让微型化学实验走进高中课堂.doc

海量资料 超值下载让微型化学实验走进高中课堂化学作为一门实验学科，化学实验是化学课程中不可缺少的重要组成部分，是学生了解化学科学知识的重要工具和媒体，也是化学教学实践过程中的一个非常重要的环节。然而，基于目前国内中学发展状况，实施常规化学实验过程中，由于化学药品用量较大，浪费资源的同时也对环境也造成了较大污染，对学校财政支出也造成了较大负担，最终致使在很多高中化学教学实践中，学生做实验的几率很小，而且能做的实验项目数也非常少，使学生不能达到预期的培养目标。而微型化学实验相对于常规化学实验，实验中药品用量较少，反应快速，安全，对环境污染也较小，正逐步地在高中化学教学实践中得到了推广。一、对微型化学实验的认识美国国家微型化学实验中心将微型化学实验定义为：一种安全的防止环境污染的化学实验方法，它试剂用量少，并且不影响化学在教育和工业上应用的质量水平。而我国的一些化学工作者提出自己的见解，认为：微型化学实验是在微型化的仪器装置中进行的化学实验，其试剂用量比对应常规实验节约90%以上。为了改变传统化学实验的各种缺陷，国家进行了新课改，主要以培养学生创新精神和实践能力为核心的素质教育，新课程改革对化学实验教学的要求有以下几点：（1）重视科学、技术和社会的相互联系；（2）以提高学生的科学素养为主旨；（3）倡导以科学探究为主的多样化学习方法；（4）强化评价的诊断，激励和发展的功能。微型化学实验就是新课改的一个重要成果和伟大发现，它提高了学生们的动手和动脑能力。微型化学实验的仪器成本低，轻巧简单、易携带，实验时间短，试剂用量小以及安全性等优点，在课堂学生可以一人一套，通过老师的讲解，可以自己动手做做，观察实验现象，做好实验记录，若遇到实验现象不明显的时候可以反复操作多次。这种学习方式的改变，非常有利于培养学生的自学能力和创新能力，有利于提高学生的综合素质。二、微型化学实验实施中存在的问题，主要表现如下：1.微型化学实验仪器的不足：现行的微型化学仪器主要以塑料制品为主，体现出其方便易于操作等优点。但塑料仪器不耐高温，塑料本身能与一些化学试剂起反应导致其推广应用受到阻碍。微型化学实验的不足：有微型实验本身固有的缺陷，也有开发微型化学实验的方法与技术存在的局限性等。11微型化学实验研究的单一：当下微型化学实验研究主要集中于微型实验装置的设计和仪器的改进方面，很少涉及在课堂中的具体应用。12微型化实验宣传力度不大：目前，尽管全国已有几百所中学已开展了微型化学实验，但对于一些被视为市内重点学校，比较偏远的各个县及乡的中学，对微型化学实验尚之甚少，有的根本不了解微型化学实验，认为它是可有可无的。13一味只追求微型化，代用品的滥用14完全摒弃了常规化学实验：新课改后，对微型化学实验进行了重点推广，不少老师都误以为是将微型化学完全替代了常规的化学实验。三、高中化学的几个微型实验设计1、用pH试纸演示盐类水解平衡移动盐类水解是吸热反应，温度升高可使水解程度变大。pH试纸不仅可以表现盐溶液静态的酸碱性，还可以通过温度的改变，表现水解平衡的移动。分别配制饱和碳酸钠溶液与硫酸铝溶液，用玻璃棒蘸取少许盐溶液于两张广范pH试纸上，显示颜色分别表现为10左右和4。将浸润盐溶液的试纸置于酒精灯火焰上方4cm处加热（距离不宜过近，否则容易烧着），随着温度升高，碳酸钠溶液浸润的试纸显示pH值变大，而硫酸铝溶液浸润的试纸表现酸性增强。另取8.2-10.0范围内的精密pH试纸浸润碳酸钠溶液后在火焰上方加热，发现蓝紫色表现出的pH值由原先的10.0的加深至10.0以上；而0.5-5.0范围内的精密pH试纸浸润硫酸铝溶液加热，颜色由4变到3.5再变到3，而将试纸一移开火焰上方，显示颜色立刻有加深的趋势，表现冷却后水解程度降低，pH值变大。