實驗創新

摘 要：化學學科是在實驗的基礎上形成和發展的，化學學科的發展離不開化學實驗的發展。同樣，在高中化學教學中，化學實驗教學起著不可替代的作用。對高中化學教材中的一些實驗的改進，可以使實驗操作更加簡單，讓學生觀察到更加明顯的實驗現象，從而達到更好的教學效果。本文中我們會以焰色反應實驗為例進行創新改進，以達到更好的實驗效果。

關鍵詞：焰色反應；實驗；改進

化學學科是在實驗的基礎上形成和發展的，化學實驗是檢驗化學知識真理性的唯一標準。通過化學教學，學生獲得了對化學知識的感性認識，教師在此基礎上加以引導，使學生更容易形成對化學知識的理性認識。

同時，恰當地使用實驗教學也使學生感受到化學實驗在化學教學中的地位，激發學生對化學實驗的興趣，讓學生通過更加直觀的方式獲取化學知識。鑒于化學實驗教學的重要性，本人對高中教材的實驗進行了研究和探索，并對部分實驗進行了改進，以達到理想的教學效果。現將焰色反應改進的方法和經驗分享出來，希望能對大家在今后的化學實驗教學上有所啟迪。

焰色反應——金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現特殊的顏色。這是因為當金屬及其鹽類在火焰上燃燒時，原子中的電子吸收能量，從低軌道躍遷到較高軌道，但高能軌道中的電子是不穩定的，很快躍遷到回能量較低的軌道，這時就將多余的能量以光的形式放出。

放出的光的波長在可見光范圍內（波長400 nm～760 nm），因此使火焰呈現顏色。由于金屬的原子結構不同，電子躍遷放出的能量變化是不一樣的，因此發射出不同波長的光，所以光的顏色是不同的。某些金屬或金屬化合物的存在就可用這種性質來檢驗。這就是焰色反應。同時，利用焰色反應，我們在煙花中添加特定的金屬元素，使煙花更加豐富多彩。

傳統的焰色反應實驗（高中化學必修1 P57）

【實驗3-6】把焊接在玻璃棒上的鉑絲（或使用光潔無銹的鐵絲）放在酒精燈（最好用煤氣燈）的外焰里灼燒，直到與原來的火焰焰色相同為止。用鉑絲（或鐵絲）蘸取碳酸鈉溶液，在酒精燈外焰上灼燒，觀察火焰顏色。

然后將鉑絲（或鐵絲）用鹽酸清洗后，在酒精燈外焰上灼燒直到沒有顏色。然后蘸取碳酸鉀溶液做同樣的實驗。此時，通過藍色鈷藍玻璃觀察火焰的顏色。

本實驗用鉑絲實驗效果很理想，但缺點也很明顯，一是鉑絲價格昂貴，許多中學經費不足，沒有條件購買。其次，由于蘸取的金屬鹽溶液很少，燃燒時火焰呈現的時間短，火焰也比較小，因此在示范過程中后面的學生很難清晰地觀察到。

接下來，我將介紹我改進的實驗方法：

實驗目的：

1. 了解焰色反應的原理，并利用焰色反應判斷一些金屬及其化合物；

2. 激發學生探索和學習化學的興趣，增強學生的求知欲。

實驗用品：

儀器：酒精燈、火柴、粉筆、試管夾。

藥品：酒精、氯化鈉固體、硫酸銅固體、氯化鋇固體、硝酸鉀固體、碳酸鈣固體（所有固體研磨成粉末）。

實驗裝置：

實驗操作：

1. 用火柴點燃酒精燈；

2. 用粉筆浸入酒精中，然后取出用試管夾夾住未浸染酒精一端并用酒精燈引燃；

3. 用藥勺取少量的藥品粉末，然后移至火焰上方，輕輕抖動藥勺使藥粉撒到火焰中，立即就能看到火焰中金屬元素的特征火焰顏色。

此法的優點是：

a. 儀器選取簡單，經濟，實驗操作簡便。

b. 乙醇在粉筆上燃燒，火焰很大，加入金屬鹽后，產生的焰色光較強，持續不斷撒入藥品粉末，可以長時間觀察，焰色反應更加明顯。在沒有鈷玻璃的情況下，甚至可以明顯觀察到鉀的特征火焰。

此法的缺點是：

a. 不能適用于溶液或離子。

b. 使用的藥品較多，容易造成藥品浪費。

達爾文說：任何改進都是進步。同樣，化學實驗的任何一點改進都具有積極的意義，甚至能達到意想不到的效果。我們在實驗教學中要在繼承的基礎上創新，在創新的過程中繼承。只有通過對化學實驗的不斷繼承和創新，才能使化學實驗充滿活力，更好的發揮實驗在化學教學中的作用，使化學實驗教學更適合新課程改革的趨勢，更適合學生發展的需要。

參考文獻：

[1]普通高中課程標準實驗教科書化學必修1[M].人民教育出版社.

[2]劉文錦.中學化學實驗改進與探究.

[3]加強實驗創新，開發學生潛能[J].中學化學教學參考，2003（6）.

作者簡介：

馬平，甘肅省武威市，武威第十八中學。