新课改下高中微型化学实验改进的探究

薛晓燕

摘 要：微型化学实验具有减少污染、现象明显、快速、节约、安全等优点，并可以收到良好的教学效果。微型化实验可以使学生体验科学研究的过程，激发其学习化学的兴趣，强化其科学探究的意识，促进其学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。

关键词：微型化学实验;改进;探究;绿色化学

近年来，全国各地广大化学教师投身于新课程改革，在新课程理念的指导下，微型化学实验在高中化学实验教学中得到了广泛关注与应用。

本人通过查阅相关资料并结合自己这些年的教学经验对高中化学中的几个实验做了些改进，更加方便操作、方便观察。现将一些典型案例整理并融入个人认识，供大家学习参考。

例1：关于Cu 与稀 HNO3制取 NO的微型化实验改进

【常规实验】

照图1把仪器安装好，并检查这一装置的气密性。在烧瓶里放3～4片铜片，再倒入稀硝酸到浸没铜片为止。用排水取气法收集一试管NO气体。

【存在问题】

在本实验中，当金属 Cu 和稀HNO3进行反应之后，会生成一种无色的 NO气体，这种气体很容易与大气中的 O2发生氧化反应而变成一种红棕色的 NO2气体。如此一来在实验中就难以分辨出Cu与稀HNO3反应过程中到底是产生了 NO还是NO2气体。这样本次实验现象跟实验理论难以衔接起来，在一定程度上会给高中化学实验教学工作造成较大的影响，甚至可能会发生气体泄漏，带来大气污染。

【改进措施】

我在这个实验中作了如下改进：首先准备好铜片，将其放入注射器中，接着运用注射器往里面吸取少许水，将水排净，以保证注射器中不存在空气;然后采用注射器吸取少量的稀HNO3，最后马上把注射器上面的针头插进胶塞里（如图2），保证其隔离空气，并把注射器倒立起来，认真观察实验现象。

反应一段时间后，将橡胶塞拔掉，缓缓吸入少量空气再塞进胶塞观察气体颜色的变化（如图3）。然后用注射器吸取少量的浓 NaOH 溶液轻轻摇动注射器，认真观察现象（如图4、图5）。

【改进的实验评价】

这个改进后的微型化实验是于缺氧的条件下完成的，所以可以观察到 NO气体的“庐山真面目”（即NO属于无色的气体），同时在本实验可以直观地观察到NO生成NO2的过程并且符合绿色化学的思想，较好地控制了化学污染，没有向大气排放出有毒的气体。最后再用浓 NaOH 溶液处理废气，没有造成大气污染。

例2：乙醇与钠反应实验改进

【常规实验】

如图6在盛有少量无水乙醇的试管中放入一小块钠，在试管口迅速塞上配有医用注射器针头的单孔塞，用小试管倒扣在针头之上，收集并验纯气体点燃气体，并把一干燥的试管罩在火焰上，片刻后试管内壁会出现在小液滴。迅速倒转试管，向试管中加入少量澄清石灰水，观察到石灰水无明显变化。

【存在问题】

教科书上的实验装置存在不足，实验中并没有检验出产物中的气体是氢气，并且点燃不纯气体会发生危险。针对演示实验中存在的缺点，我从实效、实验的严密性角度和操作角度对此实验进行改进。

【改进措施】

用注射器代替试管作为反应的发生装置，将钠放入注射器中吸取少量无水乙醇，在针管口处蘸取肥皂水，有肥皂泡产生（如图7），点燃肥皂泡，听到清脆的爆鸣声。待用肥皂水验明气体纯净后，点燃气体，并把干燥的试管罩在火焰上观察现象（如图8）。

【改进的实验评价】

这种设计上的优点在于所用的装置材料来源于生活，装置简单，操作方便，所消耗的药品也少，完全达到了微型实验的要求，适合在课堂上学生动手操作。该装置重点是使乙醇和钠反应生成了纯净的气体，验证气体方法简单安全，再点燃验证气体的性质。实验操作简便，现象明显。

例3：电解饱和食盐水的微型实验改进

【常规实验原理】

电解原理及应用是《选修四化学反应原理》的重要化学理论，学生在学习过程中难度较大。

阳极：■（氧化反应）

阴极：■（还原反应）

总反应：■

■（遇淀粉变蓝）

【存在问题】

氯碱工业是高考的热点，但课本对于电解饱和食盐水没有演示实验，只有一个氯碱车间学生的分析只停留在原理上，没有实际操作。如果按照一般原理点解饱和氯化钠溶液做实验，存在如下不足：实验过程中有Cl2，是有害气体，造成环境污染;药品量多容易造成浪费。

【改进措施】

如图10在旧光盘上固定所需试纸;红色导线处接电源正极，黑色导线接电源负极，在滤纸上滴加饱和氯化钠溶液，阴极附近滴加几滴酚酞溶液，阳极附近滴加淀粉溶液和KI溶液，接通电源，反应发生，试纸上开始出现颜色变化如图。

【改进的实验评价】

可以更加直观地观察到实验现象，并减少有害气体对環境的污染，并且使实验易于控制，同时很好地应用电解原理解释了实验现象。可以在课堂上边讲边实验，不仅能使学生掌握原理更重要的是引导学生去想办法来解释每步的实验现象，还能使其养成积极思考问题、主动解决问题的好习惯。从而提高了学生的创新思维和创新能力。

从上述微型实验的设计及实践中，可以看到微型化学实验比起常规实验更加简单易行、安全可靠、趣味性高、实验现象明显，因此学生参与实验的积极性更高。又由于实验时间快捷，验证简单，在很大的程度上给学生创造了人人动手做实验的可能，改变了过去“一人做，多人看”的局面，为学生实验和边讲课边实验提供了方便。使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。当然我做的微型化实验还很有限，还需要在平时的教学中继续探索、总结。

参考文献：

[1]张晓辉.中学微型化学实验指南[M].辽宁大学出版社，1999-03.

[2]黄丽.化学新课程中微型实验探究活动的设计[M].化学工业出版社，2004-10.

[3]植桂清.开展实验设计激发创新意识[J].化学教学，2002.

[4]沈戮.一组微型化学实验的设计[J].化学教学，2004.

？誗编辑 杜元元