微型化学实验在高中化学教学中的实践分析

2021-11-26刘景森

魅力中国 2021年22期

刘景森

（河北省承德县第一中学，河北承德 067400）

化学是揭示物质微观世界变化的过程，如果只有书本的学习很难理解其中的过程和原理，只有通过化学实验才能让他们做到真正理解和掌握。常规的化学实验有很多无法避免的缺陷，已经成为实验教学的一个难题。而引入微型化学实验是破解常规化学实验难题的有效方法，让学生能全面的参与其中，得到高质量的实验效果。

一、微型化学实验教学的概念和基本特点

（一）微型化学实验的概念

微型化学指的是在开展化学实验教学时，化学老师运用微型的化学实验器材，采用很少的，但又完全满足实验要求的样本或试剂而进行的化学实验。从这个简洁的概括中可以看到，微型化学实验都是使用少量的样本或试剂，这充分说明这种实验方式更好的体现了绿色化学的理念，而且在样本与试剂都很少的情况下，实验结果仍然是高质量的，不受任何影响，呈现了无污染性地、安全性高、节约性好等特征。

（二）微型化学实验的基本特点

操作复杂、成本高一直都是常规化学实验普遍存在的弊端，同时常规的化学实验不能让所有学生进行实验操作，他们只能在化学实验的课堂上当观众，却不是参与者和操作者。微型实验则具备了操作容易、成本低廉的优点，为高中化学教学实验带来了转变。化学的微型实验也实现了让每名学生都可以参与和操作的教学目标，通过参与其中学生可以对化学反应的原理和过程有了真正的理解。特别是微型化学实验的装置体积小，方便携带，让实验教学的覆盖范围得以扩大，这样学生学习的积极性和主动性就会被充分调动起来。集操作简单、高安全性于一体，可以帮助学生把在实验过程中发生危险的程度降到最低，在业余时间学生也可以开展微型化学实验，即使在实验过程中出现错误也可以找到错误的原因，总结经验便于以后进行高质量的实验，而且也能明确学生的主体地位[1]。

二、微型化学实验教学的优势分析

（一）教学方式创新

传统的常规化学实验基本上都是老师自己操作，以示范的形式向学生教授实验的原理和步骤，学生只能凭记忆来学习整个实验过程，基本上没有亲自参与操作的机会，这样会严重降低他们对化学实验的兴趣，对于培养他们自身的实验能力也无从谈起[2]。微型化学实验完全可以弥补常规化学实验的不足和缺陷，让每名学生都有了亲自参与实验的机会，可以让他们对化学知识的理解能力得到加深。同时，在高中化学实验教学中，老师可以针对一些化学实验采取分组合作的方式开展多样性的操作实验，通过良好的交流互动有效地解决实验中遇到的化学问题，把学生从前的被动听见变成如今的主动参与，使得他们解决问题能力与探索能力得到很大的提高。

（二）开拓学生创新思维

微型化学实验具备了实验成本低、体积小、便于携带的优点，使得化学实验可以在条件差、比较偏僻的地方也能顺利地进行。仪器装置虽然先进了，实验的过程却比从前有了更高的要求，运用先进的仪器装置再加上老师具有灵活性的操作方法让整个化学实验充满了浓浓的趣味性，这也激发了学生积极参与实验的热情，进而全神贯注地投入到实验中，培养了他们的创造思维[3]。此外，老师也可以依据学生随着对实验步骤和操作手法熟练程度的增加，引导他们对这些微型化学实验开展具有创新能力的开发，以清洁环保为主要研究课题，在学校的科研过程中不仅可以让学生的创新思维得到拓展，环保意识也得到了增强。

（三）降低实验成本和提高安全性

与传统的化学实验先比，所有微型化学实验都采用的是小剂量的样本或试剂，同时实验设备也实现了微小型化，使得实验的成本得到很大程度的降低，为本身条件差，教学经费紧张的偏远地区学校开展化学实验提供了极大的便利。此外，由于实验拍每个较少的化学样本和试剂，使得整个实验过程不会出现太多毒性大、耗量大、易燃易爆、燃烧、腐蚀、强光等现象，不会对人或环境造成很大伤害，具有很高的安全性，减少了化学污染，达到了绿色节能环保的目的。

三、微型化学实验在高中化学课堂教学应用中存在的不足

当前，虽然微型化学实验得到了广泛的普及和应用，但在实际教学过程中还存在一些问题，需要引起化学老师的注意，并加以改进，让微型化学实验更好地服务教学任务。

（一）很难找到最佳设计方案

受自身能力与一些条件限制，化学老师在化学实验课中很难找到微型化学实验的最佳设计方案，导致一些关键性实验不能进行。需要老师紧紧围绕化学教材的要求与学生的特点相结合，找到最具代表性的和适合微型化学实验的设计方案。

（二）学生的参与度不高

微型化学实验已经得到了一定的推广和普及，但学生的主观能动性没有被激发出来，参与的兴趣不高,任何一项新的事物都需要一定的时间才能得到认可和普及，高中化学老师要采取多种教学方式，激发学生参与微型化学实验的兴趣，使得他们接受这种实验方式和理念，收获更多的化学知识，得到个性化的发展，促进综合素质的提升。

（三）微型化学实验还需要成熟的发展

尽管微型化学实验能让学生实验操作更加简便，加深了对化学知识的理解，但当前还是缺少微型化学实验的统一、规范的教材；还没有完全达到真正意义的环保，一些实验废弃的处理还存在不尽人意的地方，需要未来不断的进行改进和优化。

四、微型化学实验在高中化学课堂教学中的应用分析

（一）金属焰色反应

在传统的实验教学中，一些金属化合物的实验在金属和他的化合物遇到开始灼烧时，往往会有特殊颜色的火焰出现。采用酒精灯对玻璃棒上的铂丝进行灼烧，如果火焰的颜色与原来的相同，就用铂丝蘸下碳酸钠溶液再放在火焰上灼烧，这时就出现了黄色。由此可见，常规的化学实验步骤相当繁琐，且使用的实验材料存有一些危险的隐患。采用微型化学实验就可以用滤纸取替铂丝，并且所用滤纸都是经过NaCI 溶液浸泡过的，通常是十分钟后从溶液中取出晾干。然后再把干燥的滤纸浸泡在无水的酒精之中，这样再放到酒精灯上面灼烧，就可以看到火焰效果呈现出相应的颜色。

（二）微型电解饱和食盐水实验

在高中化学实验中电解饱和食盐水的实验项目是不可或缺的内容，在常规的实验里，普遍都是在U 型管中来开展的，由于两极间迁移距离的过长离子而让这个实验耗费了很大的功率，即使换成了铁棒电极这个缺陷也不能消除，最为明显的地方就是电阻产生过于大，使得实验中氢气不足无法进行验证结果操作。并且常规的化学实验都是只把实验过程与原理展示出来，往往忽略了有效处理尾气，这是与环保理念相悖的。采取微型化学实验的整个过程则表现得十分简单、方便。例如，实验前准备大小相同的两张滤纸，把其中的一张在玻璃板上进行平铺，然后用Nacl 的酚酞试剂适量浸润玻璃上的纸张；还要拿一个旧电池芯进行利用，使用铁丝缠绕在旧电池芯的两端组成阴阳两极，然后电源接通；展开阳极端的滤纸，在其上面滴碘化钾淀粉溶液，如果滤纸立即形成了蓝色，就充分说明阳极已经有氯气生成；最后把阴极端的滤纸打开，氯气如果变成红色，就说明阴极端已经生成了NaoH。