浅谈中学化学实验的改进原则

1、浅谈中学化学实验的改进原则广东省深圳市福田区教研中心 张玉彬 邮编：518048研究中学化学教材中的化学实验，发现部分实验在设计上存在一些不足，不适应当前 教育、教学发展的需要。具体反映在：装置材料的搭配欠佳，操作复杂，实验现象不明显 或成功率不高；实验的内容、方法、技能手段较为陈门，实验现象不够直观、鲜明；实验 存在对环境的污染，在安全性和环保性上还不能达到要求；缺乏各学科之间的相互渗透， 不能体现化学的社会化，不能满足当今高科技发展的需要。针对这种情况，我们有必要对 化学实验进行一些改进，这是化学教学的需要，也是社会发展，全面实施素质教育的需要。 本文就中学化学实验的改进原则谈几点粗浅的认

2、识。一、紧扣化学课程标准，充分理解教材编写者的设计意图新世纪初教育部颁布的化学课程标准是指导屮学化学教学的纲领性文件，它规定 了化学教学内容的范围和深度。化学实验的改进或增补，应严格遵循课程标准的要求，成 为实现化学课程目标的冇效手段。化学教材是教和学的主要载体，是化学课程标准的具体 化。现行的几种版木的屮学化学教材在编排上都形成了完整的化学科学知识体系，实验的 编排是这一知识体系的重要组成部分，是大量专家和一线教师集体智慧的结晶。优秀的教 材在实验教学编排上有自己完整的体系，冇其自身的规律。如对仪器的认识、使用是由简 到繁、逐渐增多；各种实验基木技能的训练由教师示范到学生逐步掌握是计划地安排

3、的； 在化学实验教学中对学生观察、分析能力的培养也是循序渐进的。中学化学教材中的化学 实验都是经过教育教学专家反复论证后选择入编化学课木的，很具有权威性，因此，要进 行中学化学实验改进的难度是很大的，非要付出很多的时间与精力不可。实验的设计与改 进，一定要明确实验编写者的设计意图和在教材屮的作用，以及存在的问题。改进必须遵 循实验教学口身的规律性和学生的认识规律，要在不违背教材编排科学性的前提卜进行。 例如，对初中化学实验的改进，宜装置简单、原理涉及单一，操作简便，随着学生接触的 实验多了，化学知识更丰富了，再逐步提高化学实验的综合性和复杂程度。在改进实验时, 一定要认真考虑实验的改进是否有价

4、值，是否有助于化学概念的形成或化学原理的说明。二、体现探究和开放，全面提高学生科学素养探索性和开放性实验是从发展学生思维能力出发，将实验变成学生创造性学习的手段。 在教师的指导下，通过学生亲自探索新知、亲自实验，去认识化学概念和规律，有利于对 学生进行科学方法的初步训练。第八次课程改革背景下各种版本的化学教材在化学实验的 设计上较之过去教材中的化学实验更为探究和开放，但在具体形式和程度上，还需进一步 斟酌和思考。教师耍精心设计实验教学过程，尽量设法提高每个实验的智力价值，使整个 教学过程充满启发性、思考性。例如，下而利用不同仪器对初中化学简易启普发生器的改进（如图1）就充分体现了探 究和开放，

5、对培养学生创新思维大有益处。<一、烧杯图1简易启普发生器三、实验的改进应考虑课堂教学的实际需要实验的改进应考虑课童教学的实际需要，应有利于调动学生的学习兴趣和积极性，有利 于完成本节课的教淫目标。新课的讲授往往以单独的实验为主，也可以将本节课涉及的实 验进行整合。复习课则可设计，增补综合系列实验，以实验为线索引导学生进行复习。实 验课的设计应注意如何把实验简化，使z仪器简单，需时少，易成功，无危险。例如，nahco3和nmos热稳定性实验，教材基本 是将两种约品分别加热。如果将两个实验进行整合（如图2）,既增强了对比性，乂节约了实验时间。操作及现象1、具支试管内装na2co3,具支试管的

6、小试管内 装 nahc03o2、a、b两支试管内装有澄清石灰水。3、加热后很快看见a试管内的澄清石灰水变浑浊，而b试管内的澄清石灰水则无变化。四、力求装置简单、药品节约、现象明显第2页共4页实验现象明显，可见度高，实验结论的得出要呈直接性，它是化学实验改进成功的标志。实验现象应在药品节约的前提下，越明显越好。仪器装置简化的目的是为了突出重点,1 21. 乙醇、乙酸和浓硫酸混合物水浴加热2. 乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液图3制取乙酸乙耶的微型装置便丁观察。当简单性与直观性发生孑盾时，应服从直观性的需要。例如乙酸乙酯的制取实验，改用w型管（如图3）,然后水浴 加热，药品用量少，反应快，现象非常明显。乂

