例谈高中化学实验的创新设计共6页

1、例谈高中化学实验的创新设计实验创新设计是指在高中化学课程标准的指导下,结合教学的实际情况,对新教材中所涉及的实验进行改良,优化,增设或创新等.这不仅是提升化学教学有效性的需要,更是深入理解高中化学课程改革的需要,也是提升老师自身教学素质,增强实践的需要.那么在平时的教学实践中该如何进行实验创新设计呢？现结合几个实例和自身的教学实践,谈谈对高中化学实验创新设计的“五化新视角.一、紧跟时代,实验装置微型化微型实验是近20年开展较快的一种新的化学实验,微型实验节约药品,节省时间,操作平安,污染少,学生可以自己动手自制仪器,自行实验,积极参与,激发兴趣,培养创新精神.例如,水和酒精混合的体积变化实验.

2、取一枯燥带大胶头如图的胶头滴管,倒置,从导管口向滴管中参加显红色的水,水面约占总体积的一半A处,再从导管口向滴管中参加无色的酒精,加满滴管B处.用拇指按住管口,上下颠倒滴管两三次,红色的水和无色酒精混合,有少量气泡产生,橡胶头稍稍变“瘪.松开拇指,液面下降23cmC处仪器易得,操作简便,用料很少,现象明显.二、反向思考,实验思路逆向化逆向思维即是沿着事物的相反方向,用反方向探求的思维方式对现有的实验设计进行逆向思考,从而提出新的实验设计的实验创新方法.一运用逆向思维改良实验例如,做乙醇在铜作用下发生催化氧化反响时,一般的做法是：把下部绕成螺旋状的红色铜丝先在酒精灯的外焰上烧黑,然后趁热迅速伸入

3、装有适量乙醇的试管中,铜丝又变红色.反复屡次,闻试管中乙醛的刺激性气味.这种做法耗乙醇较多,而且由于未反响乙醇的影响,很难闻到乙醛的刺激性气味.既如此,想到能否减少乙醇的量,能否逆向试验呢？取一铜制的燃烧匙,放在酒精灯的外焰上烧黑假设不易烧黑,可在稀硝酸稍浸一下.用胶头滴管滴入一滴乙醇,立即看到乙醇液滴伴随着“嗤嗤的声响在燃烧匙中晃动,且不断缩小,同时能闻到一股明显刺激性气味,乙醇液滴所到之处又恢复铜的红色.无疑,逆向改良的实验不仅节约试剂,而且现象明显,更科学、合理.二运用逆向思维创新实验做钠与水反响的实验时,观察到钠投入水中能放出巨大的能量使自身熔化,同时甚至能使周围产生的氢气在水面上燃烧

4、.此处假设运用逆向思维想到：把少量的水滴在小块钠上,不就是引火剂吗？我们试做了这样一个实验：把一黄豆般大小的钠放在酒精灯的灯芯中,向钠上滴入一滴水,随着“啪啪声音,酒精灯点燃了.三、一物多用,仪器功能别样化仪器本身没有限定它只能用于什么而不能用于什么,只是主要适用于什么.反思仪器的别样用途,可以帮助我们加深对实验仪器和实验原理的熟悉,进行化学实验的创新.如：1漏斗的别样用途.漏斗充当集气与尾气吸收作用,例：钠与水反响气体产物的验证实验中,将漏斗置于水中,倒扣在钠块上,产生的少量气体可顺利地富集到试管中.(2)蒸发皿的别样用途.蒸发皿一般用于加热蒸发溶液.但有时充当反响容器.例：实验室制取肥皂的

