初中化学实验技能培训材料：化学实验的教育功能.doc

化学实验的教育功能 一、化学实验是激发学生学习兴趣的有效方法兴趣是一种特殊的意识倾向,是动机产生的重要主观原因,良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。初中学生年龄小、好奇心强,他们学习化学的动机往往是以满足好奇心和感兴趣为主的。化学实验教学的首要任务是通过激发学生对学习化学的兴趣,提高他们学习化学的主动性和积极性。但激发兴趣容易,维持兴趣就难了,化学是一门以实验为基础的学科,它原于生活,服务于生活,奇妙的化学现象,生活中的美丽化学,又可以激发学生新的学习兴趣。因此,我们在没有课内教学实验的课程中,加进课外趣味化学小实验。如:魔棒点灯、烧不坏的手帕等,来维持学生的学习兴趣。老师演示完后,同学们感到非常惊讶,学生讨论原理,交流,使学生不断产生新的好奇心,新的兴奋点,随之就会有不断求知的兴趣,就会形成今后愉快、主动学习化学的内在动力。实验引发的兴趣和游戏引发的兴趣不同，前者可以转化为继续深入和持续探究的愿望和动力，而后者只能引起一时的欢愉。实验目的不明确，或学生不感兴趣，是出现注意力不集中、态度不严肃等现象的诱因。产生这种现象的原因，在于实验教学和教育功能的定位不够全面。如果动手不能和实验的目的紧密结合，就不能起到促进动脑的作用，也就不能形成真正的能力；假如实验的目的仅仅着重于对某个原理或规律的验证，而实际上学生和教师并不认为真有验证的必要，因为他们相信书上的结论。做一个做不做都无所谓的实验，能够引发学生的求知欲和兴趣吗？验证性实验一定会把注意力集中于结论或结果，体系的变化过程则往往被忽略。而化学体系的变化过程才是可控的，实验者的想法和预测将在这个调控过程中经受严格的检验并实时地进行调整，这种“互动过程”有助于实验者不断深化对物质世界的认识，对化学的陌生感也会由此逐渐消失。只有有了这种感觉，才能够有助于实现初等化学的启蒙作用。只有关注过程，才能通过实验进一步明确科学原理和结论只是在确定的实验条件下才一定是确定的，从而真正体验到什么是科学。二、化学实验是学生合作学习的良好平台社会在不断的进步和发展,个体的作用越来越弱化。团队精神合作意识越发重要。为了学生的发展,让他们学会合作,善于合作,在学习中建立和谐、浓厚的学习氛围,化学分组实验为学生合作学习提供了良好的平台。在分组实验中,针对初中学生好奇、好动,有的同学忙不过来,有的同学却不知道做什么的特点,合作就显得更为重要。陈景润大概是现在科学家中最后一位孤胆英雄。随着他的辞世，阿基半德、牛顿、欧拉式的个人英雄主义的时代结束了。合作已成的信息社会的一种生存方式。三、化学实验是培养学生观察能力的基本途径观察是认识的窗口,是人们有效地探索世界、认识事物的一种极为重要的素质,是思维的前提,如果没有敏锐而细致的观察,就不能深入认识事物的本质。苏联教育学家苏霍姆林斯基指出:如果说复习是学习之母,那么观察就是思考和认识之母。可见观察能力的重要性。化学的认识与发展过程是以实验观察为基础的,在培养学生的观察能力上,化学实验有得天独厚的优势。1、化学现象丰富多彩:在实验中,能看到的、听到的和感受到的我们都称作是现象。如：光、声、味、烟、雾、火焰、燃烧、爆炸、沉淀、溶解、颜色、气泡等都是化学实验中常见的现象。2、观察方法灵活多样:用视觉,用味觉,用听觉,用触觉。3、反应现象多样有序。要使学生知道观察什么,怎样观察。科学的观察顺序、严肃的观察态度、良好的观察品质、灵活的观察方法都可以通过化学实验得到落实。四、化学实验是培养学生思维能力的最好载体化学实验从设计、操作到分析实验结果、总结归纳规律,都离不开科学的思维方法。化学实验常用的思维方法有：分析法、归纳法、对比法以及综合法等,应该知道思维方法比实验结果更为重要。