微型實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探究

范成梅

摘 要：微型實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，能更好地簡化實(shí)驗(yàn)步驟，將復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)流程變得簡單化，且在減少實(shí)驗(yàn)藥劑用量的過程中，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)效率，讓原本不適宜進(jìn)行課堂演示的實(shí)驗(yàn)更好地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，進(jìn)而提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞：微型實(shí)驗(yàn);高中化學(xué);應(yīng)用探究

微型實(shí)驗(yàn)主要是指專門設(shè)計(jì)的小于常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材的微型化儀器裝置。其主要的優(yōu)勢是試劑用量少、污染小、反應(yīng)速度快，實(shí)驗(yàn)效果明顯，深受廣大教師的喜歡。因此很多教師將微型實(shí)驗(yàn)引入到化學(xué)課堂教學(xué)中，鼓勵學(xué)生親自動手操作，以加深學(xué)習(xí)印象，提高化學(xué)課堂教學(xué)的有效性。

一、降低實(shí)驗(yàn)成本

微型實(shí)驗(yàn)所需要使用的實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)藥品總量相對于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ捷^簡化，這便可以有效地降低實(shí)驗(yàn)成本。例如，在進(jìn)行乙烯的制取與性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，教師開展微型實(shí)驗(yàn)，縮小反應(yīng)容器后，反應(yīng)所需的乙醇與濃硫酸混合液的量便可以從原來的18ml降低到2ml或者3ml，有效地減少了藥品的使用，節(jié)約了藥品的使用成本。

開展微型實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師還可以使用生活物品代替專業(yè)的實(shí)驗(yàn)器材。例如，可以使用青霉素藥瓶來替代實(shí)驗(yàn)試劑瓶、集氣瓶等，可以使用輸液管代替導(dǎo)氣管，可以用眼藥水瓶代替膠頭滴管，這樣便能夠很好地節(jié)約器材成本。另外，微型實(shí)驗(yàn)不僅在藥品用量以及實(shí)驗(yàn)器材上可以做到有效的節(jié)省，還可以在相關(guān)配套設(shè)施以及能耗上實(shí)現(xiàn)降低成本的目的。由于微型實(shí)驗(yàn)當(dāng)中所使用的儀器較小，反應(yīng)藥品的量也非常少，因此在進(jìn)行加熱、攪拌、冷卻回流等操作時(shí)所需要的時(shí)間也會減少很多，這樣便能夠從整體上縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。例如，在進(jìn)行制取乙烯的實(shí)驗(yàn)中，常規(guī)實(shí)驗(yàn)需要十分鐘以上，但微型實(shí)驗(yàn)則可以將時(shí)間縮短至三分鐘，同時(shí)也減少水電等資源的消耗，有效地降低了實(shí)驗(yàn)成本[1]。

二、有利于減少實(shí)驗(yàn)污染

各類學(xué)科實(shí)驗(yàn)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的污染最為嚴(yán)重，部分實(shí)驗(yàn)在從開始的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，到最后的實(shí)驗(yàn)廢水、廢氣、廢料的處理都會對環(huán)境造成污染，而若能引入微型學(xué)實(shí)驗(yàn)則能有效地減少化學(xué)污染。微型實(shí)驗(yàn)過程中，部分試劑用量會有一定的減少，那么實(shí)驗(yàn)的殘留物污染就會減少。另外，由于參與實(shí)驗(yàn)的藥品量減少，一些生成物或副產(chǎn)物（譬如排放出來的廢氣、廢水、肥料等）的量也會隨之減少，這也能減少污染。微型實(shí)驗(yàn)?zāi)軓乃幤返膶?shí)驗(yàn)過程到后期的廢物排放上減少用量，每個(gè)環(huán)節(jié)的污染量都得到有效控制，相較于常規(guī)實(shí)驗(yàn)不但能節(jié)省實(shí)驗(yàn)成本，而且能減少環(huán)境污染，更能與當(dāng)前的綠色環(huán)保實(shí)驗(yàn)理念相契合[2]。

