微型實驗在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

查江濤

【摘 要】化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)教學(xué)過程中離不開實驗，實驗教學(xué)可以很形象、很直觀的向?qū)W生展示所學(xué)的內(nèi)容，增強學(xué)生對知識的記憶與鞏固。同時還可以增加課堂的趣味性，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。最主要的是可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、團體協(xié)作能力、觀察能力等，學(xué)會自主探究獲取知識、應(yīng)用知識的能力。因此，在實驗教學(xué)中，就要求實驗操作簡單，實驗現(xiàn)象明顯，實驗成本低，同時還要減少對環(huán)境的污染。由此，在實驗中我們可以尋找日常生活中一些廢棄品來代替，比如說用輸液管來代替導(dǎo)管、用青霉素瓶作為一些反應(yīng)的容器、一些用到分液漏斗或膠頭滴管的實驗可以用注射器來代替等等。本文就高中化學(xué)中的三個實驗做一下改進。

【關(guān)鍵詞】微型實驗；化學(xué)教學(xué)

一、課題研究的意義

1.通過該課題的研究不斷的豐富自己的教學(xué)理論，創(chuàng)新實驗教學(xué)理論，大膽地開創(chuàng)微型實驗教學(xué)新局面，拓寬教師的教學(xué)思路和學(xué)生的學(xué)習(xí)思路。

2.通過對實驗微型化、生活化和探究化的研究，將研究成果應(yīng)用于教學(xué)實踐活動中，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學(xué)情景，幫助學(xué)生更好地掌握化學(xué)知識和技能，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價值觀。

3.通過該課題的研究，教師的教學(xué)水平與實驗?zāi)芰εc意識也能得到提高，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到發(fā)展。

4.為推動本校及本地區(qū)開展創(chuàng)新實驗系統(tǒng)化教學(xué)提供借鑒。

二、課題研究案例

（一）噴泉實驗

該實驗在人教版化學(xué)必修1第四章第四節(jié)，課本97頁實驗4-8，該裝置用到的儀器有圓底燒瓶、燒杯、鐵架臺、鐵圈、膠頭滴管、橡膠管、止水夾、玻璃管。具體操作是：在圓底燒瓶中收集滿氨氣，用帶有玻璃管和滴管（滴管預(yù)先吸入水）的塞子塞緊瓶口，倒置燒瓶，使玻璃管插入盛滿水的燒杯中（預(yù)先燒杯中滴加少量酚酞溶液）。輕輕擠壓膠頭滴管，使少量水進入燒瓶，氣體大量溶解，導(dǎo)致燒瓶中壓強迅速減小，燒杯中的水被大氣壓壓入燒瓶中，形成紅色噴泉。但是，在實際操作中不少老師反應(yīng)：膠頭滴管蓄滿水后倒置，使得一部分水流入膠頭中，滴管中就沒有充滿水，擠壓時會出現(xiàn)擠不出水的現(xiàn)象，大大降低了實驗的成功率。由此，我進行了如下的改進：把裝置中的膠頭滴管改成5mL的注射器，實驗之前將注射器注滿水，實驗時，推動注射器柱塞，保證能夠噴出水柱。5mL的注射器粗細程度與膠頭滴管差不多，不會影響實驗裝置的效果，而且改進之后的操作也很簡單方便，可以提高實驗的成功率。

（二）巧用注射器、輸液管過濾器

在中學(xué)化學(xué)實驗中經(jīng)常采用過濾的方法來分離不溶性固體與液體，但是在微型實驗中，由于藥品的用量很少，所以，如果用常規(guī)化學(xué)實驗中較大的過濾器過濾時，操作起來，既不方便，也不協(xié)調(diào)。而且過濾速度緩慢，會造成較多的過濾物的粘附，從而降低回收率或產(chǎn)率，所以不能簡單地把常規(guī)化學(xué)實驗的過濾方式直接用到微型化學(xué)實驗中來。鑒于微型化學(xué)實驗過濾裝置不甚理想的現(xiàn)狀，我想用一種新的微型化學(xué)實驗過濾裝置，作為微型化學(xué)實驗過濾操作的補充。