结果主要以知识的形式出现,知识本身在人的头脑中存留的时间不会太长,日后用不到的知识很快就会被遗忘。而思维的方法是有效的、长期受益。培根说过：方法比知识更重要。象分析法,就是由浅入深、由表及里,使学生的思维从表象到本质，从感性认识到理性认识。通过实验提出问题，分析问题，解决问题的方法，使学生的思维能力得到提高。象比较法，有些化学现象不容易区别，比如白烟和白雾，让磷在空气中燃烧和浓盐酸在空气中挥发同时发生，去比较白烟与白雾的区别。使学生通过同时比较实验，能更清楚的比较相近现象的区别。又如学氧气、二氧化碳气体，对它们的性质、制法、用途做比较，可以加深对氧气、二氧化碳气体的进一步理解记忆。在化学实验教学中有意识地训练和培养学生的思维方法，使学生对实验中的思维方法有清晰的感知、深刻的领会、透彻的理解。有利于学生的可持续发展。拉瓦锡测定空气组成实验的赏析拉瓦锡测定空气组成实验是一个在 18 世纪就已经完成了的经典实验，它之所以被选入教材，不仅因为空气属于化学启蒙阶段必不可少的重要化学物质体系，也不仅因为空气组成已经成为人们普遍具有的基本常识。还因为发现空气组成实验的研究，可以充分体现化学学科的特点。其实这个著名的化学实验所包含的化学教育内容十分丰富，遗憾的是，在教学中往往被当成一个历史事件一带而过。拉瓦锡测定空气组成实验值得着重提到的有两个方面。一个是化学体系的选择。因为空气是一个由多种气体组成的混合物，要测定其中氧气的含量，最佳选择应当是找到一种只和氧气起反应的化学物质，而且反应产物容易分离。可以和氧气直接作用的物质很多，中学化学涉及到的至少有：大多数金属；氢、碳、磷和硫等非金属；此外还有碳氢化合物及许多有机物。但是只和氧气反应，而且产物并可溶的可选对象并不多。拉瓦锡所选用的汞，应当认为是上上之选。汞在常温下呈液态，所以除去用作反应物外，还可以通过连通器直接用于测量反应器（曲颈甑）内空间体积的变化。其次汞的沸点为 356.6，源源不断气化的汞原子和空气中的氧分子发生的反应属于气相反应，因为汞原子数和氧分子数之比，远远超过化学计量比的要求，氧气可以完全用尽。反应生成的氧化汞，在这个温度下呈固态，且不溶于汞。因为密度低于液态汞，所以浮在汞的液面上，很容易分离。还能找到具有类似优点的反应体系吗？HgO 为红色固体，于 500左右可以分解，同一曲颈甑即可完成它的分解。使分解后得到的气体产物回到留有剩余气体的空间后，可以发现原来减少的气体是否因为和汞结合而存在于 HgO 中了。拉瓦锡还进一步证明了HgO 分解后得到的气体，其性质和原来放置在曲颈甑中的空气完全相同，说明 HgO 组分中的氧都是由曲颈甑内空气中的氧气转化而来的。通过这个实验，可以看到这个实验的设计的完美，空气试样的还原，是对汞的氧化源于它和空气中氧气间的反应的结论，几乎无懈可击。通过和以磷代汞的实验的对比，可以帮助学生了解如何评价科学实验的优劣。其次，通过这个实验的赏析，还可以帮助学生学习和分清物质的化学性质及物理性质；化学变化及物理变化；混合物和化合物；以及单质和化合物的区别。有助于初学者学习有关的基本概念和认同学习这些化学术语的意义。为了避免因汞的毒性可能带来的安全问题，教材中对空气组成测定体系放弃了汞体系。一般多选择磷来代替汞。通过和上例比较，建议引导学生思考和讨论以下的问题，可以提升对赏析的认识，因为有比较，才有鉴别。已知 S、C、Mg、Na、蜡烛等都可以满足和空气中的O2发生燃烧反应的条件，为什么P是除汞之外的“最佳”选择？一些仪器的使用注意事项就与实验的思维有关（1）使用集气瓶收集气体时，磨砂玻璃片与瓶口都应均匀薄涂一层凡士林。磨砂玻璃片应紧贴瓶口推拉进行开、闭操作。（2）当集满气体待用时，有2种放置方式。若收集的气体比空气重时，瓶口应向上放置，反之，则向下放置。