改进中学化学实验的几种方法

德庆措吉+李少坤

【摘 要】化学实验是化学教学的重要组成部分，实验成功与否会直接影响课堂教学质量。文章提出了改进中学化学实验的措施，期待给中学化学教师起到一定的参考作用。

【关键词】实验改进；现状；原则；途径与方法

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）30-0066-02

化学实验能引起学生浓厚的学习兴趣，也是培养学生科学探究能力的重要途径。它能为学生创设实践情境、提供直观的感知素材，还具有获知、激趣、求真、循理、育德等功能。因此，化学实验是化学教学的重要组成部分。

在实际教学过程中，受各种因素的影响，有些实验难以取得理想的教学效果。例如，有些教师在平时的教学中或参加实验创新比赛时一味求新、求变，忽视了实验的教学功能、实验设计的基本原则和方法，常常出现将简单实验集成复杂化、实验原理晦涩难懂的现象；还有一些教师为了体现环保、节约资源的原则，常常用注射器代替分液漏斗，用药瓶代替反应容器等，忽视或弱化了学生必须掌握的常规仪器的使用方法的教学。这些不当的做法必须引起师生的重视，并予以改进。

为了提高中学化学实验的有效性和针对性，笔者结合近几年多次参加或观摩省、市相关实验创新比赛经历，总结出以下几种改进方法：

一、增加趣味实验

趣味实验可以激发学生学习化学的兴趣，促使学生积极、主动地学习化学知识，教师要善做增补教材实验的有心人。例如，在绪言部分增补“变色龙”实验：先将氢氧化钠溶液与水混合，溶液呈无色，然后滴入酚酞试液，溶液变成红色，再向变红的溶液的中滴入稀盐酸，溶液先呈红色，后来突然变成无色，最后向变成无色的溶液中滴入氢氧化钠溶液，溶液又变成红色。引起这一系列现象的原因是什么？谁能解释这些问题？这一增补实验无疑会极大地吸引学生的兴趣，并激发学生主动猜想与思考。

二、改变反应条件

对化学反应条件的研究与控制是实验成功的关键因素之一，常见的客观条件有反应物的浓度、用量的配比、纯度、温度，反应物间的接触面积，反应体系的压强、温度、光照及溶剂，反应介质的酸碱度等。例如，教学初中九年级化学教材第六单元课题1“研究木炭的吸附性”时，课本上使用的是块状木炭，木炭疏松多孔的结构中含有一定量的空气，导致木炭浮在水面，实验效果很差。笔者将木炭磨成粉末后放入红墨水中，木炭粉均匀地分散在红墨水中，增大了两者的接触面，过滤后，水由红色变成无色，实验非常成功。

三、改进实验装置

1. 自制实验装置

因地制宜地利用日常生活中的物品，或根据实验需要将某些用品进行加工、改进，自制教具，既能解决学校设备、仪器不足的短板，也可以让学生开展课外兴趣实验研究，提高学生对化学实验的兴趣和实验动手能力，培养学生的创新能力和保护环境的意识。例如，将注射器、矿泉水瓶、青霉素瓶、输液导管等改造后，都可以运用到化学实验中。但是，对于课程标准规定学生必须掌握的基本实验技能中涉及的常规仪器，则不宜用替代用品，建议教师按课本规定的仪器进行教学，以此培养学生的实验基本技能。

2. 改进现有实验装置

改进实验装置是为了更好地发挥教具和学具在“教”与“学”中的作用，改进实验装置可从以下方面入手：在不影响实验效果的前提下简化实验装置，针对现象不明显的实验改进实验装置，针对存在环境污染或安全性问题的实验改进实验装置，等等。例如，在氢气与空气混合的爆炸实验中，按课本上用火柴点燃氢气的方法进行实验存在一定的危险，甚至让学生与教师心有余悸。笔者将收集氢气的容器换成了医用塑料软瓶，用生活中点火锅用的电子打火枪代替火柴点燃氢气，实验的趣味性和安全性都很好。

