几个创新设计和改进实验的介绍，本文主要内容关键词为：几个论文，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。
化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。教科书在编写时，虽然精心设计实验方案，积极开发探究性实验，但在课堂教学中，有时实验效果往往不尽如人意。在新课程实施过程中，如何发挥实验教学的多元化价值，需要群策群力、因地制宜地积极设计改进实验。金华市开展的一次化学实验创新设计展示活动，展示了全市化学实验改进、优化、增设以及创新的成果，现将其中5个创新设计和改进的实验介绍给大家。
一、与实验装置有关的实验设计和改进
实验装置是实验的重要组成部分，从演示实验反应装置的简约性、安全性、绿色化、可重复操作等角度出发，设计和改进原来的实验装置，提高演示实验的质量。
案例1：铜与浓硫酸反应实验改进
［原实验的缺点］实验中容易倒吸、反应进程难控制、拆卸装置时产生污染。
［改进后的实验装置］（见下图）
［实验操作］连接好装置，检验气密性，加入相应的试剂。
第一步，加热试管A直到试管B中品红完全褪色。
第二步，熄灭酒精灯后，a管中空气进入试管A中，可防止试管B中溶液倒吸。
第三步，将Cu丝上提离开液面。
第四步，用洗耳球从a管口向试管A中大量鼓气，以排尽A中的
气体。
第五步，取出铜丝，浸入稀硫酸中，铜丝表面的黑色固体溶解，溶液变为蓝色。即Cu丝与浓硫酸共热时被氧化为CuO；再取出试管底部的白色固体放入盛有水的烧杯中，溶液变为蓝色，证明白色固体是无水硫酸铜。由此可推断出铜与浓硫酸反应方程式为：
［装置优点］①插入的导管a完全防止了倒吸；②换班实验时不会产生污染；③思考性、推理性强，有利于培养学习兴趣。
案例2：铜与氯气反应实验改进
［原实验的缺点］课前要制备氯气费时；实验中容易产生污染。
［改进后的实验装置］（见下图）
［实验操作］(1)集气瓶底部先盛放少许氯酸钾 （不要用高锰酸钾代替）。
(2)取一根长约30cm的细铜丝，从约10cm处起靠在笔套上绕成螺旋状，另一端也留10cm，做成“U”型。如图所示，穿过双孔橡胶塞，塞住集气瓶口。
(3)双孔橡胶塞上，一孔插盛有浓盐酸的胶头滴管，另一孔插盛有蒸馏水的胶头滴管。
(4)把大功率调压变压器或“高中教学用电源”的输出电压调到12V处，正、负极各接一根带“鳄嘴形”铜夹的导线，导线上“鳄嘴形”铜夹各夹住露出橡胶塞的铜丝的两端。此时不能打开电源。准备工作至此完毕。
(5)实验时，先挤下胶头滴管中的浓盐酸，它与氯酸钾接触立即反应，产生氯气。当看到瓶内有淡黄绿色气体后，接通电源，加热铜丝。约10秒钟，铜丝在氯气里剧烈燃烧，此时立即断开电源。后续操作略。
［装置优点］①不需要事先制备氯气；
②电源加热铜丝，受热均匀，整根铜丝同时与氯气反应，且氯气不断产生，反应持续进行，反应现象很壮观（棕黄色烟在瓶里翻腾不熄），学生印象深刻；
③全封闭实验，不污染环境，多余氯气易处理，符合环保要求。
注意要用调压变压器控制好电压，或用大功率“高中教学用电源”。不能用小功率电源，如“学生电源”，它的过载保护能力差，易烧坏电源。
案例3：铜与硝酸反应实验中滴瓶的妙用
(1)铜与稀硝酸反应
［实验操作］取一只无色磨口滴瓶，在瓶内加入少量过氧化钠。将一根细铜丝插入胶头滴管中，用胶头滴管吸取稀硝酸，这时，可以观察到滴管中的稀硝酸和铜丝开始反应。将胶头滴管迅速插入滴瓶中。将整个装置放在投影仪上。观察到铜丝表面有气泡产生，溶液开始变蓝色，滴管内液面开始下降，液面上的气体为无色。待滴管内的溶液排尽，挤一下乳胶滴头，滴瓶内迅速出现红棕色气体。振荡滴瓶，可以看到红棕色气体逐渐消失，滴瓶内出现蓝色絮状沉淀或黑色沉淀。
［实验优点］①实验装置简单，操作方便，可以反复使用；②现象明显，能清楚地观察到一氧化氮是一种无色的气体，当它与滴瓶内的富氧空气接触迅速生成红棕色的二氧化氮；③取材容易，节约了药品；④全封闭环境实验，过氧化钠遇水产生的氢氧化钠能够较好的吸收反应产生的有害气体，不污染环境。
(2)铜与浓硝酸反应
［实验操作］取一只无色磨口滴瓶，在瓶内加入一小片铜。用胶头滴管吸取30%的氢氧化钠。往滴瓶中加入2-3mL浓硝酸。然后将滴管迅速插入滴瓶。可以观察到滴瓶中的浓硝酸和铜片开始反应，产生大量红棕色的气体，反应后的溶液呈蓝绿色。将胶头滴管中的氢氧化钠挤入滴瓶中。振荡滴瓶，可以看到红棕色气体逐渐消失。滴瓶中出现蓝色或黑色沉淀。
［实验优点］①实验装置简单，操作方便，现象相当明显；②该装置可以随时使反应停止；③反应后的尾气吸收效果明显，不污染环境。
注：案例2、案例3的几个实验均在封闭容器中进行，故制取
等气体时，不宜求多，只要能观察到颜色，可进行下步反应即可。
二、与活动、探究有关的实验设计和改进
新课程强调学生的活动与探究，这就给学生分组实验的准备提出了更高、更多的要求，以适合学生进行分组实验。如何设计装置简单、操作方便、药品用量少、取材容易、环境污染少的实验显得迫切需要。
案例4：不用加热的纤维素水解实验
［原实验的缺点］小火微热，不容易控制，易出现棉花脱水炭化现象；二次加热实验操作复杂、费时。
三、与反应原理有关的实验设计和改进
有些现象不明显，或所需时间较长的实验，从反应物角度进行替换，可达到很好的效果。
案例5：焰色反应实验的新做法
［原实验的缺点］由于铂丝能蘸取的溶液很少，焰色反应很快消失，学生不易看清，特别是用蓝色钴玻璃观察钾的焰色更困难。
［改进后的实验操作］1.把滤纸切割成2×8cm的纸条，把各种盐用水与甲醇按1:2比例配制成饱和溶液；
2.把滤纸浸透盐溶液，用镊子夹持含有不同盐溶液的滤纸在酒精灯火焰上点燃，能观察到相当明显的现象。
［实验优点］①准备简单、操作简便；②没有酒精灯火焰的干扰，现象明显，观察范围广，不用蓝色钴玻璃就可明显观察到钾的紫色焰色。