淺談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與改進(jìn)

喬建平

摘 要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于化學(xué)課程目標(biāo)的全面落實(shí)具有重要的作用。因此必須優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與探究學(xué)習(xí)融合起來，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的探究功能，但讓學(xué)生獲得知識(shí)，學(xué)到技能，而且重視讓學(xué)生受到科學(xué)方法、科學(xué)思維的訓(xùn)練，養(yǎng)成科學(xué)精神，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)保持持久的探究興趣和創(chuàng)造興趣。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn);改進(jìn);創(chuàng)新;環(huán)保

我國現(xiàn)行初中化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)，大多數(shù)是經(jīng)過千錘百煉，教育教學(xué)專家反復(fù)論證后編入課本中的，具有權(quán)威性。但也不可避免地會(huì)有一些實(shí)驗(yàn)，從可操作性、可觀察性、安全性等方面還有待改進(jìn)和創(chuàng)新。下面就本人教學(xué)實(shí)際情況和幾年來參加和觀摩化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新比賽以來的經(jīng)歷和見聞進(jìn)行總結(jié)，從化繁為簡、多步組合、改進(jìn)創(chuàng)新、綠色環(huán)保等幾個(gè)方面談?wù)剬?duì)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，請(qǐng)大家指正。

一、化繁為簡

化學(xué)實(shí)驗(yàn)在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，一定要直觀、顯明、省時(shí)、準(zhǔn)確、安全。

例如：在探究二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)四個(gè)實(shí)驗(yàn)可以用一個(gè)裝置完成，方法是，取一個(gè)三通管，在它的上部和下部各放一張濕潤的藍(lán)色石蕊試紙，然后，將它與二氧化碳的發(fā)生裝置連接。不一會(huì)，可觀察到下部的試紙變紅，而上部的試紙不變色，證明了二氧化碳密度比空氣大，二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸。再將一燃著的木條放在三通管的上方，觀察到火焰無變化，再把燃著的木條放在下口處，觀察到木條立即熄滅，由此證明了二氧化碳的密度比空氣大，同時(shí)還證明二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)。最后將三通管取下來，把試紙變紅的那端放在酒精燈火焰上加熱，很快看到試紙由紅色重新變成藍(lán)色，說明碳酸不穩(wěn)定。此實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：操作方便，快而明顯，證明性質(zhì)更多，更能引起學(xué)生的興趣。特別是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，更加實(shí)用。

二、多步組合

根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)現(xiàn)象明顯、易于比較和力求省時(shí)的要求，我們可以把多步實(shí)驗(yàn)合在一起同時(shí)進(jìn)行。

多種金屬和酸的反應(yīng)可一次完成，以比較其反應(yīng)的快慢;如金屬活動(dòng)性的探究實(shí)驗(yàn)對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法是：在生物實(shí)驗(yàn)用的玻璃培養(yǎng)皿中放入兩個(gè)垂直交叉的塑料片，形成四個(gè)格子，分別放入鎂條、鋅粒、鐵釘和銅片，倒入稀硫酸或稀鹽酸，使四種金屬同時(shí)接觸酸液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更具有說服力，而且操作更加簡單。如果把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象投影到屏幕上效果更加好。

三、改進(jìn)創(chuàng)新

達(dá)爾文說：任何改進(jìn)，都是進(jìn)步。同樣對(duì)實(shí)驗(yàn)的任何改進(jìn)往往具有積極的意義，甚至起到意想不到的效果。

（一）改進(jìn)裝置

對(duì)實(shí)驗(yàn)器具選擇及使用進(jìn)行改進(jìn)，使得實(shí)驗(yàn)操作更方便，方法更簡單，效果更明顯，說服力更強(qiáng)。

