張 盛

(江蘇省海門中學(xué) 226100)

化學(xué)是一門以實驗為主的自然學(xué)科，在高中化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)實驗既是重要的教學(xué)組成部分，也是重要的教學(xué)輔助手段.在教學(xué)實踐中不難發(fā)現(xiàn)，部分實驗在操作過程中往往會由“做實驗”變成“看實驗”和“背實驗”，還有些不利于在課堂上進(jìn)行實驗操作.這樣的情形下，不僅不利于學(xué)生動手操作能力和探究能力的提升，更不符合高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，對高中化學(xué)實驗進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)，根據(jù)教學(xué)實踐積極改進(jìn)實驗裝置，是每一位高中化學(xué)教師需要具備的專業(yè)素質(zhì).

一、高中化學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)原則

1.科學(xué)性原則

教師在高中化學(xué)實驗教學(xué)中進(jìn)行實驗創(chuàng)新改進(jìn)時，首先要遵循科學(xué)性原則，實驗原理和操作程序必須符合科學(xué)依據(jù).例如，有些實驗操作對藥品的使用量有明確的比例規(guī)定，在改變藥品配比的實驗創(chuàng)新的時候，教師要通過對多組實驗進(jìn)行數(shù)據(jù)對比，最終確定科學(xué)合理的實驗藥品數(shù)量.例如，在利用雙氧水制備氧氣的時候，雙氧水的濃度和使用催化劑的種類直接影響著實驗的現(xiàn)象、用時，這就要求教師根據(jù)教學(xué)需要靈活把握.

2.安全性原則

安全性是化學(xué)實驗操作的重要前提，要保證在化學(xué)實驗操作中教師和學(xué)生的人身安全，絕對不允許任何對師生造成傷害的事情發(fā)生.教師在對實驗進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)時，要避免出現(xiàn)危險性操作.例如，在乙醇的氧化實驗教學(xué)中，有些教師可能會考慮使用酒精燈直接加熱試管，這樣的操作中不確定因素較多，具有一定的危險性.因此，教師在進(jìn)行實驗創(chuàng)新教學(xué)時，要避免對有機(jī)物進(jìn)行明火直接加熱.

3.簡約性原則

多數(shù)的化學(xué)實驗教學(xué)是在教室中進(jìn)行的，尤其是演示實驗，均是教師帶著實驗器材在教室操作，這就要求教師在進(jìn)行化學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)中要遵循簡約性原則，設(shè)計的實驗裝置要便與攜帶.例如，在檢驗氯氣的性質(zhì)部分的實驗中，多是教師攜帶多瓶氯氣，直接在教室進(jìn)行檢驗，這樣攜帶起來非常不方便.為了能夠解決這一問題，可以進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，將氯氣的產(chǎn)生和檢驗放到同一個密閉的容器中進(jìn)行，這樣既便于操作，也便與攜帶.

4.直觀性原則

化學(xué)實驗的一個重要作用就是讓學(xué)生直觀的觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗規(guī)律，因此，直觀性原則是化學(xué)創(chuàng)新教學(xué)的重要目標(biāo).很多傳統(tǒng)的化學(xué)實驗按照教材的設(shè)計，學(xué)生很難觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，教師就需要通過實驗創(chuàng)新將不容易觀察到的實驗現(xiàn)象能夠明顯的展現(xiàn)出來.例如，在焰色反應(yīng)的實驗中，教材上設(shè)計的實驗呈現(xiàn)的實驗現(xiàn)象就不容易呈現(xiàn)，教師通過小型噴霧器來進(jìn)行實驗創(chuàng)新，能夠讓學(xué)生更加明確的觀察到實驗現(xiàn)象.

5.綠色性原則

綠色性原則是進(jìn)行實驗創(chuàng)新教學(xué)中的一個要求，要求進(jìn)行的實驗創(chuàng)新教學(xué)不能夠威脅到師生的健康，也不能夠污染大氣，這是很多時候進(jìn)行實驗創(chuàng)新的一個重要因素.例如，在二氧化硫的性質(zhì)檢驗實驗中，二氧化硫會刺激人的呼吸道，危害人的健康，就需要教師在實驗創(chuàng)新教學(xué)中能夠合理設(shè)計實驗，有效避免這一情況發(fā)生.

二、高中化學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)案例分析

1.銅與硝酸反應(yīng)實驗創(chuàng)新

銅與硝酸反應(yīng)是高中化學(xué)的一個重要演示實驗，其目的是通過演示實驗來讓學(xué)生直觀的了解硝酸的氧化性，從而加深學(xué)生的印象.在教材中這樣來設(shè)計銅與硝酸的反應(yīng)實驗存在一定的不當(dāng)之處，實驗中將銅片、濃硝酸和蒸餾水放在試管中進(jìn)行反應(yīng)，由于硝酸被稀釋過，導(dǎo)致稀硝酸與銅片的反應(yīng)現(xiàn)象不明顯.另外，學(xué)生觀察到實驗現(xiàn)象后，也無法立即停止實驗，只能夠等到銅片與硝酸完全反應(yīng)完后才能停止，具有很強(qiáng)的不可控性.這些都會導(dǎo)致寶貴的課堂教學(xué)時間流失，不利于高中化學(xué)實驗課堂教學(xué)的有效開展.

