浅谈高中化学创新实验

苏小茹

摘 要：创新性是一个实验的核心，在高中化学教学中目前很少涉及到创新实验。我们教材中所设计到的内容都是一些验证性实验，学校和教师为了节约时间和简化实验过程，为学生编排好一系列的实验，这些实验都是一些非常经典的实验。验证性实验固然重要，因为它不仅可以锻炼学生的独立思维能力，还可以很好的锻炼学生的动手能力。但是对于锻炼学生创新思维还得依赖于创新性实验，这样的实验可以培养学生科学的逻辑思维和科学的研究方法。在高中适当给学生们创造一个自由的实验室，在保障安全的前提下让学生们自己独立设计创新性实验，这不仅可以提高学生们学习化学的积极性，同时还可以激发他们的科研探索精神。

关键词：创新性 验证性 探索精神

化学是一门非常有意思的学科，它不仅包含了丰富的实验，而且很多实验是和我们生活息息相关的。化学伴随我们人类的发展，人类也离不开化学。我们常吃的盐（NaCl）就是一种最简单的盐，我们的生活是离不开它的。我们过年放的烟花是非常漂亮的，它包含了多种颜色。在没有学到焰色反应的时候，我们不知道这是为什么。在接触到这部分内容时，学生就了解了这是不同的金属元素在燃烧时，显示不同的颜色。这些化学实验都引起了学生的兴趣，在他们能够熟练完成验证性实验，并了解其机理之后，适当给他们开放一些探索性的创新实验，是非常有意义的。

1.验证性实验的意义

高中化学是高中科目中实验最多的一门学科，一本简单的教材中就包含了上百个常见的化学实验。例如焰色反应、气体的燃烧、金属的氧化还原反应等，这些对于学生们认识化学有着重要的影响。例如，焰色反应就是一种辨别金属成分的简单方法。在没有XRD（X射线衍射）仪器的前提下，我们粗略估计一个物体的化学元素组成就使用这种方法。在燃烧的金属表现出不同的颜色，Na元素是黄色、K元素是紫色、Fe元素是绿色等。但是一般检测K元素的时候，我们都用蓝色的钴玻璃，这是为什么呢？因为Na和K是同一族元素，而且两者都非常活泼，所以他们两者是很难分离的。在我们经常见到的K中会多少掺杂一些Na，所以为了略去Na对K的影响，我们一般使用蓝色的钴玻璃。如果在大自然中，我们遇到了某种不认识的金属，完全可以采用焰色反应来鉴别。当然其中有很多细节，例如要把金属弄成粉末，尽量颗粒小，因为空气中的氧气较为稀薄，这样可以和空气中的氧气充分燃烧。置换反应是高中化学的一个重点内容，在考试题目中几乎从来没有落下过。例如铁置换铜元素。将洗净的铁丝放入到硫酸铜溶液中，过一段时间之后铁丝表面变成了红色，而且溶液的颜色也逐渐变浅。这就是一个置换实验，例如铜置换银，是一样的道理。活泼的金属可以置换相对不活泼的金属元素。我们可以根据置换结果中表面的颜色来判断溶液的成分。但是其中也是有很多细节需要注意的，例如置换出来的金属层在空气中放置几分钟之后就会变黑，这是为什么呢？老师应该把这一问题留给学生，让他们去课下思考。这对于提高学生对化学实验的兴趣有重要的帮助[1-3]。

2.创新实验

当学生们对化学实验操作和设计都非常熟练的时候，可以给他们机会让他们自己设计一些自己想完成的实验，这对于提高学生们学习化学的兴趣有重要的意义。例如，在金属置换反应之后，金属层往往在空气中会变黑。这个问题学生们提出了不同的意见，有的学生认为是被空气中的氧气氧化了；有的同学认为这是因为它的粗糙结构，造成了光的吸收；还有的同学认为这是因为吸收了空气中的杂质造成的。对于这一问题，我们完全没有必要给学生们解释，可以让他们自己来设计实验，来验证到底是怎么回事。在保障学生安全的前提下，让学生们自己拉出清单，把所需要的材料和设备给老师看，老师在审核之后，给出合理的建议，给他们创造实验的机会。根据学生们提出的各种可能性，我们设计几种实验方案，对这些方案进行逐一的排除。例如有的学生说可能是表面被脏东西污染了，那么我们可以把置换反应在一个密闭的装满干净空气的箱内进行，当置换反应完成之后，把金属提拉出来，放到空气环境中观察颜色变化。如果颜色变了，证明这种说法是不成立的；如果是颜色不变，那就证明这种说法是成立的。而对于有的学生说的可能是氧化层造成的，我们可以设计两个实验。（1）反应在真空环境中进行，当置换反应完成后将金属放入到真空气氛中。根据颜色变化来判断这种方法的正确性。（2）可以把已经变黑的表面放入到氢气环境中，给予适当的热量，如果颜色变回本色，就证明是发生了置换反应。氢气将表面的氧化物还原成为了金属元素，这也就证明了颜色变化是因为空气中的氧气把金属表面氧化造成的。其实很多实验都可以采取这样的方法，让学生们亲手操作。这样不仅有利于提高他们的探索精神，同时还可以很好的锻炼他们的动手和动脑能力[4-5]。

创新性实验就是要学生们亲自动手去操作，独立动脑去设计，顺利完成这样的实验就代表着学生们的科研思维已经到达了一定的境界。学生们学会了独立思考，对于我们教育工作者来讲是非常好的事情，这样给学生传授知识的时候就会变得轻松很多，而且效率却可以非常高。

参考文献：

[1]毕华林.高中新课标必修化学实验教材比较研究[J].化学教育，2005，10.

[2]王磊，胡久华.高中生解决化学实验问题的心理过程及其影响因素的第一步研究[J].心理发展与教育，2001，03.

[3]范利平.人教版高中化学新教材化学实验的特点及教学模式探讨[J].化学教育，2003，07.

[4]竺丽英，赵雷洪.高中化学实验情感态度与价值观的调查分析[J].化学教学，2006，01.

[5]佘平平，熊辉，黄令.初高中衔接过程中化学实验教学"方案"的特点--以新课程人教版"萃取"为例[J].化学教育，2008，06.