微型化学实验在教学中应用探析

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1、微型化学实验在教学中应用探析一、微型化学实验的发展纵观近代化学发展的历史，化学实验试剂和样品的用量是随着科学技术的发展、实验仪器精确程度的提高而逐渐减少的。早在16世纪中叶，冶金工业作为当时工业的前沿，其化学分析的样品用量为数公斤。在几十年后的1700年，Homberg在研究化学计量关系时，样品用量缩减为10〜100g。而在科技发展到19世纪三四十年代，已制造出灵敏度达到0.5mg的分析天平，以至重量分析样品量在lg以下。在接下来的20世纪中，化学实验技术飞速发展。1900年，Nernst研制了一种可称到小数后5位的扭力天平，试图进行lmg样品的分析。1911年，奥地利科学家F・Eni

2、ich等开展了主要原料用量在mg级的有机合成的探索研究。1915年，又出现了能够称准至小数第六位的Kuhlmann天平。次年FrilzPregl成功地用3〜5mg有机物样品作碳、氢等元素微量分析。仪器精确度提高的同时，化学教学实验也存在着逐渐减少试剂用量的趋势。早在1835年，爱尔兰教师D•R•Reicl就提倡实验小型化(small-scale)o1925年，埃及E.C.Grey出版了《化学实验的微型方法》作为微型化学实验大学教材。本文将就中学化学实验的微型化演示实验和学生实验的部分操作和效果做一些探讨。二、典型中学化学实验微型化的基本操作及对效果的评述基本操作。在基本操作中，最常规和

3、典型的是分离操作和溶液配制，通过对分离操作和溶液配制操作的微型化，可以初步判定微型化的可行性。溶液的配制。以配制10ml2mol/L硫酸和配制10ml2mol/l的氯化钠溶液为例，来研究以微型化学实验方法进行溶液配制。表1微型化溶液的配制实验与效果评述三、讨论通过上述典型的微型化学实验，可以初步得出结论：微型化学实验应用于教学中有好的一面，也有有待于改进的地方。1.推广微型化学实验可以保护环境微型化学实验的实际药品用量只有常规实验的1%〜10%,所以在比常规实验节省了药品的同时，能大幅度的减少废气、废水的排放，减轻环境的污染。特别是对毒性大（氯气,硫酸顿等），气体排放量大的实验，可以保

4、护大气，改善实验室的环境，对实验人员的健康也有很大的好处。对于易燃易爆的实验可以提高其安全系数，不至于危害生命。2.微型化学实验可以培养学生学习兴趣微型实验仪器本身小巧，易激发学生兴趣，可使每个学生都亲自动手；培养了学生观察和实验的能力，激发同学们学习化学的兴趣，以及严谨的科学态度；提高学生即动手，又动脑，以及理论联系实际的能力；可以培养学生关心自然关心社会的情感；对于办学条件较差，缺少仪器药品和实验设备的学校，学生可以利用废旧的物品（如青霉素药瓶、墨水瓶等），自制简单便携的微型化学仪器，培养了学生的创新精神。1.节约经费由于微型化学实验仪器本身的特点，药品用量明显少于常规实验，大大减

5、少了实验药品用量，节省了购买药品经费。实验仪器小，制造仪器所用原料少节省了原料及仪器的费用。有些仪器还可以用废旧物来自制，也可减少仪器的费用。2.微型化学实验在中学化学中的应用范围在中学实验中，有一部分微型仪器，应用于教学中，效果确实很好，完全可以取代常规化学实验。如倾析分离法，少量溶液的配制，一些化合物的性质鉴定，气体制备及性质检验，利用微型化学实验操作较简单，现象明显，药品用量少，污染小，安全程度好，准确度高，应用于教学中可以面向全体同学，无论作为演示实验，还是学生个人实验都是常规实验的一种进步。有一部分虽然实验本身可行，但现象的观察和仪器的再利用，或在现有条件下应用于教学有困难的

6、需进一步研究。如试管实验、曲管实验和离心分离实验，虽然实验现象极佳,药品用量又少，如应用于学生实验是很成功的实验改革，但若应用于课堂演示实验，由于仪器很小，用量少，出现的现象不足以满足全体学生观察，实验失去了其自身的意义。这类实验是否可以通过投影仪、幻灯机之类的辅助仪器及工具来使演示实验的效果扩大还有待于在教学实践中验证。另外，曲管实验仪器不易清洗，仪器无法再回收利用。从药品上得到节省，可是仪器的损坏和不能回收利用问题加重了，在学校演示实验尚可接受，但要将其应用于学生实验中，仪器浪费就不可估量了。失去微型化学实验的一个重要意义一一节省开支，这个问题的解决方法也有待探讨。鉴于以上对实验效

7、果的评述，我们发现，微型化学实验与常规实验相比虽然有很多优点，但仍有它的不足之处。所以，在教学中应根据实验内容、目的、现象和定量要求等进行选择。使常规实验与微型化学实验相结合，两者取长补短相辅相成，从而提高化学教学质量，推广和实施素质教育。在不断的探索中，相信微型化学实验将会更成熟，在教学中推广会更普及并充分发挥出微型化学试验的优越性。参考文献：[1]周宁怀.微型无机化学实验[M].北京：科学出版社，2000.2-8.[2]周宁怀，