淺談初中化學(xué)實驗創(chuàng)新與改進(jìn)

喬建平

摘 要：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實驗對于化學(xué)課程目標(biāo)的全面落實具有重要的作用。因此必須優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，改進(jìn)實驗方案，使實驗教學(xué)與探究學(xué)習(xí)融合起來，充分發(fā)揮實驗的探究功能，但讓學(xué)生獲得知識，學(xué)到技能，而且重視讓學(xué)生受到科學(xué)方法、科學(xué)思維的訓(xùn)練，養(yǎng)成科學(xué)精神，使學(xué)生對實驗保持持久的探究興趣和創(chuàng)造興趣。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗;改進(jìn);創(chuàng)新;環(huán)保

我國現(xiàn)行初中化學(xué)教材中的實驗，大多數(shù)是經(jīng)過千錘百煉，教育教學(xué)專家反復(fù)論證后編入課本中的，具有權(quán)威性。但也不可避免地會有一些實驗，從可操作性、可觀察性、安全性等方面還有待改進(jìn)和創(chuàng)新。下面就本人教學(xué)實際情況和幾年來參加和觀摩化學(xué)實驗創(chuàng)新比賽以來的經(jīng)歷和見聞進(jìn)行總結(jié)，從化繁為簡、多步組合、改進(jìn)創(chuàng)新、綠色環(huán)保等幾個方面談?wù)剬Τ踔谢瘜W(xué)實驗進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，請大家指正。

一、化繁為簡

化學(xué)實驗在保證實驗效果的前提下，一定要直觀、顯明、省時、準(zhǔn)確、安全。

例如：在探究二氧化碳的性質(zhì)實驗時四個實驗可以用一個裝置完成，方法是，取一個三通管，在它的上部和下部各放一張濕潤的藍(lán)色石蕊試紙，然后，將它與二氧化碳的發(fā)生裝置連接。不一會，可觀察到下部的試紙變紅，而上部的試紙不變色，證明了二氧化碳密度比空氣大，二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸。再將一燃著的木條放在三通管的上方，觀察到火焰無變化，再把燃著的木條放在下口處，觀察到木條立即熄滅，由此證明了二氧化碳的密度比空氣大，同時還證明二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)。最后將三通管取下來，把試紙變紅的那端放在酒精燈火焰上加熱，很快看到試紙由紅色重新變成藍(lán)色，說明碳酸不穩(wěn)定。此實驗的優(yōu)點是：操作方便，快而明顯，證明性質(zhì)更多，更能引起學(xué)生的興趣。特別是學(xué)生分組實驗，更加實用。

二、多步組合

根據(jù)化學(xué)實驗應(yīng)現(xiàn)象明顯、易于比較和力求省時的要求，我們可以把多步實驗合在一起同時進(jìn)行。

多種金屬和酸的反應(yīng)可一次完成，以比較其反應(yīng)的快慢;如金屬活動性的探究實驗對于這個實驗的改進(jìn)方法是：在生物實驗用的玻璃培養(yǎng)皿中放入兩個垂直交叉的塑料片，形成四個格子，分別放入鎂條、鋅粒、鐵釘和銅片，倒入稀硫酸或稀鹽酸，使四種金屬同時接觸酸液，實驗現(xiàn)象更具有說服力，而且操作更加簡單。如果把實驗現(xiàn)象投影到屏幕上效果更加好。

三、改進(jìn)創(chuàng)新

達(dá)爾文說：任何改進(jìn)，都是進(jìn)步。同樣對實驗的任何改進(jìn)往往具有積極的意義，甚至起到意想不到的效果。

（一）改進(jìn)裝置

對實驗器具選擇及使用進(jìn)行改進(jìn)，使得實驗操作更方便，方法更簡單，效果更明顯，說服力更強。

例如：在做氫氣的爆炸實驗時，由于不知道塑料筒氫氣的多少和堵住的小孔是否漏氣，導(dǎo)致實驗沒有100%成功。為此我對實驗做了如下的改進(jìn)：用2升左右的食品袋，充入空氣，插入導(dǎo)管后壓出一半空氣，用橡皮筋系緊口。通入氫氣待食品袋完全膨脹抽出導(dǎo)管，用燃著的木條捅食品袋，隨著“砰”的一聲，袋子被炸得粉碎。此改進(jìn)使實驗更易操作，更安全。

