高校化学实验绿色化与多媒体技术的运用

任浚萁 任兴全

摘 要：由于化学实验需要消耗大量的资源，会产生一定的废液、废气和固体废弃物，对生态环境带来不同程度上的污染，制约人类社会可持续发展。作为一门实验性较强的学科，高校化学实验对学生实践能力和创新能力培养提出了更高的要求。在教育信息化发展背景下，将多媒体技术运用于高校化学实验，有利于推动高校化学实验绿化发展，在提升高校化学实验教学质量的同时，培养学生良好的绿色化学意识。本文就多媒体技术运用于高校化学实验，实现高校化学实验绿色化进行了探讨。

关键词：化学实验；绿色环保；多媒体技术

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）22-0219-02

在生态环境持续恶化环境下，生态环保受到了社会各界广泛关注和重视。化学污染作为环境污染的主要来源，人们对其认知主要是工业生产排放废液、生活垃圾和农药化肥污染等，加剧资源损耗的同时，带来严重的环境污染。尤其是在高校化学实验中，日常教学活动和科研项目需要消耗大量的资源，所产生的废弃物如果未能处理就排放将会污染环境，制约人类社会可持续发展。所以，将多媒体技术和绿色化学理念应用其中，有助于降低环境污染，满足化学实验需要，需要高校予以高度关注和重视。推动高校化学实验绿色化研究，是化学实验发展的主流趋势，可以为后续工作提供支持与参考。

1 绿色化学概述

绿色化学也称之为无害化学，主要是通过化学方法来寻找无害材料，最大程度上降低能耗和环境污染，满足绿色化学需要。此种方式与传统的污染治理方式而言存在显著差异，是从源头上抑制污染，而不是污染后再治理，满足化学实验需要。绿色化学的特点主要表现在以下几点：（1）降低资源和污染，将三废排量控制在最小化；（2）循环利用，包括载体和催化剂，循环利用；（3）循环利用，将未反应的试剂回收利用；（4）拒用，不采用无法回收利用的材料，从源头上抑制污染[1]。

结合绿色化学目标来看，应该积极主动的规避化学污染，将绿色化学理念渗透到各个环节，实现原料的最大化利用，尽可能避免有害物质滋生。绿色化学经过发展和完善，在降低资源消耗的同时，降低对生态环境的负担，将有害物质控制在合理范围内。通过化學原理来降低化学污染，寻求经济、科学的技术予以实现，实现人与自然和谐发展。

2 高校化学实验绿色化的必要性

高校化学实验难度较大，相较于高中阶段的化学而言涉及内容较广更广，是医药化工和化学教学的专业必修课，主要包括基础化学实验和专业化学实验。化学实验中会产生一定的废液、废气和固体废弃物，其中当属废液居多，这些废弃物未经处理直接排放，将会污染生态环境，威胁到人们的身体健康[2]。当前在化学实验中，多数学生缺乏化学实验环保意识，实验前未能进行充分实验室安全教育，废弃物被学生随手仍在下水道中。化学实验不规范操作，会产生严重的污染，威胁到学生的身体健康。所以，应该改善高校化学实验室条件，坚持预防为主、辅助为辅的原则，积极组织绿色化学实验活动，推行科学化管理，以便于从源头上降低化学污染。同时，推动绿色实验成果转化，积极主动的寻求合理绿色技术抑制污染，打造绿色化学实验[3]。

3 高校化学实验绿色化的应用对策

在高校化学实验中，融入绿色化理念是降低化学污染是必然选择，主要是结合可持续发展相关要求，寻求合理方法组织有机化学实验，以求推动高校化学实验绿色化发展，具体从以下几个方面着手改进：

3.1 渗透绿色化学理念，推行全过程管理

高校化学实验教学中，融入绿色化理念，首要一点是加强教师和学生的认知，针对性培养学生的绿色环保意识，以便于推行有机化学实验教学活动。但是，纵观当前高校化学实验教学现状来看，师生绿色环保意识不高，对于化学实验所产生的污染缺乏足够的重视[4]。所以，通过讲解污染环境的实例，调动学生的参与积极性，进而切身感受到环境污染对于人体健康带来的不良危害，帮助学生学习化学知识的同时，养成良好的环保意识和责任感，为后续绿色实验奠定基础。与此同时，学生作为教学主体，培养学生环保意识的同时，可以规范化实验操作，尽可能规避不合理问题出现，从而实现化学废弃物回收利用，实现资源最大程度上开发和利用，满足绿色化学需要[5]。

推动高校化学实验绿色化，在降低环境污染的同时，满足化学实验需求；改良试剂，营造适宜药品保存环境，避免化学试剂泄露，或是长时间打开导致化学试剂流失；试剂的合理取用，避免过量使用，对于未反应的产品回收利用；化学实验中会产生大量的废液、废气和固体废弃物，在排放前需要进行无害化处理，从源头上予以规避，进而将绿色化学理念和方法贯穿于化学实验教学全过程，切实提升高校化学实验教学有效性。

