高校化學實驗教學的綠色化探索

尹京花

（延邊大學理學院化學系，吉林 延吉 133002）

化學對工業生產以及大眾的生活都有著非常重要的作用，化學科學的飛速發展在一定程度上促進了社會的進步和人民生活水平的提高。但是任何事物都具有兩面性，不可否認的是，在化學快速發展的過程中，也出了一些對可持續發展不利的現象，如化學制品的濫用，以及化學廢料隨意排放對環境產生的污染等等。基于此，高校有必要開展綠色化化學實驗教學，通過課程改革來實現化學學科的可持續發展。

1 高校實施綠色化化學實驗教學的必要性

1.1 整體提高化學教學質量

由于我國高校的類型繁多，每一所高校對化學的重視程度存在差異，其中不少高校的管理者沒有認識到開展綠色化學教育的重要性，由此引發了諸多教學問題。甚至還有部分高校沒有開設“綠色化學”相關課程，學生對綠色化學的概念也是一知半解等等。除此之外，有部分學生在進行化學實驗的過程中沒有按照化學實驗的標準處理實驗化學廢料，隨意丟棄化學廢料。學生綠色化學意識的淡薄也恰好說明了高校對綠色化學實驗教學的認識程度存在嚴重不足的現象。基于此，高校管理者和化學專業的教師一定要及時轉變思想，將綠色化學思想和化學理論有機融合在一起，不斷更新和調整自己的教學觀念，進而整體提高學校教學質量。

1.2 綠色化化學實驗教學符合當下培養人才的需求

當前，高等教育的教學目標就是為社會培養高層次、高素質的創新型人才。在高校的化學實驗的過程中，除了提高學生對化學基礎知識的掌握能力外，更重要的是通過化學實驗來幫助學生樹立綠色化學意識，用綠色化學思想進行實驗，進而整體提高學生的綜合能力。基于此，在高校的化學改革過程中，一定要秉承綠色化學的教學主題，為培養高素質的化學人才創造有利條件。

2 高校開展綠色化化學實驗教學的有效策略

2.1 以“綠色化學”理念為主導，進行化學改革

何為“綠色化學”？綠色化學的核心在于從根本上杜絕化學污染源。結合前文所述，部分高校的化學教學老師對“綠色化學”的重視程度不足，沒有深刻意識到綠色化學的重要性。基于此，高校化學教師一定要將綠色化學理念堅定不移的融入到課堂教學之中，用綠色化教學思維指導學生的化學實驗。

例如，在學生進行化學實驗的過程中，教師首先要讓學生具備辨析有害化學原料和無毒無害化學原料的能力。除此之外，還要讓學生掌握如何使用無毒無害的化學催化劑和溶劑以及在化學實驗的過程中盡可能的讓化學試劑產生原子經濟性反應，以確保整體實驗過程的綠色環保。除此之外，學生還要嚴格遵守實驗室規章制度，對化學廢料進行妥善處理，從源頭上杜絕化學實驗污染。

2.2 優化實驗內容，改善化學實驗儀器

在化學教學的過程中，教師要嚴格按照教育部制度的高等學校化學教學大綱，以綠色化學為切入點進行教學。在教學過程中始終秉承以“最小的化學試劑和最短的化學反應時間來獲取最佳的實驗結果”這一原則，通過優化實驗內容和改進化學儀器來提高化學實驗效果，將一些化學實驗效果差且危害性較大的實驗進行改進。

例如，在乙酸乙酯的制備這一化學實驗中，教師有必要對該催化劑進行改進，由于濃硫酸試劑的分子較大，對其進行分離和提純的難度很高，在實驗中，可以采用如分子篩催化劑以及無機及固體酸來替代濃硫酸試劑。由于無機固體酸和分子催化劑具有很強的化學反應收率，且在化學反應的過程中不會對環境產生污染，所以非常符合綠色化學的理念。在一些有機化學實驗中，由于使用化學試劑的用量大且普遍具有毒害性和腐蝕性，在不能優化催化劑的情況下，可以采用優化化學儀器的方式進行實驗，用一些先進的化學儀器如紅外光譜儀、核磁共振儀等設備，可以有效減弱化學反應過程中產生的污染等等。

2.3 用微型化學實驗替代傳統化學實驗，縮小化學試劑劑量

和傳統化學實驗相比，微型化學實驗所需的化學試劑質量僅為原來的千分之一或者十分之一。在進行實驗的過程中，只需要將化學試劑放到微型儀器中進行實驗即可。而這種微型化學實驗方式也是當前很多高校中非常流行的一種教學模式。由此可見，綠色化學實驗不僅可以從改變實驗設備和實驗用具入手，還可以通過改革實驗模式出發進行教學。此外，一部分有條件的學校還可以進行仿真實驗。仿真實驗即在計算機和網絡的幫助下，對化學反應的原理、裝置以及整體實驗過程進行仿真，這種教學方法多用于一些可能會對人體產生損傷的實驗。

例如，在醚過氧化物爆炸或者砷化物的轉化過程等類似實驗中，為了保障學生安全和確保課堂教學質量，可以采用仿真實驗的形式進行化學實驗，這類實驗不需要采用任何的化學試劑，僅僅依靠聲音、圖像等給學生一種身臨其境的實驗感受。

2.4 按照實驗流程處理化學廢棄物，保障實驗綠色化

在化學實驗教學過程中，教師不僅可以通過改變化學試劑劑量、優化實驗模式等方式進行綠色化學實驗教學，同時還要要求學生在化學實驗完畢后做好化學廢料的處理工作，讓學生意識到化學廢料也可能對環境產生危害。基于此，在每一次實驗完畢后，教師和學生應該采用相應的方法對化學廢料進行無毒害化處理，盡可能的減少化學污染。

3 結語

綜上所述，綠色化學已經成為了高校化學教學中的必要手段，高校采用綠色化實驗不僅符合國家的可持續發展要求，同時也有助于增強學生的化學意識，培養學生的綠色化學思維，為學生今后的發展和就業創造有利條件。同時，高校進行綠色化實驗還有助于加快生態文明建設，促進人與資源的和諧發展，非常符合當下的高校辦學方針。基于此，高校除了選用綠色化試劑、減少化學試劑用量，做好化學試劑回收這三種綠色化實驗方式之外，還要追加學校的化學科研經費投資，建設符合國家標準的生態綠色化學實驗室，為學校開展化學實驗創造有利條件。此外，學校還要致力于培養一批擁有綠色化思維的一線科研教師團隊，讓學生在教師的指導下不斷深化綠色化化學實驗思維，通過不斷改進化學實驗步驟對化學實驗進行綠色化改進，讓綠色化科研成果和當前的化學實驗有機融合在一起。