如何在高中化學實驗中培養學生的創新能力

唐靜敏

摘 要：化學是一門以實驗為基礎的學科，通過實驗，有助于學生理解化學原理、概念，鞏固化學知識，培養分析問題、解決問題的能力。在有關實驗的教學中，除了加強對學生實驗基本操作、儀器裝置的教學外，更應注重學生實驗創新能力的培養。教師要設計一些創新性實驗，以拓寬學生思維，培養學生的實驗能力。

關鍵詞：化學實驗；創新能力；能力培養

為了拓寬學生思維，培養他們的實驗能力，在化學教學中，筆者將有的演示實驗改為學生自己動手的分組實驗，把一些實驗重新設計，改變原有的實驗方法和實驗裝置，形成探索性實驗，引導學生探索、研究實驗的有關原理及現象，強化實驗教學，以達到提高教學效果、培養學生創新能力的目的。

一、通過對實驗裝置和實驗方法的改進，培養學生的實驗創新能力

實驗裝置是完成實驗不可缺少的基本設備，教學中，對有些實驗裝置進行改進創新后，可以達到裝置簡單、操作方便、可視度好、成功率高的目的。例如：金屬鈉和水反應的實驗，若改為帶雙孔橡膠塞的U型管，一個孔插入盛水的分液漏斗，另一孔插入帶止水夾的導氣管中，金屬鈉盛放在U型管中。這樣改進后的裝置，不僅操作簡單，而且便于檢驗生成的氫氣。又如：實驗室制甲烷，可改用碳化鋁與水反應來制備，裝置為帶單孔橡膠塞的支管圓底燒瓶和分液漏斗，此法操作方便，現象明顯。再如：實驗室制乙炔，可改用乙醇和硫酸銅飽和溶液代替水與電石反應。這樣既減慢了反應速率又不會產生泡沫，還能除去硫化氫、磷化氫等雜質，防止空氣污染。另外，實驗室制氧氣時，可以用以下四種方法：一是氯酸鉀在二氧化錳作催化劑的條件下受熱分解；二是加熱高猛酸鉀的化合物；三是過氧化鈉與水反應；四是過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下直接分解，通過分析、歸納、比較，上述方法中的第四種，從反應裝置、反應條件、反應速率、產品純度、經濟成本、污染情況等方面明顯優于其它幾種，所以采用第四種方法效果最佳。教學中，通過對實驗裝置及方法的改進，不僅能激發學生的學習興趣和求知欲，還能讓學生舉一反三，鞏固所學化學知識，培養學生能力，達到事半功倍的效果。

二、通過對同一實驗的不同角度的審視，培養學生的創造性思維

例如：高中化學實驗中，經常遇到如圖所示裝置，通過對此裝置的分析、討論，可以得出此裝置的五種作用。

■

1.洗氣作用。氣體由A端進入即“長進短出”，有兩種作。（1）干燥氣體的作用。如干燥氧氣中混有的水蒸氣，通過選用濃硫酸作干燥劑預先盛入裝置內，氣體由A端進入。（2）除去氣體中的雜質。如除去二氧化碳中含有的二氧化硫氣體，裝置內盛的應是飽和碳酸氫鈉溶液或酸性高錳酸鉀溶液。

2.檢驗作用。氣體由A端進入。如檢驗甲烷中是否含有二氧化硫，瓶內應放品紅溶液或酸性高錳酸鉀溶液，若品紅褪色或高錳酸鉀溶液褪色，則證明有二氧化硫存在。

3.貯氣作用。從A處通入氣體，即成為向上排空氣法收集裝置，從B處通入氣體，即可以成為向下排空氣法收集裝置。

4.用于近似測定生成氣體的體積。廣口瓶中注滿水，氣體從B處通入，在A處接一量筒，即成為氣體體積測定裝置。

5.作為氣體反應裝置。如A處通硫化氫，B處通二氧化硫，則會觀察到非常明顯的實驗現象。另外，還可以提出問題，讓學生思考：（1）此裝置可以作為防倒吸的裝置嗎？（2）能否用于作恒壓裝置？在設計實驗時多問幾個“為什么”，學生的思路就會不斷得到拓寬，進而培養創造性思維。