（3）集气瓶不能加热。当进行某些燃烧实验时，瓶底还应辅一层细砂或盛少许水，以免高温固体生成物溅落瓶底引起集气瓶炸裂。（1）当进行物质在盛于集气瓶里气体中的燃烧实验时，燃烧匙要由瓶口谩慢下移，以保证反应进行完全。手要尽量握持燃烧匙的上端。（1）有塞试剂瓶不使用时，要在瓶塞与瓶口磨砂面间夹上纸条，防止粘连。如前所述，所有试剂瓶都不能用于加热。（2）根据盛装试剂的理化性质选用所需试剂瓶的一般原则是：盛装固体试剂一一选用广口瓶，盛装液体试剂选用细口瓶，盛装见光易分解或变质的试剂一一选用棕色瓶，盛装低沸点易挥发的试剂一一选用有磨砂玻璃试剂瓶，盛装碱性试剂一选用带橡胶塞试剂瓶等等。若试剂具有上述多项理化指标时，则可根据以上原则综合考虑，选用适宜的试剂瓶。（3）有些特殊试剂，如氢氟酸等不能用任何玻璃试剂瓶而选用塑料瓶盛装。五、化学实验可以培养学生严谨的科学态度应当学会如何通过探索化学实验结论的不确定性以体现科学的批判性和严谨性。为了说明即使在中学阶段，实验教学中仍然可以帮助学生通过探索化学实验结论的不确定性，从而了解什么是科学的批判性。这类学习或活动，是在充分肯定前人的成就和贡献的前提下进行的。科学的批判性是科学得以持续发展的动力，是后继工作的基础，也是后人实现创新、突破和开创所需信息的源泉。这是过去在实验教学中做得很不够的一个方面，值得认真研究。为了说明这个问题，兹举数例如下。稀有气体发现史的启示早在1785 年，人们就已经知道空气中含有氮、氧、二氧化碳等气体。卡文迪许在研究空气组成时，发现把空气中的这些成分一一除尽后，容器中还残留有少量气体。但是这个实验结果没有引起科学界的重视。谁曾想到过其中竟隐藏着一个完整的化学元素家族！100 多年后，瑞利发现从含氮化合物中分离出来的氮气重1.2508 g/L，竟然比从空气中分离出来的氮气每升重 0.0064 g。通过和化学家莱姆赛合作，于1894 年用光谱分析法从剩余气体中发现了第一个稀有气体-氩。莱姆赛在此基础上陆续发现了氦、氖、氪和氙，基本上完成了稀有气体元素族的发现，并因此获得了1904 年诺贝尔化学奖。这段历史在所有的初等化学教科书中都可以找到，对卡文迪许当初的实验探究仅停留在发现有“未知”残留气体的评论，或责之为疏忽，或引为憾事。其实高精度测量技术的不足才是最根本的原因。新技术的发明与应用对科学的推动作用，是我们由这一史实中最应当汲取的教训。六、通过实验培养学生联系实际的习惯检验溶液酸碱性实验实验体系的特点：这个实验的目的有两个方面，一个是学习 pH 概念和学会使用 pH 试纸。另一个是通过对大量实验对象的测定，对它们在水中表现出来的酸碱性有所了解。为此课标鼓励尽可能选择与环境和实际生活密切相关的对象（如雨水、自来水、淘米水、发酵后的或酸败后的食物、唾液、汗液、洗发水等等）作为实验的试样。可以由学生自主选定后，分组进行，并整合为一项探究性活动。七、化学实验可以帮助学生形成概念“粗盐提纯”实验“粗盐提纯”是一个传统的基础化学实验，新发布的初中化学课程标准推荐的必做实验（粗盐中难溶性杂质的去除）只相当于原来的“粗盐提纯”实验的前半部（可能考虑到目前有些学校实验设备较差和学生实验操作熟练程度较低的实际情况）。如果只要求除去难溶性杂质，而不要求得到纯“盐”，可以选择的体系很多，只要组分中同时包含可溶性物质和不溶性物质就可以入选，未必一定要用粗盐。当实验条件具备时，我认为还是完成粗盐提纯实验的全过程为好，因为通过实验可以学到更多的东西。实验原理简介：粗盐提纯实验的物质体系为同时混有难溶性和可溶性杂质的固体氯化钠。实验目的在于依据氯化钠和杂质在水中溶解度的差别使之分离并获得纯净的氯化钠晶体。虽然难溶性和可溶性杂质的去除都以溶解度差别为依据，但是前者基于可溶和难溶；后者基于温度对氯化钠在水中溶解度的影响远低于粗盐中所含可溶性杂质（如钙、镁、钾、铁等的氯化物；硫酸盐及硝酸盐等）所体现的差别，二者并不相同。