“有機化學”思政元素的挖掘與實踐
——以“醛酮”為例*

于金濤

(常州大學 石油化工學院，江蘇 常州 213164)

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：“要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[1]。這就要求高校教師要將理論知識和課程思政教育相結(jié)合，知識傳授與思想引領(lǐng)、價值觀塑造并行。

有機化學與人類生活息息相關(guān)，在能源、材料、制藥、生命科學等領(lǐng)域都有十分重要的地位[2]?！队袡C化學》作為高等院校化學體系的必修課程，是培養(yǎng)化學、化工、制藥、材料、能源、環(huán)保、生物等專業(yè)人才的重要基礎(chǔ)課。因此，有機化學課堂必然成為化學相關(guān)專業(yè)開展思政教育的主陣地。這就要求有機化學教師應(yīng)結(jié)合教學內(nèi)容，深入挖掘思政元素，找準切入點，將知識傳授與思政教育有機結(jié)合，使有機化學課程變得有深度、有高度、有溫度、有情懷，提高學生學習的主觀能動性和積極性，幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，進而形成良好的職業(yè)素質(zhì)和道德修養(yǎng)。本文選取“醛酮”這一章內(nèi)容，從各方面挖掘這章蘊含的思政元素，如科學精神、職業(yè)素養(yǎng)和社會責任感，并將其融入課堂，推進課程思政與專業(yè)知識相結(jié)合。

1 以簡單醛酮化合物在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用為思政元素的切入點

談甲醛“色變”已成為現(xiàn)代人的普遍反應(yīng)。甲醛是一種能溶于水有刺激性氣味的無色氣體，在室溫下易揮發(fā)，它廣泛存在于自然界中，大氣中甲烷氣體的光氧化反應(yīng)就能夠產(chǎn)生甲醛。同時，甲醛還廣泛存在于生物細胞的新陳代謝過程中，在人體血液、常見的動植物體內(nèi)都能檢測出甲醛的存在。盡管甲醛會致癌，但人類生活并不能完全避免甲醛。例如，以甲醛作為原料制得的眾多材料，如粘合劑、有“合成棉花”之稱的維綸、用于木材加工和塑料工業(yè)的尿醛樹脂、酚醛樹脂等，廣泛地應(yīng)用于實際生活中。此外，甲醛還可以作為防腐劑、殺菌劑。甲醛真是令人“又愛又恨”。“愛”是因為它應(yīng)用廣泛又無可替代，“恨”它是因為其致癌性質(zhì)。事實上，多數(shù)人只知道國際癌癥研究機構(gòu)把甲醛列為致癌物質(zhì)，但有一個非常重要的前提條件卻被忽略了，只有長時間接觸高濃度的甲醛，才會表現(xiàn)出顯著的致癌效果。

在此，需要引導(dǎo)學生用哲學觀點——事物的兩面性看待甲醛。任何事物都具有兩面性，譬如，裝修中的室內(nèi)甲醛污染，對人們的健康來說，甲醛肯定是有毒氣體。但另一方面，甲醛是一種工業(yè)原料，在某種程度上還有著不可或缺的角色。所以，我們應(yīng)該要正確認識甲醛，并好好利用它，不能因為其“過”而否定其“功”。事實上，甲醛的“功”遠遠地大于“過”。

2 以醛酮化學性質(zhì)涉及的人名反應(yīng)為思政元素的切入點

醛酮的化學性質(zhì)內(nèi)容豐富，如親核加成、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)等。這一章內(nèi)容涉及的人名反應(yīng)眾多，如維蒂希反應(yīng)、普爾金反應(yīng)、坎尼扎羅反應(yīng)、克萊森-施密特反應(yīng)、拜耳-維立格反應(yīng)、曼尼希反應(yīng)、貝克曼重排反應(yīng)、克萊門森還原、黃鳴龍還原等。這些人名反應(yīng)的背后蘊含著這些科學家一個個精彩的勵志故事?？v觀有機化學發(fā)展的歷史，每一次發(fā)現(xiàn)、每一次進步都是化學家們的執(zhí)著、無畏的奮斗故事。他們的科研經(jīng)歷告訴學生：探求真理沒有捷徑，科學研究容不得半點虛假，心浮氣躁、急功近利無法踏進科學的殿堂。此外，通過這些人名反應(yīng)的實際應(yīng)用說明基礎(chǔ)研究是一切創(chuàng)新的源泉，讓學生體會到人名反應(yīng)對社會發(fā)展的重要性。適當簡述人名反應(yīng)的最新研究進展，使學生認識到科研無止境、創(chuàng)新無止境。

例如，講述醛酮的氧化性質(zhì)時，涉及酮的Baeyer-Villiger氧化。在此可以簡述其發(fā)現(xiàn)史，啟發(fā)學生科研時務(wù)必注意實驗細節(jié)，要有堅持不懈的奮斗精神。同時也指出傳統(tǒng)的Baeyer-Villiger反應(yīng)的缺陷：使用大量的過氧酸會產(chǎn)生過量廢酸，同時過氧酸是易爆炸物質(zhì)，存在較大危險性。所以，人們在氧化劑上進行不斷的創(chuàng)新，如采用雙氧水、氧氣，使得反應(yīng)變得環(huán)境友好、安全，實現(xiàn)綠色合成[3-4]。