三、精心設計探索性實驗，培養學生的創造能力

噴泉實驗是高中化學中一個重要的演示實驗，教學中對這一實驗進行創新嘗試，可以加強學生的理解力和記憶力，增強學科間的滲透，收到良好的教學效果。例如：在講氯化氫的噴泉實驗時，首先演示氯化氫的噴泉實驗，然后向學生提出問題：（1）噴泉實驗的原理是什么？（2）做成氯化氫氣體的噴泉實驗應具備什么條件？（3）哪些氣體可以做噴泉實驗？（4）公園和廣場的噴泉與氯化氫氣體的噴泉實驗有什么區別？（5）改變壓強的途徑有哪些？再引導學生分析、討論得出結論：形成噴泉的條件應是瓶內外產生壓強差，而且此實驗中壓強差必須大于燒杯液面到玻璃尖嘴這段高度液體所產生的壓強。由于氯化氫為極易溶于水的氣體，擠入水能使部分氯化氫溶解在水中，從而減少了氯化氫的物質的量使燒瓶內氣體壓強降低，產生壓強差，從而形成噴泉。另外，像硫化氫、二氧化碳等在水中溶解度不大的氣體，可以用在膠頭滴管中盛堿液的方法，使之發生化學反應，達到減少氣體物質的量，產生壓強差從而形成噴泉的目的。那么，減少瓶內壓強除了上述減少瓶內氣體的物質的量還有哪些途徑呢？通過實驗可以看出，減少瓶內壓強的途徑還有降低溫度或增大體積，可讓學生自己設計實驗方案并操作。例如：公園或廣場的噴泉，就是依靠增大外壓的實例。通過上述對氯化氫噴泉實驗的分析、歸納、比較、探索和驗證，使學生從中感受到在創新中獲得知識的樂趣，培養了學生的科研意識和創新精神。

總之，在高中化學實驗的教學中進行創新教育的方法和途徑很多，只要教師處處用心，注意挖掘教材中有關實驗的創新因素，有目的、有意識地在教學中貫穿創新教育，就一定能把創新教育推向全面發展的新階段。

摘 要：化學是一門以實驗為基礎的學科，通過實驗，有助于學生理解化學原理、概念，鞏固化學知識，培養分析問題、解決問題的能力。在有關實驗的教學中，除了加強對學生實驗基本操作、儀器裝置的教學外，更應注重學生實驗創新能力的培養。教師要設計一些創新性實驗，以拓寬學生思維，培養學生的實驗能力。

關鍵詞：化學實驗；創新能力；能力培養

為了拓寬學生思維，培養他們的實驗能力，在化學教學中，筆者將有的演示實驗改為學生自己動手的分組實驗，把一些實驗重新設計，改變原有的實驗方法和實驗裝置，形成探索性實驗，引導學生探索、研究實驗的有關原理及現象，強化實驗教學，以達到提高教學效果、培養學生創新能力的目的。

一、通過對實驗裝置和實驗方法的改進，培養學生的實驗創新能力

實驗裝置是完成實驗不可缺少的基本設備，教學中，對有些實驗裝置進行改進創新后，可以達到裝置簡單、操作方便、可視度好、成功率高的目的。例如：金屬鈉和水反應的實驗，若改為帶雙孔橡膠塞的U型管，一個孔插入盛水的分液漏斗，另一孔插入帶止水夾的導氣管中，金屬鈉盛放在U型管中。這樣改進后的裝置，不僅操作簡單，而且便于檢驗生成的氫氣。又如：實驗室制甲烷，可改用碳化鋁與水反應來制備，裝置為帶單孔橡膠塞的支管圓底燒瓶和分液漏斗，此法操作方便，現象明顯。再如：實驗室制乙炔，可改用乙醇和硫酸銅飽和溶液代替水與電石反應。這樣既減慢了反應速率又不會產生泡沫，還能除去硫化氫、磷化氫等雜質，防止空氣污染。另外，實驗室制氧氣時，可以用以下四種方法：一是氯酸鉀在二氧化錳作催化劑的條件下受熱分解；二是加熱高猛酸鉀的化合物；三是過氧化鈉與水反應；四是過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下直接分解，通過分析、歸納、比較，上述方法中的第四種，從反應裝置、反應條件、反應速率、產品純度、經濟成本、污染情況等方面明顯優于其它幾種，所以采用第四種方法效果最佳。教學中，通過對實驗裝置及方法的改進，不僅能激發學生的學習興趣和求知欲，還能讓學生舉一反三，鞏固所學化學知識，培養學生能力，達到事半功倍的效果。

二、通過對同一實驗的不同角度的審視，培養學生的創造性思維

例如：高中化學實驗中，經常遇到如圖所示裝置，通過對此裝置的分析、討論，可以得出此裝置的五種作用。

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1.洗氣作用。氣體由A端進入即“長進短出”，有兩種作。（1）干燥氣體的作用。如干燥氧氣中混有的水蒸氣，通過選用濃硫酸作干燥劑預先盛入裝置內，氣體由A端進入。（2）除去氣體中的雜質。如除去二氧化碳中含有的二氧化硫氣體，裝置內盛的應是飽和碳酸氫鈉溶液或酸性高錳酸鉀溶液。

