渗透微型实验探究 助力高中化学教学

吕春华

实验探究能激发学习者的兴趣，增强其对所学知识的理解。为获得良好的实验探究效果，应注重对实验内容进行适当创新，通过微型实验的渗透，在巩固所学的同时，更好地锻炼学习者分析问题能力以及探究能力。教学实践中应做好对实验原理的认真分析，在对教学经验认真总结的基础上，通过实验器材的合理选取组装，创设情境新颖的微型实验，更好地吸引学习者的注意，真正地达到激活高中化学课堂，顺利完成教学目标的目的。

一、渗透Cl2相关的微型实验

Cl2是高中化学中的重要物质，其中Cl2的性质是学习者必须掌握的内容。Cl2能够与金属单质、非金属单质、水、碱等发生反应。另外，氯气具有较强的氧化性，可氧化很多物质。实践中为使学习者更好地理解与掌握Cl2与其他物质氧化性的强弱关系，应注重相关微型实验的渗透，课堂上通過展示微型实验，引导学习者认真分析实验现象，探究实验结论。

例如，课堂上可按照如图1所示装置组装实验器材，开展微型实验以制取Cl2，并探究Cl2性质。已知Cl2氧化性强于HIO3，要求学习者认真观察实验操作，分析实验现象，开展探究活动。

（1）加入浓盐酸的仪器还可使用______代替。

（2）加入浓盐酸后试管中发生的化学反应方程式______

（3）将浓盐酸缓慢加入试管中，将b关闭，将c、d、e打开，使产生的Cl2缓慢充入上方Y型管，看到的实验现象是_____；关闭c打开b，使Cl2缓慢进入右侧Y型管中，实验现象是_____。

（4）实验中若通入的氯气较多，淀粉-KI试纸逐渐变为无色，原因可能为_______。

（5）该装置_____（填写“能”或“不能”）证明氧化性Cl2跃Br2跃I2，原因为____，为防止污染空气，实验结束时的操作为_______。

该微型实验既制取了Cl2又检验了Cl2的性质，而且兼顾尾气处理，一举多得。因该微型实验情境新颖，很好地激发了学习者的探究欲望，达到了预期的课堂教学效果。

二、渗透浓硫酸相关的微型实验

浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性等性质，是硫元素非常重要的化合物。因该部分内容较多，为使学习者更好地掌握浓硫酸的性质，并能根据相关的化学反应现象正确判断浓硫酸对应的化学性质，教学实践中注重为学生展示相关的微型实验，激发学习者思考探究，更加牢固地掌握所学知识。

例如，课堂上采用图2微型实验装置探究浓硫酸和蔗糖的碳化产物，并要求学习者思考相关问题，其中a、b都是气球，已知CO气体通入氯化钯溶液，溶液变为黑色。

实验步骤：其一，检验装置气密性；其二，将滴有酸性高锰酸钾溶液的滤纸、滴有品红溶液的滤纸、浸有氯化钯溶液的滤纸和浸有溴水的滤纸分别放入到淤于盂榆处；其三，夹好止水夹K，向蔗糖上滴加3～4滴蒸馏水，加入浓硫酸发生反应，其中盂中的滤纸变成了黑色；其四，将K打开，使气体缓慢进入B和C中，一段时间后榆处滤纸颜色无变化，C中澄清石灰水变浑浊。

（1）盛浓硫酸的仪器名称为_____，实验体现了浓硫酸的哪些性质：______。

（2）实验中向蔗糖上滴水的目的是______。

（3）若反应产物中两种碳的氧化物相同条件下具有相同的体积，则蔗糖碳化后发生的反应方程式为______。

（4）步骤四操作的目的是_____。

（5）若用滴加酸性高锰酸钾溶液的试纸替代B，且置于双通玻璃管后，分析其给实验带来的影响：_____。

该微型实验既进行了浓硫酸与蔗糖的反应，验证了浓硫酸的性质，又适当地拓展了教学内容，锻炼了学习者的探究与分析问题能力，教学效果显著。

三、渗透CuO相关的微型实验

CuO是学习者较为熟悉的铜的氧化物。高中化学教学中应注重围绕CuO开展相关的微型实验探究活动，从学习者熟悉的物质入手，逐渐地过渡到高中化学知识的学习与探究中，降低学习者学习陌生感，给学习者留下深刻的实验印象，使其更好地把握所学知识本质。

