中學化學實驗微型化的優(yōu)越性與局限性

張澤

【摘 要】該文通過對中學化學實驗微型化的發(fā)展和意義，并通過實例比較微型實驗和常規(guī)實驗在中學化學教學中的優(yōu)劣，明確化學實驗的優(yōu)越性，并指出其局限性。

【關鍵詞】中學化學實驗；微型化；優(yōu)越性；局限性

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）10-0261-02

化學是一門以實驗為基礎的學科，在中學化學中應該注重對學生動手動腦能力的培養(yǎng)。如何對中學化學教材中的一些不合理，安全性能低，污染嚴重的實驗加以改進，實現(xiàn)“盡可能少劑量實驗，省資源，少污染，減成本”[1]，從而培養(yǎng)學生環(huán)保意識、資源意識、安全意識、創(chuàng)新意識。因此，要深入進行中學化學微型化的研究，開發(fā)新型的化學實驗教學方法。

一、微型化化學實驗的研究背景

微型化學實驗是20世紀八十年代崛起，國際上公認的能體現(xiàn)綠色化學理念的一種化學新技術和新方法[2]。微型化學實驗，是美國的Mayo博士和他的同事們于1982年開始研究試用的一種新型的實驗方法，被譽為化學實驗的革命。微型化學實驗就是用比較小型的化學儀器和極少量的試劑來進行的化學實驗。中學化學實驗微型化就是把微型化學實驗的理念應用于實驗中。

二、實驗探究活動

1.濃氨水與濃鹽酸的反應。

（1）常規(guī)實驗。

實驗器材：兩根玻璃棒。

藥品：濃氨水、濃鹽酸。

實驗步驟：

①拿一根玻璃棒在濃氨水里蘸一下，同時另一根玻璃棒在濃鹽酸里蘸一下。

②使兩根玻璃棒相互靠近（不要接觸），觀察到空氣中產(chǎn)生白霧的現(xiàn)象。最新出版的人教版教材中，僅給出了氨與氯化氫反應的現(xiàn)象的圖片，已經(jīng)不需要進行課堂演示實驗[3]。

（2）微型實驗。

實驗器材：潔凈干燥的空礦泉水瓶或透明的玻璃瓶（有蓋）、兩支膠頭滴管。

藥品：濃氨水，濃鹽酸。

實驗步驟：

在瓶中滴入2滴濃氨水，在瓶蓋中滴入2滴濃鹽酸，迅速將蓋子蓋起來。待濃鹽酸滴下的瞬間，瓶中出現(xiàn)了大量的白霧。隨著反應的進行，白霧充滿整個瓶內(nèi)，并且能看到一股股氣流涌動。（如右圖）

〖TP69.JPG；%30%30，Y〗（3）實驗設計解析。

汲取原實驗的設計思想，在原有微量取試劑的基礎上。對實驗不足之處進行改進。干燥潔凈的礦泉水瓶為濃氨水與濃鹽酸提供了試劑反應環(huán)境。礦泉水瓶控制了試劑反應的空間，使實驗現(xiàn)象更明顯，并且白霧具有持久性，增加了演示實驗的可觀察度，同時也減少了環(huán)境污染。

三、實驗微型化的評價

1.實驗微型化的優(yōu)越性。

（1）提供學生動手參與機會，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

在常規(guī)的實驗中，通常都是“一人做、大家看”的局面；但是微型化實驗后，由于所用化學實驗儀器具有小巧便攜、不易破碎、液體試劑在多用滴管中不易流出等優(yōu)點，使每個學生都有條件裝備自己的化學實驗箱。可使絕大多數(shù)學生都有動手做實驗的機會，改變過去那種“一人做、大家看”的局面；使學生由過去“被動式”和“接受式“的學習方式，變?yōu)椤爸鲃邮健焙汀疤剿魇健钡膶W習方式；讓“啟發(fā)式”教學、“學生為主體、教師為主導”的教學方法真正的落實到課堂中。

（2）培養(yǎng)學生綠色意識。

微型化學實驗具有現(xiàn)象明顯、效果良好、減少試劑用量、降低實驗費用、減少污染、縮短時間且安全可靠的優(yōu)點，體現(xiàn)了綠色化學思想，符合綠色化學預防污染的要求。

（3）節(jié)約了經(jīng)費。

采用微型化實驗可以節(jié)約實驗經(jīng)費。微型化實驗所用藥品都比常規(guī)實驗大大的減少，儀器也是多用儀器。節(jié)約了儀器與藥品的開銷，從而使得實驗費用減少。

（4）縮短實驗時間，為豐富教學內(nèi)容提高教學質(zhì)量創(chuàng)造了條件。

采用微型化實驗后，由于實驗的時間縮短，能在有限的時間內(nèi)完成更多的教學實驗。由于微型化實驗安全又節(jié)省，解除了實驗教師的不少后顧之憂，老師就可以因材施教，采用開放型和探索型實驗教學方法來進行化學實驗。

2.實驗微型化學的局限性。

（1）微型化學實驗儀器目前還不能通用，不能實現(xiàn)微型化學實驗連貫教學，因而普及和推廣有一定的困難。因此常規(guī)的原有儀器還不能完好的改進過渡為微型化學實驗儀器，還需要一段時間[4]，同時應為使用微型實驗儀器而忽視或放棄常規(guī)實驗的規(guī)范操作的問題也有待解決。

（2）微型化學實驗儀器和實驗設計不足。例如，微型塑料型儀器不能加熱，塑料本身能與一些化學試劑反應而影響實驗效果。

（3）微型化實驗制備物質(zhì)的產(chǎn)率偏低。因為儀器黏附等損耗相對于原料的比例大。因此必須要注意實驗技巧，否則實驗不易成功。

（4）由于微型化實驗與一般實驗差別大，教師在指導微型化實驗時要注意實驗條件的選擇。

參考文獻

[1]朱恩.中學化學實驗微型化的探索[J].教學儀器與實驗，2007，（11）：4-6.

[2]范杰.化學實驗論[M].山西科技技術出版社，2001.323.

[3]普通高中課程標準實驗教科書化學[M].北京：人民教育出版社，2007.

[4]朱綺琴等.化學活動及微型實驗設計與實踐（中學化學實驗分冊）[M].北京：民主與建設出版社，1999.