2.檢驗作用。氣體由A端進入。如檢驗甲烷中是否含有二氧化硫，瓶內應放品紅溶液或酸性高錳酸鉀溶液，若品紅褪色或高錳酸鉀溶液褪色，則證明有二氧化硫存在。

3.貯氣作用。從A處通入氣體，即成為向上排空氣法收集裝置，從B處通入氣體，即可以成為向下排空氣法收集裝置。

4.用于近似測定生成氣體的體積。廣口瓶中注滿水，氣體從B處通入，在A處接一量筒，即成為氣體體積測定裝置。

5.作為氣體反應裝置。如A處通硫化氫，B處通二氧化硫，則會觀察到非常明顯的實驗現象。另外，還可以提出問題，讓學生思考：（1）此裝置可以作為防倒吸的裝置嗎？（2）能否用于作恒壓裝置？在設計實驗時多問幾個“為什么”，學生的思路就會不斷得到拓寬，進而培養創造性思維。

三、精心設計探索性實驗，培養學生的創造能力

噴泉實驗是高中化學中一個重要的演示實驗，教學中對這一實驗進行創新嘗試，可以加強學生的理解力和記憶力，增強學科間的滲透，收到良好的教學效果。例如：在講氯化氫的噴泉實驗時，首先演示氯化氫的噴泉實驗，然后向學生提出問題：（1）噴泉實驗的原理是什么？（2）做成氯化氫氣體的噴泉實驗應具備什么條件？（3）哪些氣體可以做噴泉實驗？（4）公園和廣場的噴泉與氯化氫氣體的噴泉實驗有什么區別？（5）改變壓強的途徑有哪些？再引導學生分析、討論得出結論：形成噴泉的條件應是瓶內外產生壓強差，而且此實驗中壓強差必須大于燒杯液面到玻璃尖嘴這段高度液體所產生的壓強。由于氯化氫為極易溶于水的氣體，擠入水能使部分氯化氫溶解在水中，從而減少了氯化氫的物質的量使燒瓶內氣體壓強降低，產生壓強差，從而形成噴泉。另外，像硫化氫、二氧化碳等在水中溶解度不大的氣體，可以用在膠頭滴管中盛堿液的方法，使之發生化學反應，達到減少氣體物質的量，產生壓強差從而形成噴泉的目的。那么，減少瓶內壓強除了上述減少瓶內氣體的物質的量還有哪些途徑呢？通過實驗可以看出，減少瓶內壓強的途徑還有降低溫度或增大體積，可讓學生自己設計實驗方案并操作。例如：公園或廣場的噴泉，就是依靠增大外壓的實例。通過上述對氯化氫噴泉實驗的分析、歸納、比較、探索和驗證，使學生從中感受到在創新中獲得知識的樂趣，培養了學生的科研意識和創新精神。

總之，在高中化學實驗的教學中進行創新教育的方法和途徑很多，只要教師處處用心，注意挖掘教材中有關實驗的創新因素，有目的、有意識地在教學中貫穿創新教育，就一定能把創新教育推向全面發展的新階段。

摘 要：化學是一門以實驗為基礎的學科，通過實驗，有助于學生理解化學原理、概念，鞏固化學知識，培養分析問題、解決問題的能力。在有關實驗的教學中，除了加強對學生實驗基本操作、儀器裝置的教學外，更應注重學生實驗創新能力的培養。教師要設計一些創新性實驗，以拓寬學生思維，培養學生的實驗能力。

關鍵詞：化學實驗；創新能力；能力培養

為了拓寬學生思維，培養他們的實驗能力，在化學教學中，筆者將有的演示實驗改為學生自己動手的分組實驗，把一些實驗重新設計，改變原有的實驗方法和實驗裝置，形成探索性實驗，引導學生探索、研究實驗的有關原理及現象，強化實驗教學，以達到提高教學效果、培養學生創新能力的目的。

