有机化学“思政元素”挖掘-以醇的教学为例

2020-10-23 04:31黄丽君刘澳旗马献涛
山东化工 2020年17期
关键词:卤代烃思政元素章节

于 静,黄丽君,刘澳旗,马献涛

(信阳师范学院 化学化工学院 信阳市绿色催化与合成重点实验室,河南 信阳 464000)

2019年,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》,提出要“建成一批课程思政示范高校,推出一批课程思政示范课程,选树一批课程思政教学名师和团队,建设一批高校课程思政教学研究示范中心”[1]。如何实施课程思政,成为每一位大学专业课(非思政课)任课教师的研究课题。

1 有机化学的特点

有机化学与我们的日常生活息息相关,广泛渗透在化工、制药、生物、环保、材料、化妆品、食品、印染等各个领域。有机化学是高等院校化学体系的必修课程,因此,对有机化学课程体系的“思政元素”挖掘,有利于为我国培养合格的化学类社会主义现代化接班人,受益面广,意义重大。

1.1 有机化学教学“思政元素”挖掘的紧迫性

传统的有机化工生产极大地丰富了我们的物质生活,同时也造成了严重的环境污染。据不完全统计,全世界每年产生的有害废物高达3亿~4亿吨,其中很大比例是废弃的有机溶剂和反应废物[2]。笔者在教学过程中发现尽管向学生介绍了有机化学的实用性和社会应用性,但是现存的众多环境问题也在同学们的脑海里留下了深刻的印象,以至于近年来竟出现了《我们不需要化学》之类的广告宣传。因此,充分挖掘有机化学有关的“思政元素”,有利于培养学生正确的人生观、世界观与价值观。目前,有机化学的思政教育发展地如火如荼,大量的“思政元素”被设计或挖掘出来[3-8],但是专注于某一具体章节或知识点的“思政元素”挖掘鲜有报道[9]。章节、知识点是课程学习的细胞,因此,对于具体章节或知识点的“思政元素”挖掘对于学生学习而言更具有鲜明的针对性和情境性。本文以醇的性质为例,以教材为纲,结合当前的最新研究进展,设计挖掘“环保”、“绿色发展”、“热爱科学”等思政元素,使同学们经过“醇的章节”学习之后能够加深对绿色化学的认识,培养学生应有的使命感与社会责任感,培养学生具有正确的人生追求。

1.2 醇的教学章节所处地位分析

有机化学课程一般按照官能团进行编写教材,主要内容包括烷烃,烯烃,炔烃,卤代烃,芳香烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物,胺类,硝基化合物,含硫、磷有机化合物,杂环化合物等有机化合物[10]。醇的教学内容一般在卤代烃章节之后,醛、酮章节之前。醇与卤代烃、醛、酮等官能团之间可以相互转化,因此,醇是承上启下的一个重要章节。

2 醇的教学章节中“思政元素”挖掘的着力点

醇具有绿色易得、低毒稳定等诸多优点,可以取代传统上广为使用的卤代烃,是一种较为理想的烷基化试剂[11]。近年来,化学家们对醇类化合物开展了较为深入的研究,该领域已发展成为有机合成领域的重要研究热点之一[11]。因此,在课程实施过程中,很有必要将卤代烃与醇的章节内容对比学习,再适当地增加最新的科研进展,使同学们更加深刻地理解科学的发展过程以及当前绿色发展的理念,培养学生端正科学态度,热爱科学、尊重科学、正确地利用科学为人类造福的品格。

