注重化學實驗創(chuàng)新 培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維

近年高考，實驗題、能力題所占的比例較大。因此，我們教學時，要注重實驗，加強能力題的訓練，既適應高考，也增強學生學習化學的興趣，更好培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維。本人在化學實驗教學中，通過如下的一些做法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

一、 設計簡便的實驗裝置

傳統(tǒng)的實驗方法雖然可行，但不一定是最好的。例如，在銅與稀硝酸反應的實驗中：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，從理論上說應該生成無色的NO氣體。但是傳統(tǒng)的實驗在試管中進行，無色的NO氣體在試管口處生成紅棕色的NO2氣體，影響了NO本來面目的觀察，并且產(chǎn)生的NO2氣體有毒、有強烈的刺激性氣味，嚴重影響了師生的身體健康。因此，在教學該實驗內(nèi)容時，我避開傳統(tǒng)的實驗做法。

具體操作過程如下：

1. 讓學生說出做該實驗所使用的實驗裝置。

2. 讓學生分析傳統(tǒng)的實驗方法有什么優(yōu)點和不足之處。

3. 根據(jù)自己提供的實驗器材，讓學生進行創(chuàng)新實驗設計。

學生設計的實驗裝置多種多樣，其中下面兩種設計方法最能體現(xiàn)學生的創(chuàng)新能力。

方法一：

（1）按下圖連接好儀器。

（2）取下U形管左側(cè)膠塞，將繞成螺絲狀的銅絲一端插入膠塞內(nèi)。

（3）從帶有膠塞的漏斗處加入稀硝酸，直到接觸到左側(cè)膠塞的下沿，且液面上無氣泡，保證反應開始時沒有空氣。

（4）銅絲與稀硝酸反應生成的氣體把稀硝酸壓進右側(cè)漏斗內(nèi)，銅絲與稀硝酸脫離接觸，反應停止。

（5）用醫(yī)用注射器吸取少量左側(cè)無色氣體，再吸入一定量的空氣，可以觀察到：注射器內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色，最后將注射器里的NO2氣體注入足量NaOH溶液中吸收，防止污染環(huán)境。

方法二：（如下圖）

取少許碎銅片置于注射器內(nèi)，壓盡推管后吸入約5毫升稀硝酸，豎立注射器，小心推進推管，排盡注射器內(nèi)的空氣，再塞上膠帽，觀察反應現(xiàn)象。注射器內(nèi)有無色氣體緩慢產(chǎn)生，溶液變?yōu)樗{色。反應終止后，稍用力拉一下推管，讓注射器內(nèi)壓減小，再打開膠帽放少量空氣進入注射器內(nèi)，可觀察到氣體由無色變成了紅棕色，證明原無色氣體為NO，最后將注射器里的NO2氣體注入NaOH溶液中吸收。

這兩個實驗裝置的改進，不僅操作方便、現(xiàn)象明顯、節(jié)省試劑，最大程度地考慮了環(huán)保問題和安全性能，更能培養(yǎng)學生勇于探索，不斷創(chuàng)新的精神。

二、使用經(jīng)濟型的實驗試劑

中學化學教材中，實驗室都是用NH4Cl與Ca（OH）2混合加熱制取NH3，實驗雖然能完成，但試管破損率很高。怎樣解決這個問題呢？我的探究過程如下：

1. 提供資料：

①CaCl2有較好的吸水性，當CaCl2吸收水份后溫度一般在28℃左右；

②在溫度28℃以下，試管容易破損，溫度越低，破損率越高，在溫度低于25℃以下，試管破損率可達90﹪以上；

③溫度在28℃以上，試管則不易破損。

2. 逐步提出問題讓學生探究：

①實驗中試管破損與什么因素有關？

②實驗中反應物能不能改變？

③可以用什么試劑來代替NH4Cl？

3. 實驗比較：取兩支相同的硬質(zhì)試管，一支裝NH4Cl與Ca（OH）2的固體混合物，另一支裝（NH4）2SO4與Ca（OH）2的固體混合物，體積比都約為1︰2，分別給這兩支試管加熱，先均勻受熱，后集中加熱2～3分鐘，停止加熱，待試管冷卻。用NH4Cl與Ca（OH）2來制備NH3的試管停止加熱時試管并未破裂，冷卻后破裂，且在加熱的部位出現(xiàn)一條直形裂紋，而用（NH4）2SO4與Ca（OH）2加熱制備的試管冷卻后仍完好無損。用（NH4）2SO4來代替NH4Cl制取NH3可以避免試管破損，減少儀器損耗，而（NH4）2SO4與NH4Cl相比，試劑的成本相當，制氣時產(chǎn)生的速率相當，所以實驗室用（NH4）2SO4代替NH4Cl制取NH3是最好的選擇。

4. 試劑改進的意義：在該實驗的探究中，理論結(jié)合實踐解決了傳統(tǒng)實驗中用氯化銨與氫氧化鈣加熱制取氨氣易發(fā)生試管破裂的難題，減少了儀器破損。按實驗研究的結(jié)果，如果我們學校一年28個班學生單純制備氨氣這一實驗，就可減少試管損失700多支，節(jié)約資金二千多元。這個“小小”的實驗創(chuàng)新，既符合當前倡導的“低碳經(jīng)濟”的理念，又是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維的良好契機。

三、推廣“家庭小實驗”

高中化學新教材中增設的“家庭小實驗”是學生綜合運用基礎知識和實驗技能的一種多邊活動。它要求學生利用身邊的物品，根據(jù)所學知識，結(jié)合生活實踐，自備簡單藥品、器材，獨立完成小型實驗。下面是我引導學生經(jīng)過查閱資料所設計的一個“家庭小實驗”案例。

【小實驗】驗證SO2的漂白原理

實驗目的：驗證SO2的漂白作用及漂白的不穩(wěn)定性

實驗用品：發(fā)黃的舊報紙，塑料飲料瓶一個，火柴若干

實驗步驟：

（1）將塑料瓶自瓶口向下約20cm處用剪刀剪斷，瓶口剪成鋸齒形（為通氣用）；

（2）將一塊約10cm2的發(fā)黃舊報紙用水潤濕，貼于瓶口上；

（3）劃著火柴，迅速置于塑料瓶下端開口內(nèi)約10cm處；

（4）待火柴頭燃燒完時，更換火柴，重復步驟（3）操作，約用10-15根火柴；

（5）晾干氣熏過的報紙與原報紙進行比較；

（6）放置幾天后，再與原報紙比較。

實驗現(xiàn)象：在實驗過程中，發(fā)黃的舊報紙逐漸變?yōu)榘咨^幾天后，白色又變?yōu)辄S色。

實驗結(jié)論：SO2具有漂白作用，但漂白后的物質(zhì)不夠穩(wěn)定。

這個小實驗的優(yōu)點是原料都是家里用的，容易找到，并且方法簡便，易于操作。通過這樣的實驗，學生的實驗觀察能力、實驗設計能力、分析、歸納等綜合能力都能得到很大程度的提高，可以有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力，而且學生從中體會到了實驗的樂趣、成功的喜悅，從而激勵自己更加積極、主動參與到“家庭小實驗”中來，使自己的實驗能力、創(chuàng)新能力得到不斷提高。

責任編輯 潘孟良