浅谈初中化学实验教学的改进和创新

温鲤

【摘要】化学是一门以实验为基础的自然学科，化学实验是进行科学探究的重要方式，又是学习化学的重要内容。实验探究学习可以使学生经历探究过程以获得理解能力的发展和深层次的情感体验。通过实验探究学习所培养的能力正是未来社会发展所必须具备的能力，增强分析和解决化学实验的能力和探究能力。初中化学实验改进与创新是为了更好的发挥化学实验教学的指导作用，首先教师应从课本教材入手，并通过学校现有的实验器材和设备，在传统的实验方法的基础上，开展相应的创新探索。最终达到实验操作简单、实验现象明显、趣味性强，利于增强学生的实验动手能力，从而实现实验教学的高效性和紧凑性。

【关键词】创新探索;实验操作简单;实验现象明显;实验动手能力;趣味性强

一、 改进实例1《氧气性质与制法》

氧气是学生认识具体物质及其变化规律的开始，教材安排了氧气可以使带火星木条复燃、硫在燃烧、木炭燃烧、铁丝燃烧等实验验证氧气的性质。实验安排由浅到深，由简单到复杂，对实验现象的观察和描述做到系统全面和深入。既培养了学生学习化学的兴趣，又培养学生观察、思考和动手实验的能力。为后面学习二氧化碳的制取和性质奠定了基础，可以说本节教学内容是学生学习化学的开山之作和点睛之笔。

（一）实验设计思路

教材设计的实验方案在实践中往往存在以下不足：

①课前准备的氧气瓶数多，会耗费老师大量的时间和精力。

②预先制备实验所用的氧气，经常会因为保管不善，造成集好的氧气外溢，而导致课堂演示实验现象不明显，甚至失败。

③演示硫的燃烧实验时，易造成空气污染，损害师生的健康。

④用高锰酸钾制取氧气实验后的试管、桌面难清洗。

针对以上问题，我在教学中进行了一个优化：化繁为简，将多个性质实验整合在一个125毫升的上下嘴抽滤瓶中完成，改为一体化装置，抽滤瓶的上嘴部位连接一根导管即可用来验证二氧化碳和吸收二氧化硫，抽滤瓶内部铺一层细沙可防止铁丝燃烧产生的高温熔融物炸裂瓶底。又考虑到铁丝的剧烈燃烧对氧气的量要求高，经过多次尝试，发现抽滤瓶为125毫升时，既可满足氧气量的需求，又能满足缩短实验时间的要求，现象非常明显。

另一方面，考虑到实际的课堂教学中：①在进行不同实验探究时，中间要给学生预留记录和分析的时间;②用高锰酸钾制取氧气原料价格高，反应装置复杂，操作不当容易引起试管炸裂，实验后的固体废弃物对环境有负面影响，且实验结束后的试管、桌面难清洗。因此，就需要一套能够控制反应速率和随用随停的气体发生装置。于是进行了第二个优化：用10%过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，利用分液漏斗控制反应速率和过氧化氢溶液的用量，再配合使用弹簧夹的开关就可以实现气体的随用随取，且反应后的产物是水，对环境无害，从而达到预期的效果。

由于硫燃烧会产生大量刺激性气味的二氧化硫气体，对师生的身体健康造成有害影响，为了实现“绿色化学”于是进行了第三个优化：燃烧匙内放置硫粉，将玻璃棒在酒精灯上加热10——15秒钟，迅速将燃烧匙伸入抽滤瓶中，旋紧橡皮塞，向下移动玻璃棒接触到硫粉，将硫粉引燃。硫燃烧产生的二氧化硫用浓的氢氧化溶液吸收，并用小气球吸收残留的二氧化硫，從而实现绿色化学。

（二）实验创新要点

①改进发生装置：实现既可以控制反应速度又可以随用随取。

②改进性质实验装置：让多个性质实验在同一个抽滤瓶中进行，化繁为简。

③改进污染物装置：硫燃烧污染较大，用玻璃棒引燃燃烧匙内的硫粉，减少污染。

④改进反应物类型：10%过氧化氢溶液与二氧化锰混合反应代替高锰酸钾制取氧气。

⑤改进夹取仪器：利用鱼尾夹代替坩埚钳。

⑥改进实验教学内容：增加了验证氧气密度实验。

（三）改进后实验装置图

（四）实验具体操作步骤

实验1：氧气的检验和空气密度的比较

探究氧气与空气的密度大小的比较，在发生装置中制取氧气，把带火星的木条伸入到盛有氧气的抽滤瓶中，观察到带火星的木条复燃，证明是氧气。过一会儿，预留一部分的空气在抽滤瓶当中，此时再次把带火星的木条伸入抽滤瓶中，观察到带火星的木条在抽滤瓶上方没有复燃，在抽滤瓶下方带火星的木条复燃，学生很容易观察到抽滤瓶的上方是空气下方是氧气，从而证明氧气的密度比空气的大。

实验2：硫的燃烧

⑴首先按教材的演示实验方案进行硫的燃烧实验，在空气中点燃硫粉，前排的学生立刻闻到一股刺激性气味的气体，捂住口鼻。后排的学生伸长脖子，看不清实验现象。

⑵利用改进后的实验装置进行硫燃烧的实验。在燃烧匙中盛放少量的硫粉，将玻璃棒在酒精灯加热10—15秒，迅速将燃烧匙伸入充满氧气的抽滤瓶中，旋紧橡皮塞，向下移动玻璃棒接触到硫粉，将硫粉点燃，观察到硫在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰。