四、革新实验方法

从实验方法或反应原理上对化学实验进行改进，能充分体现探究和开放的精神。例如，在演示氢气燃烧的实验时，由于尖嘴管是用玻璃做成的，玻璃中的钠离子对氢气燃烧的火焰颜色产生了影响，笔者利用圆珠笔上的金属尖头代替玻璃尖嘴管进行实验，较好地解决了火焰颜色的问题。由于火焰比较微弱，不便于学生观察现象，笔者在金属尖头处放置一张纸片，不一会儿纸张逐渐发黑并燃烧起来，学生很容易感受到尖头处火焰的存在。

五、巧用实验药品

教材提供的药品与仪器只是常规、易得的用品，使用这些常规药品有时难以获得理想的实验效果。例如，在初中化学九年级第六单元“木炭还原氧化铜”的实验中，两者发生反应后难以观察到红色的铜。在2011年湖北省创新实验大赛上，很多教师对此实验进行改进，如将浸有CuSO4溶液的滤纸晾干后灼烧，在燃烧后的灰烬上可清晰地观察到红色的铜；将NaOH溶液与CuSO4溶液混合并加入木炭粉，充分搅拌后从中分离出固体并进行干燥，利用反应所得的Cu（OH）2和木炭粉的混合物加热至高温制取铜；还有一些教师利用废弃激光打印机中的碳粉与氧化铜充分混合后来完成该实验等，都取得了较好的实验效果。

六、调整实验步骤

有些实验因为操作不严谨，容易让学生误解。如果对操作程序及实验步骤进行适当调整，就能避免这种问题，使实验过程更加简洁、合理。例如，在研究CO2能否与NaOH反应的探究实验中，向通入CO2后的NaOH溶液中滴入澄清的石灰水时有沉淀产生，即可说明溶液中有碳酸盐存在，表明CO2与NaOH发生了反应。但是，有学生对此方案的严密性提出了质疑：因为CO2能溶于水，溶解在水中的CO2与澄清的石灰水反应也能产生沉淀，因而不能判断CO2与NaOH能否反应。怎么消除CO2溶于水的影响？若将此实验过程稍做改进，即先将通入CO2后的溶液加热，使溶解的CO2逸出，再滴加澄清的石灰水即可。

七、开发微型化实验

微型实验就是利用小型仪器、装置和极少量试剂进行的一类化学实验。同常规化学实验相比，微型化实验具有仪器简单、药品用量少、节能、污染小、操作安全、现象明显等优点。例如，在做酸碱盐的性质实验时，利用微型试管或小药瓶作为反应容器都是不错的选择。值得注意的是，由于微型化实验仪器较小，药品的用量较少，不便于全班学生同时清晰地观察实验现象，因而微型化实验不适宜在课堂上作演示实验，主要适用于学生分组实验或开展化学第二课堂教学活动和家庭小实验。

八、借助现代化实验仪器

随着科学技术的进步和社会经济的发展，各类教学设备也不断更新换代，曾经梦想的数字化实验设备逐步用于实验室。现代化实验仪器的使用，使实验操作省时省力、实验数据及时处理、实验结果形象直观、实验信息充分共享，使實验教学活动更具有研究性、更联系实际，可以拓宽学生的能力与视野。例如，做酸碱中和滴定实验时，可利用pH计传感器采集数据，边滴定边采集数据，在电脑上获得实时滴定曲线，让学生直观地感受实验过程中溶液pH值的变化。

不同的学校有不同的校情，学生的学情也不尽相同，教师应根据实际情况来改进化学实验。有效的改进方案需要教师不断研究实验教学中的问题，时时刻刻做一个有心人，不断收集各类信息，借鉴别人的成功经验，并将其科学、合理地迁移到教学中，如此才能高效地完成化学实验教学。

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（编辑：易继斌）