例如，在课堂上使用图3所示微型实验进行氢气还原氧化铜的实验。实验时将铜丝1下端弯曲一小圆环，并用铁锤锤击成带小孔的小匙。将铜丝2一端弯曲成螺旋状。已知乙醇、乙醛的沸点分别为78.5益、20.8益，铜作催化剂时乙醇被氧化的反应温度为550益。而后要求学习者结合所学以及理解回答如下问题：

（1）试管玉中先加入的试剂为____。

（2）域中铜丝的具体操作为_____；玉、域中实验现象分别为_____、______。

（3）实验处理铜丝1的目的是______、______，处理铜丝2的目的是_______。

（4）使用图4装置进行实验，其中X为乙醇，稍微加热，铜丝操作和铜丝2相同，发现铜丝由黑变红，过一会儿在干燥管内有乙醛生成；而如果持续进行加热，铜丝不按铜丝2操作，将光亮螺旋铜丝深入同样位置，等待较长时间后没有生成乙醛，可能的原因为_______。

观察微型实验装置可知玉中的装置是制取H2，因使用Zn粒，因此，试管中应先加入稀硫酸或盐酸。为保证实验安全性，应待玉中的反应进行一段时间，将装置中的空气排净，而后将铜丝在酒精灯上加热至红热迅速深入到域中。其中玉中的实验现象为Zn粒逐渐溶解，溶液中出现较多气泡；域中铜丝由黑色逐渐变成亮红色。处理铜丝1的目的是铜和酸形成原电池，提高氢气产生速率，并且随时提高Zn粒终止反应，便于控制实验。将铜丝2弯曲成螺旋状，可提高铜丝局部温度，增强化学反应速率。若持续加热X，乙醇会将装置中的空气排净，无法生成CuO，不能进行氧化反应，因此，没有乙醛生成。

该微型实验以H2还原氧化铜为背景，结合高中化学知识对实验内容进行适当拓展，给学生带来似曾相识的感觉，驱使其主动地进行探究，既巩固了所学知识，又锻炼了分析问题能力。

四、渗透SO2有关的微型实验

SO2是重要的气体，相关知识点多且是测试的热门考点，掌握SO2的性质是学习的重点。教学实践中为防止学习者产生枯燥感，牢固掌握SO2的性质，应注重采用微型实验替代传统实验，以达到降低实验难度、节省实验药品的目的，提升实验教学效果。

例如，为探究SO2的性质，使用硬质玻璃管做如图5所示微型实验（夹持仪器已省略）。同时，要求学习者积极联系所学，回答以下问题：摇

（1）写出反应中生成SO2的反应方程式：______。

（2）棉球a的实验现象为先变白，加热后变红，则其上蘸有的试剂为____，得出的结论为_____。

（3）棉球b蘸有含酚酞的NaOH溶液，则对应的实验现象为____，发生的离子方程式为_____。

（4）棉球c蘸有I2和淀粉的混合溶液，对应的实验现象为_____，发生的化学反应为_____，得出的结论为_____。

該微型实验使用的器材较少，但研究的内容并不少，既制取了SO2，同时又验证了SO2的漂白性、还原性以及与碱反应的性质。不仅如此，通过加装尾气处理装置，将剩余的SO2全部吸收，避免了空气污染。通过该微型实验开展教学活动，给学生留下深刻影响，使其搞清楚了SO2相关性质以及具体表现。

五、渗透电化学有关的微型实验

电化学是高中化学的重点知识。学习该部分知识的关键在于深入理解原电池以及电解池原理，并能够从氧化还原反应视角解释不同电极下发生的电极反应。教学实践中为使学习者更好地把握电化学的本质，抓住分析问题的关键，应结合教学内容在课堂上设计与展示相关微型实验，并预留相关空白时间，要求学习者积极思考与探究相关问题。

该微型实验涉及电解池与原电池，通过探究相关问题能进一步加深学习者对原电池、电解池原理的理解，使其更加清晰地认识到两者之间的区别，进一步提高学习效率。

高中化学教学中渗透微型实验，给学习者提供探究机会，驱使其主动思考，加深印象，有助于其搞清楚化学知识的来龙去脉，更好地理解与掌握相关化学知识精髓，因此教学实践中应充分认识到微型实验的重要作用，结合具体教学内容，做好微型实验的设计与渗透，提升学习体验，激发学习潜力，促进课堂教学效率的有效提升。