为了简便实用，通常采用两次分离操作。难溶性杂质的分离采用简单的过滤分离法，易溶性杂质的分离则采用结晶分离方案来完成。第一次过滤除去的是粒径大于滤纸孔的难溶性杂质，而不是溶于水中的分子和离子。水并不是唯一可用的溶剂，对目标物质和杂质具有不同的溶解性才是选择的依据。第二次过滤是为了把滤液蒸发后得到的氯化钠晶体从残余的母液中分离出来。结晶法分离基于在同一温度下，溶液中所含物质到达饱和浓度的先后次序的不同。以温度对溶解度影响的不同为依据的体系，只有少数的特例，其中以氯化钠最为典型。当溶液中氯化钠的含量远高于其他可溶性物质时，过程则更容易控制。以至于工艺条件相当粗放的海水晒盐法已经成为海盐生产的主要途径。简单的验纯方法：结晶分离法的实现，取决于一个基本原理，那就是在形成结晶时，晶体中不包含母液中的其他成分和溶剂分子。因此结晶法不仅用于分离，而且广泛地用于提纯（并发展为重结晶法和分级结晶法等）。所以可以把晶体中是否含有溶剂（此处为水），作为初步验纯的方法之一。实验体系的特点：这是学生初次接触到的化学实验，选择大家所熟悉的食盐（粗盐）作为实验体系，不仅因为价廉易得，提纯过程比较简单，而且效果明显。有助于学生对所涉及的提纯方法、步骤和用到的基本操作留下比较深刻的印象。对于化学中所要求的“纯”，也能够有所体验和认识。此处的“纯”包括两重含义，即外观和内涵两个方面。由混有有色杂质的粗盐到晶莹剔透的氯化钠晶体；由和多种无色物质共存，到组成单一的纯物质。实验者可以观察到氯化钠的“真面目”，从而对它作出精确的描述。其次，因为氯化钠的溶解度和温度关系不大，通过控制结晶条件，分离效率很高，一般不需要进行重结晶，对于初学者的实验技巧和操作熟练程度要求较低。对实验目标完成情况的自我检查：既然实验的目的是粗盐提纯，那么最后应当从产物纯净情况和收率两个方面进行自我检查和评价。基于初等化学的要求，建议增加验纯和观察所得氯化钠晶体（外形和晶体内是否含有水）两个方面的探究内容，并引导学生思考有关物理变化与化学变化、物理性质与化学性质、纯净物等概念在这个实验中的应用。实验后可供思考的问题：根据学生情况进行选择，可以采用学生自行研讨和探究的方式，也可以采取教师边提问边讲解的方式，还可以选择直接讲解的方式。a.本实验要想除去的杂质具有什么特点，实验中建议采用的方法依据了什么原理？b.在实验过程中，要经过两次过滤，一次是为了除去不溶性杂质，另一次是为了把纯净氯化钠固体从母液中分离出来。完成两次过滤时，都要对滤纸上的滤出物用少量蒸馏水淋洗。这是为什么？它们的目的相同吗？（一次是为了除去滤出物上沾附的食盐溶液；一次是为了除去食盐晶体上沾附的可溶性杂质。）c.去除粗盐中所含不溶性杂质的方法，除了这个实验用的过滤法外，还有其他方法可用吗？（还可以用离心法和倾析法，这些在化学实验中都是常见的方法。）d.所得氯化钠晶体中会有水存在吗？如何证明你的结论？（加热前后保持恒重；加热时上方的表玻璃上无水汽；碾碎后无水迹等，也都是实验中常用的方法。）e.假如粗盐中含有可溶性有色物质，现在用的方法也一定有效吗？（建议由学生自己探究，实验方法基本相同，更能体现化学的特点和科学精神的教育。）实验实施方案建议方案 1：把这个实验放在学习过溶液和溶解度的有关知识之后进行。可以更好地巩固所学的知识，使得溶解度概念在实验中得到切实的应用，而且还可以扩展到对结晶过程、提纯过程中的缜密思考及采取的有效步骤（如对滤出物的淋洗）的初步认识以及对产物的检验等方面，都是在课堂上和书本上很难直接学到或体验到的，有助于三维教育目标的落实。建议在学生的实验报告中增加以下项目：验纯结果；氯化钠的收率；实验过程中得失之处的反思。方案 2：把这个实验分成两个，一个以学习过滤操作为主，可以放在学期之初。