一、通過對實驗裝置和實驗方法的改進，培養學生的實驗創新能力

實驗裝置是完成實驗不可缺少的基本設備，教學中，對有些實驗裝置進行改進創新后，可以達到裝置簡單、操作方便、可視度好、成功率高的目的。例如：金屬鈉和水反應的實驗，若改為帶雙孔橡膠塞的U型管，一個孔插入盛水的分液漏斗，另一孔插入帶止水夾的導氣管中，金屬鈉盛放在U型管中。這樣改進后的裝置，不僅操作簡單，而且便于檢驗生成的氫氣。又如：實驗室制甲烷，可改用碳化鋁與水反應來制備，裝置為帶單孔橡膠塞的支管圓底燒瓶和分液漏斗，此法操作方便，現象明顯。再如：實驗室制乙炔，可改用乙醇和硫酸銅飽和溶液代替水與電石反應。這樣既減慢了反應速率又不會產生泡沫，還能除去硫化氫、磷化氫等雜質，防止空氣污染。另外，實驗室制氧氣時，可以用以下四種方法：一是氯酸鉀在二氧化錳作催化劑的條件下受熱分解；二是加熱高猛酸鉀的化合物；三是過氧化鈉與水反應；四是過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下直接分解，通過分析、歸納、比較，上述方法中的第四種，從反應裝置、反應條件、反應速率、產品純度、經濟成本、污染情況等方面明顯優于其它幾種，所以采用第四種方法效果最佳。教學中，通過對實驗裝置及方法的改進，不僅能激發學生的學習興趣和求知欲，還能讓學生舉一反三，鞏固所學化學知識，培養學生能力，達到事半功倍的效果。

二、通過對同一實驗的不同角度的審視，培養學生的創造性思維

例如：高中化學實驗中，經常遇到如圖所示裝置，通過對此裝置的分析、討論，可以得出此裝置的五種作用。

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1.洗氣作用。氣體由A端進入即“長進短出”，有兩種作。（1）干燥氣體的作用。如干燥氧氣中混有的水蒸氣，通過選用濃硫酸作干燥劑預先盛入裝置內，氣體由A端進入。（2）除去氣體中的雜質。如除去二氧化碳中含有的二氧化硫氣體，裝置內盛的應是飽和碳酸氫鈉溶液或酸性高錳酸鉀溶液。

2.檢驗作用。氣體由A端進入。如檢驗甲烷中是否含有二氧化硫，瓶內應放品紅溶液或酸性高錳酸鉀溶液，若品紅褪色或高錳酸鉀溶液褪色，則證明有二氧化硫存在。

3.貯氣作用。從A處通入氣體，即成為向上排空氣法收集裝置，從B處通入氣體，即可以成為向下排空氣法收集裝置。

4.用于近似測定生成氣體的體積。廣口瓶中注滿水，氣體從B處通入，在A處接一量筒，即成為氣體體積測定裝置。

5.作為氣體反應裝置。如A處通硫化氫，B處通二氧化硫，則會觀察到非常明顯的實驗現象。另外，還可以提出問題，讓學生思考：（1）此裝置可以作為防倒吸的裝置嗎？（2）能否用于作恒壓裝置？在設計實驗時多問幾個“為什么”，學生的思路就會不斷得到拓寬，進而培養創造性思維。

三、精心設計探索性實驗，培養學生的創造能力

噴泉實驗是高中化學中一個重要的演示實驗，教學中對這一實驗進行創新嘗試，可以加強學生的理解力和記憶力，增強學科間的滲透，收到良好的教學效果。例如：在講氯化氫的噴泉實驗時，首先演示氯化氫的噴泉實驗，然后向學生提出問題：（1）噴泉實驗的原理是什么？（2）做成氯化氫氣體的噴泉實驗應具備什么條件？（3）哪些氣體可以做噴泉實驗？（4）公園和廣場的噴泉與氯化氫氣體的噴泉實驗有什么區別？（5）改變壓強的途徑有哪些？再引導學生分析、討論得出結論：形成噴泉的條件應是瓶內外產生壓強差，而且此實驗中壓強差必須大于燒杯液面到玻璃尖嘴這段高度液體所產生的壓強。由于氯化氫為極易溶于水的氣體，擠入水能使部分氯化氫溶解在水中，從而減少了氯化氫的物質的量使燒瓶內氣體壓強降低，產生壓強差，從而形成噴泉。另外，像硫化氫、二氧化碳等在水中溶解度不大的氣體，可以用在膠頭滴管中盛堿液的方法，使之發生化學反應，達到減少氣體物質的量，產生壓強差從而形成噴泉的目的。那么，減少瓶內壓強除了上述減少瓶內氣體的物質的量還有哪些途徑呢？通過實驗可以看出，減少瓶內壓強的途徑還有降低溫度或增大體積，可讓學生自己設計實驗方案并操作。例如：公園或廣場的噴泉，就是依靠增大外壓的實例。通過上述對氯化氫噴泉實驗的分析、歸納、比較、探索和驗證，使學生從中感受到在創新中獲得知識的樂趣，培養了學生的科研意識和創新精神。

總之，在高中化學實驗的教學中進行創新教育的方法和途徑很多，只要教師處處用心，注意挖掘教材中有關實驗的創新因素，有目的、有意識地在教學中貫穿創新教育，就一定能把創新教育推向全面發展的新階段。