关于高中化学微型实验的探究

杨卫琴

摘 要： 微型实验是近年来一个颇为热门的话题，原因在于这种实验方法在实际的操作中具有很多常规实验所无法替代的优势，包括实验成本降低、实验安全性提升、实验污染减少等。在高中化学实验教学中，教师要大力倡导这种新型的实验方式，努力通过微型实验优化化学实验教学。本文简单介绍了微型实验的一些特点和在实施过程中的诸多优势体现，希望广大教师能够重视微型实验的研究和实施，提高化学实验教学的有效性。

关键词： 高中化学教学 微型实验 绿色环保

化学是一门以实验为基础的学科，在化学学习中，实验是不可或缺的内容和工具。然而，化学实验的开展不但需要耗费大量的化学药品，很多化学实验药品残留和反应生成物还会给环境带来一定的污染。虽然在学校中开展的实验多为一些小型实验，然而，由于学校众多，实验总量巨大，再加上很多学校都缺乏对化学污染的处理能力，因此，学校化学实验带来的污染问题是不容小觑的。鉴于学校化学实验的污染问题，近年来，微型化学实验逐渐走入了人们的视线。事实上，微型实验并不是一个新生事物，早在上世纪八十年代，微型实验就已经在美国实验成功了，而在我国，微型实验的历史比较短，还处于摸索阶段。所谓微型实验，是一种在专门设计的小于常规实验器材的微型化的仪器装置中进行的化学实验，在这种微型的实验装置中，可以运用少于常规量的化学试剂获取需要的化学信息，实现实验目的。虽然微型化实验中化学试剂用得非常少，很多甚至仅仅相当于常规实验用量的几十分之一，甚至是几千分之一，但它的实验现象却很明显，实验效果很好，正因为如此，微型实验近年来才广受化学教师的欢迎。那么，在高中化学实验教学中，微型实验具体存在哪些优势呢？

一、有利于降低实验成本

在微型实验中，很多实验器材尺寸会大大减小，药品用量也会大大减少，这无疑会降低实验成本。例如，在“乙烯的制取和性质”实验中，我们在改换了小号的反应容器以后，将乙醇与浓硫酸的混合液由18ml的常规用量降到仅有2到3ml的微小用量，这样药品用量会大大减少，从而有效节约药品成本。另外，在微型实验中，我们还可以从日常生活中寻找一些物品替代实验器材，例如，我们可以用青霉素药瓶替代试剂瓶、集气瓶，也可以用一次性的输液器替代导气管，这样仅是在仪器上就可以节约很多成本。除了药品和器材方面的成本下降，与实验配套的一系列的能耗也会大大降低。由于微型实验仪器体积小，药品用量少，我们对实验进行加热、搅拌时所用的时间、冷却回流的时间会大大缩短，这样整体的实验过程的时间就会有效缩短。以“乙烯的制各和性质实验”为例，按照常规的实验方式，整个实验完成至少需要十分钟以上，而采用微型实验的方法则可以将实验时间缩短至三分钟左右，实验时间的大量缩减会大大降低水、电等资源的消耗，这是节约实验整体成本的有效途径。

二、有利于减少实验污染

在各学科的实验中，化学实验无疑是污染最严重的实验，很多化学实验从药品到反应物再到排放物都会给环境带来很多污染，而在化学实验中实施微型化的实验却可以将这种污染降到最低。在微型实验中，很多试剂用量都是非常微型化的，这样会有效减少试剂、药品的残留污染，与此同时，由于参与到化学反应中的药品量减少，一些反应的生成物，乃至实验过程中所排放的废弃、废水、废渣的数量也会大大减少。从药品到反应生成物再到实验排放等，各个环节的污染量都在大大减少，这种微型化的实验相较于常规的实验显然更加绿色、环保，与当前提倡的环保实验理念相契合。

三、有利于实验安全性的提升

在化学实验中，很多实验都带有一定的危险性，由于操作不当引起的爆炸、起火、药品飞溅等会给实验者带来很大的危险性，并且很多化学实验本身就存在有毒气体排放、爆炸等危险的现象，因此，如何提高实验的安全性，维护教师和学生的生命、健康始终是化学实验非常关注的一个课题。微型实验可以在实验安全性方面作出很大贡献。在微型实验中，由于实验药品的用量很少，在化学反应中，有毒气体的排放量会大大减少，一些危险的实验反应现象如着火、爆炸等伤害程度会大大降低。以“氯气的制取”实验为例，在常规条件下，氯气的制取会产生大量的有毒气体，而在微型实验下，有毒气体的排放量会大大减少，从而有效保证实验的安全性。由于微型实验在安全性上大大提升了，使得很多原本不具备课堂实验条件的实验可以重新在课堂上演示，不仅如此，很多实验还可以让学生课外做，开展一些家庭小实验，而不会存在过多的风险性，这样就可以有效增加实验数量。

四、有利于增加学生亲自实践的机会

在中学化学教学中，受到实验设备、药品等方面的限制，有相当多的实验学生无法自己完成，很多时候，只能由教师进行演示操作，学生在下面观察。由于亲自动手的机会有限，学生动手实践能力的培养受到了一定的制约。如果引入微型化学实验，由于所用的实验药品、实验器材的微型化，使得每个学生都有条件充实实验装备，这样就意味着学生能够亲自动手操作的实验更多。例如，高中阶段，一套周怀宁教授设计的塑料制仪器，再加上几种微型的玻璃仪器，包括微型试管、微型烧杯、微型漏斗等，这样一套实验器材基本上就可以完成高中阶段所有的化学实验。一旦学生有了更多的动手机会，学生的实践操作能力自然会大大提高，从而有效提高实验教学的有效性。

总之，微型实验在降低实验成本、提高实验安全性、减少环境污染等多方面都存在常规实验所不具备的优势，因此，高中化学教师一定要在工作学习中多花心思和精力研究微型化学实验，并且带领学生大胆尝试微型实验方法。可以说，微型实验是未来学校实验发展的一个重要趋势，在微型实验下，学校实验会变得更加科学、高效、绿色环保。

参考文献：

[1]郭雨声.中学微型化学实验初探[J].福建教育学院学报，2005（03）.

[2]张彩文，张建夫，刘玲.中学化学微型实验研究[J].考试周刊，2008（17）.

[3]徐晓颖.高中化学实验微型化、绿色化的探索和实践[J].中外教育研究，2009（12）.