微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用

熊麗

【摘 要】微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，它是在一些專門設(shè)計(jì)的微型化的儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。微型實(shí)驗(yàn)具有多、快、好、省、少及符合可持續(xù)發(fā)展的特色。可使絕大多數(shù)學(xué)生都有動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，改變過去那種“一人做、大家看”的局面。促進(jìn)了對化學(xué)實(shí)驗(yàn)代用儀器藥品的開發(fā)和推廣。

【關(guān)鍵詞】微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【中圖分類號(hào)】O6-3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2018）12-0253-01

著名化學(xué)家戴安邦先生說過：“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)的最有效和收獲最豐富的場所，培養(yǎng)化學(xué)科學(xué)素質(zhì)，不僅要傳授知識(shí)，最重要的是發(fā)展學(xué)生的智力?！毙乱惠喺n程改革突出了過程與方法的重要性，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)這一過程中的主體性體驗(yàn)。這說明，以學(xué)生動(dòng)手為主的化學(xué)實(shí)驗(yàn)必將在新一輪課程改革中扮演無法替代的角色。一、微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的簡介及特點(diǎn)

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是近年來迅速發(fā)展起來的實(shí)驗(yàn)方法，它最顯著兩個(gè)基本特征是儀器的微型化和藥品的微量化。其試劑用量為常規(guī)用量的1/1000～1/10，用量比對應(yīng)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)節(jié)省90%左右。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)因其具有減少污染、現(xiàn)象明顯、快速、節(jié)約、安全、方便攜帶等優(yōu)點(diǎn)，并以其良好的教學(xué)功能和教學(xué)效果。

同常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有以下特點(diǎn)：1.節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi) 2.操作安全，污染小3.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣4.節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間5.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。二、微型實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

1.利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中引入微型實(shí)驗(yàn)，由于微型實(shí)驗(yàn)儀器體積小、價(jià)格低，因此學(xué)生可以做到人手一套，將使大多數(shù)的演示實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生邊聽邊實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出較大的興趣，教師對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓他們觀察現(xiàn)象、分析問題，增加學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。

2. 利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

現(xiàn)行化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證試驗(yàn)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。因此利用微型化學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，使學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力得到鍛煉和提高。

3.利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，完成家庭小實(shí)驗(yàn)。

教師可鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生做一些家庭小實(shí)驗(yàn)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和探究精神。學(xué)生可以利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器在課外自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立的完成實(shí)驗(yàn)。這樣既鞏固了書本上的知識(shí)，提高了動(dòng)手操作能力和實(shí)際解決問題的能力，也鍛煉和培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4.利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，開展課外活動(dòng)。

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器小巧、藥品微量也便于學(xué)生自己保管和攜帶，為第二課堂、化學(xué)興趣小組的活動(dòng)開辟新天地。在第二課堂，化學(xué)興趣小組開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)往往要求教師和學(xué)生開動(dòng)腦筋、集思廣益，在現(xiàn)有條件下因地制宜地利用我們周圍的一些物品（包括一些廢棄物質(zhì)），自行設(shè)計(jì)一些裝置，自己動(dòng)手制作一些儀器。三、應(yīng)用實(shí)例

1.典型的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)——“濾紙實(shí)驗(yàn)”。

（1）反應(yīng)后生成有色物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。

例如，鐵離子的顯色反應(yīng)：

在一片濾紙（裁成3×8cm的長條，下同）上滴三滴三氯化鐵溶液，再滴一滴硫氰化鉀或亞鐵氰化鉀溶液，濾紙上立即出現(xiàn)血紅色或藍(lán)色。類似反應(yīng)還有酚酞與堿液混合，淀粉溶液與碘液反應(yīng)等實(shí)驗(yàn)。

