微型化学实验应用于课堂教学的实践

夏振宁

摘 要： 微型化学实验是传统化学实验方式的进步和发展。随着社会的逐渐进步，微型化学实验在中学化学教学中所占比重逐渐加大。本文就微型化学实验在初中课堂的具体实践情况进行分析，提出看法。

关键词： 微型化学实验 初中化学 实践分析

随着新课改的不断深入，微型化学实验逐渐被众多老师接受。在有的省份，甚至出现关于微型化学实验的考题。随着微型化学实验在化学教学中的比重不断增大，微型化学实验在化学课程中的应用更广泛。本文主要介绍了微型化学实验的优势及在初中化学教学中的具体实践。

一、微型化学实验在初中课堂教学中的意义

（一）微型化学实验的定义。

微型化学实验是一种绿色实验。所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂获得所需要的化学信息的实验方法和技术。微型化学实验所需的化学材料仅仅是传统化学实验中所需材料的几分之一。仪器的微型化和试剂的微量化是微型化学实验的两个主要特征。

（二）微型化学实验在教学中的优势。

1.微型化学实验是在绿色化学理念的引导下发展出来的。通过利用较少的实验材料获得需要的化学信息，可以节约材料，减少资源浪费，起到了环保的作用。如在学习《溶液的酸碱性》时，学生可以利用井穴板完成微型化学实验“检验溶液的酸碱性”。在井穴板中分别滴入几滴白醋、酸果汁、稀盐酸、纯碱溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食盐水、蔗糖水，再各滴加1-2滴紫色石蕊试液，观察颜色的变化。这个微型化学实验，操作简单，现象明显，节省药品，对环境的污染少。

2.微型化学实验成本较低，提高了上课效率。微型化学实验使用的仪器体积一般都很小（如井穴板），与传统化学实验的用具相比价格也比较便宜。且使用的化学材料只是原来所需材料的几分之一，或者是利用生活中的物品代替化学仪器，大大降低了实验成本。微型化学实验的显著特点是化学实验反应迅速，可以较短时间内得出所需化学结论，提高课堂教学效率。

3.微型化学实验突出了学生在教学中的主体作用。在微型化学实验教学中，教师可以更多地让学生自己动手做实验，提高学生的动手能力，促进他们创新精神的培养。学生通过独立自主地进行实验，真正成为课堂主体。

4.微型化学实验促进学生形成良好的思维方式。微型化学实验要求学生独立自主进行，在进行实验时，学生会思考“我如何进行这次试验？”“老师在上课时说过的需要注意的地方在哪里？”或是在实验结束后会思考“我做的哪里出错了？为什么实验现象不明显？”等问题。一段时间后，学生就会形成实验前做规划、实验后反思的思维方式。

二、微型化学实验在化学课堂教学中的具体实践

（一）微型化学实验与传统化学实验相比，具有传统实验无可比拟的优势。

化学课堂的教学要注重对初中生创造性思维的培养。化学是一门实践性科学，应当通过实践加强学生对化学知识的认识。微型化学实验是一个很好的实践工具，微型化学实验主要是运用较少的化学材料，或是寻找化学仪器的替代品进行实验的。教师可以将实验的基本原理教授给学生之后，让学生自行思考，哪些化学仪器可以被生活中的常见品代替，由此拓展学生思路，培养学生创造性思维。如《空气中氧气含量测定的微型化学实验》便可直观体现出微型化学实验的这一教学优势。下面主要介绍了空气中氧气含量测定实验的主要过程。

实验名称：空气中氧气含量的测定微型实验

实验原理：空气是由多种气体混合而成的，空气的成分按照体积进行计算的话大约是氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。通过利用某物质同氧气发生化学反应，消耗尽氧气确定空气中的氧气含量。铜丝在空气中加热，生成氧化铜固体。实验中氧气的消耗量就是气体的减少量。在实验前，容器内外压强相同，但是随着氧气的消耗，压强减小，内外产生压强差。观察密闭体系内气体体积的变化。

