微型化學實驗在高中化學教學中的實踐分析

劉景森

（河北省承德縣第一中學，河北 承德 067400）

化學是揭示物質微觀世界變化的過程，如果只有書本的學習很難理解其中的過程和原理，只有通過化學實驗才能讓他們做到真正理解和掌握。常規的化學實驗有很多無法避免的缺陷，已經成為實驗教學的一個難題。而引入微型化學實驗是破解常規化學實驗難題的有效方法，讓學生能全面的參與其中，得到高質量的實驗效果。

一、微型化學實驗教學的概念和基本特點

（一）微型化學實驗的概念

微型化學指的是在開展化學實驗教學時，化學老師運用微型的化學實驗器材，采用很少的，但又完全滿足實驗要求的樣本或試劑而進行的化學實驗。從這個簡潔的概括中可以看到，微型化學實驗都是使用少量的樣本或試劑，這充分說明這種實驗方式更好的體現了綠色化學的理念，而且在樣本與試劑都很少的情況下，實驗結果仍然是高質量的，不受任何影響，呈現了無污染性地、安全性高、節約性好等特征。

（二）微型化學實驗的基本特點

操作復雜、成本高一直都是常規化學實驗普遍存在的弊端，同時常規的化學實驗不能讓所有學生進行實驗操作，他們只能在化學實驗的課堂上當觀眾，卻不是參與者和操作者。微型實驗則具備了操作容易、成本低廉的優點，為高中化學教學實驗帶來了轉變。化學的微型實驗也實現了讓每名學生都可以參與和操作的教學目標，通過參與其中學生可以對化學反應的原理和過程有了真正的理解。特別是微型化學實驗的裝置體積小，方便攜帶，讓實驗教學的覆蓋范圍得以擴大，這樣學生學習的積極性和主動性就會被充分調動起來。集操作簡單、高安全性于一體，可以幫助學生把在實驗過程中發生危險的程度降到最低，在業余時間學生也可以開展微型化學實驗，即使在實驗過程中出現錯誤也可以找到錯誤的原因，總結經驗便于以后進行高質量的實驗，而且也能明確學生的主體地位[1]。

二、微型化學實驗教學的優勢分析

（一）教學方式創新

傳統的常規化學實驗基本上都是老師自己操作，以示范的形式向學生教授實驗的原理和步驟，學生只能憑記憶來學習整個實驗過程，基本上沒有親自參與操作的機會，這樣會嚴重降低他們對化學實驗的興趣，對于培養他們自身的實驗能力也無從談起[2]。微型化學實驗完全可以彌補常規化學實驗的不足和缺陷，讓每名學生都有了親自參與實驗的機會，可以讓他們對化學知識的理解能力得到加深。同時，在高中化學實驗教學中，老師可以針對一些化學實驗采取分組合作的方式開展多樣性的操作實驗，通過良好的交流互動有效地解決實驗中遇到的化學問題，把學生從前的被動聽見變成如今的主動參與，使得他們解決問題能力與探索能力得到很大的提高。

（二）開拓學生創新思維

微型化學實驗具備了實驗成本低、體積小、便于攜帶的優點，使得化學實驗可以在條件差、比較偏僻的地方也能順利地進行。儀器裝置雖然先進了，實驗的過程卻比從前有了更高的要求，運用先進的儀器裝置再加上老師具有靈活性的操作方法讓整個化學實驗充滿了濃濃的趣味性，這也激發了學生積極參與實驗的熱情，進而全神貫注地投入到實驗中，培養了他們的創造思維[3]。此外，老師也可以依據學生隨著對實驗步驟和操作手法熟練程度的增加，引導他們對這些微型化學實驗開展具有創新能力的開發，以清潔環保為主要研究課題，在學校的科研過程中不僅可以讓學生的創新思維得到拓展，環保意識也得到了增強。

（三）降低實驗成本和提高安全性

與傳統的化學實驗先比，所有微型化學實驗都采用的是小劑量的樣本或試劑，同時實驗設備也實現了微小型化，使得實驗的成本得到很大程度的降低，為本身條件差，教學經費緊張的偏遠地區學校開展化學實驗提供了極大的便利。此外，由于實驗拍每個較少的化學樣本和試劑，使得整個實驗過程不會出現太多毒性大、耗量大、易燃易爆、燃燒、腐蝕、強光等現象，不會對人或環境造成很大傷害，具有很高的安全性，減少了化學污染，達到了綠色節能環保的目的。

