化學實驗改進和創新的方法

摘 要：實驗創新要注意科學性和安全性，創新不能在紙上和習題上，創新實驗要注意在實際操作中去驗證能不能實現。還介紹了實驗創新的幾種方法和幾個改進實驗。

關鍵詞：實驗創新；化學實驗；操作性

新一輪基礎教育課程改革的一個重要目標就是要將學生被動學習的“知識課堂”教學模式改變為在老師指導下學生自主進行科學探究的“探究課堂”教學模式。化學作為一門以實驗為基礎的學科，實驗在教學中的地位和作用是不言而喻的。以實驗為基礎的“探究課堂”教學模式已成為廣大化學教師的共識。在實驗創新中，可以采用以下幾種方法。

一、實驗創新要注意科學性

實驗創新不能違背科學性原則。實驗創新過程是“發現問題→思考→設計→實驗驗證→改進”的過程，在這個過程中，思考和設計是實驗創新的靈魂，思考要圍繞實驗過程中出現的問題或不足而展開，思考不能違背科學性，要三思而后行。

二、實驗創新要注意安全

實驗創新應該是在別人沒有做過的基礎上的創新，化學實驗所使用的藥品有的有毒性或腐蝕性，有的易燃、易爆，因此，要特別注意安全。如，九年級化學《自制簡易滅火器》，為了說明反應原理，一般用濃鹽酸和飽和碳酸鈉溶液反應，由于藥品的用量不可能恰好完全反應，所以噴出的溶液具有一定的腐蝕性。即使使用的藥品沒有毒性，藥品的安全性也沒有問題，也要注意在操作中杜絕一切不安全因素，否則，實驗創新就會在心理上造成陰影，影響創新的積極性。

三、實驗創新要注意可操作性

創新實驗一定要在實際中去操作，不能紙上談兵。有的人喜歡在習題中搞“創新實驗”，憑空想象，也有人喜歡用畫圖來進行實驗創新，實際上不具有可操作性。

如，有人用鈉與水反應產生的氣體壓強來演示噴泉實驗及類似的相關實驗（如將生成的氫氣點燃），豈不知鈉與水反應很激烈并且放出大量的熱，因此每次只能取黃豆粒大小的鈉做實驗，產生的氣體量是不足于發生噴泉現象的，因此，該實驗創新不在實驗裝置，而在于如何添加金屬鈉上。

四、實驗創新的幾種方法

1.模擬化學原理

中學化學教材中有涉及化學原理或概念的教學內容，在教材中又沒有安排相關的驗證實驗，我們就可以根據相關原理設計實驗來模擬這些內容，使學生在獲取鮮明直觀的印象的同時，萌發強烈的探究欲望。模擬化學原理就是用學生比較熟悉的感性實驗現象來說明化學原理。

2.改進教材中原有的實驗

教材中有很多實驗在實際操作過程中往往會發現很多不足之處，把這些缺點或不足之處列舉出來，然后提出改進的方法，進行實驗創新。

如，九年級化學《燃燒條件》實驗。

缺點：（1）反應體系不封閉，白磷燃燒生成的白煙污染空氣；（2）燒杯底部較大，白磷受熱后熔化成小顆粒，通入的氧氣不易與白磷接觸，難于觀察持續的“水底火花”現象。

改進：（1）將白磷和紅磷分別放入試管中，塞上橡皮塞，再一同放入熱水中；（2）將燒杯改為25×300 mm的大試管。

改進原有的實驗，不需要有多深的理論知識，也不需要為了實驗創新而苦思冥想，只要在實驗操作過程中發現有缺點，稍加思考就可以達到改進的目的。也可以在演示實驗過程中，將實驗中的缺點和不足指明給學生，讓學生思考，以達到培養學生創新能力的教學目的。改進原有的實驗是目前實驗創新最常用的方法。

五、兩個改進實驗實例

1.鐵絲在氧氣中燃燒

優點：氧氣可以在消耗的過程中得到補充，因此實驗過程可以將一根鐵絲燃盡，不需要在瓶底放水或沙。

該方法與可用于其他需要在氧氣中燃燒的實驗。

2.影響化學平衡條件—酸、堿對重鉻酸鉀水解的影響

教材實驗缺陷：加濃硫酸時，溶液顏色變化不明顯，加氫氧化鈉的量較多時才能觀察到溶液顏色發生了變化。

改進方法：在配置好的重鉻酸鉀溶液中加適量的氫氧化鈉，適當促進重鉻酸鉀的水解，顏色變淺。

改進后優點：無論加酸還是加堿，溶液顏色變化明顯。

化學實驗的改進和創新是落實“探究課堂”教學的需要，也是培養學生創新精神和創新意識的一條有效途徑。創新思維的火花是在不斷地思考和疑問中產生，創新的靈感來源于不斷地學習，只要我們勤于思索、勇于探索，一定會有更多更合理的創新實驗產生。

參考文獻：

劉正賢.中學化學實驗大全.上海教育出版社，1994-01.

（作者單位 安徽省馬鞍山市第二十二中學）

編輯 薄躍華