化学实验创新技法

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1、化学实验创新技法瞿兵“化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础，是检验化学科学知识真理性的标准；是化学教学中学生获取化学经验知识和检验化学知识的重要媒体和手段，是提高学生科学素质的重要内容和途径。”以实验为基础展开化学教学已成为所有化学教学工作者的共识。那么怎样才能最大限度的发挥实验在化学教学中的作用，使化学实验教学更切合教学改革的潮流、适应素质教育和创新教育的需求呢？我们化学教研组全体教师通过教学实践得出的共同体会就是：只有对化学实验进行不断改进和创新，化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。近年来，我们教研组充分发挥群体优势，借鉴创造理论，运用创造

2、技法来创新和改进化学实验，取得了可喜的成绩。在《化学教学》、《化学教育》等刊物发表实验创新和改进方面的论文二十多篇，“Cu和浓HNO3的反应——蓝色喷泉实验”获江苏省第三次实验调演一等奖，“多种气体喷泉实验演示器”获江苏省自制教具一等奖，该实验演示录像带已被推荐参加全国评比。本文主要介绍我校教研组将创造理论运用于化学实验创新的若干技法，供参考。　　1、组合技法　　组合技法就是将一些相关的化学实验按某种关联因素或特征进行新的组合，构成新的实验方案的实验创新技法。爱因斯坦曾说过：“我认为，为了满足人类的需要而找出已知装置的新的组合的人就是发明家。”同样，将已有的化学实验按

3、一些共同特征或功能进行合理组合使其具有某种新的功能也是对原有化学实验的一种创新。例如“Cu和浓HNO3的反应——蓝色喷泉实验”　　实验步骤与现象：在烧瓶中滴加4mL浓硝酸，并在靠近橡皮塞（预先将石蜡熔融均匀涂抹在橡皮塞上）的长导管上缠上螺旋状粗铜丝，缓缓倒置烧瓶，接上一个盛水的塑料瓶，按图二所示装配好。铜与浓硝酸即开始反应，红棕色气体由下而上充满烧瓶，空气被排出，塑料瓶中有气体逸出，逸出的少量气体被收集在气球中。当整个烧瓶充满二氧化氮气体时，用手挤压塑料瓶，使少量水进入烧瓶，立即形成美丽的蓝色喷泉。实验结束，烧瓶中剩余气体的体积约占烧瓶体积的1/3。　　上述实验将铜与

4、浓硝酸反应的实验、二氧化氮与水反应的喷泉实验巧妙地组合在一起。装置简单、仪器少；两个反应连贯性强，一气呵成；操作简便，无污染（少量从水瓶中逸出的一氧化氮被收集在气球中）；实验现象明显，趣味性浓；既有定性的展示，又有定量的呈现（生成的一氧化氮体积与参加反应的二氧化氮体积的关系）。在课堂教学中使用该实验不仅能激起学生强烈的学习欲望，使学生牢固掌握相应的化学知识，而且能形成良好的教学气氛。　　教师若将该实验置于探究性的教学情境中，教学效果则更佳。　　运用组合技法创新化学实验应注意下列问题：（1）组合并不是几个化学实验的简单联接和共同演示，经过组合的实验应具有原先实验所不具有

5、的教学功能，能获得1+1〉2的教学效益。（2）组合应是在对原先实验进行变形的基础上再将它们进行的有机融合，切忌将一些并不相干的实验生搬硬套地拼凑在一起。（3）组合的实验应易操作、仪器装置应简单明了，现在有一些通过组合而改进的实验有往“高、大、长”发展的趋势，组合的实验很复杂，特别是其中还使用了一些非常规的自制仪器，分散了学生的注意力，教学时为讲解仪器装置的功用而花费的时间长，以致不能保证实验教学的重点，这种做法显然不值得提倡。　　2、模拟技法　　模拟技法指用学生比较熟悉的感性实验材料来形象地说明学生平时较难观察的生疏现象。中学化学中有许多与生产生活实际相联系的教学内容

6、，设计实验来模拟这些内容，使学生在获取鲜明直观的印象的同时，萌发强烈的探究欲望。例如我们运用下列实验成功模拟了沼气池产生沼气的过程：　　实验原理：废气有机物（如植物残体）在缺氧条件下被微生物发酵分解，产生的气体即为沼气，其主要成分为甲烷。　　实验步骤：将人尿、新鲜猪粪或牛粪、池沼底部或阴沟里的黑臭污泥、米糠或麸皮按一定比例混合置于A瓶发酵，通过漏斗向A瓶加入适量水并使漏斗下端没入水中，将B中盛满水，C中盛适量水，按上述装置图将各部分联接好,夹紧弹簧夹，将装置放在温暖处。　　观察方法及现象：通过观察B瓶和C瓶水位高低来判断生成气体的多少，大约一周后，B瓶水位明显下降，此

7、时松开弹簧夹，在尖嘴管处点燃所得气体，可发现气体能够燃烧，火焰为淡蓝色。　　上述模拟沼气池产生沼气的实验适用于课外活动或家庭小实验。　　此外，我们还成功地利用实验模拟了“温室效应”、“发酵法制酒精”等与生活密切相关的化学现象。　　3、逆向技法　　逆向技法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技法。逆向技法有以下4种常见类型：　　3.1功能反转　　从事物的相反功能，去设想和寻求解决问题的新途径，从而获得新的实验设计。例如稀释浓H2SO4时强调将浓H2SO4沿器壁缓缓加入水中，且应边加边搅