（2）氯氣的部分性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。

在一張濾紙上依次滴碘化鉀溶液、紅墨水、溴化鈉溶液，插入一個(gè)充滿氯氣的集氣瓶（集氣瓶配膠塞，膠塞中間劃一刀，夾入濾紙條）中，可見紅墨水褪色（次氯酸的漂白性），并分別出現(xiàn)碘、溴單質(zhì)的顏色。

（3）Na與水的反應(yīng)。

取一培養(yǎng)皿，注入其容積1/2的水，滴幾滴酚酞試液，剪一張圓形濾紙小心地貼在上述的水面上，用鑷子取一黃豆大小的Na粒，吸除表面的煤油后放在濾紙上，同時(shí)罩一大燒杯，由于 在濾紙上無法游動(dòng)，起反應(yīng)熱容易聚集，故可看到Na在濾紙上熔化為小球，并在片刻后燃燒，發(fā)出黃色的火焰，濾紙下的水溶液變?yōu)榧t色。

（4）電解實(shí)驗(yàn)。

在濾紙上也可以進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)，如電解飽和食鹽水。取一張濾紙用飽和食鹽水和酚酞溶液潤濕，貼在一塊木板上，用兩顆大頭針或縫衣針作電極。接通直流電，片刻后，陰極附近的濾紙變紅，說明有堿性物質(zhì)生成。同時(shí)放出氫氣，在陽極附近滴幾滴淀粉碘化鉀試液，可見藍(lán)色，說明有氯氣生成。類似實(shí)驗(yàn)還有電解氯化銅溶液等。

2.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的另一典型是利用小試管、點(diǎn)滴板、多用滴管、井穴板等微型化的儀器。如高一的《氯、溴、碘的性質(zhì) 氯離子的檢驗(yàn)》、《同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變》、《濃硫酸的性質(zhì) 硫酸根離子的檢驗(yàn)》，高二的《鎂、鋁、鐵及其化合物的性質(zhì)》、《乙醇、苯酚、乙醛的性質(zhì)》、《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》等實(shí)驗(yàn)中均以12×70 mm的小試管來代替常規(guī)試管，可以得出明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并且大大地減少了試劑的用量和縮短實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。在《濃硫酸的性質(zhì)硫酸根離子的檢驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)中以6穴點(diǎn)滴板代替常規(guī)試管，尤其在硫酸根離子的檢驗(yàn)中以黑色6穴點(diǎn)滴板代替常規(guī)試管做，由于黑色背景，現(xiàn)象就更明顯，實(shí)驗(yàn)效果也就更好。四、微型化實(shí)驗(yàn)的不足

微型化實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一項(xiàng)新事物的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)尚不完善，還有待發(fā)展，在實(shí)施過程中存在下列問題：

1.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的不足。

現(xiàn)行的微型化學(xué)儀器主要以塑料制品為主，體現(xiàn)出其方便易于操作等優(yōu)點(diǎn)。但塑料儀器不耐高溫，塑料本身能與一些化學(xué)試劑起反應(yīng)導(dǎo)致其推廣應(yīng)用受到阻礙。

2.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的不足。

有微型實(shí)驗(yàn)本身固有的缺陷，也有開發(fā)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法與技術(shù)存在的局限性等。在目前新課改的教材中的實(shí)驗(yàn)主要是以大型實(shí)驗(yàn)裝置為主，需多人合作完成。若要自行設(shè)計(jì)又存在時(shí)間和精力上的不足。學(xué)生沒有充足的課余時(shí)間去設(shè)計(jì)一些獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)，久而久之微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)便淡出了人們的紅視線。

3.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的單一。

目前，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究集中于微型實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)和儀器的改進(jìn)方面，很少涉及在課堂中的具體應(yīng)用，不能用之解決書本及生活中的實(shí)驗(yàn)問題，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能和教學(xué)效果未能得到科學(xué)的論證等。有關(guān)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程與教學(xué)設(shè)計(jì)的資源相對較少，但筆者相信在未來的教育發(fā)展中，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)一定能發(fā)揮其在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中該有的作用。