李旭+　朱成兵

摘要：本文通過對具體案例的分析，提出可以通過某些微型化學實驗替代常規(guī)化學實驗，提高課堂教學效率。這種提高不僅表現(xiàn)在課堂時間的節(jié)省、學科內(nèi)容的重整和教學資源的擴大上，更重要的是通過這種實驗教學方法能夠更好地落實新課標的教學理念。

關鍵詞：微型；化學實驗；學生分組

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）01-0086

微型化學實驗是一種新型的化學實驗方法，它是以儀器的微型化和試劑的微量化為主要特點，其目的是使化學實驗變得簡便、節(jié)約、環(huán)保。在人教版選修模塊《實驗化學》教材中，有一個專門的課題——“化學實驗的綠色追求”，其中明確提出了用微型實驗儀器和代用品進行實驗，這是我國首次把微型化學實驗引入到教科書中。

從課堂教學實效出發(fā)，利用微型化學實驗改進，可以緩解教學內(nèi)容與課時安排之間的矛盾，并將中學階段很多資源進行重新整合，從而使課堂教學的深度與廣度都有所提高。以下列舉了幾個微型化學實驗改進案例。

一、針對污染氣體實驗，做微型裝置密閉化處理

現(xiàn)有教材所提供的某些常規(guī)實驗方案，在對有毒氣體性質(zhì)實驗方面的處理略有不足，考慮到實驗安全性和操作可行性，這一類實驗很難真正走進課堂教學中。

改進案例1：二氧化硫的性質(zhì)檢驗

如圖所示，將塑料瓶（剪了底）內(nèi)部貼上各種試紙，如PH試紙，蘸有品紅溶液的濾紙，蘸有高錳酸鉀溶液的濾紙，蘸了滴有酚酞的氫氧化鈉溶液的濾紙等。放入一個大燒杯中，外部注入一定量的氫氧化鈉溶液。用膠頭滴管向塑料瓶中小燒杯中滴加一定量濃硫酸，觀察現(xiàn)象。如果想做品紅溶液褪色后加熱恢復為紅色的實驗，只需將褪色后的試紙放入小試管，浸入熱水中即可。

此實驗方案對比常規(guī)實驗方案存在儀器簡單易得，便于攜帶，操作方便，藥品用量少等優(yōu)點，并且?guī)缀醪划a(chǎn)生污染。另外，該案例的裝置，適用于大部分固液不加熱型的氣體性質(zhì)實驗，實用價值很高。

二、針對復雜裝置實驗，做微型裝置簡化處理

在中學化學教學中，某些含有復雜裝置連接的常規(guī)實驗，由于操作繁瑣、攜帶不便，給教師的教學帶來一定的影響。解決的方法一是尋找復雜實驗儀器的替代品，二是將實驗所需要用到的實驗裝置數(shù)量和規(guī)格盡量壓縮、簡化。

改進案例2：噴泉實驗（氨氣）

步驟1：如圖，準備一塑料瓶干燥的氨氣和一瓶盛有水塑料瓶。

步驟2：要實驗時，將兩個塑料瓶連接起來，打開止水夾，將水擠壓進去一小部分，立即關閉止水夾。此時盛有氨氣的塑料瓶將立即變形。

步驟3：如圖將盛水的塑料瓶塞子擰松，把盛有氨氣的塑料瓶提起倒立，打開止水夾，完成實驗。

對比常規(guī)化學實驗，該微型化實驗案例優(yōu)點在于：操作方便、儀器簡單，便于攜帶；利用塑料瓶體積上的變化，還可以加深學生對于噴泉實驗原理的理解。并且既是對學生進行一種資源回收利用的思想教育，也是啟發(fā)學生對于尋找復雜裝置連接替代品的可行性，是一個較好的啟示。

