高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化與多媒體技術(shù)的運(yùn)用

任浚萁 任興全

摘 要：由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要消耗大量的資源，會(huì)產(chǎn)生一定的廢液、廢氣和固體廢棄物，對生態(tài)環(huán)境帶來不同程度上的污染，制約人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。作為一門實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的學(xué)科，高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)提出了更高的要求。在教育信息化發(fā)展背景下，將多媒體技術(shù)運(yùn)用于高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)，有利于推動(dòng)高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠化發(fā)展，在提升高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的綠色化學(xué)意識(shí)。本文就多媒體技術(shù)運(yùn)用于高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；綠色環(huán)保；多媒體技術(shù)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）22-0219-02

在生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化環(huán)境下，生態(tài)環(huán)保受到了社會(huì)各界廣泛關(guān)注和重視?；瘜W(xué)污染作為環(huán)境污染的主要來源，人們對其認(rèn)知主要是工業(yè)生產(chǎn)排放廢液、生活垃圾和農(nóng)藥化肥污染等，加劇資源損耗的同時(shí)，帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。尤其是在高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中，日常教學(xué)活動(dòng)和科研項(xiàng)目需要消耗大量的資源，所產(chǎn)生的廢棄物如果未能處理就排放將會(huì)污染環(huán)境，制約人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。所以，將多媒體技術(shù)和綠色化學(xué)理念應(yīng)用其中，有助于降低環(huán)境污染，滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要，需要高校予以高度關(guān)注和重視。推動(dòng)高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化研究，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的主流趨勢，可以為后續(xù)工作提供支持與參考。

1 綠色化學(xué)概述

綠色化學(xué)也稱之為無害化學(xué)，主要是通過化學(xué)方法來尋找無害材料，最大程度上降低能耗和環(huán)境污染，滿足綠色化學(xué)需要。此種方式與傳統(tǒng)的污染治理方式而言存在顯著差異，是從源頭上抑制污染，而不是污染后再治理，滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要。綠色化學(xué)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）降低資源和污染，將三廢排量控制在最小化；（2）循環(huán)利用，包括載體和催化劑，循環(huán)利用；（3）循環(huán)利用，將未反應(yīng)的試劑回收利用；（4）拒用，不采用無法回收利用的材料，從源頭上抑制污染[1]。

結(jié)合綠色化學(xué)目標(biāo)來看，應(yīng)該積極主動(dòng)的規(guī)避化學(xué)污染，將綠色化學(xué)理念滲透到各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)原料的最大化利用，盡可能避免有害物質(zhì)滋生。綠色化學(xué)經(jīng)過發(fā)展和完善，在降低資源消耗的同時(shí)，降低對生態(tài)環(huán)境的負(fù)擔(dān)，將有害物質(zhì)控制在合理范圍內(nèi)。通過化學(xué)原理來降低化學(xué)污染，尋求經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的技術(shù)予以實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。

2 高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的必要性

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)難度較大，相較于高中階段的化學(xué)而言涉及內(nèi)容較廣更廣，是醫(yī)藥化工和化學(xué)教學(xué)的專業(yè)必修課，主要包括基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生一定的廢液、廢氣和固體廢棄物，其中當(dāng)屬廢液居多，這些廢棄物未經(jīng)處理直接排放，將會(huì)污染生態(tài)環(huán)境，威脅到人們的身體健康[2]。當(dāng)前在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，多數(shù)學(xué)生缺乏化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)保意識(shí)，實(shí)驗(yàn)前未能進(jìn)行充分實(shí)驗(yàn)室安全教育，廢棄物被學(xué)生隨手仍在下水道中?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)不規(guī)范操作，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，威脅到學(xué)生的身體健康。所以，應(yīng)該改善高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室條件，堅(jiān)持預(yù)防為主、輔助為輔的原則，積極組織綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，推行科學(xué)化管理，以便于從源頭上降低化學(xué)污染。同時(shí)，推動(dòng)綠色實(shí)驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化，積極主動(dòng)的尋求合理綠色技術(shù)抑制污染，打造綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)[3]。

