高校化學實驗室綠色化與多媒體技術的應用

汪洋洋

摘要：隨著科學技術的發展，人們對綠色和健康的生活理念意識越來越高，但化學工業的污染給人們的生活帶來了很大的傷害，因此，急需對化學教育模式進行改革，將綠色化學理念貫穿到化學的試驗教學中。本文主要論述了高校化學實驗室教學內容的改革，加強教學過程中多媒體技術的運用，探索一條綠色理念的化學實驗室教學方法。

關鍵詞：綠色化;化學實驗室;多媒體技術;環境保護

在化學教育過程中，實驗性教育是培養學生的實用能力和創新思維的主要方法。現在許多大學實驗室的污染源排放沒有組織化，將化學實驗過程中產生的廢棄物直接排放到大自然環境中。雖然化學實驗室排放量與化學工業排放量相比相對較少，但成分結構復雜，并且大部分高校專業不同的學生每年都重復同樣的實驗，所以，排放地區附近的污染物累計數量不容忽視。因此，當前很多高校對如何減少化學實驗污染的方法和防止化學實驗污染的措施越來越重視，綠色化學這一教學理念，已經成為高校化學教學的最佳選擇。

一、綠色化學與綠色化學實驗室的概念

綠色化學是指有效利用（最好利用可再生）的原料，進行化學品的生產以及應用，清除廢棄物和應用有毒性的和不使用危險的試劑和溶劑。綠色化學技術是指為了避免對環境造成負擔和減少有害物質的釋放，使用可再生自然能源而達到保護環境的化學技術。

綠色化學實驗室是根據綠色化學理念來運營實現的，是對環境沒有毒性污染和副作用的實驗室。綠色化學實驗室基本目標是選擇低毒性或者無害試劑，選擇實驗項目，選擇最佳反應條件，通過使用最佳催化劑來提高反應效率，最大限度地節約自然資源，不排放污染物。通過采用微型實驗設備、多媒體模擬實驗技術以及實驗室廢棄物綠色化處理等現代技術和設備，來環保型化學實驗室。

二、高校建立化學實驗綠色化的有效途徑

1.采用多媒體進行化學仿真實驗

一般化學實驗會消耗大量藥物，產生很多廢棄物，由于藥物消耗量大或易爆、很難操作或有毒性及有害試劑的化學實驗，是利用多媒體進行化學仿真實驗的有效方法之一。例如，有機化合物物性實驗是培養學生的觀察能力，但培養學生的實踐能力并沒有什么幫助，這種實驗需要準備很多人力和物力，會誘發污染的物質的排放，并且實驗結果往往不理想。為了讓學生驗證理論，避免化學材料浪費和污染，培養學生在實驗中觀察到有趣現象的方法是利用CAI課件能夠很好地達成這個目標。CAI課件詳細說明實驗原理、儀器、藥品及實驗過程，利用觀看、聲音、動畫等效果，讓學生舒適愉快地學習化學原理和實驗方法，有效地克服環境污染及實驗造成的不安全因素。

2.采用多媒體展示實驗過程

隨著科學技術的發展，多媒體技術不僅給人們的生活帶來了便利，而且逐步適用于教育。作為我們教室的教學輔助工具，多媒體的運用也為教學過程中添加了一份精彩。在化學實驗中，教師可以通過多媒體向學生展示有毒性及腐蝕性化學試劑的實驗過程和現象，或者通過容易生成毒性物質的化學實驗課件的展示，既能夠節約實驗時間，又能夠防止有害物質對學生的傷害。為了實現綠色化學的概念，在課堂教學中，多媒體的運用打破了傳統教學法的單一性，減少學生學習的疲勞和厭倦，增加學生的學習興趣，提高學生的化學知識水平。

3.采用微型化學實驗方法

如果真的不可能避免有害或腐蝕性物質應用的化學實驗，就可以采用微型化學實驗方法。微型化學實驗的優點是有明確的實驗現象、小裝備、小試劑劑量，是現有常規劑量的1/10～1/1000，實驗材料及時間節約、降低環境污染，是真正的安全、無毒性、環保型的實驗方法。在通過實踐對比后，發現微型化學實驗方法與常規化學實驗方法在實驗效果的準確性上沒有明顯的差異，反而促進學生在實驗過程中認真、仔細操作。

4.改變化學實驗加熱方式

微波加熱方式已經成為當前在有機合成實驗中最有效、最方便促進化學反應方法之一。微波化學實驗是利用家用微波爐進行的化學反應的一種。主要用于樣品處理、無機物及有機物合成。其中一個特點是加熱速度快，反應溫度達到很短的時間，熱效率高，反應往往在幾分鐘內完成;另外一個就是利用微波技術促進分子之間化學反應交替，提高反應物的轉化率，并且產品質量高。微波化學實驗中可用于微型實驗或小量規模實驗。微波化學反應是一種直接或間接減少環境污染的新技術，為了形成新的實驗體制，需要高校積極進行研究和推進。

5.加強高校教師的綠色化教學觀念

優質的學生需要優質的教師來教育他們。教師需要確立綠色可持續發展的教學觀念，將綠色化學理念投入化學教育中，教師不僅要系統地研究綠色化學的理論知識，還要加強綠色化學技術的最新研究結果和發展方向的學習，為了促進化學實驗的綠色化，最大限度地利用各種宣傳工具和媒體進行宣傳;學生在畢業項目及課程設計中，根據綠色化學要求進行教育改革和實習;組織教師、專家和學者，進行教育和科學研究，定期召開學術會議;讓化學專業的人才培養過程融入綠色化學理念，只有高校教師擁有了綠色化學的理念，才能夠讓學生在化學實驗過程中擁有綠色發展理念。

6.實驗室廢棄物處理合格后再排放

6.1廢酸槽和廢堿槽應安置在實驗室內，每過一段時間，要中和廢酸性和廢堿溶液，在排出之前PH值要達到6-9。

6.2實驗室內含有貴重藥品的廢液需要經過化學處理后在進行排放。

6.3部分毒性有機不溶性物質在排放前需要經過蒸餾回收后在進行處理。

該方法不僅可以提高學生的環境保護意識，同時可以讓學生知道化學試劑的使用量，讓學生知道少量的化學物質也會引起重要的反應，不能任意排放，不能讓實驗室的廢棄物成為我們生活的污染物。

三、結束語

綠色化學不是獨立的學問，而是方針、思想指引、研究政策、新的教學理念的綜合性學問。化學實驗綠色化是從防止環境污染和資源節約的觀點出發，重新研究和改革傳統的化學實驗，更新和發展傳統的化學思考方式，確立化學教育的新想法。這是21世紀化學教育的新方向，也是化學教育工作者的義務性的課題。

參考文獻

[1]梁起.“綠色化學”實驗的探索[J].實驗技術與管理，2004，21（1） ：109-111.

[2]張旭.王益民.馬文權.高等學校綠色化學實驗室措施初探[J].實驗室科學，2006，3（ 3） ：55-56.

[3]洪麗雅.高校化學實驗室的建設[J].實驗室研究與探索，2008（7） .

[4]張國榮，楊靜，郭麗萍，等.大學綠色化學實驗體系設想[J].高等工程教育研究，2002（ 6） ：81-82.