自制无水无氧操作系统装置在化学类专业实验教学中的应用

孙学芹，杨晓霞

（华东理工大学 化学实验中心，上海 200237）

目前，我校在建设国家级工科化学实验教学示范中心实践中，对化学类专业本科生实验课程也进行了重大改革，将化学实验操作性强、富于启发性与思考性、有工业应用背景的科研成果经提炼转化成为综合化学实验［1－3］。我们在长期的教学、科研和成果转化实践过程中也发现，有机化学合成，特别是药物和精细化学品合成中用到无水无氧操作的步骤越来越多，在化学工业应用领域，能掌握无水无氧操作原理和技能的毕业生备受企业青睐。基于此，将无水无氧实验作为化学实验教学改革的一部分，引入到化学实验教学课程中，进一步培养学生对科学的兴趣和耐心、认真和一丝不苟的科学态度。

1 设计思路

目前国内科研实验室所使用的除水、除氧装置结构分散，连接管路众多，安装繁琐，容易损坏和形成泄漏点，再生和活化不方便。这些缺点大大限制了无水无氧操作在本科教学中的应用。为此，我们根据长期教学实践的经验，对传统实验设备进行了重新设计，本着安全可靠、操作简单、耐用并适合本科实验教学的原则引入化学类专业本科实验教学中。为此，采用便携厢式无水无氧操作系统装置（见图1），将无水无氧操作系统整合在一起，使用时可一次安装，简化了操作［4］。

2 仪器结构特点

柱外壳采用不锈钢，内置活化用加热电阻丝和温控热电偶，在不拆卸的状态下进行活化。仪器结构见图2。与传统的除水除氧装置相比，操作简单、显示直观、更能适应本科实验教学的要求。

图1 便携厢式无水无氧操作系统装置

图2 仪器结构

3 可完成的实验教学内容

目前，中心已建立8套无水无氧操作系统装置，为化学类专业的应用化学、应用化学（精细化工）、化学、材料化学4个专业的三年级、每年4个班共97名本科生开设无水无氧综合化学实验。实验内容［5－11］：二氯二茂钛的合成与表征；噁唑类导电聚合物的合成与性能测试；1－苯基环己稀的合成与表征。

4 取得的成效

自制“便携厢式无水无氧操作系统装置”获得国家发明专利（ZL 201020522991.7）。实验教学中反映：（1）学生选课踊跃，反响很好；（2）学生在较高层次上了解了化学实验领域中的特殊研究方法及手段；（3）引入由科研成果经提炼转化而来的综合化学实验方案，拓宽了学生的知识视野，提高了学生的学习兴趣与综合应用能力。

实践证明，“便携厢式无水无氧操作系统装置”可以应用到化学类专业本科生实验教学中，达到了预期设计目的。该仪器不仅应用于本科教学，还可以应用于科学研究，有着良好的推广前景。

（References）

［1］刘洪来，王燕，孙学芹，等.抓住机遇全面推进工科化学实验教学中心建设［J］.实验技术与管理，2012，29（2）：1－7.

［2］孙学芹，刘洪来.综合化学实验［M］.北京：化学工业出版社，2009.

［3］孙学芹，陈君琴.应用化学专业本科生开设无水无氧实验的探索与实践［J］.实验室研究与探索，2010，29（6）：144－145.

［4］孙学芹.便携厢式无水无氧操作系统装置：中国，ZL201020522991.7［P］.2011－06－01.

［5］蔡良珍，虞大红.大学基础化学实验（II）［M］.北京：化学工业出版社，2003.

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［11］薛蒙伟，施梅，陈新，等.有机化学实验教学中学生创新能力的培养［J］.化工时刊：2011，25（12）：62－64.