高中化學創新實驗的研究

張明遠

摘 要?“化學是一門以實驗為基礎的學科”。高中化學演示實驗是高中化學教學的一個重要組成部分，也是學生獲得化學知識的一種重要方法和途徑。在化學課堂教學中使用實驗教學法進行教學，能夠充分激發學生學習化學知識的興趣，幫助學生加深對抽象化學概念的理解，培養學生的化學思維能力。

關鍵詞?高中化學;創新實驗;改進方案

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2018）13-0122-01

高中化學課堂采用實驗教學法能夠提高課堂的教學效果，增強學生學習的積極性。如果能在傳統實驗的基礎上對實驗進行科學合理的變化和改進，將使得整個實驗效果明顯，更好的讓實驗發揮其在課堂教學中的作用。

一、改進實驗的人性化與綠色化

新課標所倡導的理念是以學生為本，要求高中階段的學生在學習過程中能夠做到德、智、體、美全面發展。而在化學學科的學習中，不僅是要求學生掌握理論知識做題，更是培養學生的科學探究能力，讓學生養成科學探究的學習習慣，讓學生的科學素養得到全面的發展。“新課程標準提倡用以人為本的形式來陳述實驗的內容，使每一位學生能在一種輕松、愉悅、歡快的心境下進行化學學習和化學實驗探究，這樣做的目的是讓學生作為教導的主體，從而拉近教師和學生、教科書和學生、實驗內容和學生的距離”。

在化學理念中，很早就已經滲透了綠色化學的概念，新課程對綠色化學知識的滲透異常重視，將環境保護、綠色化學列入重點考察標準。比如：“化學課本中從環保的角度介紹了酸雨的形成和危害、溫室效應、脫硫技術、氮氧化物的燃燒等概念，在介紹的同時還分析其成因、主要危害和防治措施等;而且還從多個角度介紹了汽車尾氣的處理、開發新能源、資源的循環利用等概念，還介紹了新型化學材料的研發、新能源的開發、廢舊電池的回收利用等等”。“新教材就是想通過綠色化學教育，讓學生認識到綠色化學對人類及其賴以生存的環境可持續發展的重要性，從而培養學生的社會責任意識”。

二、“銅與濃硫酸”反應實驗的改進

（一）實驗改進方向。在高中化學知識中，銅和濃硫酸在加熱的條件下可以發生反應并生成二氧化硫氣體。若按照教材中所提供的銅與濃硫酸的實驗裝置在課堂上演示或者讓學生分組實驗，可能會存在不便。例如，反應生成物二氧化硫屬于有毒氣體，演示實驗對尾氣處理做得不完全，而演示實驗裝置的氣密性和有毒尾氣處理十分重要。因此在課堂上用課本簡易裝置演示存在一定不足。針對這些可能存在的問題，本文對銅與濃硫酸反應提出了以下改進思路和方案。

（二）實驗改進方案。實驗涉及的裝置儀器有，帶鐵夾的鐵架臺、玻璃針筒、酒精燈、燒杯、玻璃導管、橡皮塞、濾紙、乳膠管、支管、U形管、止水夾和球形干燥管等。所涉及的試劑有品紅溶液、濃硫酸以及濃氫氧化鈉溶液等。

①將吸有品紅溶液的濾紙條放入彎曲的導管中，檢查裝置氣密性。②在U形管中倒入少許的濃硫酸，U形管的右管口密封橡皮塞，該橡皮塞固定有裝有螺旋狀的銅絲，銅絲與濃硫酸接觸但是化學反應并沒有開始，說明銅與濃硫酸在常溫下不發生反應。③在U形管左管口蓋上密封橡皮塞，針筒密封插入左端橡皮塞，關閉止水夾。針筒將U形管左側部分的氣體吸出，在壓差的作用下，使得銅絲與濃硫酸脫離，用酒精燈將濃硫酸加熱至沸騰。④將針筒氣體排出以降低U形管左右兩支的氣壓差，以使得銅絲與沸騰的濃硫酸接觸，并發生化學反應釋放二氧化硫氣體。⑤打開右側止水夾，二氧化硫氣體流經品紅試紙和球形干燥管制成的肚容試防倒吸裝置，最后進入濃NaOH溶液。待品紅試紙褪色后，關閉止水夾。

（三）實驗改進的意義。改進后的實驗裝置形成了一個密閉的裝置，在原有的實驗裝置基礎上添加了尾氣處理裝置和防倒吸的裝置，能夠有效地處理實驗中產生的有毒尾氣二氧化硫。并且，在改進實驗中利用針筒來控制實驗的反應進行，控制實驗中二氧化硫的產生速率。改進后的實驗裝置對二氧化硫的檢驗也同樣做了處理，將原來演示實驗中的將二氧化硫通過品紅溶液中，觀察品紅溶液褪色，改進為裝置直接用濕潤的品紅試紙，結合尾氣處理裝置和防倒吸裝置，避免二氧化硫進入空氣污染環境，促進學生養成嚴謹的、綠色環保的實驗習慣。類似實驗還有銅與稀硝酸反應實驗，在改進實驗中也可根據上述實驗，實驗開始時在密閉的裝置中進行，從而防止反應生成的一氧化氮與氧氣發生的反應;在學生觀察后再注入空氣，讓學生能夠觀察到無色氣體變為紅棕色的現象;在實驗的最后還要充分考慮到對反應生成的一氧化氮與二氧化氮的吸收處理，從而防止造成環境污染。

（四）實驗改進后的特點。改進實驗的設計具有一定學科交叉性和創新性。通過改進濃硫酸與銅反應的接觸控制反應的操作，使得實驗可以取得較明顯的實驗效果，也可以讓學生充分體驗實驗的原理和樂趣。三個改進后的實驗裝置簡單，所需儀器均是實驗室常見儀器;實驗步驟操作簡單、方便，實驗現象明顯;改進后的實驗采用針筒方式來控制反應進度;使用蘸有品紅溶液的濾紙條，反映了化學演示實驗裝置和思想的靈活性;裝置密封，對氣體二氧化硫做了尾氣處理，體現了化學教科書中綠色化學的理念。

高中化學實驗在化學課堂教學中具有非常重要的作用，好的化學實驗能夠充分激發學生學習化學知識的興趣，幫助學生理解相對抽象的化學概念，培養學生的思維能力。化學實驗是高中化學重要知識點的對應，同時更是高中生獲取化學知識的一種重要方式和途徑。

參考文獻：

[1]莊光鋒.綠色化學理念應用于高中化學實驗教學的實踐嘗試[J].教學管理與教育研究，2018，3（16）：82-83.

[2]蘭清化.高中化學實驗教學的有效創新[J].新課程（下），2018（05）：164.