高中化学微型实验的开发和应用研究

王如兰

摘 要 随着新课改的实施，人们对于化学微型实验的开发和应用越来越重视。化学实验不仅是中学化学课程中必不可少的组成部分，其教育功能更是不容忽视。但在化学教学过程中普及实验的现状并不乐观。由于受实验设备、实验药品、实验课题和实验经费等诸多原因的限制造成了化学实验形式单一，常以教师的演示实验为主，学生能够实际操作的机会和时间较少，很难有机会可以在课堂教学中进行探究性实验活动。微型化学实验在此情况下应运而生。实践研究发现，微型化学实验教学在促进学生对知识的理解和掌握、增加同学的之间交流讨论和课堂参与度、提升学生的学习化学的兴趣等方面都有较好的效果。

关键词 高中化学；微型实验；开发；应用

中图分类号：C963，B027 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2018）06-0235-01

微型实验是近20多年来迅速发展的一种化学实验新方法和新技术，它因绿色化学而诞生，随绿色化学而发展。生活中有很多器材也为在教学中得以开展微型化学实验提供了保障，在高中化学教学中，应注重开发和应用微型化学实验。

一、高中化学微型实验的内涵及特点

（一）化学微型实验的内涵

微型化学实验是在微型化的仪器装置中进行的化学实验，其实际用量比对应的常规实验节约90%以上。微型化学实验是在绿色化学理念指导下所大力推广的，通过微型化的仪器设备和少量的试剂来获得有效信息的的一种新型实验方法和技术。在保障实验有效性的同时最大程度上减少药品用量，从而减少了实验所产生的废气、废液和废物等对环境的污染，是全球可持续发展战略在化学实验中的具体体现。微型化学实验并不是簡单地对常规化学实验进行缩小，而是选择在微型化的条件下对整个化学实验进行重新设计与探究，以期达到用最少的用量得到最多化学信息的效果。

（二）化学微型实验的特点

（1）仪器的微型化。相较于常规实验来说，微型化学实验的仪器的规格偏小，有着专门的微型化学实验仪器。我国也自主研发出关于微型化学实验的成套玻璃仪器（微型化学制备仪）和塑料系列微型仪器（多用滴管和井穴板）等实验器材。这套仪器能替代部分常规化学试验中的试管、烧杯、离心管、试剂瓶等，单独或经组合使用可完成大学普化、无机和中学化学的许多实验，达到微型化的目的，并取得良好的实验效果而且价格低廉易普及。（2）试剂的微量化。微型化学实验的试剂用量少，但不同于微量化学实验。微型化学实验所涉及的领域较多，它起源于有机实验试剂的微量化，后来试剂用量小对环境危害较小，因此推广于无机化学实验。微型化学实验运用了一定的微量化学技术，但其实验对象和内容却远远超出了微量化学的领域。在实验内容方面，微型化学实验包括物质的制备与合成，物质性质的定性检测和定量或半定量检测等。因此，微型化学实验的试剂用量其实并不需要一个具体的数值去限定它，重要的是相较于常规实验，微型化学实验试剂最大量的减少用量仍然可以获得准确的化学信息。

二、化学微型实验教学的优越性

1.提高了学生的学习兴趣及求知欲。化学是一门丰富多彩的学科，学生对化学实验充满好奇，但又对做某些实验产生顾虑，担心反应生成有毒物质，会发生危险等等，所以部分学生总是只看不动，实验操作能力较差。有些实验中试剂由于操作不当还会发生爆炸、烧伤等事故，因而老师减少了实验量，对个别实验只是进行了理论的讲解，只说不做，采取死记硬背的方式应付考试，不利于学生知识点的理解，思维发展受到局限。微型实验仪器小巧便携，趣味性强，使用方便，安全，学生做实验时兴趣盎然；另外，学生还可以改进实验过程，进行一些探索性的实验及设计，采用自己设计的方法去观察现象、分析问题和解决问题。当实验设计成功时，将会更加有效地激发学生的学习积极性及求知欲。2.有利于培养学生创新意识和环保意识。微型化学实验的推广改变了传统化学实验对实验仪器设备的大量需求，使经济条件较差的的地区和学校提高开展化学实验的机会。研究表明，有效整合技术发明或新经验，获得对于自己生活实用的产品或发现对于自己来说能高效学习的活动。微型化学实验仪器代用品的开发可以让学生应用所学的化学原理在此过程中，需要对知识与技能灵活应用，从而开阔了学生的思路，且极大地培养其创新思维。3.推动化学教育改革。微型化学实验的普及推广，将有利于化学实验教学的课程结构、教学内容、实验室管理体制等方面的改革。打破了人们对化学实验认识的传统模式，给受教育者和教育者一个新的重新认识。

三、微型化学实验的推广应用

（一）气体的制备及性质的联合实验

气体的制取、干燥、净化及性质验证，是无机、有机化学实验的重要内容，是整个中学化学贯穿始终的主基线，也是造成化学实验室空气污染的根本原因。微型实验采用成套的玻管反应仪器，使用方便、操作简单、气密性好，实现了有关气体制备及性质实验的系列化、系统化、全封闭、全吸收、无污染的微型化。

（二）无机定量实验的微型化研究

无机化学实验中有许多定量实验。如：镁的物质量测定、铜的物质量测定、分子量测定、化学反应速度和活化能、中和滴定、配位数的测定、常数Ka、Kb、Kf、Ksp等的测定。它对于培养学生的定量概念，严禁的思维和操作是十分重要的。

（三）无机电化学的微型化实验

原电池、电解水、电解食盐水、电泳现象等试验微型化。

四、结语

微型化学实验的开展是一个非常必要却又艰巨的任务，对此要有充分的认识。既要努力形成微型实验的完整体系，还要做长期的努力，不断地总结经验，广泛地开展国际及国内交流，使微型实验在课内外开花结果，实现真正绿色化学的蓝图。

参考文献：

[1]周怀宁.微型无机化学实验[M].北京：科学出版社，2000.