高中化學實驗創(chuàng)新教學研究

張盛

摘 要：化學實驗既是化學教學的重要組成部分，也是重要的教學輔助手段.在化學教學中，教師要積極改建實驗不合理的地方，對化學實驗創(chuàng)新教學，這樣才能夠提高化學教學的效率，適應新課改下化學教學的需求.

關(guān)鍵詞：實驗創(chuàng)新;教學研究;高中化學

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2020）12-0069-02

化學是一門以實驗為主的自然學科，在高中化學教學中，化學實驗既是重要的教學組成部分，也是重要的教學輔助手段.在教學實踐中不難發(fā)現(xiàn)，部分實驗在操作過程中往往會由“做實驗”變成“看實驗”和“背實驗”，還有些不利于在課堂上進行實驗操作.這樣的情形下，不僅不利于學生動手操作能力和探究能力的提升，更不符合高中化學新課程標準的要求，對高中化學實驗進行創(chuàng)新教學，根據(jù)教學實踐積極改進實驗裝置，是每一位高中化學教師需要具備的專業(yè)素質(zhì).

一、高中化學實驗創(chuàng)新教學原則

1.科學性原則

教師在高中化學實驗教學中進行實驗創(chuàng)新改進時，首先要遵循科學性原則，實驗原理和操作程序必須符合科學依據(jù).例如，有些實驗操作對藥品的使用量有明確的比例規(guī)定，在改變藥品配比的實驗創(chuàng)新的時候，教師要通過對多組實驗進行數(shù)據(jù)對比，最終確定科學合理的實驗藥品數(shù)量.例如，在利用雙氧水制備氧氣的時候，雙氧水的濃度和使用催化劑的種類直接影響著實驗的現(xiàn)象、用時，這就要求教師根據(jù)教學需要靈活把握.

2.安全性原則

安全性是化學實驗操作的重要前提，要保證在化學實驗操作中教師和學生的人身安全，絕對不允許任何對師生造成傷害的事情發(fā)生.教師在對實驗進行創(chuàng)新教學時，要避免出現(xiàn)危險性操作.例如，在乙醇的氧化實驗教學中，有些教師可能會考慮使用酒精燈直接加熱試管，這樣的操作中不確定因素較多，具有一定的危險性.因此，教師在進行實驗創(chuàng)新教學時，要避免對有機物進行明火直接加熱.

3.簡約性原則

多數(shù)的化學實驗教學是在教室中進行的，尤其是演示實驗，均是教師帶著實驗器材在教室操作，這就要求教師在進行化學實驗創(chuàng)新教學中要遵循簡約性原則，設(shè)計的實驗裝置要便與攜帶.例如，在檢驗氯氣的性質(zhì)部分的實驗中，多是教師攜帶多瓶氯氣，直接在教室進行檢驗，這樣攜帶起來非常不方便.為了能夠解決這一問題，可以進行創(chuàng)新設(shè)計，將氯氣的產(chǎn)生和檢驗放到同一個密閉的容器中進行，這樣既便于操作，也便與攜帶.

4.直觀性原則

化學實驗的一個重要作用就是讓學生直觀的觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗規(guī)律，因此，直觀性原則是化學創(chuàng)新教學的重要目標.很多傳統(tǒng)的化學實驗按照教材的設(shè)計，學生很難觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，教師就需要通過實驗創(chuàng)新將不容易觀察到的實驗現(xiàn)象能夠明顯的展現(xiàn)出來.例如，在焰色反應的實驗中，教材上設(shè)計的實驗呈現(xiàn)的實驗現(xiàn)象就不容易呈現(xiàn)，教師通過小型噴霧器來進行實驗創(chuàng)新，能夠讓學生更加明確的觀察到實驗現(xiàn)象.

5.綠色性原則

綠色性原則是進行實驗創(chuàng)新教學中的一個要求，要求進行的實驗創(chuàng)新教學不能夠威脅到師生的健康，也不能夠污染大氣，這是很多時候進行實驗創(chuàng)新的一個重要因素.例如，在二氧化硫的性質(zhì)檢驗實驗中，二氧化硫會刺激人的呼吸道，危害人的健康，就需要教師在實驗創(chuàng)新教學中能夠合理設(shè)計實驗，有效避免這一情況發(fā)生.

二、高中化學實驗創(chuàng)新教學案例分析

1.銅與硝酸反應實驗創(chuàng)新

銅與硝酸反應是高中化學的一個重要演示實驗，其目的是通過演示實驗來讓學生直觀的了解硝酸的氧化性，從而加深學生的印象.在教材中這樣來設(shè)計銅與硝酸的反應實驗存在一定的不當之處，實驗中將銅片、濃硝酸和蒸餾水放在試管中進行反應，由于硝酸被稀釋過，導致稀硝酸與銅片的反應現(xiàn)象不明顯.另外，學生觀察到實驗現(xiàn)象后，也無法立即停止實驗，只能夠等到銅片與硝酸完全反應完后才能停止，具有很強的不可控性.這些都會導致寶貴的課堂教學時間流失，不利于高中化學實驗課堂教學的有效開展.

