例谈中学化学实验创新设计的视角.docVIP

例谈中学化学实验创新设计的视角 内容提要： 创新当今社会的一大主题，也是一大难题，创新不仅关系到个人发展，还关系整个国家的未来。因此在新课程改革的背景下，创新应该放在第一位。本文结合“化学是一门以实验为基础的科学”的学科特征，谈谈中学化学实验教学中进行实验创新教学的尝试与体会。 关键词：中学化学实验 实验创新 正文： 实验创新设计是指在高中化学课程标准的指导下，结合教学的实际情况，对新教材中所涉及的实验进行改进，优化，增设或创新等。这不仅是提高化学教学有效性的需要，更是深入理解高中化学课程改革的需要，提升老师自身教学素质，加强实践的需要。那么在平时的教学实践中该如何进行实验创新设计呢？现结合几个和自身的教学实践，谈谈化学实验创新设计的视角。1．实验装置微型化 微型实验是近20年发展较快的一种新的化学实验，微型实验节约药品，节省时间，操作安全，污染少，学生可以自己动手自制仪器，自行实验，积极参与，激发兴趣，培养创新精神。 如水和酒精混合实验。取一干燥带（如图）的胶头滴管，倒置，从导管口向滴管中加入显红色的水，水面约占总体积的一半，再从导管口向滴管中加入无色的酒精，加满滴管。用拇指按住管口，上下颠倒滴管两三次，红色的水和无色酒精混合，有少量气泡产生，橡胶头稍稍瘪”。松开拇指，液面下降2～3cm。仪器易得，操作简便，用料很少，现象明显。 2．实验思路逆向化 逆向是沿着事物的相反方向，用反方向探求的思维方式对现有的实验设计进行逆向思考，从而提出新的实验设计的实验创新。1）运用逆向思维改进实验 例如，做乙醇在铜作用下发生催化氧化反应时，一般的做法是：把下部绕成螺旋状的红色铜丝先在酒精灯的外焰上烧黑，然后趁热迅速伸入装有适量乙醇的试管中，铜丝又变红色。反复多次，闻试管中乙醛的刺激性气味。这种做法耗乙醇较多，而且由于未反应乙醇的影响，很难闻到乙醛的刺激性气味。既如此，想到能否减少乙醇的量，能否逆向试验呢？取一铜制的燃烧匙，放在酒精灯的外焰上烧黑（若不易烧黑，可在稀硝酸稍浸一下）。用胶头滴管滴入一滴乙醇，立即看到乙醇液滴伴随着“嗤嗤”的声响在燃烧匙中晃动，且不断缩小，同时能闻到一股明显刺激性气味，乙醇液滴所到之处又恢复铜的红色。无疑，逆向改进的实验不仅节约试剂，而且现象明显，更科学、合理。 （2）运用逆向思维创新实验 做钠与水反应的实验时，观察到钠投入水中能放出巨大的能量使自身熔化，同时甚至能使周围产生的氢气在水面上燃烧。此处若运用逆向思维想到：把少量的水滴在小块钠上，不就是引火剂吗？我们试做了这样一个实验：把一黄豆般大小的钠放在酒精灯的灯芯中，向钠上滴入一滴水，随着“啪啪”声音，酒精灯点燃了。 3．实验现象放大化 由于教学资源和化学实验资源等条件所限，化学实验教学主要还是以演示为主，但我国现行的是大班制教学模式，一个班几十个学生，若按以往的演示实验方法，要想每个学生都看清楚整个实验过程是很难的，为了改良演示实验效果，发挥化学实验应有的作用，可运用多媒体手段，将化学实验的现象放大化，可采用的方法有普通投影仪、实物投影仪、电脑摄像头等。利用这些设备可以把演示实验的过程通投影在屏幕上，让每个学生都能清楚看到实验的全过程，使学生感受到做实验的乐趣，从而增强了学生的主动参与意识，培养了学生动手做实验的兴趣，为学生亲手做实验开辟了广阔的空间（如图是蔗糖与浓硫酸反应中利用摄像头的电脑抓图）。 4.仪器功能转化 仪器本身没有限定它只能用于什么而不能用于什么，只是主要适用于什么。反思仪器的别样用途，可以帮助我们加深对实验仪器和实验原理的认识，进行化学实验的创新。 如： （1）漏斗的别样用途。漏斗充当集气与尾气吸收作用，例：钠与水反应气体产物的验证实验中，将漏斗置于水中，倒扣在钠块上，产生的少量气体可顺利地富集到试管中。 （2）蒸发皿的别样用途。蒸发皿一般用于加热蒸发溶液，但有时充当反应容器。例：实验室制取肥皂的实验中，将植物油、氢氧化钠和酒精混合，在蒸发皿中加热制取肥皂。 （3）锥形瓶的别样用途。锥形瓶因其易振荡而用于定量测定中的反应容器，主要应用于在中和滴定实验。它还可以作为制取气体的反应装置而广泛使用并显示出优越性。例：利用双氧水和二氧化锰制取氧气时无需铁架台的支持，制取氯气时锥形瓶可在石棉网上受热。 （4）玻璃管的别样用途。作为反应容器，例：将钠密封在玻璃管中制成标本便于观察，将碘密封在玻璃管中，加热盛碘的一端观察碘升华与凝华现象并可循环使用。 （6）干燥管的别样用途。用石棉堵住干燥管的小口，装入固体反应物，在大口端连接导管，就可用于可控式简易气体发生器，例：干燥管内装电石，通过控制其接触水面而方便制取乙炔。干燥管一端插入