（二）改進(jìn)過程

有的化學(xué)實驗過程中，因為操作步驟的不嚴(yán)密，可能導(dǎo)致產(chǎn)生錯誤的理解，對實驗的操作程序及步驟進(jìn)行改進(jìn)，使實驗過程更加簡捷，實驗步驟更加合理，就需要根據(jù)具體情況適當(dāng)改進(jìn)一下實驗過程。例如：CO2與Ca（OH）2反應(yīng)有沉淀生成，而與NaOH反應(yīng)無現(xiàn)象，那么CO2與NaOH是不是確實發(fā)生了反應(yīng)？對于這種無現(xiàn)象的反應(yīng)能不能設(shè)計出一些實驗，使反應(yīng)產(chǎn)生一些現(xiàn)象，從而直觀地證明兩者發(fā)生了反應(yīng)？在此探究活動中，學(xué)生設(shè)計的眾多方案中有這樣一例：由于CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，將CO2與NaOH反應(yīng)，在反應(yīng)后的溶液里滴加HCl，如果有氣泡產(chǎn)生，證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。但是對這樣的設(shè)計方案過程中是否嚴(yán)密的問題，也有人提出了疑問：

因為CO2也能與H2O反應(yīng)生成H2CO3，同樣含有CO32-，怎么知道是Na2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的CO2，還是H2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的CO2？怎么消除H2CO3的影響？

所以將實驗過程做了一點改進(jìn)：先將反應(yīng)后的溶液加熱，使H2CO3分解，再滴加HCl。經(jīng)過改進(jìn)，這個實驗方案變得完整，實驗證明，加熱后，再滴加HCl，有氣泡產(chǎn)生，證明CO2與NaOH確實發(fā)生了反應(yīng)，使實驗解除了疑問，獲得了準(zhǔn)確的結(jié)論。也培養(yǎng)了學(xué)生養(yǎng)成懷疑的精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣。

（三）改進(jìn)方法

有的實驗實驗按照課本上的操作方法，現(xiàn)象不很明顯，觀察不到，對知識的理解印象不深。就要對原有的方法進(jìn)行改進(jìn)。

例如：固體氫氧化鈉溶于水放熱實驗，用手觸摸試管外壁時，現(xiàn)象不很明顯，于是做了如下改進(jìn)：將試管注入少量水，加熱至沸騰，移開火焰，水停止沸騰，加入氫氧化鈉固體少量，發(fā)現(xiàn)溶液又重新沸騰，說明氫氧化鈉溶于水放熱，使水又沸騰了。

四、綠色環(huán)保

綠色化學(xué)是可持續(xù)發(fā)展的需要，是現(xiàn)代化學(xué)的新發(fā)展和重要特點?；瘜W(xué)實驗綠色化是社會發(fā)展的需要，是學(xué)生身心健康發(fā)展的需要，是進(jìn)行環(huán)境教育的需要，也是了解現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展和趨勢的需要。中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中，無論是演示實驗還是學(xué)生實驗，常常是有毒的物質(zhì)參加反應(yīng)，若處理不當(dāng)，對環(huán)境會造成污染。針對這一問題，而引導(dǎo)學(xué)生積極思維，進(jìn)行創(chuàng)新，對實驗進(jìn)行綠色化設(shè)計。

總之，化學(xué)實驗的改革有助于學(xué)生觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力和綜合分析能力的培養(yǎng)。化學(xué)實驗所起的作用和其地位非常重要，因此，加強化學(xué)實驗教學(xué)及其改革是提高教學(xué)水平和質(zhì)量必不可少的環(huán)節(jié)，同時也是我們每個化學(xué)教師在教育教學(xué)中都應(yīng)該不斷思考的問題。