2.氯氣的制備及其性質(zhì)檢驗實驗創(chuàng)新

氯氣的制備及性質(zhì)實驗是高中化學實驗的重要組成部分，通過該實驗，學生能夠更加清晰地了解氯氣的實驗室制取方法和原理，加深對氯氣性質(zhì)的理解.但是在實際的實驗教學中不難發(fā)現(xiàn)，氯氣的制取非常不好控制，往往制取的量較大，會造成一定程度的大氣污染.另外，整套實驗裝置組裝較為繁瑣，不便于攜帶，且多次的拆裝組合會導致實驗裝置氣密性不足.為此，可以這樣來進行實驗創(chuàng)新教學：

實驗裝置如圖所示，在氯氣的制取實驗中，將包有KClO3的脫脂棉放入注射器中，并將注射器活塞推到最底端.然后從針頭處吸入濃鹽酸，使其浸透脫脂棉，然后就會看到有黃綠色的氯氣產(chǎn)生.此時，要迅速將針頭插入橡膠塞中，氯氣會慢慢充盈整個注射器，等到注射器活塞不再向上運動后，氯氣制備完成.在驗證氯氣性質(zhì)的實驗中，截取一段透明的硅膠管，在硅膠管的中間位置處，然后在試管中放入濕潤的碘化鉀試紙、濕潤的pH試紙和濕潤的品紅試紙，在飽和氯化鈉的另一側(cè)放入浸有氯化鈣的脫脂棉和干燥的品紅試紙，并用浸有NaOH溶液的脫脂棉塞住硅膠管的兩個端口，防止氯氣外溢污染大氣.

將注射器從橡膠塞上拔出，插入硅膠管中間部位的飽和氯化鈉脫脂棉上，推動注射器將氯氣注入硅膠管中，隨著氯氣的注入，脫脂棉逐漸呈現(xiàn)黃綠色.隨著氯氣的增加，濕潤的碘化鉀試紙逐漸變藍色，之后開始褪色，證明了氯氣的氧化性.pH試紙能夠變紅色則說明了氯氣呈酸性，濕潤的品紅試紙褪色，而干燥的品紅試紙沒有變化，這就說明了氯氣的漂白性及其原理.

3.碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應的對比實驗創(chuàng)新

目前現(xiàn)行的教材中已經(jīng)不再設(shè)計碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應的對比實驗，有的版本教材僅僅是設(shè)計了碳酸鈉溶液與濃鹽酸的反應試驗，這樣的實驗設(shè)計 并不能夠很好的說明碳酸鈉溶液與鹽酸發(fā)生的分步反應問題.正因如此，很多學生會在該部分的學習中存在困惑，他們認為以前學過“鹽和酸反應生成新鹽和新酸”，那么向碳酸鈉中加入鹽酸會產(chǎn)生氯化鈉和二氧化碳.為了幫助學生認識碳酸鈉溶液與鹽酸的分步反應，很多教師不得不選擇通過實驗來向?qū)W生直觀的展示這一過程，但是實驗效果并不理想.主要存在以下問題：教師在向碳酸銨溶液中滴加鹽酸至過量的過程中，溶液中開始會出現(xiàn)微量的小氣泡，隨后氣泡逐漸增多，這個過程中的實驗現(xiàn)象并不很直觀，不便于學生的觀察，也不能夠通過實驗現(xiàn)象來判定實驗過程是否產(chǎn)生了碳酸氫鈉，教師只能夠生硬的套上反應原理理論.

通過對碳酸鈉（碳酸氫鈉）與鹽酸反應實驗的創(chuàng)新，不僅能夠讓學生看到碳酸鈉與鹽酸的分步反應，還能夠和碳酸氫鈉與鹽酸的反應進行對比，實驗現(xiàn)象更加明顯.具體實驗操作如下所示：（整個裝置的設(shè)置采用了恒壓設(shè)計，不會因為氣體的產(chǎn)生影響分液漏斗里邊試劑的滴入）.

（1）向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸至過量.向廣口瓶中加入濃度為1mol/L的碳酸鈉溶液20mL，并滴加幾滴酚酞溶液.然后在分液漏斗中加入40mL濃度為1mol/L的鹽酸.利用磁力攪拌器對廣口瓶中的溶液進行攪拌，使其充分混合.之后，打開分液漏斗開關(guān)，向廣口瓶中加入20mL的稀鹽酸，關(guān)閉開關(guān)觀察實驗現(xiàn)象.此時，會發(fā)現(xiàn)廣口瓶中的溶液由原來的紅色變成了粉紅色，整個反應也沒有氣泡產(chǎn)生.這就說明了Na2CO3+HCl（少量）NaHCO3+NaCl.打開分液漏斗開關(guān)，繼續(xù)向廣口瓶中加入剩余的稀鹽酸，會發(fā)現(xiàn)廣口瓶中溶液的顏色由原來的粉紅色變成了無色，并開始產(chǎn)生大量的氣泡.這就說明了NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O.

（2）向稀鹽酸中滴加碳酸鈉溶液至過量.向廣口瓶中加入濃度為1mol/L的稀鹽酸40mL，并滴加幾滴酚酞溶液.然后在分液漏斗中加入40mL濃度為1mol/L的碳酸鈉.利用磁力攪拌器對廣口瓶中的溶液進行攪拌，使其充分混合.打開分液漏斗開關(guān)，向廣口瓶中加入20mL的稀鹽酸，關(guān)閉開關(guān)觀察實驗現(xiàn)象.此時溶液無色，并伴有大量的氣泡產(chǎn)生.這就說明Na2CO3+HClNaCl+CO2↑+H2O.繼續(xù)加入剩余的碳酸鈉溶液，廣口瓶中溶液由無色變成紅色，氣球逐漸減小.說明了Na2CO3+CO2↑+H2O2NaHCO3

化學實驗作為高中化學教學的重要組成部分，部分實驗在設(shè)計上可能不是教學需求，這就需要化學教師，能夠利用自己的專業(yè)知識去進行實驗創(chuàng)新教學，進而提升自身的化學教學能力.

參考文獻：

[1]伍強.碳酸溶液與稀鹽酸反應實驗探宄[J].化學教學，2014（9）：57-58.

[2]陳迪妹.中學化學實驗教學與創(chuàng)新研宄[M].北京：科學出版社，2014.

[責任編輯：季春陽]