3 高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的應(yīng)用對策

在高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，融入綠色化理念是降低化學(xué)污染是必然選擇，主要是結(jié)合可持續(xù)發(fā)展相關(guān)要求，尋求合理方法組織有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以求推動(dòng)高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化發(fā)展，具體從以下幾個(gè)方面著手改進(jìn)：

3.1 滲透綠色化學(xué)理念，推行全過程管理

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，融入綠色化理念，首要一點(diǎn)是加強(qiáng)教師和學(xué)生的認(rèn)知，針對性培養(yǎng)學(xué)生的綠色環(huán)保意識(shí)，以便于推行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。但是，縱觀當(dāng)前高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀來看，師生綠色環(huán)保意識(shí)不高，對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的污染缺乏足夠的重視[4]。所以，通過講解污染環(huán)境的實(shí)例，調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性，進(jìn)而切身感受到環(huán)境污染對于人體健康帶來的不良危害，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，養(yǎng)成良好的環(huán)保意識(shí)和責(zé)任感，為后續(xù)綠色實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。與此同時(shí)，學(xué)生作為教學(xué)主體，培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)的同時(shí)，可以規(guī)范化實(shí)驗(yàn)操作，盡可能規(guī)避不合理問題出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)廢棄物回收利用，實(shí)現(xiàn)資源最大程度上開發(fā)和利用，滿足綠色化學(xué)需要[5]。

推動(dòng)高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化，在降低環(huán)境污染的同時(shí)，滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)需求；改良試劑，營造適宜藥品保存環(huán)境，避免化學(xué)試劑泄露，或是長時(shí)間打開導(dǎo)致化學(xué)試劑流失；試劑的合理取用，避免過量使用，對于未反應(yīng)的產(chǎn)品回收利用；化學(xué)實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生大量的廢液、廢氣和固體廢棄物，在排放前需要進(jìn)行無害化處理，從源頭上予以規(guī)避，進(jìn)而將綠色化學(xué)理念和方法貫穿于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程，切實(shí)提升高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性。

3.2 融入綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，切入污染源頭

高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化，一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于從源頭上抑制污染，避免化學(xué)污染問題出現(xiàn)。這就需要在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中可以加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)過程的全面監(jiān)管，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整教學(xué)內(nèi)容，確保所選擇的內(nèi)容滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，盡可能降低化學(xué)污染，推行環(huán)保型化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[6]。諸如，組織高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)和高分子物理實(shí)驗(yàn)，將其整合為高分子科學(xué)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)態(tài)調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，盡可能減少實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的污染物?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，遵循有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原則，滿足實(shí)驗(yàn)需求的同時(shí)，盡可能采用污染小的實(shí)驗(yàn)試劑，淘汰有毒試劑。在一些萃取實(shí)驗(yàn)中，可以選擇苯作為萃取溶劑進(jìn)行試驗(yàn)，但是具有較強(qiáng)的毒害特性，常溫下?lián)]發(fā)形成蒸汽，長期在這樣的環(huán)境中可能出現(xiàn)慢性中毒現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為頭痛、眩暈和記憶力下降等，嚴(yán)重情況下出現(xiàn)障礙性貧血或是白血病。所以，可以選擇甲苯代替，降低溶解性，滿足綠色化學(xué)需要[7]。

由此可以了解到，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，需要在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的分析和探究，在掌握綠色反應(yīng)條件基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，以便于在滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)需求的同時(shí)，降低有害物質(zhì)排放，規(guī)避化學(xué)污染，維護(hù)人體身體健康，滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化需要。