三、總結(jié)歸納，形成微型化實驗系列

中學階段的大部分實驗都與氣體制備有一定的聯(lián)系，由于安全與課時緊張等原因，在課堂上教師往往只能講實驗，畫實驗，不能做實驗。如何在最簡短的時間內(nèi)讓學生掌握化學實驗裝置選擇的原理呢？我們可以不妨總結(jié)歸納，設計出微型化實驗系列。

改進案例3：快速制備氣體

該微型實驗裝置較一般常規(guī)裝置的優(yōu)點在于：

首先，它可以通過針筒加入液體的量控制氣體產(chǎn)生量，且藥品用量很少。其次，它已經(jīng)是集制氣與儲氣為一體，還可以根據(jù)需要制備對應的水溶液，如氯水等，既防止了有毒氣體的泄露，也使氣體的利用率達到最大化。最后，該裝置組裝簡單，便于攜帶，適用于制備大部分實驗室常見氣體。

該案例對于那些含有毒氣體的制備實驗，是一個很好的參考模板。

改進案例4：制備較純凈的氣體

以上方法處理會使所制得的氣體中混有一定量的空氣，如何利用微型實驗制備較純凈的氣體，筆者以二氧化氮和一氧化氮氣體的制備為例。

實驗（一）制備較純凈的二氧化氮氣體

步驟1：如圖，在空針筒中放入幾塊銅片，將針筒的活塞推制頂端。再吸入一定量的濃硝酸，用止水夾夾緊橡皮管，靜止。

步驟2：如圖，將制得的二氧化氮氣體推入另一個干燥的針筒中，斷開連接，把未反應完的濃硝酸推入廢液缸中。

實驗（二）制備較純凈的一氧化氮氣體

方法1：如上述步驟，將實驗中濃硝酸換成稀硝酸。

方法2：在實驗一制得裝有二氧化氮的針筒（上接第86頁）內(nèi)吸入一定量的水，關上止水夾，待針筒內(nèi)氣體變?yōu)闊o色后，將針筒內(nèi)的液體推出。

該方法對實驗室制備少量的純凈氣體極為方便、快捷，尤其是對只能用排空氣法收集的氣體，可使收集到氣體的純度達到最大。

四、通過微型化學實驗處理，將某些實驗轉(zhuǎn)化為學生分組實驗

現(xiàn)行的人教版教材中已經(jīng)模糊了演示實驗、學生實驗的界限，是不是意味著不需要做學生實驗了呢？答案很顯然是否定的。筆者認為教材如此處理，正是希望廣大化學教師能夠在自己的實際教學過程中，開發(fā)現(xiàn)有資源，設計出新的學生分組實驗。以此激發(fā)學生的學習興趣，增強學生探究問題的能力，充分發(fā)揮出化學實驗教學的實效性。

微型化學實驗改進案例5：外界條件對化學反應速率的影響

教師可以根據(jù)學生情況，決定是讓學生做自己設計的探究性實驗，還是做驗證性實驗。下面列出的是一種操作簡單，較為可行的一種實驗方案。如圖，連接裝置，記錄下每次收集到相同體積氣體時所需要的時間。

這一類實驗利用了微型化學實驗儀器微型化和試劑微量化的優(yōu)點，充分體現(xiàn)出因材施教、注重探究的新課標精神，培養(yǎng)了學生的科學素養(yǎng)。

隨著高中化學新課程逐步推廣和實施，實驗教學在化學課堂教學中的重要性更加凸顯。對比常規(guī)化學實驗的儀器定型、裝置復雜、藥品用量多等弊端，微型化學實驗則以資源豐富、組裝簡單、便于攜帶、藥品節(jié)約等優(yōu)點，將成為學生開展探究性學習最有效的工具之一，成為落實新課標教學理念的最有效教學方法之一。所以，將微型化學實驗更多地引入我們的化學教學中，將在某種程度上大大提高我們的課堂教學效率。

（作者單位：①安徽省馬鞍山二十二中 243000；②安徽省馬鞍山安工大附中 243000）