高中化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)微型化實(shí)踐研究

吳祖金

在新課改背景下，在高中化學(xué)教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主探索、模擬微型化實(shí)驗(yàn).這種教學(xué)方式，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠促使學(xué)生主動(dòng)地參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與團(tuán)隊(duì)合作意識(shí).

一、微型化實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)踐

為減少?gòu)U氣、廢水等污染物的排放，教師在實(shí)驗(yàn)中可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整相關(guān)試劑的用量，保護(hù)周圍環(huán)境.此外，科學(xué)地控制化學(xué)試劑的用量，還能將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性降到最低，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的安全性，進(jìn)而確保化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開展.

1.利用Cu和稀HNO3制取NO.該實(shí)驗(yàn)的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3（?。?Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O.第一，存在的問題.由化學(xué)方程式可知，Cu與稀HNO3反應(yīng)可生成NO（注意該物質(zhì)是無色的），而NO易與O2結(jié)合生成紅棕色的NO2.因此，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中無法判斷反應(yīng)生成的是NO2還是NO，不能將課本的理論知識(shí)與實(shí)際的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)合起來，降低了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，還污染了周圍環(huán)境.第二，改進(jìn)措施.在事先準(zhǔn)備好的注射器內(nèi)放入兩片銅片，并抽取少量水，推動(dòng)注射器以清除注射器內(nèi)的空氣；然后用注射器抽取稀HNO3，使Cu與稀HNO3能夠接觸發(fā)生反應(yīng)；再把注射器的針頭插入膠塞內(nèi)，使其不接觸外界空氣，最后倒立放置注射器，測(cè)量注射器內(nèi)稀HNO3的體積.詳細(xì)記錄注射器內(nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與體積變化；將反應(yīng)生成的氣體注入盛有空氣的小瓶?jī)?nèi)，觀察小瓶?jī)?nèi)的氣體顏色變化；將濃NaOH溶液加入小瓶中，觀察并記錄小瓶?jī)?nèi)的現(xiàn)象.第三，實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià).在實(shí)驗(yàn)過程中杜絕了氧氣的影響，能夠判斷出反應(yīng)生成的是NO2還是NO.同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)利用NaOH溶液吸收反應(yīng)生成的污染氣體，保護(hù)了環(huán)境.

2.濃硫酸的脫水性實(shí)驗(yàn).第一，存在問題.原實(shí)驗(yàn)：將20g蔗糖放入200mL的燒杯中，向燒杯中滴入幾滴H2O，將其攪拌均勻；再將15mL濃H2SO4溶液注入燒杯中，并立即攪拌.在該實(shí)驗(yàn)中，由于使用較多的濃H2SO4與蔗糖，會(huì)發(fā)生碳的氧化反應(yīng)而生產(chǎn)污染空氣的CO2、SO2等氣體.第二，改進(jìn)措施.首先于大試管內(nèi)放入2g蔗糖，然后向試管內(nèi)滴入5mL濃H2SO4，迅速攪拌，使其快速接觸；再在試管上塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞并將其通入一裝有品紅溶液的試管中，仔細(xì)觀察其現(xiàn)象.這種實(shí)驗(yàn)方法，降低了實(shí)驗(yàn)試劑的用量，由現(xiàn)在的5mL濃H2SO4替代過去的15mL濃H2SO4，由現(xiàn)在的2g蔗糖替代過去的10g蔗糖；把實(shí)驗(yàn)中所用的大燒瓶換成大試管，降低了實(shí)驗(yàn)的規(guī)模與試劑用量，提高了實(shí)驗(yàn)儀器的高度，使反應(yīng)生成的炭塊貼于試管內(nèi)壁，有助于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.第三，實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià).優(yōu)化并改進(jìn)課堂演示實(shí)驗(yàn)，降低了實(shí)驗(yàn)試劑的用量，避免了資源的浪費(fèi)，減少了污染物的產(chǎn)生量，保護(hù)了我們生存的環(huán)境；既能滿足教學(xué)要求，還符合綠色環(huán)保的理念，培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)與節(jié)約意識(shí).

二、微型化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用建議

1.在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用微型化實(shí)驗(yàn).在高中化學(xué)教學(xué)中，教師可以利用微型化實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在輕松、愉快的氛圍中主動(dòng)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí).微型化實(shí)驗(yàn)具有環(huán)保、安全、節(jié)約等特點(diǎn)，便于學(xué)生在課上一邊學(xué)習(xí)一邊動(dòng)手操作，能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解與記憶.

2.利用微型實(shí)驗(yàn)，開展自主探究性學(xué)習(xí).新課改提出，要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.因此，在高中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，開展小組合作學(xué)習(xí)，進(jìn)行微型化實(shí)驗(yàn)，探索化學(xué)的奧秘，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.

3.設(shè)置微型實(shí)驗(yàn)選修課.在設(shè)置選修課時(shí)，教師可以開展微型化實(shí)驗(yàn).通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與化學(xué)實(shí)驗(yàn).首先，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)微型化實(shí)驗(yàn)，使其制作簡(jiǎn)單的微型實(shí)驗(yàn)儀器（醫(yī)藥上的藥劑瓶），然后根據(jù)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告.例如，將塑料藥瓶制成微型洗瓶，將青霉素瓶制成微型酒精燈等，變廢為寶，引導(dǎo)學(xué)生善于借用生活中的物品，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)；要求學(xué)生仔細(xì)認(rèn)真地填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使學(xué)生嚴(yán)格要求自己，樹立端正的學(xué)習(xí)態(tài)度；在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生產(chǎn)生的問題可以小組為單位進(jìn)行討論、探究，將傳統(tǒng)的填鴨式的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)探索學(xué)習(xí).

4.利用微型實(shí)驗(yàn)，落實(shí)趣味實(shí)驗(yàn).在高中化學(xué)教材中有很多探究小實(shí)驗(yàn)，由于安全問題或?qū)嶒?yàn)器材等問題，不能在課堂上進(jìn)行演示，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣.教師要善于利用簡(jiǎn)單的微型實(shí)驗(yàn)儀器開展課堂實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)的安全性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力.