种危险化学品和各类电器,很多危险都是有可能发生的。一旦发生安全事故,轻者损坏仪器设备,影响教学和科研的进度,重者造成人员伤亡和财产损失,严重干扰学校正常的教学、工作和生活秩序。
在有机机化学实验教学中,教师可以借助多媒体技术,通过文字、声音及图像等方式生动形象地展示给学生,对于易发生的危险可以进行模拟演示予以警示。比如模拟演示密闭体系下的加热回流操作,反应瓶破裂,溶剂滴到电热套上引发着火事故。通过演示,学生加深了印象,在以后的实验操作过程中引起了足够的重视。
5 结语
有机化学实验作为一门重要的基础实验课和专业必修课,要基于安全的基础上进行开展,把安全教育和实验教学融为一体,以人为本,安全第一。有机化学实验课不仅要培养学生的动手能力和科研创新意识,还要让学生明确安全第一位的原则,帮助他们建立安全责任感,学生不仅要为自己的安全负责,更要为同学及家人负责。基于安全化的有机化学实验教学既有利于防止安全事故的发生,保证实验教学的顺利进行,又有利于培养合格的综合性人才。