高中化學制備實驗的優化與拓展

課題項目：本文為河北省教育科學研究“十三五”規劃課題“核心素養視域下高中化學實驗優化與拓展實踐研究”的研究成果，課題編號：1804294

摘要：化學實驗作為學校化學學科的理論基礎，在教學中一直起著重要的指導作用。化學實驗可以幫助在校學生正確認識化學基本概念，更好地理解和掌握相關化學知識。長期以來，實驗教學一直是我國高中化學教學重要組成部分，受到師生的廣泛關注。本文以高中化學必修課程中氨氣制備實驗為例，深入探討高中化學制備實驗的優化及拓展。

關鍵詞：實驗;高中化學;教學

引言：我國高等教育改革的不斷深入，在高考理科化學考試中，實驗類試題所占比重越來越大。特別是近年來，高考化學實驗題的考試形式更加豐富多樣化，知識點也比較全面。這就要求廣大學生掌握實驗原理及其基本操作步驟。為了使學生熟悉化學實驗，教師必須重視實驗教學，采取正確的教學方法。

一、實驗原理及操作

實驗是根據一定理論進行的。只有理解和掌握實驗原理，學生才能獨立進行實驗。這就要求全體教師在課堂上詳細講解相關化學反應原理、實驗檢測設備、氣體能量收集和化學檢測操作方法，并指導學生正確寫下化學反應原理方程式。以制取氨氣為例，應用原理是銨鹽和堿的混合物經加熱后產生氨氣。因此，所要制備的氣體反應加熱裝置必須針對固體和其他固體反應加熱的制氣體反應裝置。在實際化學實驗應用過程中，最常用的反應物是氯化銨和熟石灰混合物，反應的化學方程式為2NH4C1+Ca（OH）2==CaC12+2NH3+2H2O。通過對氨氣的深入了解，從而知道氨氣是一種無色氣體、氣味刺鼻、易溶于水、密度比空氣小，所以人在收集這種氣體時盡量采用向下排空氣法而不是排水法。此外，為了能夠獲得純凈的天然氣體，在收集這些裝置前需要設計一個凈化裝置，并利用氨氣的化學性質來測試收集氣體。根據以上分析，實驗用到的設備主要有鐵架臺、酒精燈、試管、導管、集氣瓶等[1]。

二、高中化學制備實驗的優化與拓展

（一）優化實驗設備

重視我國新一輪課程改革的教學理念，促進廣大學生積極開展科學性探究，是新課程改革重要特征。為了充分展示化學實驗主要功能，可以優化一些化學實驗，如微型化學實驗等，微型實驗可以節省藥物和一些實驗過程中測試操作時間，降低經濟成本，減少污染和浪費，做到真正綠色化學[2]。以氨氣為例，實驗設計方案可以從拓展學生視野，綠色化學理念出發，為了讓學生更直觀的理解實驗，采用濃氨水和生石灰作用來制取氨氣，以及氨氣的制備、收集和性質實驗相結合，形成一個半封閉的裝置，防止氨氣溢出造成大氣污染和人體危害。

（二）結合教學內容展開多元實驗教學

通過不斷開展更加豐富多元化的實驗教學內容，引導學生通過多種實驗教學方式來不斷完善自身化學知識素養體系。化學本身與學生日常生活密切相關。教師可以在課堂實驗教學中主動引入現實生活中的元素。在實驗教學過程中，可以結合不同化學課程知識點，為學生提供有趣的家庭化學實驗指導建議。不僅有效提高學生學習化學興趣，而且使學生在其潛意識中將化學實驗與日常生活聯系起來[3]。

（三）進行課外拓展

教科書可以引導學生在學校獲取系統基礎知識和學習材料，但現在考試題目種類繁多，僅靠書本上的知識是不可能滿足學生做題需要的。這就要求教師在教學基礎上拓展學科知識點，進一步深化培養高中學生對學科知識的理解和技能掌握，完善一套培養學生綜合能力素養的課程體系。例如，濃氨水與氫氧化鈉或生石灰固體反應時會生成氨氣。該方法在裝置和原理上都不同于教科書方法。特別是其原理“化學平衡”是今后經常測試的知識點，涉及濃度、溫度對平衡移動的影響，也需要熟悉溶液中離子濃度的變化規律及原理。每種方法對應不同的實驗進行操作，學生應通過正確區分并掌握每個實驗的具體操作步驟。

（四）引入問題，樹立社會責任意識

在高中化學實驗課中，教師可以擴展化學實驗內容，適當性引入一些社會化學問題，引導高中學生運用化學實驗知識重新分析社會問題，尋求解決方法。例如在學生探究氨氣性質時，教師可以借助多媒體技術給學生詳細演示氨氣制取操作過程，讓全體學生仔細觀察實驗裝置，并進行拓展性提問：氨氣在工業上可以發揮什么作用？對環境和身體健康又造成哪些影響？在本次社會問題調查引導下，學生主動上網查找相關資料，了解到氨氣是一種重要的化工產品，在氮肥工業、有機合成工業以及硝酸、銨鹽、純堿的生產中都是不可缺少的。過量吸入氨容易引起呼吸道疾病，對環境也有一定危害性。最后，教師要倡導學生在化學專業學習和日常生活中更加注重環境生態保護，為廣大學生樹立一種綠色健康化學的理念，從而增強學生社會責任感。

結語：在我國新課程教學改革大背景下，教師必須充分認識化學實驗教學重要性，并根據化學實驗教學的實際現狀，優化和不斷更新實驗教學課程設計，借助現代信息網絡技術在高中化學實驗教學中開展開放式化學實驗，提高高中化學實驗教學效果，有效提升高中化學核心素養的基本要求。

參考文獻：

[1]吳來慶.高中化學思維導圖的應用策略[J].家長，2021（27）：132-133.

[2]朱早龍，楊萬霞.淺談導學案教學模式在高中化學教學中的應用[J].學周刊，2021（28）：137-138.

[3]歐全興.高中化學核心素養視角下的教學實踐研究[J].試題與研究，2021（26）：55-56.

邢臺市第二中學 孔磊