3.2 融入绿色化学实验内容，切入污染源头

高校化学实验绿色化，一个关键点在于从源头上抑制污染，避免化学污染问题出现。这就需要在化学实验中可以加强对实验过程的全面监管，适当的调整教学内容，确保所选择的内容满足实验教学需要，尽可能降低化学污染，推行环保型化学实验项目[6]。诸如，组织高分子化学实验和高分子物理实验，将其整合为高分子科学实验，动态调整实验内容，尽可能减少实验中产生的污染物。化学实验设计中，遵循有机化学实验原则，满足实验需求的同时，尽可能采用污染小的实验试剂，淘汰有毒试剂。在一些萃取实验中，可以选择苯作为萃取溶剂进行试验，但是具有较强的毒害特性，常温下挥发形成蒸汽，长期在这样的环境中可能出现慢性中毒现象，具体表现为头痛、眩晕和记忆力下降等，严重情况下出现障碍性贫血或是白血病。所以，可以选择甲苯代替，降低溶解性，满足绿色化学需要[7]。

由此可以了解到，在化学实验中，需要在明确实验目标基础上，加强对实验环节的分析和探究，在掌握绿色反应条件基础上，进一步优化化学实验环节，以便于在满足化学实验需求的同时，降低有害物质排放，规避化学污染，维护人体身体健康，满足化学实验绿色化需要。

3.3 推行微型化学实验

传统的高校化学实验污染较大，所使用的事宜按原料多为有毒、易挥发的药品，如果是采用常量法实验，伴随着存储隐患的同时，可能由于试剂挥发加剧资源消耗和环境污染。所以，应该进一步改进化学实验，推行微型的绿色化学实验，提升资金利用效率的同时，尽可能避免环境污染，是高校化学实验发展的主要方向[8]。微型化实验相较于常规实验而言，其中还有很多问题有待解决，如甲基丙烯酸甲酯本体聚合，实验目标是为了帮助学生可以掌握本体聚合原理，探究聚合反应和引发剂浓度的关系，形成时间—转化率曲线认知。在常量试验中，将不同引发剂单体在同一温度下，反应后取出，充分烘干称重，形成时间—转化率曲线关系。但是，推行微型化学实验，由于采用的反应物用量较小，所以在具体操作中可能出现不同程度上的污染，影响到最终的实验结果精准度。所以，应该进一步推动实验方法改进和完善，确保微型化学实验具备常量实验相同的转化率，形成时间—转化率关系。此种方法实际应用更为直观，操作简单、便捷，学生只需要认真操作即可了解實验要求，规范化操作满足化学实验需求，切实提升高校化学实验教学质量。

3.4 应用多媒体技术模拟实验

高校化学实验中应用多媒体技术，可以将实验内容直观展现在学生面前，帮助学生深刻理解化学实验内容[9]。诸如，组织分子模拟软件计算PP末端直线距离实验，通过计算机模拟实验过程，有助于降低原料损耗和环境污染，实验操作更为便捷、安全。充分开发和利用教学资源，建立多媒体系统模拟实验，直观展现化学实验过程，联合教师讲解来提升实验效果，加深学生对化学实验的认知和理解，养成良好的实验操作意识。

合成实验中，使用微波辐射合成与无溶剂合成，由于实验过程中并未使用溶剂，优化化学实验流程，有助于消除化学实验污染，降低生产成本的同时，提升化学实验反应速度，便于后续化学实验操作。对于合成实验，无溶剂合成是主流发展方向，有助于化学实验绿色化发展，降低能耗与污染的同时，满足化学实验绿色化需求。

3.5 编写实验教材，删减有污染实验

化学实验的展开，通常是依据教材内容展开，为了可以帮助学生了解化学知识，通常是选择具有代表性的化学实验，但是很多化学实验的目的是相同的，彼此可以相互代替，在一定程度上加剧资源浪费。所以，在化学实验中尽可能选择无毒害的试剂，代替有毒害、易挥发的试剂，避免选择更具腐蚀性的催化剂。故此，教师应该结合实际情况编写实验教材，根据实际需要适当的删减有污染的实验，推定绿色有机化学实验，选择绿色、无污染的试剂，提升资源利用效率，降低污染物排放量。

3.6 完善实验室设施，培养学生的环保意识

高校化学实验开始前，需要立足实际情况编制合理的实验教学计划，对于新入学的学生积极组织环保培训，培养学生的环保意识。帮助学生正确认知和看待绿色化学实验，养成良好的环保习惯，规范自身行为举止，尽可能降低环境污染，与此同时，高校应该增加资金投入，完善实验室基础设施，包括废液、废气和固体废弃物分类处理系统，配备专门人员负责实验室管理，严格遵循规章制度进行管理，杜绝未经处理的废弃物直接排放到自然界中，以便于为后续的绿色化学实验营造良好的实验条件。

综上所述，高校化学实验教学中，应该将绿色理念融入到化学实验各个环节，提升化学资源利用效率，降低对生态环境的污染和破坏，推行绿色化实验成为主流发展方向，在提升高校化学实验教学质量的同时，培养学生良好的环保意识。

参考文献

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[9]刘丽，曾长立.生物化学实验教学中渗透绿色化学理念的探索[J].科技创业月刊，2015，28（12）：78-82.