高中化學實驗方案的設計和評價

摘要：化學實驗方案的設計與評價已經成為高考化學的熱點題目，該類實驗題目不僅符合新課改的精神，還能綜合考查學生的實驗能力。

關鍵詞：科學性；安全性；可行性；簡約性；經濟性；綠色化學

一、化學實驗方案的設計

（一）化學實驗方案設計的基本要求

1.科學性：在設計實驗前一定要有足夠充分的理論依據，每一個裝置、每一個步驟都要有足夠的理論支持，使我們的實驗設計具有科學性。

2.安全性：實驗設計要避免危險性實驗，設計時要考慮到實驗的安全系數，避免使用危險性較大的裝置和有毒的藥品。如不可避免涉及到有毒藥品時，要提前考慮到保護人身安全的方案。

3.可行性：設計實驗時，要從現有設備、藥品的基礎上著手設計，保證實驗的可行性。

4.簡約性：實驗方案應遵循簡約的原則，裝置盡量簡單。同時，實驗中使用的藥品要盡量使用經濟實用的藥品。在使用過程中要提前做好精確的藥量計算，保證藥品不浪費。同時也保證實驗效果。

5.經濟性：設計實驗時，要充分考慮器材、藥品的價格，在保證實驗效果的前提下，盡量選用經濟實惠的藥品和器材。

（二）化學實驗方案設計的基本內容

化學實驗設計前一定要充分了解與實驗相關的基本內容，提高設計實驗的準確性及設計效率。實驗方案設計主要包括以下幾方面內容。

1.實驗名稱，保證別人看到名稱能夠大概了解實驗內容。

2.實驗現象，即實驗過程中要驗證的內容，也就是我們的實驗目的。

3.在實驗過程中涉及到的基本原理，包括反應原理、裝置原理等。

4.實驗中運用到的具體器材、藥品等。

5.實驗過程中，實驗裝置的具體安排，藥品的添加以及其他具體的操作步驟。

6.對實驗中容易出現錯誤或安全隱患的地方加以標注警示。

7.詳細記錄實驗過程中現象出現時間以及實驗的最終結果。

8.實驗完成后對實驗的總結反思。

（三）化學實驗方案設計的注意事項

1.藥品和儀器是需要補充還是在限定范圍內選擇。若藥品和儀器只部分給出，則應作出必要的補充，若限制范圍，則應進行篩選和淘汰。

2.條件有無特殊要求。如采用最簡單或最合理的實驗步驟，這些要求對我們考慮反應原理、選擇藥品和裝置、確定操作步驟都作了限定，必須高度重視。

3.實驗過程中的隱蔽性操作。如某些必要的干燥、除雜、冷凝等，這些都是實驗中必不可少的，但容易被忽略。

4.儀器、藥品的描述。有些題目要求指出藥品的名稱，一定要指出試劑的全稱，如：硫酸銅粉末、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也應該注意某些儀器的規格。

5.會畫簡單的實驗裝置圖。考綱要求能夠繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖，有時要求繪制實物圖，有時則按要求畫出簡筆畫。

6.其他注意事項。如冷凝回流的問題；冷卻問題；防止倒吸問題；具有特殊作用的實驗改進裝置，如為使分液漏斗中的液體能順利流出，用橡皮管連通裝置；為防止氣體從長頸漏斗中逸出，可在發生裝置中的漏斗末端套一支小試管等。

二、化學實驗方案的評價

化學實驗設計中非常重要的一步就是方案的自我評價。我們要從實驗的實際操作情況入手，評價實驗的嚴密性、科學性、環保性、安全性等幾個方面。

（一）全面分析實驗設計的可行性

實驗設計的可行性是實驗能否正常開展的前提也是對實驗設計評價的開始。對于實驗的可行性評價，應注重從以下幾點著手。

1.實驗設計是否有足夠的理論支持，是否遵循實驗要求，能否有效得到實驗結果。

2.實驗設計的操作過程是否安全可控，是否合理。

3.實驗步驟是否簡潔方便，是否可以用最少的步驟得到明顯的實驗效果。

4.實驗設計是否涉及安全問題，如有涉及，有沒有合理有效的防范措施。

（二）從“綠色化學”視角對實驗方案做出評價

“綠色化學”要求設計安全的、對環境友好的合成路線，降低化學工業生產過程中對人類健康和環境的危害，減少廢棄物的產生和排放。據此，對化學實驗過程或方案從以下4個方面進行綜合評價。

1.反應原料是否易得、安全、無毒。

2.反應速率是否較快。

3.原料利用率以及合成物質的產率是否較高。

4.合成過程中是否造成環境污染。

（三）化學實驗的評價要符合高考理綜考試的要求

理綜實驗試題的設計無論是客觀題還是主觀題，都把問題編制在特定的材料之中，如何提高得分率是每個考生必須高度重視的問題。在做好實驗知識復習準備之后，還需要有針對性地做一些練習題，練習要以學科內綜合為主，適度進行跨學科綜合訓練，有利于我們形成解題新思路、新角度、新視點和新方法。具體要做到以下。

1.認真讀題審題，讀懂材料在說什么，從中提取有效信息；讀清設問在問什么，搞清設問的特殊指向性，即從什么角度，運用什么知識，切忌沒讀清題意就盲目作答，那只會離題太遠，影響得分。

2.聯系教材，回扣教材，針對問題，反饋教材、發散思維，找準切入知識的角度，一般會涉及多個角度，把這些知識點羅列出來，然后，聯系材料概括作答。

3.精心組織答案，一目了然，答案要序號化、步驟化、要點化，并且字跡要整潔，語言要流暢，這些都是影響得分的因素，都值得注意和參考。

理綜中對實驗的要求是必須緊緊抓住課本，突出重點和主干，又不放過任何一處細小的知識點，還要掌握每一個實驗知識點，每一節與其他章節的聯系，從而構建自己的知識體系網絡，提升自己宏觀駕馭實驗的能力。

三、結語

高中化學實驗教學，是化學教學中的重中之重。我們每一名化學教師都應做好實驗設計以保證實驗教學的有效開展，提高學生的學習效率和學習興趣。同時，教師引導學生學會自己設計實驗。實驗方案設計應注意以下幾點。

1.從教學內容出發，充分分析教學涉及到的知識點，保證實驗的切題性，并選用最能體現教學內容的實驗原理。

2.確定好實驗原理后，選用經濟實惠的藥品和能夠使實驗效果最明顯的顯示出來的實驗裝置。

3.實驗設計好后，要反復驗證實驗的有效性，現象是否能夠呈現，原理運用是否正確，進一步完善實驗。要針對實驗中的裝置、藥品與實驗中涉及到的實驗原理反復驗證，保證實驗能夠順利進行。對實驗中容易出現錯誤的地方，要反復思考。

參考文獻：

1.張芳賢，《新課標下中學化學課堂教學如何引導學生進行實驗》，2008.1

2.仇傳銀，《新課程背景下高中化學實驗教學模式評價》，《科技創新導報》，2007.1

【責編 金 東】