（1）準備1～2支容積為10～20mL的注射器，輸液管過濾器若干；

（2）兩者連接后，用注射器吸取適量水，潤濕過濾器濾芯；

（3）若僅需要收集濾液，把該裝置伸入需要過濾的固─液混合物中，緩慢地向上拉出注射器活塞，進行減壓過濾，濾液吸入注射器內(nèi)；若需要把濾液和沉淀物分別收集提純，則先把需要過濾的固─液混合物轉(zhuǎn)移到上面注射器內(nèi)，緩慢地向下拉出下部注射器活塞，進行減壓過濾，濾液吸入注射器內(nèi)，固體不溶物留在上面注射器內(nèi)。

（4）過濾后，將過濾器拔下或更換濾芯。

實驗證明，該裝置具有如下優(yōu)點：

（1）過濾裝置所用儀器易得、易制、易組裝，有利于微型化學(xué)實驗的實施。

（2）過濾物及濾液的處理操作過程與常規(guī)化學(xué)實驗相同，使實驗操作變得方便、簡單。

（3）漏斗容積很小，使過濾物由于粘附而造成的損失減少，從而保證了微型化學(xué)實驗中物質(zhì)的產(chǎn)率或回收率不會受到影響。

（4）根據(jù)不同需要，可把過濾器濾芯進行調(diào)整和更換。

（三）濃硫酸與銅的反應(yīng)

該實驗在人教版必修1第四章第四節(jié)，課本101頁，實驗4-9：在一個帶導(dǎo)管的膠塞一側(cè)挖一個凹槽，使銅絲從凹槽處伸出，在試管里加入2mL濃硫酸，蓋好膠塞，使銅絲與濃硫酸接觸，加熱。把放出的氣體通入品紅溶液或紫色石蕊試液中，觀察現(xiàn)象。反應(yīng)結(jié)束后，將銅絲抽出液面，反應(yīng)即停止。

我認為該實驗在實際操作時有一點不足之處：在膠塞上挖凹槽時大小不容易把握，銅絲質(zhì)地軟，穿過膠塞后導(dǎo)致氣密性不好，導(dǎo)出的氣體不足，品紅褪色現(xiàn)象不明顯。我利用一5ml的注射器將實驗作了如下改進：

1.用具支試管代替大試管，由支管導(dǎo)出氣體。

2.膠塞選用單孔膠塞，將5ml的注射器插入膠塞。

3.在注射器的柱塞末端系上一段細銅絲，并在細銅絲的另一端系上一段螺旋狀的粗銅絲，用于反應(yīng)。

4.反應(yīng)時，推動注射器柱塞使粗銅絲浸入液面，發(fā)生反應(yīng)。

5.反應(yīng)結(jié)束后，拉出注射器柱塞，使銅絲與液體分離，反應(yīng)即停止。

該實驗如此改進后有一下優(yōu)點：

1.裝置的氣密性很好好：本試驗中用到的5ml的注射器正好與我們常用的玻璃管粗細大小一樣，插入單孔膠塞保證了氣密。

2.可以節(jié)約藥品，減少對環(huán)境的污染：利用推拉柱塞控制銅絲，完全自我操縱反應(yīng)，做到收放自如。

3.簡單方便，效果明顯。

中學(xué)化學(xué)實驗微型化是我們中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)改革的趨勢與方向，特別是在偏僻的農(nóng)村地區(qū)，由于條件的限制，有些實驗無法正常進行，這就需要我們老師多動腦、動手，采用一些日常生活中的廢舊品來代替，只要我們有心，什么實驗都不是難事。

微型化學(xué)實驗教學(xué)可以使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提升，所以我們在日常實驗教學(xué)中進一步拓寬微型化實驗，優(yōu)化微型實驗方案，充分發(fā)揮微型化實驗對科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)方面的積極作用。在微型化學(xué)實驗過程中還可以貫穿綠色化學(xué)思想，有效實現(xiàn)“小劑量、省資源、污染小、成本低”，增強學(xué)生的環(huán)境保護意識。

【參考文獻】

[1]劉正賢.中學(xué)化學(xué)實驗大全[M].上海：上海教育出版社.1992，11

[2]化學(xué)實驗新法精粹.第五屆京津滬川化學(xué)實驗研討會秘書處.1994，5