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透过有机合成,关注人类和环境,成为有担当的公民

发布者:阳 丽 [发表时间]:2025-01-06 [来源]: [浏览次数]:

案例应用课程:有机化学                       课程代码:N19ZY07043

课程类型:¨创新创业课程  ¨通识教育课程   þ专业课程  ¨应用创新课程

课程开课部门:材料与化学工程学部

授课对象:制药专业学生

案例设计者:


一、案例应用章节或知识点

本案例适用于第七章“芳香烃”第二节“加成反应及氧化反应”。

二、案例意义与育人目标

有机化学是研究有机化合物的结构、性质、合成和反应的学科。本案例通过学习芳烃的性质中氯对苯环加成形成六氯环己烷,即为现在禁止使用的农药“六六粉”。指出有机化学与农药之间有着密切的关系,需要有机化学的知识和技术支持,可以通过合成新的化合物来开发更有效、更安全的农药。让学生认识有机化学的应用和影响,涉及到人类健康和环境保护等方面,从而培养学生的社会责任感,让他们成为有担当的公民。

三、案例内容

思政元素挖掘:“六六粉”作为七八十年代常用的农药之一,具有存留时间长、毒性大、不易降解等特点,危害着自然界和人类,已被禁止使用,但现有的农副产品仍被发现违规使用,引导学生认识农药的危害,树立保护环境的绿色理念。再通过讲解研究有机化合物的结构和反应机理,对比乙草胺和异丙甲草胺的毒性含量和安全性,强调学生要专业知识精湛,提高环保意识,树立可持续发展观念。

设计思路:引导学生思考未来职业中合成药物的安全性、环保性等问题,培养学生的思辨能力和责任感

教学方法:案例分析法、讲授法、课堂讨论法。

教学过程

本课程第7章讲授《芳烃》。本章是有机化学课程中非常重要的章节,而其中单环芳烃的加成与氧化是芳烃的重要化学性质之一。

苯环的加成知识点中,从卤素对单环芳烃加成的获得六氯环己烷即为666”,六六粉,引入介绍它是一种急性毒性较小农药,同时也是七八十年代常用的农药之一。随后人们发现六六粉在环境中存留时间长,毒性大,不易降解,不但影响水生生物繁衍,同时农药残留在水和土中,通过食物链进入人体,而人体又不能通过新陈代谢把它排出体外。当积累到一定程度,就会使人中毒。到上个世纪90年代,我国全面禁止使用该类农药。目前,已经长期停用的666”在土壤中的可检出率仍然很高。据调查,一些名特优农副产品中,666检出率为95%。引导学生认识到有机化合物对环境的影响,指出制药专业学生关注农药生产的可持续性和环境保护进一步让学生了解未来职业的发展趋势

通过有机化学的学习研究有机化合物的结构和反应机理有机化学在农药研发中发挥着重要的作用可以改进现有的农药,提高其效果和安全性。以下是一个具体的案例:

乙草胺和异丙甲草胺都是酰胺类选择性芽前土壤处理除草剂,随着我国部分地区农民长时期超剂量使用乙草胺,造成了有些农产品乙草胺残留量超标,直接影响到出口贸易。相比乙草胺,异丙甲草胺具有安全性更高、适用作物种类更多的优点。异丙甲草胺的s-异构体用药量更低毒性仅有消旋体的十分之一可以通过改变官能团的位置或引入其他基团来降低其毒性。采用这样的结构改进,可以提高除草剂的安全性和效果,使其更适合用于农业生产。

最后,强调出作为制药专业的学生学好本领要关注人类和环境的健康和可持续发展。

四、育人效果

本案例的选取具有较高的现实价值,与生活密切联系,能够很好地吸引学生的兴趣。通过分析、讲授和讨论,学生在以下四个方面有较大收获。认知方面:有机化学家可以通过对农药分子结构的分析和改进,提高农药的效果和安全性,减少对环境和人体的危害。情感方面:对农业生产和环境保护有深刻的认识和责任感,要关注农药的安全性和环境影响。能力方面:通过合成新的化合物或改变已有化合物的结构,提高农药的效果和安全性,探索新的农药开发方向。价值观:尊重自然和生命,关注人类和环境的健康和可持续发展,遵循科学、安全、环保的价值观。