初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的微型實(shí)驗(yàn)探明

摘 要：伴隨新課改的到來(lái)，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也面臨重大改革，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐漸從傳統(tǒng)普通型教學(xué)向微型化轉(zhuǎn)變，這是初中化學(xué)教育的一大亮點(diǎn)設(shè)計(jì)。針對(duì)化學(xué)教材中典型實(shí)驗(yàn)的“微型化”設(shè)計(jì)，本文也希望從各個(gè)方面深度探明教學(xué)方面策略，證明微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施的必要性與有效性。

關(guān)鍵詞：微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)；初中化學(xué)；氣體發(fā)生裝置；綜合實(shí)驗(yàn)

微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)是當(dāng)前初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新形式，它將教材中的常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基于原理、方法與裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使其更加簡(jiǎn)約化、生活化和微型化，讓學(xué)生能夠更加輕松愉快的學(xué)習(xí)理解實(shí)驗(yàn)知識(shí)內(nèi)容。目前存在于初中化學(xué)教材中的微型實(shí)驗(yàn)擁有數(shù)十個(gè)，它們?yōu)槌踔猩幕瘜W(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程帶來(lái)了全新體驗(yàn)。

一、 微觀粒子特性的微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)

在魯教版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第二單元第三節(jié)《認(rèn)識(shí)原子》一課教學(xué)中，教師希望首先指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)原子，然后將知識(shí)內(nèi)容深入到微觀粒子層面，告訴學(xué)生實(shí)際上世間萬(wàn)物都是由粒子所構(gòu)成的，而且粒子并非靜止不動(dòng)，它們總是在不斷運(yùn)動(dòng)。為了探究粒子的這一特性，教師就為學(xué)生設(shè)計(jì)了探究水體中氨分子具有不斷運(yùn)動(dòng)的基本特性。由于濃氨水本身是具有揮發(fā)性的，所以傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置就暴露了它密封性較差的缺陷，在實(shí)驗(yàn)中氨氣極容易逸出到空氣之中，不但刺激學(xué)生嗅覺(jué)，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

基于上述缺陷問(wèn)題，需要對(duì)這一套實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)重新展開(kāi)操作流程。其設(shè)計(jì)就直接利用到氫氧化鈉來(lái)吸收濃氨水中的水分同時(shí)放出熱量，加速氨分子的運(yùn)動(dòng)速率。同時(shí)將支管口與氣球連接，保證整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置體系都處于密封狀態(tài)中，這樣再展開(kāi)實(shí)驗(yàn)就不會(huì)讓充滿刺鼻氣味的氨氣揮發(fā)出來(lái)，同時(shí)還能有利于學(xué)生快速觀察到濕潤(rùn)的酚酞濾紙條逐漸變紅這一奇妙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。該微型實(shí)驗(yàn)改造確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯且可視性增強(qiáng)，同時(shí)規(guī)避了對(duì)環(huán)境的污染影響，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的簡(jiǎn)易化、綠色化和微型化，一舉多得。在實(shí)驗(yàn)中為了體現(xiàn)“微型”，還應(yīng)該盡量采用U型管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)，確保實(shí)驗(yàn)效果趨同。

二、 物質(zhì)性質(zhì)探究的微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)

對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的探究是初中實(shí)驗(yàn)化學(xué)中所重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容之一。在魯教版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第五單元《常見(jiàn)的酸和堿》教學(xué)中教師就為學(xué)生介紹了酸堿鹽是作為初中化學(xué)中最重要的化合物出現(xiàn)的，教師不但要教授學(xué)生深入探究酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)，還要利用試管展開(kāi)實(shí)驗(yàn)。如果按照常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法操作，其所涉及到的液體實(shí)驗(yàn)藥品在體積估算與實(shí)驗(yàn)藥量數(shù)量把握上都存在難點(diǎn)，可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過(guò)程錯(cuò)誤頻出，不利于學(xué)生探究物質(zhì)性質(zhì)知識(shí)內(nèi)容，同時(shí)容易造成實(shí)驗(yàn)藥品的不必要浪費(fèi)，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)廢品的處理成本。所以教師思考選擇在實(shí)驗(yàn)中用點(diǎn)滴板代替試管展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，避免上述問(wèn)題出現(xiàn)，也可獲得同等實(shí)驗(yàn)效果。