⑶产生的刺激性气味气体如何处理呢？此时只需打开装置末端连接装有浓氢氧化溶液的止水夹，且再次通入氧气，利用氧气导出二氧化硫气体，二氧化硫通入浓氢氧化钠溶液从而被吸收，残留的二氧化硫利用气球吸收。

实验3：木碳的燃烧

（1）取一块木炭在空气中点燃，可以看到木炭在空气中发红，伸入充 满氧气的抽滤瓶中，木炭燃烧得更加剧烈，发白光。

（2）木炭燃烧产生什么气体呢？如何验证？此时只需打开装置末端连接装澄清石灰水洗气瓶的止水夹，再次通入氧气，利用氧气把抽滤瓶中的气体导出，可以看到澄清石灰水变浑浊，从而证明木炭燃烧产生的二氧化碳气体。

实验4：铁丝的燃烧

往抽滤瓶中收集满氧气，取一根铁丝，绕成螺旋状。在酒精灯上点燃铁丝上火柴，铁丝在空气中没有燃烧。待火柴快要燃尽时立即把铁丝连同火柴一起伸入充满氧气的抽滤瓶中，看到铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射。

（五）实验装置改进的优点

以原有教材实验为起点，借助两个125毫升的抽滤瓶在实验教学进行了六个优化：

⑴优化实验操作

将多个实验整合在一个抽滤瓶中完成探究实验，与原有实验对比实现了在一套装置中完成4组性质对比实验

⑵优化制取装置

传统的制法无法做到气体的随用随取，利用分液漏斗控制反应的速率，再配合止水夹就可以做到气体随用随取，操作简单。

⑶优化反应物

用高锰酸钾制取氧气实验后的试管、桌面难清洗。过氧化氢溶液与二氧化锰混合容易实现固液分离，反应速率快，节约药品和时间。

⑷优化绿色装置

用加热后的玻璃棒點燃硫粉，燃烧产生的二氧化硫用浓的氢氧化钠溶液吸收，并用小气球吸收残留的二氧化硫气体，从而实现绿色化学。

⑸优化夹取仪器

用鱼尾夹代替坩埚钳，把鱼尾夹固定在粗铁丝上，再将铁丝固定在橡皮塞上，既可以作夹取仪器使用，又可以作塞子使用，比教材实验中用坩埚钳要简单方便。

⑹优化教学内容

原教材只用文字描述氧气的密度大小，增加了验证氧气密度实验，使学生从抽象认识上升到直观认识和记忆，从而增强了学生学习的兴趣和探究欲。

二、 改进实例2《氢氧化钠与二氧化碳反应实验装置改进》

氢氧化钠与二氧化碳反应是氢氧化钠重要化学性质之一，教材对此实验没有进行编排而是直接给出结论，使学生在这一反应上没有感性认识。教材大力提倡学生进行实验探究，而氢氧化钠与二氧化碳反应要求学生从已有知识出发，根据物质的性质设计实验方案，展开实验探究，发挥学生的想象力，锻炼学生的思维能力，提升学生解决问题的能力。

（一）改进后实验装置图

氢氧化钠与二氧化碳反应无明显实验现象，不易证明氢氧化钠与二氧化碳已经发生反应，为了得到明显的实验效果，决定引导学生对此实验进行改进。

（二）实验具体操作步骤

1 选择仪器

2 组装仪器

3 进行实验

（1）往U型管注入适量稀释后的红墨水并塞紧塞子

（2）往两只注射器内分别注入10ml水和10ml氢氧化钠溶液

（3）收集两瓶二氧化碳气体

（4）左右手各匀速，轻轻推动注射器内的水和氢氧化钠溶液，至完全注入集气瓶中

（三）实验装置改进的创新点及意义

1 趣味性强 兴趣是最好的老师，有趣的实验现象最能吸引学生的眼球

2 对比性强 对比是实验教学最常用的一种方法，这种方法用对了，对解除学生心中的疑团有很大的帮助

3 实验设计简约化 便于学生进行分组实验

通过设计实验改进让学生意识到的问题解决方法的多样化，从而激发学生学习化学的兴趣。实验仪器的选择和组装加强学生实验动手能力。使学生明白用对比法完成实验，提炼出化学实验常用的探究法。学生初步学会实验探究的设计思路，同时让学生体验到收获成功的喜悦。同时加强学生的实验动手能力，提高学生的语言表达能力，提升学生实验探究的能力。

生活中不是缺少美，而是缺少发现美的眼睛，我想每个实验教学背后都隐藏着五彩斑斓的化学之美，等待更多的老师去寻找和发现。让我意想不到的是，课后有很多学生受到改进和创新实验的启迪，用生活中的注射器代替分液漏斗自制发生装置，利用软矿水瓶探究氧气的溶解性。受到课堂实验的启发，学生利用气球和带火星的木条自主探究氧气与空气密度大小。利用生活中常用的铝丝在氧气中进行燃烧等实验。从而打破了课内与课外的学习界线，使化学的小课堂进入到生活的大课堂，让我们的化学之美更加多姿多彩。

参考文献

[1] 浅谈微课在初中化学教学中的应用[J]. 陈房新. 科学大众（科学教育）. 2017（04）

[2] 如何提高初中化学实验教学效率[J]. 顾春艳. 中学生数理化（教与学） 2018年01期