高中化學課堂微型化實驗的教學研究

高中化學微型實驗的設計、研制和實施過程對培養學生思維能力和表達能力等都具有特別重要的作用。微型實驗是一種將有關信息按內在聯系、抽象歸納、邏輯地概括成規律，并按此規律進行操作；推理和想象的思維，它是最富有生命力的思維。“微型實驗”教學方法的核心是創新性思維的培養和實踐能力的培養。

微型化學實驗在高中化學實驗教學中扮演著十分重要的角色。微型化實驗是一種新興的實驗方法，是在傳統的實驗基礎上總結與改進、發展起來的一種實驗方法。此種實驗方法引入到高中化學實驗教學中可以減少化學資源的損耗，降低化學污染，提高高中生的創新學習、主動學習的能力，還可以培養學生分析與探究問題的能力。隨著高中化學新課改的不斷改革與深入推進，微型化學實驗在高中化學實驗教學中得到了廣泛關注與應用。近年來，筆者對高中微型化學實驗進行了探究，在改進實驗微型化方面積累了一些經驗。在平時的教學實踐中該如何進行實驗創新設計呢？現結合自身的教學實踐，淺談高中化學實驗創新設計的具體案例。

一、有效防止污染，易于觀察現象

關于Cu與稀HNO3制取NO的微型化實驗改進。化學反應方程式：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+ 2NO↑+4H2O

存在的問題：在本實驗中，當金屬Cu和稀HNO3進行反應之后，會生成一種無色的 NO氣體，這種氣體很容易與大氣中的O2發生氧化反應而變成一種紅棕色的 NO2氣體。如此一來在實驗中就難以分辨出Cu與稀HNO3反應過程中到底是產生了NO抑或NO2氣體。這樣本次實驗現象跟實驗理論難以銜接上來，這在一定程度上會給高中化學實驗教學工作造成較大的影響，甚至可能會發生氣體泄漏，給大氣帶來污染。

改進措施：筆者在這個實驗中作了如下改進：首先準備好兩個銅片，將其全部放入注射器中，接著運用注射器往里面吸取少許水，將水排凈，以保證注射器中不存在空氣；然后采用注射器吸取少量的稀HNO3，最后馬上把注射器上面的針頭插進膠塞里，保證其隔離空氣，并把注射器倒立起來，認真將稀HNO3的體積記錄下來。密切觀察這個注射器內的化學反應，并詳細記錄稀HNO3的體積。反應一段時間后，將所生成的無色氣體擠進一個密閉的裝有空氣的小瓶里，然后繼續認真觀察這個小瓶里面的化學現象。這個瓶內的氣體顏色是否會發生變化？然后采用注射器吸取少量的濃NaOH溶液至這個小瓶中，同時輕輕地搖動該小瓶，認真觀察現象。

改進的實驗評價：這個改進后的微型化實驗是于缺氧的條件下完成的，所以可以觀察到NO氣體之“廬山真面目”（即NO屬于無色的氣體），同時在本實驗中較好地控制了化學污染，沒有向大氣排放出有毒的氣體。

二、簡化裝置，一器同時多用

例在銅和濃硫酸反應制取二氧化硫，并檢驗二氧化硫的性質實驗中，我們可采用一根長玻璃棒和幾張試紙來代替一系列的檢驗裝置，只需一個發生裝置和一個尾氣處理裝置就可解決問題。隨著實驗手段的不斷發展，提高，實驗儀器的日益先進，為我們進行實驗創新提供了良好的條件。例設計精巧的儀器，可以一器多用，使用所需試劑少量的試紙和點滴板等，都可很好地貫徹實驗的簡約性原則。

三、選擇實驗儀器的多樣化

近幾年來，無論是化學雜志上或老師的教學實踐中，我們不約而同地發現了針筒的廣泛應用。有的用注射器來代替分液漏斗，有的來代替膠頭滴管，量筒，小號集氣瓶等。這顯示著化學實驗隨著新課程改革一起，不僅僅是實驗室里的事，更是與生活實際緊密地聯系了起來。例用針筒做氣體實驗，用鋁質易拉罐做有關鋁的性質實驗，用鉛筆蕊做導電實驗，用礦泉水瓶收集氣體，用洗滌劑做氣體的點燃實驗等。這些取之于學生生活用品的儀器，可大大增強學生的學習興趣和探究欲望。可謂生活中處處有化學，生活中也處處有豐富的化學資源，對于我們眼睛，只是缺少發現。

（1）巧用微型化實驗，提高課堂教學實效性。新課改要求高中化學課程應該加大學生動手能力與實踐能力的培養。教師應該用好微型化實驗這個武器，邊講邊演示實驗，讓學生更好地理解實驗。同時，有條件的學校可以在課堂上一人一套微型化實驗裝置，引導學生在現場進行動手操作，促進知識點的消化，提高高中化學課堂教學的實效性。

（2）可以嘗試開設微型化學實驗專題。有條件的學校可以嘗試開設高中微型化學實驗專題，針對微型化學實驗概述、簡單的微型實驗儀器的制作、微型化實驗的改進方法、微型化實驗報告的撰寫等內容向學生進行傳授。比如，可向學生傳授運用青霉素瓶來代替微型酒精燈，采用塑料止咳糖漿瓶子作為微型洗瓶等知識。如此一來，可以一方面培養高中對日常生活中的廢品給予充分利用，提高環保意識；另一方面可以培養學生求實創新、科學嚴謹的科研態度。

（3）實施微型化實驗提高實驗的趣味性。如何提高高中化學教學的趣味性是一項重要的課題。筆者認為，實施微型化實驗可以提高實驗的趣味性。微型化實驗所用的儀器比較簡單，容易攜帶，安全性也較高。為此，教師不僅可以引導學生在課堂上操作微型化實驗，而且還可以指導學生在課外時間開展各種趣味性的微型化實驗，讓學生切實感受到化學實驗的趣味性，進而樂于主動探究化學奧秘。

可見，實施微型化實驗是可行的，也是必要。它不但能夠較好地完成實驗，而且還能培養學生的環保意識，樹立綠色實驗的思想觀念。