创新是化学实验改进与设计的灵魂，本文主要内容关键词为：化学实验论文,灵魂论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、创新传统实验仪器 目前，在中学化学实验室所配备的教学仪器中有大部分仍属于传统的实验仪器，虽然使用传统仪器对保证我们的实验效果没问题，但仪器的笨拙和使用时所要求的注意事项经常捆绑着师生的双手，使教师视经典为权威而不敢越雷池一步。实际上，科学的实验方法应该在发展中不断更新，传统仪器存在的问题无疑给我们提供了实验创新的课题。 案例1：自制安全酒精灯。酒精灯是化学实验常用的加热器具。我们熟悉的酒精灯已有100多年的历史，中学生走进化学实验室使用酒精灯，教师就要反复强调，不能装满酒精，不能相互点燃、不能用口吹灭等。为什么会有这些特殊的规定呢？主要是因为这种古老的设计密封性不严，容易造成酒精泼洒引发火灾；还有是它扁平的形状，增大了受热辐射面积，使酒精气化加速，因此存在较大的安全隐患。为克服不足，笔者利用易拉罐、自行车气门嘴、棉花、自行车内胎设计制作了一种“安全酒精灯”（图1）。
该设计与传统酒精灯相比，其优点是密封性较好，酒精不容易泼洒，消除了常规酒精灯不能用嘴吹、酒精灯不能互点、怕跌倒等安全隐患。它制作的材料来源于生活、可废物利用，且容易加工，可发动学生自己制作。 二、创新教材实验装置 合适的实验装置是保障化学实验成功的物质条件。课本上的实验装置，是前辈经过多次实践确定下来的，具有可行性，但教师在实际操作时也难免会出现一些问题，如装置不够简化、操作不够简便、效果不够明显、存在安全隐患、实验的时间过长等。为更好地发挥实验的教育教学功能，需要我们大胆地改进和创新。 （一）改进装置 案例2：钠的燃烧实验。在各种版本的教材中金属钠的燃烧实验是在坩埚、蒸发皿或石棉网上进行的，实验存在的弊端有：采用坩埚或蒸发皿实验，由于它们的形状有一定的深度，在加热时，不利于学生对钠的燃烧过程的观察；采用石棉网实验，实验完后石棉网会报废。笔者利用铝有致密氧化膜的特性，剪取适当大小的铝片，让其中心位置略为凹陷，再把钠放在凹陷处加热，即可观察到明显的火焰和淡黄色产物。 （二）重新设计装置 案例3：铜与浓硫酸反应实验的创新设计。铜与浓硫酸反应实验是中学化学教学的一个重要演示实验，由于按照教材上的实验装置进行实验有可能造成有毒气体泄漏，不利于环保，并且对反应的进行不能加以有效调控。笔者为了达到实验环保、现象鲜明、操作简单和能有效调控反应的目的，设计了如图2所示实验装置。
实验操作。广口瓶内加入适量滴有石蕊试液的蒸馏水，在小试管中加入适量品红溶液，在竖立的干燥管内装入用NaOH溶液打湿的棉花，在横放的干燥管球泡内加入适量硫酸。先夹上止水夹，用酒精灯对准装有浓硫酸的干燥管加热，当浓硫酸加热到接近沸腾时，转动铜丝使之与浓硫酸接触，可观察到铜与浓硫酸立即反应，并有大量气泡产生。产生的气体被通入小试管内的品红溶液中，红色逐渐褪去。适时停止加热，再转动铜丝使其与浓硫酸分离，反应结束。 该实验设计有以下优点：装置简约，操作方便。能有效防止有害气体二氧化硫的泄漏，能有效调控反应的进行，待试管内的溶液发生倒吸（当观察到有溶液沿导管缓慢上升时，松开止水夹，让空气进入），能有效处理尾气（用洗耳球从管口向装置内打气，可使
大量被碱液吸收）。 三、创新实验反应条件 化学反应条件的选择和控制是实验的灵魂，是决定实验成败的关键。反应条件包括参与反应的物质理化性质、溶液酸碱度、系统温度和使用催化剂等。为了取得满意的实验效果，我们需要从多方面探究反应的最佳条件。 案例4：银镜实验反应条件的探究。乙醛（或葡萄糖）分子中的醛基含有还原性，在碱性和加热条件下，能与银氨溶液反应，析出的银可附在试管壁上。笔者多年的实践表明，要想在试管壁上得到光亮的银镜，必须严格控制好反应条件。一是氨水的浓度以1%～2%为宜；二是溶液要控制在弱碱性环境中；三是试管要洁净（最好用碱液稍煮后再用水清洗）；四是温度要适合（水浴加热）。 四、创新实验方案 实验方案的设计是实验者在实施化学实验之前，根据一定的实验要求和目的，运用有关的化学知识和实验技能，对实验装置的安装、实验步骤的实施和实验方法的应用制定的一种规划。科学、合理、周密、巧妙的实验方案往往可以使实验效果最优化。 案例5：原电池构成条件及教具设计。怎样设计实验探究原电池的构成条件，值得考虑。按常规的教学，探究原电池构成条件要做4组实验，实验需用仪器多，探究时间长，而课堂时间有限，所以设计实验必须使时间尽可能缩短，同时要满足以下条件：问题要全盘考虑，通过实验事实得出结论；尽可能简化实验操作，实验之间能快速切换；装置制作容易取材，容易制作。按照这些原则，笔者设计制作了如右图3所示装置。
在教学时，按右图4设计实验方案实施探究。通过利用教具上的不同电极材料和不同的电介质组成的电池，根据电流计指针的偏转情况，通过对实验事实的分析和讨论，即可探究得出原电池的构成条件。
。 五、创新实验辅助工具 化学实验是中学化学教学最普遍采用的手段。但有些实验因受时空的限制其直观性不强，有些实验存在危险、有些实验会对环境造成污染，有些实验需要从微观层次探讨其反应机理，因而用常规的实验手段教学无法达到满意的实验效果。随着科技的进步，多媒体技术在化学教学中得到了应用，通过融合改进了化学实验的演示手段和方式，能清晰、有条理地、可重复地展示化学实验的完整过程。 案例6：金属钠与水的反应演示实验。常规的做法是把钠与水的反应放在大烧杯中进行。在演示时，只有前面的少数同学可以观察到现象，坐在后面的同学只能听一听前面同学对现象的描述。笔者借助视频展示台把该实验现象投影到屏幕上效果很好。其方法是：用培养皿代替烧杯，在培养皿中加入滴有酚酞的水，放在投影仪上，然后加入金属钠，观察实验现象。改进后的实验能让钠水反应中出现的“浮、游、熔、响、红”等现象淋漓尽致地展现在全班学生面前。 总之，能编入中学课本中的实验其典型性、直观性和可靠性是不容置疑的，特别是经过广大化学教师多年来的实践和探索，积累了无数成功的案例。那么，我们是否就该坐享其成而止步不前呢？事实上，创新无止境，没有最好，只有更好。我们要一如既往地对化学实验进行改进和设计。
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