另一个放在学习了溶液和溶解度有关课程之后，着重于探究如何从溶有粗盐的混浊液的滤液获取纯净的氯化钠晶体。八、化学实验可以帮助学生发展学科观念(1)氧气的实验室制取和性质实验这是一个利用化学方法从含氧化合物中分离出氧元素并制备氧单质的实验。对大多数学生来说，利用化学变化以制取某种物质为目标的这类科学实验是第一次。实验所选择的化学体系和所用到的仪器及基本操都比较简单，但却是最能体现化学特色。从含氧化合物中获取单质氧的实验，是对化学化学元素论的有力佐证。直接加热（或同时加入某种催化剂）其他含氧化合物并非都可以生成氧气，表明在不同的含氧化合物中，氧所处化学环境不同，结果不同。它们之间的差别，包含在化学性质不同的含义之中。元素在化合物中存在形态（或环境）的差别，是引申到对化学结构理论的最好铺垫。为了加深对上述论述的理解，选取一些不能用类似方法制取氧气的化学体系进行对比，这是通过实验学习化学的重要途径。最简单的选择莫过于参照实验中用于加热和作为反应容器之用的玻璃仪器，只要想到，以二氧化硅为主要组分的玻璃，其中也包含有氧，却能够经历整个反应过程而安全无恙！二者之间的差别所形成的鲜明对照，可以使得学生在物质性质取决于它的组成与结构，以及物质的变化可以用外界条件来控制这两个方面有了实际的体验，从而体现出初中化学的启蒙作用。如果把探究的视角扩展到水、石英砂和陶瓷，内涵就更丰富了。这种认知过程虽然偏于感性，但是却生动而具体，更容易引发学生的学习兴趣。还可以引导学生思考和研讨以下的问题。a.在这个实验中，通过氧气的实验室制取和对氧气性质的探究，你对氧气的性质有了哪些认识？和你此前对氧气的认识相比，是否基本一致？又有了哪些新的认识？b.在这个实验中，我们有了把氧从含氧化合物中分离出来，和通过反应（如氧化、燃烧）使氧进入生成的含氧化合物两个方面的体验，你对化学元素论是否有了新的体会？c.如果有人说，只要化学物质的组成中含有氧元素，就一定可以从它制得氧气。你同意这种说法吗？为什么同意或不同意？如果不完全同意，请试着给出一个你认为更合理的说法。d.带火星的木条、细细的铁丝等在空气中和在纯氧中氧化（或燃烧）时，发生反应的物质相同（化学反应式也相同），为什么现象并不相同？e.类似于上面的事例，在日常生活中并不少见，你能够举出几个实例吗？（2）二氧化碳的实验室制取与性质实验这是又一个用实验室方法制备气体物质的化学实验。因为气体性质不同，所以收集方法也有所不同。故尔在学习化学时，应当着重于发现和利用物质之间的差异，这种差异无论是基于物理性质或化学性质，都可以成为选取对化学物质进行制取、分离、提纯和鉴别方法的基础。二氧化碳的实验室制取，和氧气制备时相同之处，在于产物取自含有所需元素的反应物；它们之间的不同，则在于所用的大理石或石灰石来自自然界，而非化学试剂（可视为纯净物），组成比较复杂，通常含有钙、碳和氧三种元素（碳酸钙是主要成分）以外的其他元素（如硅、铝等）。如果以它们为原料直接制备二氧化碳气体，可采用高温焙烧的方法，也可以利用一般的化学方法在常温下就可以制得。从而说明在实现物质转化时，化学可以提供更多的选择性。所用方法可以不同，但是依据的最基本原理却是相通的。因为化学元素在化学反应中不会改变，所以通过物质间元素的转移、交换、或重新组合，就有可能实现所期望的物质转化。如果把实验中二氧化碳的生成和二氧化碳与石灰水的反应，仅仅当成两个孤立的化学事例，而不是引导学生把它们看成是一个整体，体会其中包括的化学元素观和对化学元素观的运用，也就达不到通过实验学习化学的预期。二氧化碳和氧化钙之间的结合和分离，在实验室中用最简单的仪器和普通的试剂就可以实现，充分体现了科学技术的价值，化学难道不是非常有趣吗？