2.1 对比联系中提高学生自身的使命感与社会责任感

对常见的卤代烃-溴化苄与常见的醇-苯甲醇的各项性质指标对比,很容易发现醇具有廉价易得、低毒绿色等优点,和卤代烃相比是较为理想的烷基化试剂(表1)[12-13]。教学过程中,可以结合一战期间法西斯利用溴化苄具有刺激性气味的特性,将其作为一种催泪剂投入战争使用的故事,培养学生端正科学态度,正确地利用科学为人类造福的理念[12]。根据反应通式可以发现溴化苄参与反应时会产生化学计量的HBr,会造成严重的环境污染与化学腐蚀,而采用苯甲醇代替溴化苄时,反应的副产物是水,无毒无害(表1),这既符合绿色化学的理念也符合我们国家提倡的“既要金山银山,也要绿水青山”的绿色发展理念。期间,可以结合绿色化学的基本要求,进一步向同学们阐述绿色发展的理念,即从源头上采用绿色、低毒易得的原料,并使原料的原子尽量多的转化到产物分子中,提高反应的原子经济性[2]。在对比联系的学习过程中,提高学生自身的使命感与社会责任感,使同学们认识到将来走到与化学有关的各行各业岗位上时,牢固树立绿色发展的理念,不要走先污染再治理的老路。

表1 卤代烃与醇的性质指标的对比联系中挖掘“思政元素”

2.2 拓展学习中把握正确的人生追求

虽然,理论上分析醇参与反应时副产物是水,绿色环保。但是,同学们会发现教材中醇羟基的取代反应部分主要介绍了醇向卤代烃的转化,并没有卤代烃的亲核取代反应章节的内容丰富多彩。因为,有机化学教材上的知识都属于经典内容,多为1950年之前的研究成果。在当时,醇的直接取代并不是一件很容易的事情,一般需要先转化为相应的卤代烃,然后才能参与反应[11]。因此,醇的取代反应一般需要多步转化才能实现,这样分析来看用醇取代卤代烃作为烷基化试剂并不是很好的选择,也会产生很多的副产物,也会造成很大的污染。但是,有机化学经过近几十年的发展,取得了辉煌的成绩,许多难题都得以解决。因此,如果仅仅是把这些课本知识传授给学生,同学们难免会认为绿色化学的理念流于表面,并没有从根本上解决“污染重、废物多”的问题,进而会影响学生对科学的正确认识以及树立不正确的人生观、价值观与世界观。这时,可以适当给同学们介绍一些醇的研究前沿知识,以苄基磺酰胺的合成为例。按照教材上的合成方法,苯甲醇需预先和二氯亚砜反应转化为苄基氯,然后和苯基磺酰胺发生SN2取代反应,这样下来需要两步反应,会产生HCl、SO2等废物,污染较大(表2)。文献调研表明,醇可以实现一步、催化条件下向磺酰胺的绿色转化。如:温州大学徐清教授课题组报道了苯甲醛/碳酸钾共同催化下苯甲醇一步转化为苄基磺酰胺产物,反应的副产物是水,绿色环保(表2)[14]。通过这样适当的拓展学习可以让同学们认识到科学处于不断发展和完善的过程,科学使生活更美好!但是科学不是一蹴而就的,需要一代代科学家的不断努力探索,因此,同学们要努力学习,树立热爱科学,将来为科学献身,为祖国的发展进步添砖加瓦的正确理念。

表2 拓展学习中挖掘“思政元素”

3 结语

有机化学由于其创造性、实用性的特征,有机化学课程的“思政元素”挖掘尤为重要。本文以醇的教学这一具体章节、知识点作为着力点,以醇与卤代烃的对比分析、醇的研究进展为切入点,在对比联系中提高学生自身的使命感与责任感,在拓展学习中把握正确的人生追求,对调动学生学习的积极性、对培养学生热爱科学、尊重科学的理念有着重要的意义。

猜你喜欢
卤代烃思政元素章节
高中数学章节易错点提前干预的策略研究
浅谈思政元素在大学英语教育中的应用
大学语文课程中的思政元素
《大学语文》融入课程思政元素的研究
素养之下,美在引言——《“推理与证明”章节引言》一节比赛课的实录
思政元素融入《政治经济学》教学探索
考纲指导下的高三化学备考策略
考纲指导下的高三化学备考策略
卤代烃重点难点例析
黄廖本《现代汉语》词汇章节中的几个问题