再如，講述醛酮的還原性質(zhì)涉及兩個人名反應(yīng)，一個是Clemmensen還原，另一個是Wolff-Kishner-黃鳴龍還原。黃鳴龍還原也是有機化學教材中唯一以的中國人命名的反應(yīng)。在此，講述知識點的同時，簡述黃鳴龍還原反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)背景、經(jīng)過以及該反應(yīng)的優(yōu)缺點[5]，啟發(fā)學生善于發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)現(xiàn)不足，并敢于挑戰(zhàn)難題進行創(chuàng)新。還可以簡述黃鳴龍先生的個人事跡和對祖國發(fā)展的貢獻[6]，讓學生感受先輩的家國情懷及嚴謹、創(chuàng)新的科研精神，激勵學生傳承科學家的高尚品質(zhì)，培養(yǎng)嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度和創(chuàng)新的科研精神。同時，也要讓學生感受到民族危機感，結(jié)合落后就要挨打的近代史，激發(fā)學生立志成才、報效祖國的雄心。

3 以醛酮與氰化鈉親核加成為思政元素的切入點

親核加成是醛酮重要的化學性質(zhì)，其中涉及到與氰化鈉親核加成得到α-腈醇。氰化鈉是劇毒化學品，但它是重要的基礎(chǔ)原料，可作為化工原料、掩蔽劑、絡(luò)合劑，用于化學合成、黃金提取、電鍍、紡織、農(nóng)藥、醫(yī)藥、香精等行業(yè)。

在此，可以引導(dǎo)學生用哲學觀點——事物的兩面性看待氰化鈉。同時，引導(dǎo)學生在進行化學實驗和科學研究時，一定要時刻繃緊安全紅線，嚴格遵守安全操作技術(shù)規(guī)程?；瘜W化工行業(yè)是國民經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)，舉足輕重，近年安全事故時有發(fā)生。相關(guān)統(tǒng)計表明，從業(yè)人員安全意識淡薄、誤操作是事故發(fā)生的主要原因。因此，培養(yǎng)學生的化工安全素養(yǎng)和安全習慣是非常重要的，做到“防患于未然”。引入近年來的化學化工安全事故作為警示性案例，如江蘇鹽城響水“3·21”爆炸事故、2021年3月31日的中科院化學所反應(yīng)釜爆炸事故等，開展生命安全教育，提高安全意識和社會責任意識，認識到完善的安全管理和嚴格的操作規(guī)程可以避免或消除潛在的危險因素。

4 以“尼龍66”的卡脖子技術(shù)為思政元素的切入點

在講述酮的氧化反應(yīng)時，涉及到環(huán)己酮被硝酸氧化成己二酸的例子，很自然地會提及制備得到的己二酸的實際應(yīng)用。最典型的例子就是己二酸作為原料與己二胺縮聚得到尼龍66。尼龍66又稱錦綸66、聚酰胺—66、聚已二酰己二胺，其綜合性能好，具有強度高、剛性好、抗沖擊、耐油及耐化學品、耐磨和自潤滑等優(yōu)點，而且原料易得，成本低，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)、服裝、裝飾、工程塑料等領(lǐng)域。但是尼龍66嚴重依賴進口，主要原因是用于生成己二胺的原料己二腈全部依靠進口，也就是生成己二腈的“卡脖子”技術(shù)掌握在歐美公司手上。實現(xiàn)己二腈的國產(chǎn)化，打破國外技術(shù)封鎖是我國尼龍66產(chǎn)業(yè)需要攻克的重點難題[7]。當然，國內(nèi)也有公司在研發(fā)此項技術(shù)，已達到國產(chǎn)化，但產(chǎn)業(yè)化設(shè)施還在建設(shè)階段，暫時還不能與國外公司競爭。

通過介紹尼龍66的作用和國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀以及最近幾年美國對中國實施“卡脖子”技術(shù)封鎖，讓學生認識到技術(shù)的自主創(chuàng)新和升級的必要性，解決“卡脖子”問題就是對我國創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意志、創(chuàng)新精神的最大挑戰(zhàn)；激勵學生將來投身于解決科技領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”問題中，使學生認識到自己的歷史使命。

5 結(jié)語

結(jié)合有機化學的教學教學內(nèi)容，可以挖掘的“思政元素”有很多，如有機化學發(fā)展史、人名反應(yīng)、社會熱點等，可源自歷史又可基于現(xiàn)實。本文以“醛酮”這一章的教學為例，發(fā)掘思政教育元素切入點，如源自歷史的人名反應(yīng)和基于現(xiàn)實的材料合成與應(yīng)用及安全事故等，進行有機化學課程思政的實踐，注重專業(yè)知識的學習與價值引領(lǐng)的統(tǒng)一，有助于學生形成正確的價值觀念，培養(yǎng)學生的家國情懷、嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度和持續(xù)創(chuàng)新的科研精神。