淺析高中化學(xué)微型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

陶銳　張巧慧

【摘 ? ?要】微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是以微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體，使其能夠進(jìn)入化學(xué)課程，對于傳播綠色化學(xué)理念、促進(jìn)化學(xué)新課程改革、轉(zhuǎn)變化學(xué)學(xué)習(xí)方式、培養(yǎng)創(chuàng)新能力有重要意義。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)案例 分析

中圖分類號：G4 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2016.03.186

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。中學(xué)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐是在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對常規(guī)實(shí)驗(yàn)的不合理、安全性能低、污染嚴(yán)重等方面加以改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)“盡可能小劑量實(shí)驗(yàn)、省資源、少污染、降成本”，培養(yǎng)學(xué)生良好的化學(xué)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。

高中化學(xué)新課程倡導(dǎo)積極主動的多樣化學(xué)習(xí)方式，必修課程教材對此進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)和安排。通過設(shè)計(jì)符合學(xué)習(xí)規(guī)律和學(xué)習(xí)心理特點(diǎn)的多樣的教學(xué)活動欄目，倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的教學(xué)方式，從而有利于教師的教學(xué)。其中的實(shí)驗(yàn)編排是通過設(shè)計(jì) “觀察思考”、“活動探究”、“交流研討”等欄目的全新方式，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和過程及方法呈現(xiàn)出來。化學(xué)1、2（必修）涉及這樣的實(shí)驗(yàn)有些在課堂上用常規(guī)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法，有的不能全部完成，從而影響對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。為了探索高中化學(xué)新課程培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的途徑和方法，開展了將微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入高中化學(xué)新課程教學(xué)的合作行動研究，給微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究式教學(xué)賦予了強(qiáng)的生命力，我認(rèn)為應(yīng)該做到如下幾點(diǎn)：

一、努力實(shí)踐探索，積極開發(fā)微型實(shí)驗(yàn)。

在進(jìn)行微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，首先研究化學(xué)教材中的常規(guī)實(shí)驗(yàn)，然后盡可能改為微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并設(shè)計(jì)成探究式的微型實(shí)驗(yàn)方案，然后將這些設(shè)計(jì)方案用于課堂教學(xué)實(shí)踐中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)探究，并對探究進(jìn)行歸納和總結(jié)。

“氯氣制備與性質(zhì)”的微型實(shí)驗(yàn)

（一）實(shí)驗(yàn)儀器與藥品

固體KMnO4、濃HCl、NaOH溶液、KI-淀粉試紙、醫(yī)用塑料注射器（2支）、青霉素瓶（4只）、藥匙、小燒杯、T型管、止水夾、細(xì)銅絲、細(xì)鐵絲、玻璃管。

（二）實(shí)驗(yàn)步驟

（1）檢查裝置的氣密性。

（2）添加藥品 ?稱取1gKMnO4放入干燥的具支試管中，用注射器吸取4mL濃鹽酸。

（3）制備 ?先關(guān)閉B處止水夾，打開A處止水夾，用注射器向具支試管內(nèi)逐滴滴入濃鹽酸，立即產(chǎn)生Cl2?？刂茲恹}酸逐滴滴入的速度，使得Cl2均勻產(chǎn)生。

（4）驗(yàn)滿 ?用濕潤的碘化鉀試紙放在青霉素瓶口檢驗(yàn)氯氣是否收滿。若變藍(lán)色，則證明Cl2已滿。此時(shí)關(guān)閉A止水夾，打開B止水夾。用同樣方法，收集4瓶Cl2備用。

（三）性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

（1）將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入兩瓶已盛滿Cl2的青霉素瓶中。片刻后，濕潤的有色布條逐漸褪色，而干燥的有色布條不褪色。

（2）將鐵絲纏繞在火柴梗上，加熱燒紅后伸入盛滿Cl2的青霉素瓶中，瓶內(nèi)即刻充滿棕色的煙。用注射器向瓶內(nèi)注入少量蒸餾水，振蕩，靜止片刻，溶液呈黃綠色。

（3）將銅絲纏繞在火柴梗上，加熱到紅熱時(shí)，立即伸入充滿氯氣的青霉素瓶中，瓶內(nèi)迅即充滿棕色的煙。用注射器向瓶內(nèi)注入少量蒸餾水，振蕩，靜止片刻，溶液呈藍(lán)綠色。

（四）微型實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

（1）反應(yīng)快，無須加熱，節(jié)約了能源，大大減少了藥品用量。

（2）用注射器代替分液漏斗，添加T型管、止水夾，裝置的氣密性更好，濃鹽酸的用量及反應(yīng)進(jìn)程均實(shí)現(xiàn)可控。

（3）用青霉素瓶代替集氣瓶，做鐵、銅在氯氣中燃燒實(shí)驗(yàn)。由于Cl2的量比較少，與鐵、銅反應(yīng)后，已基本上無剩余。很少會發(fā)生棕黃色的煙與Cl2很容易從瓶口散逸出來。

（4）實(shí)驗(yàn)安全、操作簡便、現(xiàn)象明顯、基本無污染，適合于學(xué)生人人動手實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)中掌握Cl2及其相關(guān)知識，提高動手操作能力。

二、深入總結(jié)反思，積極展望未來

1.營造了和諧、合作的教學(xué)環(huán)境。

微型實(shí)驗(yàn)引入化學(xué)教學(xué)中，有效地促進(jìn)了學(xué)生的自主探究，其中教師只是指導(dǎo)者，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。在實(shí)驗(yàn)探究活動中，學(xué)生可以自己發(fā)現(xiàn)問題，師生間、學(xué)生間可以平等地進(jìn)行交流討論、合作研究，學(xué)生的探究和思想均得到充分尊重，于是有了良好和諧的教學(xué)氛圍，促進(jìn)了學(xué)生間的相互學(xué)習(xí)和師生間的相互提高。

2.搭建了教師專業(yè)化發(fā)展的最佳平臺。

開展研究，密切結(jié)合了化學(xué)教學(xué)實(shí)際，把握住了化學(xué)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)改革的方向，既能促使教師在行動中研究，在研究中思考，打破了教師傳統(tǒng)意義上對學(xué)習(xí)內(nèi)容權(quán)威，又讓老師真正意識到自己在知識和能力上的不足，促使他們不斷充電，提高其綜合素質(zhì)和科研能力;同時(shí)利用微型實(shí)驗(yàn)開展化學(xué)研究性學(xué)習(xí)，使教師成了課程的主動實(shí)施者、積極開發(fā)者、熱心研究者和精心創(chuàng)造者。

3.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器簡單，攜帶方便，操作簡便，藥品用量少，可以最大限度地節(jié)省藥品，培養(yǎng)了學(xué)生節(jié)省的習(xí)慣和節(jié)儉的品質(zhì);實(shí)驗(yàn)的廢氣物（廢渣、廢水、廢氣）大大減少，大大保護(hù)了環(huán)境，培養(yǎng)了學(xué)生環(huán)保意識，可持續(xù)發(fā)展觀滲透到了教學(xué)中。

總之，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)和常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合還有很大的研究空間。在高中化學(xué)的必修課程教材中的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究性教學(xué)研究，還應(yīng)該擴(kuò)展到選修課教材及研究性學(xué)習(xí)以及生活實(shí)際當(dāng)中。這是今后研究工作的主要內(nèi)容之一，微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)將成為二十一世紀(jì)化學(xué)教育改革的新趨勢，必將在新的化學(xué)課程改革中發(fā)揮積極和重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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