高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)微型化的思考

蔡曉霞

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分.實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，也有利于形成化學(xué)學(xué)科獨(dú)有的學(xué)科思想和學(xué)科思維.采用微型化實(shí)驗(yàn)，對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)意義重大.微型實(shí)驗(yàn)具有“多、省、好、小”等基本特征.所謂多是指面向全體學(xué)生，每個學(xué)生都有動手動腦的機(jī)會.所謂省是指節(jié)約藥品，藥品用量少，還節(jié)約反應(yīng)時間.所謂好是指實(shí)驗(yàn)效果上佳，大多數(shù)情況下比通常意義上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，反應(yīng)更靈敏.所謂小是指對體系周圍環(huán)境的影響更小.微型化實(shí)驗(yàn)，有利于提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)改良能力、實(shí)驗(yàn)過程的動手操作能力、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的敏銳洞察能力以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析判斷能力.對于實(shí)驗(yàn)微型化的嘗試，可以從以下幾個方面著手.

一、演示實(shí)驗(yàn)的微型化

演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課堂教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生對抽象深奧的理論知識進(jìn)行實(shí)證的重要途徑.在課堂演示教學(xué)過程中，受空間和時間的限制，大多數(shù)演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，往往只有教師和前排的部分學(xué)生才能夠觀察清楚，多數(shù)學(xué)生只能遠(yuǎn)觀，僅僅留下一些隱隱約約的印象，對于現(xiàn)象的認(rèn)知來自于道聽途說或課本記載，學(xué)生的好奇心和實(shí)驗(yàn)熱情嚴(yán)重受損.課堂演示實(shí)驗(yàn)的主體是教師，也許少部分學(xué)生偶爾有一些操作的機(jī)會，但大部分學(xué)生都只能作壁上觀，學(xué)生的動手操作能力得不到培養(yǎng)，因而在分組實(shí)驗(yàn)中手忙腳亂甚至束手無策.若是將演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成為微型實(shí)驗(yàn)，上述問題就能妥善地解決.微型實(shí)驗(yàn)，可以縮短學(xué)生與實(shí)驗(yàn)的距離，零距離觀察、親自動手操作，眼到、耳到、手到、心到，全方位的感官刺激，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)全過程的體驗(yàn)更強(qiáng)烈.

例如，氯氣的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的微型化.出于安全性和環(huán)境保護(hù)的考慮，有毒氣體氯氣的實(shí)驗(yàn)經(jīng)常被直接省略演示實(shí)驗(yàn)過程，取而代之以播放網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)視頻.這樣的做法，對學(xué)生造成的最大心理陰影就是總覺得化學(xué)藥品有毒，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對身體、環(huán)境有害，從而對化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生恐懼心理和偏見.設(shè)計(jì)一個微型化實(shí)驗(yàn)裝置，就能圓滿地解決上述問題.裝置設(shè)計(jì)如圖.

說明：（1）青霉素藥瓶（帶膠塞）、一次性注射器、圓珠筆芯先用84消毒液浸泡一段時間，再用清水沖洗，也可用酒精擦洗.（2）用在酒精燈火焰上燒熱的鐵絲燙孔，圓珠筆芯在酒精燈火焰上烤熱后彎成直角導(dǎo)管.（3）為保證反應(yīng)過程的連貫性，考慮到上述選用的儀器不能加熱，故選用高錳酸鉀和濃鹽酸制氯氣而非二氧化錳和濃鹽酸.（4）選用的鹽酸濃度必須較大，在使用過程中應(yīng)提醒學(xué)生用注射器少量滴加，以免反應(yīng)過于激烈，發(fā)生意外事故.（5）裝置設(shè)計(jì)可以串聯(lián)也可以分拆，使用時視具體需要而定.

二、課外小實(shí)驗(yàn)的微型化

1.微型化的實(shí)驗(yàn)器材.通過選擇合適的替代品或者自己動手加以改造，可以得到很多實(shí)驗(yàn)器材.例如，各種口服液包裝瓶可以替代試管，醫(yī)用量杯就是最好的家用量筒，醫(yī)用滴眼液塑料瓶可以用作家用版的滴管，盛放膠囊的鋁塑藥品包裝盒則是家用點(diǎn)滴板，藥匙則可用小湯匙代替，玻璃棒可以用筷子替代，濾紙可以多層紗布替代，導(dǎo)管可以用吸管替代，青霉素藥瓶可替代圓底燒瓶作反應(yīng)容器，也可替代廣口瓶、細(xì)口瓶存放藥品，甚至還可替代廢液缸.這樣的例子還有很多.只有想不到，沒有做不到.

2.微型化的實(shí)驗(yàn)藥品.日常生活中，只要你是個有心人，到處都能收集到種類繁多的化學(xué)藥品，經(jīng)常使用的化學(xué)藥品基本上在家庭實(shí)驗(yàn)室里都可以收集到.在廚房里，我們可以收集到食鹽（NaCl）、純堿（Na2CO3）、白糖和紅糖（蔗糖）、食醋（乙酸）、白酒（CH3CH2OH）、食用油（油脂）、雞蛋清（蛋白質(zhì)）、雞蛋殼（碳酸鈣）、面粉和馬鈴薯（淀粉）、小蘇打（碳酸氫鈉）包裝袋內(nèi)的干燥劑（生石灰或還原鐵粉）、檸檬（檸檬酸）.家庭常備的藥箱中有酒精、pp 粉（ KMnO4） 、碘酒（I2）、維生素 C、常用胃藥（Al（OH）3）等.生活用品中可以找到鐵釘、回形針等鐵制物質(zhì)，烤箱用鋁箔、易拉罐、明礬等含鋁物質(zhì)，銅絲、廢電線等含銅物質(zhì).

可見，有了這些器材和藥品，足以完成許多富有趣味的微型家庭小實(shí)驗(yàn).教師平常要鼓勵學(xué)生多做家庭小實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的動手能力.