3.3 推行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)的高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)污染較大，所使用的事宜按原料多為有毒、易揮發(fā)的藥品，如果是采用常量法實(shí)驗(yàn)，伴隨著存儲(chǔ)隱患的同時(shí)，可能由于試劑揮發(fā)加劇資源消耗和環(huán)境污染。所以，應(yīng)該進(jìn)一步改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，推行微型的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，提升資金利用效率的同時(shí)，盡可能避免環(huán)境污染，是高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的主要方向[8]。微型化實(shí)驗(yàn)相較于常規(guī)實(shí)驗(yàn)而言，其中還有很多問題有待解決，如甲基丙烯酸甲酯本體聚合，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是為了幫助學(xué)生可以掌握本體聚合原理，探究聚合反應(yīng)和引發(fā)劑濃度的關(guān)系，形成時(shí)間—轉(zhuǎn)化率曲線認(rèn)知。在常量試驗(yàn)中，將不同引發(fā)劑單體在同一溫度下，反應(yīng)后取出，充分烘干稱重，形成時(shí)間—轉(zhuǎn)化率曲線關(guān)系。但是，推行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，由于采用的反應(yīng)物用量較小，所以在具體操作中可能出現(xiàn)不同程度上的污染，影響到最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果精準(zhǔn)度。所以，應(yīng)該進(jìn)一步推動(dòng)實(shí)驗(yàn)方法改進(jìn)和完善，確保微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具備常量實(shí)驗(yàn)相同的轉(zhuǎn)化率，形成時(shí)間—轉(zhuǎn)化率關(guān)系。此種方法實(shí)際應(yīng)用更為直觀，操作簡單、便捷，學(xué)生只需要認(rèn)真操作即可了解實(shí)驗(yàn)要求，規(guī)范化操作滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)需求，切實(shí)提升高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

3.4 應(yīng)用多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)

高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用多媒體技術(shù)，可以將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容直觀展現(xiàn)在學(xué)生面前，幫助學(xué)生深刻理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[9]。諸如，組織分子模擬軟件計(jì)算PP末端直線距離實(shí)驗(yàn)，通過計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)過程，有助于降低原料損耗和環(huán)境污染，實(shí)驗(yàn)操作更為便捷、安全。充分開發(fā)和利用教學(xué)資源，建立多媒體系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)，直觀展現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程，聯(lián)合教師講解來提升實(shí)驗(yàn)效果，加深學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知和理解，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)操作意識(shí)。

合成實(shí)驗(yàn)中，使用微波輻射合成與無溶劑合成，由于實(shí)驗(yàn)過程中并未使用溶劑，優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)流程，有助于消除化學(xué)實(shí)驗(yàn)污染，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速度，便于后續(xù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作。對于合成實(shí)驗(yàn)，無溶劑合成是主流發(fā)展方向，有助于化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化發(fā)展，降低能耗與污染的同時(shí)，滿足化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化需求。

3.5 編寫實(shí)驗(yàn)教材，刪減有污染實(shí)驗(yàn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的展開，通常是依據(jù)教材內(nèi)容展開，為了可以幫助學(xué)生了解化學(xué)知識(shí)，通常是選擇具有代表性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是相同的，彼此可以相互代替，在一定程度上加劇資源浪費(fèi)。所以，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中盡可能選擇無毒害的試劑，代替有毒害、易揮發(fā)的試劑，避免選擇更具腐蝕性的催化劑。故此，教師應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況編寫實(shí)驗(yàn)教材，根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)?shù)膭h減有污染的實(shí)驗(yàn)，推定綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，選擇綠色、無污染的試劑，提升資源利用效率，降低污染物排放量。

3.6 完善實(shí)驗(yàn)室設(shè)施，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)

高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)開始前，需要立足實(shí)際情況編制合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，對于新入學(xué)的學(xué)生積極組織環(huán)保培訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。幫助學(xué)生正確認(rèn)知和看待綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)成良好的環(huán)保習(xí)慣，規(guī)范自身行為舉止，盡可能降低環(huán)境污染，與此同時(shí)，高校應(yīng)該增加資金投入，完善實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施，包括廢液、廢氣和固體廢棄物分類處理系統(tǒng)，配備專門人員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室管理，嚴(yán)格遵循規(guī)章制度進(jìn)行管理，杜絕未經(jīng)處理的廢棄物直接排放到自然界中，以便于為后續(xù)的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)營造良好的實(shí)驗(yàn)條件。

綜上所述，高校化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)該將綠色理念融入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)，提升化學(xué)資源利用效率，降低對生態(tài)環(huán)境的污染和破壞，推行綠色化實(shí)驗(yàn)成為主流發(fā)展方向，在提升高?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的環(huán)保意識(shí)。

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