例如：在做氫氣的爆炸實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于不知道塑料筒氫氣的多少和堵住的小孔是否漏氣，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)沒有100%成功。為此我對(duì)實(shí)驗(yàn)做了如下的改進(jìn)：用2升左右的食品袋，充入空氣，插入導(dǎo)管后壓出一半空氣，用橡皮筋系緊口。通入氫氣待食品袋完全膨脹抽出導(dǎo)管，用燃著的木條捅食品袋，隨著“砰”的一聲，袋子被炸得粉碎。此改進(jìn)使實(shí)驗(yàn)更易操作，更安全。

（二）改進(jìn)過程

有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，因?yàn)椴僮鞑襟E的不嚴(yán)密，可能導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤的理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作程序及步驟進(jìn)行改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)過程更加簡捷，實(shí)驗(yàn)步驟更加合理，就需要根據(jù)具體情況適當(dāng)改進(jìn)一下實(shí)驗(yàn)過程。例如：CO2與Ca（OH）2反應(yīng)有沉淀生成，而與NaOH反應(yīng)無現(xiàn)象，那么CO2與NaOH是不是確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)？對(duì)于這種無現(xiàn)象的反應(yīng)能不能設(shè)計(jì)出一些實(shí)驗(yàn)，使反應(yīng)產(chǎn)生一些現(xiàn)象，從而直觀地證明兩者發(fā)生了反應(yīng)？在此探究活動(dòng)中，學(xué)生設(shè)計(jì)的眾多方案中有這樣一例：由于CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，將CO2與NaOH反應(yīng)，在反應(yīng)后的溶液里滴加HCl，如果有氣泡產(chǎn)生，證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。但是對(duì)這樣的設(shè)計(jì)方案過程中是否嚴(yán)密的問題，也有人提出了疑問：

因?yàn)镃O2也能與H2O反應(yīng)生成H2CO3，同樣含有CO32-，怎么知道是Na2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的CO2，還是H2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的CO2？怎么消除H2CO3的影響？

所以將實(shí)驗(yàn)過程做了一點(diǎn)改進(jìn)：先將反應(yīng)后的溶液加熱，使H2CO3分解，再滴加HCl。經(jīng)過改進(jìn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案變得完整，實(shí)驗(yàn)證明，加熱后，再滴加HCl，有氣泡產(chǎn)生，證明CO2與NaOH確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，使實(shí)驗(yàn)解除了疑問，獲得了準(zhǔn)確的結(jié)論。也培養(yǎng)了學(xué)生養(yǎng)成懷疑的精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣。

（三）改進(jìn)方法

有的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)按照課本上的操作方法，現(xiàn)象不很明顯，觀察不到，對(duì)知識(shí)的理解印象不深。就要對(duì)原有的方法進(jìn)行改進(jìn)。

例如：固體氫氧化鈉溶于水放熱實(shí)驗(yàn)，用手觸摸試管外壁時(shí)，現(xiàn)象不很明顯，于是做了如下改進(jìn)：將試管注入少量水，加熱至沸騰，移開火焰，水停止沸騰，加入氫氧化鈉固體少量，發(fā)現(xiàn)溶液又重新沸騰，說明氫氧化鈉溶于水放熱，使水又沸騰了。

四、綠色環(huán)保

綠色化學(xué)是可持續(xù)發(fā)展的需要，是現(xiàn)代化學(xué)的新發(fā)展和重要特點(diǎn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是社會(huì)發(fā)展的需要，是學(xué)生身心健康發(fā)展的需要，是進(jìn)行環(huán)境教育的需要，也是了解現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展和趨勢(shì)的需要。中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中，無論是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，常常是有毒的物質(zhì)參加反應(yīng)，若處理不當(dāng)，對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。針對(duì)這一問題，而引導(dǎo)學(xué)生積極思維，進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì)。

總之，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革有助于學(xué)生觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力和綜合分析能力的培養(yǎng)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)所起的作用和其地位非常重要，因此，加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及其改革是提高教學(xué)水平和質(zhì)量必不可少的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是我們每個(gè)化學(xué)教師在教育教學(xué)中都應(yīng)該不斷思考的問題。