淺析高中化學微型實驗的教學

陶銳　張巧慧

【摘 ? ?要】微型化學實驗是以微型化學實驗為載體，使其能夠進入化學課程，對于傳播綠色化學理念、促進化學新課程改革、轉變化學學習方式、培養創新能力有重要意義。

【關鍵詞】中學微型化學實驗 設計案例 分析

中圖分類號：G4 ? ?文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2016.03.186

化學是一門以實驗為基礎的科學。中學微型化學實驗的探索與實踐是在中學化學實驗教學中，對常規實驗的不合理、安全性能低、污染嚴重等方面加以改進，實現“盡可能小劑量實驗、省資源、少污染、降成本”，培養學生良好的化學素養，實現課程教學目標。

高中化學新課程倡導積極主動的多樣化學習方式，必修課程教材對此進行了精心設計和安排。通過設計符合學習規律和學習心理特點的多樣的教學活動欄目，倡導以學生為主體的教學方式，從而有利于教師的教學。其中的實驗編排是通過設計 “觀察思考”、“活動探究”、“交流研討”等欄目的全新方式，將實驗內容和過程及方法呈現出來。化學1、2（必修）涉及這樣的實驗有些在課堂上用常規的實驗設備與方法，有的不能全部完成，從而影響對學生科學探究能力的培養。為了探索高中化學新課程培養學生實踐能力和創新精神的途徑和方法，開展了將微型化學實驗引入高中化學新課程教學的合作行動研究，給微型化學實驗和探究式教學賦予了強的生命力，我認為應該做到如下幾點：

一、努力實踐探索，積極開發微型實驗。

在進行微型化學實驗中，首先研究化學教材中的常規實驗，然后盡可能改為微型化學實驗，并設計成探究式的微型實驗方案，然后將這些設計方案用于課堂教學實踐中，引導學生進行微型實驗探究，并對探究進行歸納和總結。

“氯氣制備與性質”的微型實驗

（一）實驗儀器與藥品

固體KMnO4、濃HCl、NaOH溶液、KI-淀粉試紙、醫用塑料注射器（2支）、青霉素瓶（4只）、藥匙、小燒杯、T型管、止水夾、細銅絲、細鐵絲、玻璃管。

（二）實驗步驟

（1）檢查裝置的氣密性。

（2）添加藥品 ?稱取1gKMnO4放入干燥的具支試管中，用注射器吸取4mL濃鹽酸。

（3）制備 ?先關閉B處止水夾，打開A處止水夾，用注射器向具支試管內逐滴滴入濃鹽酸，立即產生Cl2。控制濃鹽酸逐滴滴入的速度，使得Cl2均勻產生。

（4）驗滿 ?用濕潤的碘化鉀試紙放在青霉素瓶口檢驗氯氣是否收滿。若變藍色，則證明Cl2已滿。此時關閉A止水夾，打開B止水夾。用同樣方法，收集4瓶Cl2備用。

（三）性質實驗

（1）將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入兩瓶已盛滿Cl2的青霉素瓶中。片刻后，濕潤的有色布條逐漸褪色，而干燥的有色布條不褪色。

（2）將鐵絲纏繞在火柴梗上，加熱燒紅后伸入盛滿Cl2的青霉素瓶中，瓶內即刻充滿棕色的煙。用注射器向瓶內注入少量蒸餾水，振蕩，靜止片刻，溶液呈黃綠色。

（3）將銅絲纏繞在火柴梗上，加熱到紅熱時，立即伸入充滿氯氣的青霉素瓶中，瓶內迅即充滿棕色的煙。用注射器向瓶內注入少量蒸餾水，振蕩，靜止片刻，溶液呈藍綠色。

（四）微型實驗優點

（1）反應快，無須加熱，節約了能源，大大減少了藥品用量。

（2）用注射器代替分液漏斗，添加T型管、止水夾，裝置的氣密性更好，濃鹽酸的用量及反應進程均實現可控。

（3）用青霉素瓶代替集氣瓶，做鐵、銅在氯氣中燃燒實驗。由于Cl2的量比較少，與鐵、銅反應后，已基本上無剩余。很少會發生棕黃色的煙與Cl2很容易從瓶口散逸出來。

（4）實驗安全、操作簡便、現象明顯、基本無污染，適合于學生人人動手實驗，并在實驗中掌握Cl2及其相關知識，提高動手操作能力。

二、深入總結反思，積極展望未來

1.營造了和諧、合作的教學環境。

微型實驗引入化學教學中，有效地促進了學生的自主探究，其中教師只是指導者，學生真正成為學習的主體。在實驗探究活動中，學生可以自己發現問題，師生間、學生間可以平等地進行交流討論、合作研究，學生的探究和思想均得到充分尊重，于是有了良好和諧的教學氛圍，促進了學生間的相互學習和師生間的相互提高。

2.搭建了教師專業化發展的最佳平臺。

開展研究，密切結合了化學教學實際，把握住了化學教學的實驗改革的方向，既能促使教師在行動中研究，在研究中思考，打破了教師傳統意義上對學習內容權威，又讓老師真正意識到自己在知識和能力上的不足，促使他們不斷充電，提高其綜合素質和科研能力;同時利用微型實驗開展化學研究性學習，使教師成了課程的主動實施者、積極開發者、熱心研究者和精心創造者。

3.微型化學實驗儀器簡單，攜帶方便，操作簡便，藥品用量少，可以最大限度地節省藥品，培養了學生節省的習慣和節儉的品質;實驗的廢氣物（廢渣、廢水、廢氣）大大減少，大大保護了環境，培養了學生環保意識，可持續發展觀滲透到了教學中。

總之，微型化學實驗和常規化學實驗的有機結合還有很大的研究空間。在高中化學的必修課程教材中的微型化學實驗與探究性教學研究，還應該擴展到選修課教材及研究性學習以及生活實際當中。這是今后研究工作的主要內容之一，微型化學實驗將成為二十一世紀化學教育改革的新趨勢，必將在新的化學課程改革中發揮積極和重要的作用。

參考文獻

[1]北京師范大學國家基礎教育課程標準實驗教材編寫組.普通高中化學新課程標準.北京.科學出版社.2003.4

[2]周寧懷等.第六屆全國微型化學實驗研討會論文集.齊齊哈爾.2004.7

[3]周寧懷. 微型無機化學實驗[M].科學出版社.2000.2