舉個(gè)例子，教學(xué)中在進(jìn)行鹽酸溶液分析過(guò)程中就發(fā)現(xiàn)它其中分別含有H2O分子、H.+以及Cl.-離子，所以要在白色點(diǎn)滴板上進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與相應(yīng)結(jié)論。在以點(diǎn)滴板為主的鹽酸溶液性質(zhì)微型實(shí)驗(yàn)中就包括了蒸餾水、氯化鈉溶液、紫色石蕊溶液、稀硫酸以及稀鹽酸，它們分別位于點(diǎn)滴板的不同孔中。用石蕊溶液滴蒸餾水展開(kāi)微型實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)石蕊溶液顏色未變，這說(shuō)明水分子無(wú)法使紫色石蕊溶液顏色變紅；在其他孔中繼續(xù)分別進(jìn)行Cl.-、鹽酸和硫酸實(shí)驗(yàn)，其中Cl.-未能將石蕊溶液變紅，而鹽酸和硫酸中讓石蕊溶液變紅，這說(shuō)明兩種酸溶液中的H.+起到了作用，它讓石蕊溶液發(fā)生化學(xué)變化。

總體來(lái)看，點(diǎn)滴板操作簡(jiǎn)易同時(shí)可以實(shí)施多種實(shí)驗(yàn)操作，這種微型化設(shè)計(jì)也非常便于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察，有效節(jié)約了實(shí)驗(yàn)用品，對(duì)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的污染控制也相當(dāng)?shù)轿弧?/p>

三、 綜合實(shí)驗(yàn)的微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)

在魯教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第三單元《我們周圍的空氣》中就涉及到“氣體的制備”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，一般情況下初中化學(xué)中有關(guān)氣體制備與氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容都相互分開(kāi)，即要先實(shí)施氣體制備，再利用所制備的氣體進(jìn)行氣體實(shí)驗(yàn)，如此設(shè)計(jì)教學(xué)方案顯然缺乏連貫性與綜合性，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作極不方便，且對(duì)氣體的利用效率也相當(dāng)之低。為此在“氣體的制備”教學(xué)中就需要加以改進(jìn)，實(shí)施微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將“氣體的制備”與“氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”結(jié)合起來(lái)綜合實(shí)施，如此操作更加方便且節(jié)約藥品。

例如在二氧化碳?xì)怏w制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，就可以結(jié)合微型化實(shí)驗(yàn)裝置展開(kāi)微型化實(shí)驗(yàn)流程改進(jìn)，其中要利用到微型集氣瓶、燒杯、微型氣體實(shí)驗(yàn)器、石灰石、石蕊溶液、澄清石灰水、稀鹽酸、稀氫氧化鈉溶液等等。在實(shí)驗(yàn)前首先要確保該微型化實(shí)驗(yàn)裝置是否具有良好的氣密性，然后通過(guò)擠壓膠頭、滴入稀鹽酸的方法保證石灰石能夠與鹽酸產(chǎn)生反應(yīng)，最終反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。在實(shí)驗(yàn)中主要通過(guò)觀察紫色石蕊溶液變紅或澄清石灰水變渾濁來(lái)驗(yàn)證二氧化碳可以與水產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)而明確二氧化碳與石灰水反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。同時(shí)，還可以利用到燃燒的木條，將它放在微型集氣瓶口，如果木條火焰立刻熄滅則證明二氧化碳已經(jīng)被集滿。

從整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的改造成果來(lái)看，它確實(shí)實(shí)現(xiàn)了微型化改造，因?yàn)樗亩趸贾苽洹⑹占z驗(yàn)裝置被完美融為一體，且對(duì)氣體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)也非常到位，整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)約明了，有利于師生操作，同時(shí)它對(duì)實(shí)驗(yàn)藥品的應(yīng)用量少但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象效果非常明顯，具有相當(dāng)高的操作可行性。

四、 總結(jié)

綜上所述，在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施微型實(shí)驗(yàn)改造可從根本上簡(jiǎn)化裝置及實(shí)驗(yàn)流程，大量節(jié)約實(shí)驗(yàn)用品同時(shí)減少實(shí)驗(yàn)污染，間接提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。客觀講它對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐能力與學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)都非常到位，更是對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的有效助力。

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作者簡(jiǎn)介：

倪永成，四川省內(nèi)江市，四川省威遠(yuǎn)縣鎮(zhèn)西中學(xué)。