2 、用三草酸合铁（III）酸钾演示化学平衡“三草酸合铁()酸钾的制备、组成测定及表征”是大学无机化学中的一个经典实验。我们将大一学生无机实验制得的三草酸合铁()酸钾搜集起来，设计了一系列性质实验，作为大学无机化学实验的补充。学生制备好三草酸合铁()酸钾后，即可进行下面五组实验，对三草酸合铁()酸钾的相关性质加以认识，通过鲜艳的颜色变化展现了沉淀平衡、配位平衡、酸碱平衡等移动。（1）检验三草酸合铁()酸根在酸性介质中的稳定性和分解产物及几个三价铁离子配合物之间的转化。（2）比较几个三价铁离子配合物的相对稳定性。（3）检验三草酸合铁()酸根在碱性介质中的稳定性和分解产物及三草酸合铁()酸根的往复变化。（4）检测三草酸合铁()酸根的溶解性。（5）检测三草酸合铁()酸根在光照条件下的稳定性及分解产物。3、一滴食盐水的电解和导电我们在药片铝塑板中滴入一滴饱和食盐水，将其作为电解对象，采用全活动铅笔专用笔芯（HB，0.7，截断为2cm长）作为电极，用导线、夹持电极的鳄鱼夹、9V电池与发光二极管连在一起，将铅笔芯插入盐水中，发现发光二极管亮起微弱的光芒。同时还闻到微微的氯气刺激性气味。阴极：2 H2O + 2e 2 H2 (g) + 2 OH 阳极：2 ClCl2 (g) + 2e 4、一滴浓盐酸和一滴浓氨水的反应我们在表面皿上滴加一滴浓盐酸、一滴浓氨水，两滴之间距离相差1cm左右。实验过程中需要小心，不要将二者混合。细心观察78分钟，可以看到两滴之间隐隐有白烟逸出，发生了如下反应NH3+ HCl NH4Cl。实验过程中白烟出现位置与浓盐酸靠得更近，这是因为NH3和HCl挥发时，NH3的相对分子质量较小，运动速度比HCl快。5、一滴氢氧化钠与金属铝产生的氢气金属铝是少数几种能和碱反应的金属之一。在表面皿上放置一小片铝（约5mm5mm），先滴加一滴洗洁精，再滴加一滴浓NaOH溶液，立即发生如下反应：2Al + 2NaOH + 6H2O 2NaAl (OH) 4 + 3H2反应产生的气体在洗洁精中生成一两个气泡，点燃火柴使火焰接触气泡，气泡炸裂时可以听见轻微爆鸣声，偶尔可以看见火光闪动。该实验由于产生氢气量少，所以点燃时无须担心安全问题，简单方便。6、一滴浓硝酸和铜片的反应铜与浓硝酸产生NO2、与稀硝酸反应产生NO，是中学化学典型反应。由于产物中有有毒气体，所以适合采用微型化学实验减少环境污染。我们在表面皿上放置一小块约5mm5mm的铜片，滴加一滴浓硝酸，迅速盖上另一表面皿。通过玻璃可看见有红棕色气体生成，且浓硝酸在和铜片反应时产生的Cu2由于溶剂水量少，所以浓度显得格外大，呈现出绿色，向表面皿中添加三滴水后，可见液体颜色渐渐由绿转蓝，反映出Cu(H2O)42+溶剂化颜色。四、高中微型化学实验如何顺利走进课堂微型化学实验融入到化学教学当中，它取得的成果是不容置疑的，但它目前仍存在着一些问题，如何才能充分利用它的优点呢？下面是我提出的一些建议：1、装备微型化学实验室，使学生一接触化学实验，就有一种意识，用尽可能少的试剂完成实验。2、要转变化学实验教学观念，尊重学生是化学实验主体的地位；树立学生作为化学实验主体地位的思想，给学生形成宽松、和谐、活泼的实验环境，使他们能够充分发挥自己的积极性和主动性，大胆地进行化学实验及其探究活动。3、重视学生在实验中的安全问题，必须把学生的安全问题放在首位。4、鼓励教师和学生因陋就简，充分利用日常生活的器具和器材或废弃物，自己动手改进简易装置或替代实验用的化学药品，以弥补经费的不足，既