7、如高中化学选修教材化学反应原理（鲁科版，2005）中第二章第二节的活动探究2 “浓度对化学平衡的影响实验”，按照教 材上的要求kscn浓度是0. 03mol/l , fecl3浓度为0. 01 mol/l, 等体积混合后溶液颜色为深血红色，再加lmol/l kscn或lmol/lfecls后颜色变化并不明显。因此，学生无法直观的理解浓度对化学平衡的影响。如果将kscn 浓度改为0.015mol/l , fecl3浓度改为0. 005mol/l,等体积混合，颜色为酒红色;然后加 入0. 3mol/l的kscn溶液，观察溶液颜色为深血红色，颜色的变化十分明显。这样的改进 既节约了药品，又增强了实验

8、效果。五、提高实验成功率，缩短实验时间化学实验是为配合课堂教学内容进行的，吋间过长会影响教学的进度。为保证实验在预 定的时间内顺利完成，教师应探究实验原理，寻找最佳反应条件，研究反应物的数量关系 和形态，考虑影响实验的各种因素。捉高实验成功率，使实验准确及时完成，这是实验改 进的重耍原则。例如，现中学的氢气还原氧化铜的实验是用氧化铜粉末在加热条件下被氢气还原的，现 象虽较明显，也易成功，但所需的吋间较长。可以用经灼烧后的铜丝来代替氧化铜粉未， 效果亦很好，且操作简便，大大缩短了实验时间。锌和硫酸反应的产物znso”的结晶析出， 教材上是用蒸发皿蒸发的方法进行的，复杂而费时。可以采用在玻璃棒上沾

9、取一些znso. 溶液，再将其在酒精灯上加热的方法，这样便很快有一层白色的固体析出在玻璃棒上。现 彖十分明显，时间不到一分钟，但效果比原来的方法强得多。六、确保实验安全，防止环境污染屮学化学涉及一些易燃、易爆、腐蚀性强及有毒气体逸出的实验。在实验教学屮，确 保学生安全、防止屮毒及污染也是实验设计与改进的重要内容。这可从改进仪器装置，增 加防护措施，提高实验技巧等多方面加以研究。我们可以将制备物质的发生器、该种物质 多种性质实验的反应装置以及尾气吸收和转化装置，根据每个化学实验的具体特点进行组 合，装置成一套可控的完全封闭的系统。实验过程中的反应物、生成物、副产物以及尾气 等物质均控制在此系统z

10、中，凡是有毒有害、易燃、易爆的物质都在封闭系统里完成吸收、 转化。从系统中释放出来的是无毒无害的物质，并可消除易燃、易爆的隐患。例如验证so?漂口性的实验：将s0?气体通入装有甜红溶液的试管里，观察甜红溶液颜色的变化。给试管加热，再次观察溶液发生的变化。此实验的缺点是：加热试管吋放出so?对环境造成污染。我们可以在装有詁红溶液的试管口放一团用稀naoh溶 液湿润的棉花球吸收牛成的so?；或当品红液体溶液刚好褪色时，在试管 口套上一个气球，再给试管加热，然后冷却，防止生成的so?排入大气污 染环境。又如，液封除毒气化学仪器的制备在中学化学课本的演示实验中，有一些实验会产生污染物，如二氧化 硫、氯气等，对师生健廉有害。可在现有仪器的条件下加工制成具有防毒 气逸出的装置，使实验更加安全，也可以对学生进行环境保护的教育。如 图4屮的液封集气瓶，可进行多种冇害气体性质实验。总之，中学化学实验的改进是指为了提高现行中学化学课本中所规定的化学实验的可 操作性，可观察性，使其在化学教育教学屮的服务功能更强，作用更大，效果更好。化学 实验的改进必须从实际出发，体现以人为本的思想和新课程理念，充分体现装置简单，操 作方便，现象明显，节省试剂，对环境污染小，安全性能高等特点。【参考文献】1 蔡亚萍编著.中学化学实验设计与教学论.浙江教育出版社.2005.2 龙伯珍编著.中学化学实验设计与