高中化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的研究

張明遠(yuǎn)

摘 要?“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科”。高中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，也是學(xué)生獲得化學(xué)知識(shí)的一種重要方法和途徑。在化學(xué)課堂教學(xué)中使用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，能夠充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣，幫助學(xué)生加深對(duì)抽象化學(xué)概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維能力。

關(guān)鍵詞?高中化學(xué);創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);改進(jìn)方案

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2018）13-0122-01

高中化學(xué)課堂采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法能夠提高課堂的教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。如果能在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)合理的變化和改進(jìn)，將使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)效果明顯，更好的讓實(shí)驗(yàn)發(fā)揮其在課堂教學(xué)中的作用。

一、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的人性化與綠色化

新課標(biāo)所倡導(dǎo)的理念是以學(xué)生為本，要求高中階段的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠做到德、智、體、美全面發(fā)展。而在化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)中，不僅是要求學(xué)生掌握理論知識(shí)做題，更是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到全面的發(fā)展?！靶抡n程標(biāo)準(zhǔn)提倡用以人為本的形式來陳述實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，使每一位學(xué)生能在一種輕松、愉悅、歡快的心境下進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，這樣做的目的是讓學(xué)生作為教導(dǎo)的主體，從而拉近教師和學(xué)生、教科書和學(xué)生、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)生的距離”。

在化學(xué)理念中，很早就已經(jīng)滲透了綠色化學(xué)的概念，新課程對(duì)綠色化學(xué)知識(shí)的滲透異常重視，將環(huán)境保護(hù)、綠色化學(xué)列入重點(diǎn)考察標(biāo)準(zhǔn)。比如：“化學(xué)課本中從環(huán)保的角度介紹了酸雨的形成和危害、溫室效應(yīng)、脫硫技術(shù)、氮氧化物的燃燒等概念，在介紹的同時(shí)還分析其成因、主要危害和防治措施等;而且還從多個(gè)角度介紹了汽車尾氣的處理、開發(fā)新能源、資源的循環(huán)利用等概念，還介紹了新型化學(xué)材料的研發(fā)、新能源的開發(fā)、廢舊電池的回收利用等等”?！靶陆滩木褪窍胪ㄟ^綠色化學(xué)教育，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到綠色化學(xué)對(duì)人類及其賴以生存的環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要性，從而培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)”。

二、“銅與濃硫酸”反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

（一）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方向。在高中化學(xué)知識(shí)中，銅和濃硫酸在加熱的條件下可以發(fā)生反應(yīng)并生成二氧化硫氣體。若按照教材中所提供的銅與濃硫酸的實(shí)驗(yàn)裝置在課堂上演示或者讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，可能會(huì)存在不便。例如，反應(yīng)生成物二氧化硫?qū)儆谟卸練怏w，演示實(shí)驗(yàn)對(duì)尾氣處理做得不完全，而演示實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性和有毒尾氣處理十分重要。因此在課堂上用課本簡易裝置演示存在一定不足。針對(duì)這些可能存在的問題，本文對(duì)銅與濃硫酸反應(yīng)提出了以下改進(jìn)思路和方案。

（二）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案。實(shí)驗(yàn)涉及的裝置儀器有，帶鐵夾的鐵架臺(tái)、玻璃針筒、酒精燈、燒杯、玻璃導(dǎo)管、橡皮塞、濾紙、乳膠管、支管、U形管、止水夾和球形干燥管等。所涉及的試劑有品紅溶液、濃硫酸以及濃氫氧化鈉溶液等。

①將吸有品紅溶液的濾紙條放入彎曲的導(dǎo)管中，檢查裝置氣密性。②在U形管中倒入少許的濃硫酸，U形管的右管口密封橡皮塞，該橡皮塞固定有裝有螺旋狀的銅絲，銅絲與濃硫酸接觸但是化學(xué)反應(yīng)并沒有開始，說明銅與濃硫酸在常溫下不發(fā)生反應(yīng)。③在U形管左管口蓋上密封橡皮塞，針筒密封插入左端橡皮塞，關(guān)閉止水夾。針筒將U形管左側(cè)部分的氣體吸出，在壓差的作用下，使得銅絲與濃硫酸脫離，用酒精燈將濃硫酸加熱至沸騰。④將針筒氣體排出以降低U形管左右兩支的氣壓差，以使得銅絲與沸騰的濃硫酸接觸，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放二氧化硫氣體。⑤打開右側(cè)止水夾，二氧化硫氣體流經(jīng)品紅試紙和球形干燥管制成的肚容試防倒吸裝置，最后進(jìn)入濃NaOH溶液。待品紅試紙褪色后，關(guān)閉止水夾。

（三）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的意義。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置形成了一個(gè)密閉的裝置，在原有的實(shí)驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上添加了尾氣處理裝置和防倒吸的裝置，能夠有效地處理實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有毒尾氣二氧化硫。并且，在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中利用針筒來控制實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)進(jìn)行，控制實(shí)驗(yàn)中二氧化硫的產(chǎn)生速率。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)二氧化硫的檢驗(yàn)也同樣做了處理，將原來演示實(shí)驗(yàn)中的將二氧化硫通過品紅溶液中，觀察品紅溶液褪色，改進(jìn)為裝置直接用濕潤的品紅試紙，結(jié)合尾氣處理裝置和防倒吸裝置，避免二氧化硫進(jìn)入空氣污染環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、綠色環(huán)保的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。類似實(shí)驗(yàn)還有銅與稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中也可根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)在密閉的裝置中進(jìn)行，從而防止反應(yīng)生成的一氧化氮與氧氣發(fā)生的反應(yīng);在學(xué)生觀察后再注入空氣，讓學(xué)生能夠觀察到無色氣體變?yōu)榧t棕色的現(xiàn)象;在實(shí)驗(yàn)的最后還要充分考慮到對(duì)反應(yīng)生成的一氧化氮與二氧化氮的吸收處理，從而防止造成環(huán)境污染。

（四）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的特點(diǎn)。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)具有一定學(xué)科交叉性和創(chuàng)新性。通過改進(jìn)濃硫酸與銅反應(yīng)的接觸控制反應(yīng)的操作，使得實(shí)驗(yàn)可以取得較明顯的實(shí)驗(yàn)效果，也可以讓學(xué)生充分體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的原理和樂趣。三個(gè)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置簡單，所需儀器均是實(shí)驗(yàn)室常見儀器;實(shí)驗(yàn)步驟操作簡單、方便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯;改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)采用針筒方式來控制反應(yīng)進(jìn)度;使用蘸有品紅溶液的濾紙條，反映了化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)裝置和思想的靈活性;裝置密封，對(duì)氣體二氧化硫做了尾氣處理，體現(xiàn)了化學(xué)教科書中綠色化學(xué)的理念。

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)課堂教學(xué)中具有非常重要的作用，好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺浞旨ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣，幫助學(xué)生理解相對(duì)抽象的化學(xué)概念，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)重要知識(shí)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)，同時(shí)更是高中生獲取化學(xué)知識(shí)的一種重要方式和途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]莊光鋒.綠色化學(xué)理念應(yīng)用于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐嘗試[J].教學(xué)管理與教育研究，2018，3（16）：82-83.

[2]蘭清化.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效創(chuàng)新[J].新課程（下），2018（05）：164.