化学实验方案的设计与评价

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1、化学实验方案的设计与评价【】通过对中学化学实验方案设计的原则、过程和内容的阐述，以及从多角度对化学实验方案的评价，说明化学实验方案的设计与评价是培养学生综合能力的重要的教学方法。　　【关键词】中学化学；实验方案；设计；评价　　　　【】G633.8【】B【】1001-4128（2011）07-0149-01　　　　化学是建立在实验基础上的科学，通过不同层次化学实验方案的设计与评价是培养学生综合能力的最佳途径之一。传统化学实验教学，教学方式程式化、实际操作刻板、教学手段单一，压抑了学生的想象力以及学习的积极主动性，学生创新意识弱，分析解决问题的能力不强，很难适应社会要求。化

2、学实验课的目的不仅仅是验证理论和掌握实验技能，更重要的是培养学生严谨的科学态度以及创新精神，重在提高学生的动手、观察、思考和表达的能力，使学生能够运用所学知识解决实际问题。在化学实验教学中，指导学生学会化学实验方案的设计与评价，是培养学生综合能力的重要的教学方法。［1］　　化学实验方案的设计是根据实验课题的目的，依具科学性、安全性、可行性、简约性等原则进行严格的比较和优选，分析相关的化学原理，运用所掌握的化学知识和技能，对实验的方法、过程以及需要的仪器装置和试剂所进行的规划设计，让学生在已有的化学知识和实验技能的基础上，选择恰当的实验方案来解决问题的过程，它是化学实验能

3、力的重要内容。通过实验的设计，能够提高学生化学实验知识和技能的水平，培养信息提取和加工能力、分析判断能力和创造能力。　　实验方案的评价是根据实验目的和要求，对现有的多种实验方案进行科学论证和对比评判，选择最佳方案，并且加以必要的改进。　　1化学实验方案设计　　化学实验方案设计是化学实验教学中最重要的组成部分，是一个从信息收集整理、加工处理到付诸实践并能预期结果的完整的思维程序，其实质上是一个探索、创造的过程，要求原理正确、方法简单、操作方便、现象明显、产率高、误差小、安全防污。　　1.1化学实验方案的设计的原则。实验设计应遵循科学性、安全性、可行性、简约性等原则。科学性

4、是化学实验方案设计的首要原则，要求设计中的实验原理、实验操作方法和程序没有科学性错误。同时要尽量避免使用有毒药品和进行危险性高的操作。设计实验时，所运用的实验原理在实施时切实可行，而且所选的化学药品、仪器、设备、实验方法等在现行条件下能够满足。采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，能在较短时间内完成实验。在温度和压强方面尽量采取常规的条件，催化剂使用容易得到并且效果显著的。在不影响实验效果的前提下，要尽量减少化学药品的用量，一方面可降低实验成本，另一方面也可减少对环境的污染。应用微型实验在这方面有较大优越性。在使用易燃、易爆、强腐蚀和有毒药品进行实验时，要考虑

5、尾气和实验废弃物的处理，最大限度地减少对环境的污染。［2］　　1.2化学实验方案的设计的一般过程　　首先，要理解实验课题，了解实验条件，明确设计要求。根据实验目的和要求，阐明实验原理，分析现有仪器和药品的作用，选择合适的仪器和药品。　　其次，要根据实验目的和要求，设计实验的基本思路和方法，勾画实验装置草图。从总体上考虑实验方案的设计，选定实验方法，实验方法主要取决于实验原理，并受实验条件的制约；选定设计实验装置和实验操作，实验装置和操作的设计都是为了具体实施实验方法，完成预定的实验任务，实际上就是实验方案细节的设计。　　1.3化学实验方案的设计的内容　　1.3.1明确实

6、验目的原理：根据要求，说明设计该实验的化学原理，并画出实验装置图。　　1.3.2选择合理的仪器和药品：根据实验的目的要求及实验原理以及反应物和生成物的性质、反应条件选择合理的仪器和药品　　1.3.3设计可行的装置步骤，分析实验中应注意的事项。　　1.3.4提示观察、记录实验现象，分析实验结果。　　1.3.5记录和处理实验数据。　　1.3.6根据实验观察的现象和记录的数据，进行分析、评价及实验报告撰写。［3］　　2化学实验方案的评价　　实验方案设计的最优化就是对实验方案的评价。所谓实验方案的评价，就是对所给出的实验方案做出分析、选择、判断或找出最佳方案。　　2.1从可行性

7、方面对实验方案作出评价。在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到可控易行。评价时，从以下四个方面分析：实验原理是否正确、可行；实验操作是否安全、合理；原料利用是否经济；实验过程是否安全、环保。　　2.2从“绿色化学”视角对实验方案作出评价。“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下四个方面进行综合评价：反应原料是否易得、安全、无毒；反应速率是否较快；原料利用率以及合成