火山喷出的气体中含有大量的二氧化碳，动植物的代谢产物中也含有二氧化碳，但是依靠化石燃料作为动力的生产与生活过程是目前排向大气的二氧化碳的主体。由于二氧化碳是一种重要的温室气体，所以“减碳”成为环境保护的重要措施之一。在现有的措施中，减少化石燃料的使用量和增加地表植被面积已达成共识。因为气体物质在水中的溶解度正比于所承受的压力（你在生活中有此体验吗？），所以在高压下将二氧化碳溶入深层海水中；利用化学反应使二氧化碳转变为有机塑料；利用人工光合作用，使二氧化碳转化为糖类；利用太阳能使二氧化碳和水转化成有机化合物等方案，都成为化学家的热门研究课题。有些设想看来有点匪夷所思，其实它们都有相同的科学依据，那就是化学元素论和物质的性质决定于它们的组成和结构的基本化学原理。所以学了化学你便有了进入复杂的物质世界之门的钥匙，你的奇思妙想将有理可循也将更加符合实际，因而行动更为有效。通过这个实验还可以引导学生思考或探究以下问题：a.实验证明，由石灰石得到的石灰，制成石灰水或石灰浆后，可以很好地吸收二氧化碳，并生成固态沉淀。这个方法可以用于环境保护吗？b.这个实验也可以成为由并不纯净的石灰石或大理石为原料，制备纯净的碳酸钙的一种方法。也就是一种可用以提纯碳酸钙的化学方法。从所依据的原理和化学基本概念着眼，和粗盐提纯相比，二者之间有什么差别，又各有什么特点？c.二氧化碳中含有氧，也含有碳，为什么反而可以用来灭火？可是镁条不仅能够在空气和氧气中燃烧，也能在二氧化碳中燃烧。从这两件看起来似乎互相矛盾的事实，你能够得出什么结论？d.有人建议利用太阳能来实现如下的反应：式中h 代表光子。2CO2+4H2O+h- 2CH3OH+3O22CO2+3H2O+h- C2H5OH+3O2CO2+2H2O+h- CH4+2O2等等。燃烧产物在吸收光子的能量之后，又可以转化成为燃料，这是多么有趣的设想！但是从原理上看，不过是植物光合作用的另一种模拟方案而已。这是化学家在了解自然现象的化学本质之后受到的启发，向大自然学习，也是一种有益的探究思维方式。你认为这些设想合理吗？符合质量守恒定律和能量守恒定律吗？为什么不同于永动机设计（后者被认为是违背科学原理的）？通过上面的这个设想，你对在可持续发展中能源的重要性和对科学技术的评价，有了哪些新的认识？这是一个利用化学反应式和化学计量关系进行方案可能性探究的例子。有人认为它体现了学习和运用化学语言的必要性和意义，你同意这种看法吗？（3）从这两个化学实验还可以学到什么上述两个实验有助于初步认识四类基本反应，也有助于初步建立化学元素观和微粒观。这两个实验虽然比较简单，如果加上镁条在二氧化碳中可以燃烧生成碳和氧化镁的演示实验（或多媒体放映），已经涵盖了课标要求的分解、化合、置换和复分解四种基本类型的化学反应。在完成实验报告时，由学生自己分别指认，四类反应的特点和反应式前后有关元素的迁移（石灰石的热分解和加酸后的复分解反应，可以视为组成中CO2的整体迁移）、化合物和单质的相互转化、镁对二氧化碳中碳的置换，可以使得学生通过化学式和化学反应方程式获得新的体验。因为以化学元素符号组合而成的化学式和化学反应式，可以帮助学生初步建立对物质及其变化的微观视角。只要把化学式中的每个符号视为某个元素的微粒，化学变化的过程与结果看成是有关微粒的迁移、交换、化合和分解，就可以形成这种认识。实验中观察到的反应物和生成物之间的差别、变化过程中的种种现象，都可以成为上述微观过程的生动而直接的证明。通过化学途径使氧和二氧化碳由化合物转化为单质，再通过化学途径使它们由单质转化为化合物，和学生已经知道的自然界的氧循环和碳循环过程很相似，可以看成体现后者基本特点的最简化学模型。从而更有力地证明了化学就在我们的身边。初中化学的教育价值也由此得到体现。由于在化学反应中元素保持不变（所以反应前后，化学体系的总质量保持恒定），由此可以想到，所有的化学物质，包括废弃物在内，都有可能视为通过化学转化获取新物质时的资源。