国际水平的“苯甲酸的重结晶与检测”一体化实验项目设计研究

高文杰（上海石化工业学校，上海 201512）

国际水平的“苯甲酸的重结晶与检测”一体化实验项目设计研究

高文杰（上海石化工业学校，上海 201512）

本文针对目前中高职院校化学实验设计的单一性，国际化工企业相应人才需求的紧迫性，提出了构建一体化实验项目的必要性。着重介绍了国际水平的“苯甲酸的重结晶与检测”一体化实验项目的设计内容、方法和具体措施。该项目解决了中高职校一体化实验项目的短缺；实现课程体系的融合，涵盖了重结晶、取样、化学分析、物性测试、分馏等课程相关知识；实现了资源的循环利用和可持续发展；践行了绿色化学工艺的发展理念，达到了一定的国际化水平。

苯甲酸；一体化；课程融合；循环利用；绿色化

1 研究背景

目前国内中高职院校化学方面的教学实验设计，都具有非常明显的单一性、封闭性，学科体系之间是孤立的。通过对在沪跨国企业岗位的调查与分析，发现单一岗位技能的掌握已经远不能满足企业的需要，而综合化、一体化的知识和技能又是企业迫切需要的，企业需要的是具有综合技能的人才。

国际水平的“苯甲酸的重结晶与检测”一体化实验项目设计与跨国企业实际生产有非常强的对接，其借鉴了德国化工培训中心的职教理念。本项目的综合性非常强，将孤立的学科体系进行了串接，有利于学生对知识的融会贯通及综合技能的培养。

2 过程与措施

本项目的设计是以苯甲酸为载体，将粗苯甲酸进行重结晶得到精苯甲酸，并对其进行产率分析、含量检测。同时对其苯甲酸和乙醇进行循环利用，实现了资源的综合利用。在此一体化项目中，设计了一系列所涉及物质的化工物料的安全技术说明书（MSDS），并在实施过程中严格遵守实验操作规程，树立绿色化学工艺的环保新理念。

具体内容：

国际水平的“苯甲酸的重结晶与检测”一体化实验项目设计（见图1），主要是以苯甲酸为载体，包括：

（1）苯甲酸的两种重结晶方法，主要为物理重结晶和化学重结晶。这两种重结晶方法都是将物料由粗苯甲酸→精苯甲酸。

（2）苯甲酸的产率分析、含量检测。

（3）苯甲酸的熔点测定。

（4）对“苯甲酸含量检测”子项目中检测后的乙醇废液进行分馏。

（5）测定分馏后废液的pH，计算中和量，达标后排放。

（6）重结晶后的苯甲酸可人为加入其它杂质混合，重新制得粗苯甲酸，循环利用。

图1 ：国际水平的“苯甲酸的重结晶与检测”一体化实验项目设计

研究方法：

本项目的研究方法主要是分析法、综合法、实验论证法。分析法是通过对一体化实验项目进行分析，将一体化的实验项目分解为核心小项目，再对小项目进行独立的设计。综合法即为将独立设计的小项目在知识和技能上进行串联。通过对一体化实验项目的学习，使学生学会课程体系的融合，理解物料循环一体化，树立环境保护、绿色化学工艺的环保理念。

过程措施：

（1）对“苯甲酸的重结晶与检测”总的一体化实验项目进行分解，确定若干个子项目，例如“苯甲酸的化学重结晶”项目、“苯甲酸的物理重结晶”项目、“苯甲酸含量的检测”项目、“苯甲酸的熔点测定”项目、“检测废液分馏”项目、“制备肥皂”项目等。

（2）对子项目进行设计，设计内容涵盖：学习材料、任务确认书、画出操作流程、过程记录、分析与评价等方面（见图2）。

图2 ：项目设计框图

学习材料 例如在“苯甲酸的化学重结晶”项目设计中，首先是学习材料，学习材料介绍化学重结晶的原理、过程，需要的仪器和药品，实验操作步骤等。学习材料主要提供学生预习、巩固的资料。

任务确认书 主要涵盖了本次课及本次课结束后需要掌握的要点和达到的目标，并在下方“接受任务栏”签上自己的名字，表明已经知晓需要掌握的内容，通过签字树立学生责任意识。

画出操作流程

通过流程框图，可以看出其事先预习的情况。其涵盖操作流程主线、反应条件、现象等。只有对操作流程非常熟悉，才能继续进行下一个操作。在这个过程中，锻炼了学生分析问题的能力。

过程记录边操作边随手记录操作过程中的主要步骤、使用仪器、反应条件、实验现象等。

分析与评价在每次子项目的最后，都会有本次学习内容的计算与分析，并对其结果进行评价。通过本环节的设置，提高学生的计算能力、分析能力。

例如：在子项目“苯甲酸的化学重结晶”中，实验报告处理方面，需要对化学试剂加入量、对产品产率进行分析。

（3）设计出每个子项目对应的化工物料的安全技术说明书（MSDS）。在每次进实验室，首先需要学生提前学习涉及物料的MSDS。只有对这些物料有一定的认识和了解，才可以去使用它。

例如在“苯甲酸的化学重结晶”项目中，主要涉及苯甲酸、盐酸、氢氧化钠三种物料，那么就需要设计出这三种物料的MS⁃DS。学生在实验课前提前学习，并签署名字，表明对自己负责、对他人负责的态度和责任心。

（4）本一体化项目最核心的环节是子项目“苯甲酸的含量检测”。因为在“苯甲酸的含量检测”中需要加入乙醇来溶解苯甲酸，故废液中含有乙醇。若直接排放，会造成污染环境，浪费资源。利用分馏的方法提取废液中的乙醇，对乙醇进行循环利用，一可以去制取肥皂，二可以在苯甲酸含量检测中继续使用。

3 成果

（1）开发的国际水平的“苯甲酸的重结晶与检测”一体化实验项目目前已经应用于教学中，教学效果较以往的学习方式有明显的进步与提高。通过专业教学，提高学生的综合知识和技能水平，安全责任意识！

（2）实现课程体系的融合 国际水平的“苯甲酸的重结晶与检测”一体化项目设计，涵盖了重结晶、取样、化学分析、物性测试、分馏等课程相关知识。将多门学科中的知识和技能有效的融为一体，实现了实验操作的综合化、一体化。同时与化工专业核心课程《化工装置运行》和《分离技术》进行了很好的串联，为其打下坚实的基础。

（3）体现了绿色化学工艺、实现了物料循环的一体化 苯甲酸、乙醇的循环利用都体现了节约资源、循环利用的绿色化学工艺理念。最后的废液进行中和后处理，体现了环保理念。与此同时，制作本项目所涉及相关物料的一系列MSDS。在整个实践教学过程中，树立安全环保意识。

（4）可通过借鉴本项目的设计，借鉴德国双元制的职教理念，与在沪跨国企业及德国教育与培训机构合作，进一步开发适合企业发展需要的综合化项目，培养具有国际通用水平的专业能力人才，使学生具备良好的职业素养，扎实的综合技能，更好的为企业、为社会做出更大的贡献！

[1]干洪珍.化工分析.化学工业出版社，2010.

[2]初玉霞.有机化学实验.化学工业出版社，2006.