龍桂兵
【摘 ? ?要】理解微化學實驗的原理及其在今天高中化學教學應用。微化學實驗的原理應用于高中化學演示實驗的改進與實施,并能夠起到非常大的應用意義。同時對我們化學教師的化學的教學和學生的學習化學知識有著不可缺少的作用。其中在有利于降低實驗成本、有利于減少實驗污染、有利于實驗安全性的提升、有利于增加學生親自實踐的機會等方面體現得比較突出。
希望研究與學習使微化學實驗在高中化學教學中不斷地滲透并加以應用。
【關鍵詞】微化學實驗 ?高中化學演示實驗 ?微化學實驗的應用
微化學實驗指的是在綠色化學思想的指導下,為預防化學實驗給環境帶來污染,對常規實驗進行改革而發展起來的化學實驗的新方法和新技術。微化學實驗是一種用微型實驗儀器,盡可能用少的試劑量來進行實驗(一般為常規量的十分之一到千分之一)。化學微實驗有兩個很明顯的特征就是儀器微型化和劑量微量化,還具有以下幾個方面的優點:易于開展、便于操作、現象明顯、節約時間、節省原料和試劑、減少污染、安全可靠和效果良好。
微化學實驗在實際生活與教育教學中有不可缺少的作用。所以我們作為高中教育教學的一線教師,應該充分利用我們的教育教學環境和實驗條件去創新和實施實驗的微型化。通過一輪的高中化學實踐教學,我對高中化學教材中的部分演示實驗進行了探究與試驗。現在總結如下:
演示實驗一(人教版高中教材必修一P60頁實驗3-9):演示實驗利用FeSO4溶液和NaOH溶液制備Fe(OH)2,按照教材的要求與步驟進行實驗,消耗的藥品的量較多且實驗現象還不很明顯。若利用微實驗的要求與原理進行實驗的話,結果會有很大的改觀。具體的改善做法是:先按要求用煮沸且冷卻的蒸餾水配好FeSO4溶液和NaOH溶液,將試管改成微型注射器,先在注射器內吸入適量的NaOH溶液,緊接著吸入FeSO4溶液,在注射器內FeSO4溶液和NaOH溶液的接觸處可以看到明顯的白色不溶物。這樣既節約了藥品又有比較明顯的實驗現象何樂而不為呢?
演示實驗二(人教版高中教材必修一P61頁科學探究實驗):實驗利用FeCl3溶液、鐵粉、KSCN溶液、新制的氯水檢驗亞鐵離子的存在。按照教材的要求與步驟進行實驗,可以看到比較明顯的實驗現象和理想的結論。但是亞鐵離子的氧化是用新制的氯水,新制的氯水對環境有一定的污染且有毒。可以把新制的氯水改為較大濃度H2O2,這樣符合微化學實驗中減少對環境的污染。
演示實驗三(人教版高中教材必修一P101頁實驗4—9):實驗利用濃硫酸、銅絲、品紅溶液檢驗濃硫酸的性質。按照教材的要求與步驟進行實驗,可以看到比較明顯的實驗現象和理想的結論。但是在實驗的過程中我們要注意:1、實驗沒有尾氣處理裝置,會導致多余的二氧化硫氣體污染大氣環境,從微實驗的角度要在尾部接一個裝有NaOH溶液的尾氣吸收裝置;2、在實驗完成后,需要將螺旋銅絲往上提使銅絲離開濃硫酸液面以減少有毒氣體SO2繼續產生。
微化學實驗原理應用于教材演示實驗的改進和實施有重要意義。同時對我們化學教師的化學的教學和學生的學習化學知識有著不可缺少的作用。其中在有利于降低實驗成本、有利于減少實驗污染、有利于實驗安全性的提升、有利于增加學生親自實踐的機會等方面體現得比較突出。在大力倡導節能、減排、低碳、環保的大環境下,微型化學實驗已成為當前中學化學實驗教學改革的熱點。它以減少污染,現象明顯,快速方便,節約、安全等優點,以及良好的教學功能和教學效果,在化學實驗教學改革等領域扮演著重要的角色。
總之,微型實驗在降低實驗成本、提高實驗安全性、減少環境污染等多方面都存在常規實驗所不具備的優勢,因此,高中化學教師一定要在工作學習中多花心思和精力研究微型化學實驗,并且帶領學生大膽嘗試微型實驗方法。可以說,微型實驗是未來學校實驗發展的一個重要趨勢,在微型實驗下,學校實驗會變得更加科學、高效、綠色環保。