虽然由可能性进而成为现实，不仅决定于化学，还要受到能源、环境、成本和技术等方面的制约，但是这种可能性的存在是确切无疑的。这是化学为解决环境问题和资源问题时提供的新视角，也是深入理解科学技术的进步和人类社会可持续发展之间关系的一个方面。九、化学实验可以培养学生的创新意识实验仪器本身就很有创意：坩埚，分液漏斗，冷凝器，酸滴定管式和碱式滴定管、移液管、容量瓶，平口试管、翻口试管和具支试管、离心试管，烧瓶、常压蒸榴烧瓶也分支管在瓶颈上部、中部和下部的3种：蒸馏沸点较高的液体，选用支管在瓶颈下部的蒸馏烧瓶，沸点较低的则用支管在上部的蒸馏烧瓶。而支管位于瓶颈中者，常用来蒸馏一般沸点的液体。 启普发生器，燃烧匙，储气瓶，布氏漏斗、吸滤瓶容器类玻璃仪器，还根据取存液体时的不同要求另有二口瓶、三口瓶、四口瓶、下口瓶（又称龙头瓶）等各种类型供选用。作为化学教育乃至素质教育来说，由于化学实验活动中强化了实验者和研究对象之间的“互动”，出乎意料的现象、不同于预期的结果、不同实验者或实验组所观察到的实验现象或所获得的实验结果之间的差异，都能够对实验者进行实时反省、思考和采取新的探究路线等产生促进的作用，是课堂理论教学或阅读教材所难以实现的。这是化学教育界虽然一再强调重视实验，但实际上考虑不多的一个方面。应当列为研究内容之一。实验结论普遍具有不确定性是科学素养的最重要内涵。物质的性质，不仅决定于它固有的组成和结构，还要受到所处环境的影响。例如水的沸点决定于当时当地的大气压；也决定于溶解于其中的溶质的数量和性质；水在通常情况下是一种灭火剂，但是在遇到赤热的炭或金属钠、镁时，反而会因为分解产生氢而助燃。这些现象说明，对物质性质的描述只有在有影响的众多因素能够确定或忽略不计时才是确定的。如果用数学语言来表述，那就是“物质体系的性质是多因素的函数”。化学实验的结论虽然通常是在严格控制条件下得到的，但是还有一些因素往往被认为是可以忽略的，例如很多实验是在对大气开放的条件下进行的，大气的影响一般认为是可以忽略的，可是并不都有严格的实验证明。科学实验结论必然存在程度不同的不确定性，是科学持续发展的动力，也是科学的魅力所在。绝对正确的唯一答案，只存在于目前的习题、考题和竞赛题之中！后者在帮助学生懂得什么是科学并保持持续进行探究的兴趣和动力方面，作用非常有限。十、通过实验发展学生的现代科技意识燃烧条件的探究实验如果只把燃烧当做一个自然现象，并从技术或应用的角度来处理有关的知识，结论停留在教材所归纳的可燃物、助燃物和着火温度等三个方面，显然是不够的。由化学学科的学习来看，通过这个实验怎样才能学到更多的化学知识，亦即为什么要把燃烧作为初等化学中的一个主题？解决了这个问题，就有可能通过教学和实验活动使得学生对于燃烧、着火和灭火的认识，由小学科学和日常生活积累的认识水平，提高到初等化学学科的水平上来。所以这是一个值得认真研究的问题。可燃物的概念是针对燃烧现象的一个技术性的概念，从化学的角度来看，更准确而且普适性更高的概念，应当是物质的化学稳定性。通过燃烧过程所赋予的强烈的感受，和同一物质在发生变化之前的“稳定”状态的对比，进一步认识什么是物质的化学性质，特别是对化学稳定性的认识，化学稳定性是一般化学物质存在于生活环境中的常态。但是当具备某些条件时，它们会变得“不再稳定”，甚至于产生着火、燃烧以至于爆炸的后果。有了这个基础，对于某些物质会发生平缓的、近乎难以观察到的变化也会加以关注。这种视角和认识，对于普及认识和解决环境问题（如生活垃圾、工业废弃物对环境的影响）、居家生活安全问题（例如食品、药物存放和保质常识等）都是有益的。助燃物的概念源自认为维持燃烧过程的能量主要由可燃物提供，其数值和可燃物的组成密切相关。从化学的角度来看，反应的能量来