5、实验中,将植物油、氢氧化钠和酒精混合,在蒸发皿中加热制取肥皂.(3)锥形瓶的别样用途.锥形瓶因其易振荡而用于定量测定中的反应容器,主要应用于在中和滴定实验.它还可以作为制取气体的反响装置而广泛使用并显示出优越性.例：利用双氧水和二氧化镒制取氧气时无需铁架台的支持,制取氯气时锥形瓶可在石棉网上受热.(4)玻璃管的别样用途.作为反响容器,例：将钠密封在玻璃管中制成标本便于观察,将碘密封在玻璃管中,加热盛碘的一端观察碘升华与凝华现象并可循环使用.(5)枯燥管的别样用途.用石棉堵住枯燥管的小口,装入固体反响物,在大口端连接导管,就可用于可控式简易气体发生器,例：枯燥管内装电石,通过限制其接触水面而方便

6、制取乙焕.枯燥管一端插入溶液一端连接导管,增加了气液接触面,用于尾气吸收兼平安装置.四、就地取材,仪器来源生活化山区农村教育资源有限,由于实验仪器缺乏开展学生实验成为难题.我们就想到将日常物品应用于实验,以替代普通化学仪器.如试剂瓶可用青霉素药瓶、盐水瓶、或矿泉水瓶代替；滴管可用小的一次性注射器代替;量筒可用有刻度注射器代替；反响板可用盛药片(如草珊瑚片)的塑料板代替；研钵,可用瓷质小酒盅代替；导管可用输液器塑料管代替.氯气的制取与性质实验即可在下列图装置中进行,在干净的青霉素小瓶中装入0.5g固体高镒酸钾(需先压碎),塞紧胶塞用胶头滴管吸取浓盐酸约1mL插到青霉素小瓶中,制成微型气体发生装置

7、,用输液器较细处的塑料管在两头连上毛细吸管做导管,一端插入装有高镒酸钾的青霉素小瓶中,另一端连接另一青霉素小瓶收集.五、积极引导,实验过程探究化探究实验能够帮助学生获取根底知识和根本技能,能够激发学生的探索奥秘的欲望和兴趣,能够发挥学生的积极性、主动性.在探究实验过程中学生始终处于不断探索的情境中,主动实验,认真操作,仔细观察,积极思维,充分发挥学生的潜能,培养学生创新精神,开展学生创新水平,培养学生良好技能.例如在氯水的组成及性质的实验中即可采用探究实验的方法：(1)请同学们研究氯水的性质,推测可能的化学反响.观察氯水的颜色,小心闻其气味.推测1:氯水中含有C12分子.实验：将氯水滴入KI-

8、淀粉溶液中,出现特殊的蓝色.(教师提示：有I2析出)用PH试纸或蓝色石蕊试纸测氯水的酸碱性.推测2:氯水呈酸性可能有盐酸生成.实验：在氯水中滴加AgNO3容液,析出白色沉淀.再滴入数滴稀HNO3白色沉淀不溶解.发现蓝色石蕊试纸在氯水中先变红后变白.推测3:氯水可能有漂白作用.实验：a.将红色布条投入枯燥的氯气中,无明显变化；氯水滴在红色布条上,布条褪色.推测4:氯水的漂白是氧化作用.按氯水的组成和已有HCl生成的事实推测：有可能生成了具有氧化性的HClOb实验：取漂白粉Ca(ClO)2或其它次氯酸盐适量,放入红色布条,观察实验现象,通入CO2再观察.日光照射盛满氯水的倒置的圆底烧瓶,有气体生成.推测5:HC1O在光照条件下分解,放出难溶于水的02结论：氯水中含C12、HC1OH20H+、Cl、C10一分子.氯水具有酸性、强氧化性、不稳定性.氯水中起漂白作用的是HClO,而非Cl20(2)交流解释与应用：氯气溶于水发生化学反响,生成HCl和HClO,化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO是一弱酸,局部电离出H+和ClO一.根据以上性质,提出漂白粉的主要成分和使用考前须知,理论与实践相结合.当然,化学实验的创新角度远不止这些,化学实验的创新探究永无止境,各种现代化媒体与化学实验的结合为实验创新提供了广阔的领域,只要我们勤于探索、勇于开