三、微型化學實驗在高中化學課堂教學應用中存在的不足

當前，雖然微型化學實驗得到了廣泛的普及和應用，但在實際教學過程中還存在一些問題，需要引起化學老師的注意，并加以改進，讓微型化學實驗更好地服務教學任務。

（一）很難找到最佳設計方案

受自身能力與一些條件限制，化學老師在化學實驗課中很難找到微型化學實驗的最佳設計方案，導致一些關鍵性實驗不能進行。需要老師緊緊圍繞化學教材的要求與學生的特點相結合，找到最具代表性的和適合微型化學實驗的設計方案。

（二）學生的參與度不高

微型化學實驗已經得到了一定的推廣和普及，但學生的主觀能動性沒有被激發出來，參與的興趣不高,任何一項新的事物都需要一定的時間才能得到認可和普及，高中化學老師要采取多種教學方式，激發學生參與微型化學實驗的興趣，使得他們接受這種實驗方式和理念，收獲更多的化學知識，得到個性化的發展，促進綜合素質的提升。

（三）微型化學實驗還需要成熟的發展

盡管微型化學實驗能讓學生實驗操作更加簡便，加深了對化學知識的理解，但當前還是缺少微型化學實驗的統一、規范的教材；還沒有完全達到真正意義的環保，一些實驗廢棄的處理還存在不盡人意的地方，需要未來不斷的進行改進和優化。

四、微型化學實驗在高中化學課堂教學中的應用分析

（一）金屬焰色反應

在傳統的實驗教學中，一些金屬化合物的實驗在金屬和他的化合物遇到開始灼燒時，往往會有特殊顏色的火焰出現。采用酒精燈對玻璃棒上的鉑絲進行灼燒，如果火焰的顏色與原來的相同，就用鉑絲蘸下碳酸鈉溶液再放在火焰上灼燒，這時就出現了黃色。由此可見，常規的化學實驗步驟相當繁瑣，且使用的實驗材料存有一些危險的隱患。采用微型化學實驗就可以用濾紙取替鉑絲，并且所用濾紙都是經過NaCI 溶液浸泡過的，通常是十分鐘后從溶液中取出晾干。然后再把干燥的濾紙浸泡在無水的酒精之中，這樣再放到酒精燈上面灼燒，就可以看到火焰效果呈現出相應的顏色。

（二）微型電解飽和食鹽水實驗

在高中化學實驗中電解飽和食鹽水的實驗項目是不可或缺的內容，在常規的實驗里，普遍都是在U 型管中來開展的，由于兩極間遷移距離的過長離子而讓這個實驗耗費了很大的功率，即使換成了鐵棒電極這個缺陷也不能消除，最為明顯的地方就是電阻產生過于大，使得實驗中氫氣不足無法進行驗證結果操作。并且常規的化學實驗都是只把實驗過程與原理展示出來，往往忽略了有效處理尾氣，這是與環保理念相悖的。采取微型化學實驗的整個過程則表現得十分簡單、方便。例如，實驗前準備大小相同的兩張濾紙，把其中的一張在玻璃板上進行平鋪，然后用Nacl 的酚酞試劑適量浸潤玻璃上的紙張；還要拿一個舊電池芯進行利用，使用鐵絲纏繞在舊電池芯的兩端組成陰陽兩極，然后電源接通；展開陽極端的濾紙，在其上面滴碘化鉀淀粉溶液，如果濾紙立即形成了藍色，就充分說明陽極已經有氯氣生成；最后把陰極端的濾紙打開，氯氣如果變成紅色，就說明陰極端已經生成了NaoH。

結束語

總而言之，教學方式創新；開拓學生創新思維，通過微型化學實驗在高中化學教學中實踐的應用，能彌補常規化學實驗的缺陷，發揮微型實驗的特點，能激發學生對化學實驗的興趣，讓每名學生都能參與到實驗中來，更好的學習和掌握化學知識，使得化學實驗教學的質量和效果得到有效的提升。