三、有利于實(shí)驗(yàn)的安全性

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，部分實(shí)驗(yàn)帶有一定的危險(xiǎn)性，若是在操作的時(shí)候不能做好控制，很容易引發(fā)爆炸、起火等狀況。由于教師數(shù)量有限，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)教師若不能及時(shí)的跟進(jìn)會帶來一定的危險(xiǎn)性。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全性、維護(hù)師生健康始終是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中切實(shí)關(guān)心的熱點(diǎn)問題，微型實(shí)驗(yàn)的引入則能有效的解決這一問題。由于微型實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)藥品、試劑用量減少，所以在出現(xiàn)反應(yīng)的時(shí)候不會太過于劇烈，而且實(shí)驗(yàn)過程中有毒氣體的排放量也會減少。就以“氯氣制取”為例開展研究，常規(guī)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候“氯氣的制取”會生成大量的有毒氣體，但微型實(shí)驗(yàn)中有毒氣體的排放量減少，能讓實(shí)驗(yàn)的安全性獲得保障。微型實(shí)驗(yàn)安全指數(shù)的上升，讓一些原本不能在教室內(nèi)進(jìn)行演示的實(shí)驗(yàn)具有了可演示性，還有一些實(shí)驗(yàn)?zāi)茉谡n外由學(xué)生自行完成，教師僅需給學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)步驟規(guī)劃，讓學(xué)生選擇家庭生活中常見的實(shí)驗(yàn)用品開展實(shí)驗(yàn)即可，這樣不但不會產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，而且會增加實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，使學(xué)生能在動手參與實(shí)驗(yàn)的過程中，形成深刻的學(xué)習(xí)印象，即可通過親自動手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)習(xí)到的理論知識。

四、給予學(xué)生更多的實(shí)踐機(jī)會

中學(xué)化學(xué)教學(xué)工作中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到器材與藥品的限制，很多實(shí)驗(yàn)無法讓學(xué)生通過實(shí)踐進(jìn)行操作和驗(yàn)證，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)由教師演示，學(xué)生觀察，這樣就使得學(xué)生動手實(shí)踐的能力被制約。微型實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)器材、藥品用量上都發(fā)生了極大的變化，很多實(shí)驗(yàn)都可以讓學(xué)生自主開展，通過學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)為教學(xué)工作的實(shí)效性提供更大的保障。例如，教師可以選用塑料材質(zhì)的儀器，并配合一些微型的玻璃儀器，如微型試管、微型燒杯和微型漏斗等等，這樣的實(shí)驗(yàn)器材的選用可以在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滿足大部分實(shí)驗(yàn)所需的要求，讓學(xué)生得到了更多的實(shí)踐機(jī)會。同時(shí)通過動手實(shí)驗(yàn)的方式學(xué)生鍛煉了自身的操作能力，熟悉了實(shí)驗(yàn)的各個(gè)操作步驟，并更好地觀察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

結(jié)束語：微型實(shí)驗(yàn)在降低實(shí)驗(yàn)成本，提高實(shí)驗(yàn)安全系數(shù)等方面做出了突出的貢獻(xiàn)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中由于藥品用量減少，釋放出來的有害物質(zhì)量也隨之減少，使得很多原本不適宜學(xué)生獨(dú)立完成的實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生自己動手的情況下就能完成。因此高中教師要在工作之余多研究微型實(shí)驗(yàn)的用量和步驟，盡量做好實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，將更多的微型實(shí)驗(yàn)引入到化學(xué)課堂教學(xué)中上，使學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)得到更好的提升與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]試論微型實(shí)驗(yàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].理科考試研究：高中版，2015，22（10）：81-82.

[2]郭麗萍.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐探討[J].高中數(shù)理化，2017（14）：55-56.