2.氯氣的制備及其性質(zhì)檢驗實驗創(chuàng)新

氯氣的制備及性質(zhì)實驗是高中化學(xué)實驗的重要組成部分，通過該實驗，學(xué)生能夠更加清晰地了解氯氣的實驗室制取方法和原理，加深對氯氣性質(zhì)的理解.但是在實際的實驗教學(xué)中不難發(fā)現(xiàn)，氯氣的制取非常不好控制，往往制取的量較大，會造成一定程度的大氣污染.另外，整套實驗裝置組裝較為繁瑣，不便于攜帶，且多次的拆裝組合會導(dǎo)致實驗裝置氣密性不足.為此，可以這樣來進(jìn)行實驗創(chuàng)新教學(xué)：

實驗裝置如圖所示，在氯氣的制取實驗中，將包有KClO3的脫脂棉放入注射器中，并將注射器活塞推到最底端.然后從針頭處吸入濃鹽酸，使其浸透脫脂棉，然后就會看到有黃綠色的氯氣產(chǎn)生.此時，要迅速將針頭插入橡膠塞中，氯氣會慢慢充盈整個注射器，等到注射器活塞不再向上運(yùn)動后，氯氣制備完成.在驗證氯氣性質(zhì)的實驗中，截取一段透明的硅膠管，在硅膠管的中間位置處，然后在試管中放入濕潤的碘化鉀試紙、濕潤的pH試紙和濕潤的品紅試紙，在飽和氯化鈉的另一側(cè)放入浸有氯化鈣的脫脂棉和干燥的品紅試紙，并用浸有NaOH溶液的脫脂棉塞住硅膠管的兩個端口，防止氯氣外溢污染大氣.

將注射器從橡膠塞上拔出，插入硅膠管中間部位的飽和氯化鈉脫脂棉上，推動注射器將氯氣注入硅膠管中，隨著氯氣的注入，脫脂棉逐漸呈現(xiàn)黃綠色.隨著氯氣的增加，濕潤的碘化鉀試紙逐漸變藍(lán)色，之后開始褪色，證明了氯氣的氧化性.pH試紙能夠變紅色則說明了氯氣呈酸性，濕潤的品紅試紙褪色，而干燥的品紅試紙沒有變化，這就說明了氯氣的漂白性及其原理.

3.碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的對比實驗創(chuàng)新

目前現(xiàn)行的教材中已經(jīng)不再設(shè)計碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的對比實驗，有的版本教材僅僅是設(shè)計了碳酸鈉溶液與濃鹽酸的反應(yīng)試驗，這樣的實驗設(shè)計 并不能夠很好的說明碳酸鈉溶液與鹽酸發(fā)生的分步反應(yīng)問題.正因如此，很多學(xué)生會在該部分的學(xué)習(xí)中存在困惑，他們認(rèn)為以前學(xué)過“鹽和酸反應(yīng)生成新鹽和新酸”，那么向碳酸鈉中加入鹽酸會產(chǎn)生氯化鈉和二氧化碳.為了幫助學(xué)生認(rèn)識碳酸鈉溶液與鹽酸的分步反應(yīng)，很多教師不得不選擇通過實驗來向?qū)W生直觀的展示這一過程，但是實驗效果并不理想.主要存在以下問題：教師在向碳酸銨溶液中滴加鹽酸至過量的過程中，溶液中開始會出現(xiàn)微量的小氣泡，隨后氣泡逐漸增多，這個過程中的實驗現(xiàn)象并不很直觀，不便于學(xué)生的觀察，也不能夠通過實驗現(xiàn)象來判定實驗過程是否產(chǎn)生了碳酸氫鈉，教師只能夠生硬的套上反應(yīng)原理理論.

通過對碳酸鈉(碳酸氫鈉)與鹽酸反應(yīng)實驗的創(chuàng)新，不僅能夠讓學(xué)生看到碳酸鈉與鹽酸的分步反應(yīng)，還能夠和碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)進(jìn)行對比，實驗現(xiàn)象更加明顯.具體實驗操作如下所示：(整個裝置的設(shè)置采用了恒壓設(shè)計，不會因為氣體的產(chǎn)生影響分液漏斗里邊試劑的滴入).

化學(xué)實驗作為高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，部分實驗在設(shè)計上可能不是教學(xué)需求，這就需要化學(xué)教師，能夠利用自己的專業(yè)知識去進(jìn)行實驗創(chuàng)新教學(xué)，進(jìn)而提升自身的化學(xué)教學(xué)能力.