实验用品：两个注射器（代替烧杯和瓶塞）、玻璃管、酒精灯、铜丝

实验过程：在由两个注射器组成的密闭系统中留有一定体积的空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。密闭体系内体积的变化占总体积的分数即为空气中氧气的含量。本实验操作简单，现象明显。让学生直接体验空气中氧气含量的测定，直观易懂，学习效果非常好。

（二）构建趣味性的化学课堂，激发学生学习兴趣。

微型化学实验是一个重要的教学方法。微型化学实验可以产生更直观的现象且化学反应迅速。如《验证二氧化碳的性质微型化学实验》时，火焰燃烧、熄灭、燃烧，如此循环的实验现象足以激发学生好奇心，使学生对知识点的记忆更深刻，达到更好的教学效果。

实验名称：二氧化碳性质微型实验

实验原理：二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大

实验用品：酒精灯、酒精、烧杯、集气瓶、坩埚钳

实验过程：用坩埚钳夹住酒精灯灯芯的一端，蘸取酒精，把它附在烧杯的内壁上，点燃灯芯，倾倒二氧化碳，观察到火焰自下而上熄灭。再用坩埚钳提起灯芯，灯芯自上而下复燃；再放入烧杯，又自下而上熄灭。学生在熄灭、复燃、熄灭的循环中证明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大。

（三）提倡化学实验的安全性。

化学课堂应该在保证学生安全的前提下进行。有些化学实验反应比较剧烈，可能会造成化学仪器破碎爆炸，影响学生的安全。通过在课堂上运用微型化学实验，将危险的化学实验的危险性降到最低，在保证学生安全的同时降低学校进行化学实验所需的成本。粉尘爆炸是可以带来毁灭性的后果的，在面粉、奶粉等粉末物资的仓库是严禁明火的。这主要是由于像面粉这样的可燃性固态物质的粉尘具有很小的直径和表面积，与空气有极大接触面积，当这些粉尘在空气中达到一定比例时，一旦遇到明火就会剧烈燃烧甚至发生爆炸。为了提高学生的安全意识，设计了《粉尘爆炸的微型实验》。

实验名称：粉尘爆炸微型实验

实验用品：塑料吸管、洗耳球、蜡烛、淀粉

实验过程：在塑料吸管中灌入少量的干燥淀粉，在吸管的另一端连接一个洗耳球。将塑料吸管口对着一支燃烧的蜡烛火焰上方进行加温，迅速挤压洗耳球，使塑料吸管中的淀粉在火焰的上方喷发出，观察现象。若是加入更多淀粉，则实验效果会更显著。这个实验可以让学生清晰地观察到粉尘的爆炸，对可燃性粉尘引起的爆炸有深刻印象，培养学生的安全意识和责任意识。

三、有关微型化学实验的建议

（一）在课本中体现微型实验的理念。

在教材中体现微型实验的理念，根据化学理论，对实验进行重新规划，利用微型实验原理，改进原有实验过程。在书中列举经典的微型实验的过程及操作方法，启发学生进行创新。例如，通过把气体的性质、测定空气中氧气的含量等经典的化学实验微型化，让学生了解到化学原理的同时，自己动手做一做，提高学生的学习兴趣和学习有效性。

（二）推广和普及微型化学实验。

在学校开设微型化学实验的课程，提高微型化学实验在教学中的普及程度。组织培训，加强教师在这方面的培养，使老师们系统地学习微型化学实验的相关性理论，鼓励老师运用微型化学实验进行教学，鼓励学生自学、创新。

总之，微型化学实验是现代化学实验的一种趋势，应结合学校和学生的实际情况，将微型实验同传统实验方式相结合，在日常教学中充分发挥各自优势，不断培养学生的创造性思维和创新能力。

参考文献：

[1]陈义飞，张旭方.开展初中微型化学实验的实践与探索[J].科技文化，2010（5）.

[2]刘宜树.微型实验在安徽省中学的推广状况调查分析[J].化学教育，2005.