例談高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)共6頁

1、例談高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指在高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下,結(jié)合教學(xué)的實(shí)際情況,對新教材中所涉及的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改良,優(yōu)化,增設(shè)或創(chuàng)新等.這不僅是提升化學(xué)教學(xué)有效性的需要,更是深入理解高中化學(xué)課程改革的需要,也是提升老師自身教學(xué)素質(zhì),增強(qiáng)實(shí)踐的需要.那么在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中該如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)呢？現(xiàn)結(jié)合幾個(gè)實(shí)例和自身的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)剬Ω咧谢瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的“五化新視角.一、緊跟時(shí)代,實(shí)驗(yàn)裝置微型化微型實(shí)驗(yàn)是近20年開展較快的一種新的化學(xué)實(shí)驗(yàn),微型實(shí)驗(yàn)節(jié)約藥品,節(jié)省時(shí)間,操作平安,污染少,學(xué)生可以自己動手自制儀器,自行實(shí)驗(yàn),積極參與,激發(fā)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新精神.例如,水和酒精混合的體積變化實(shí)驗(yàn).

2、取一枯燥帶大膠頭如圖的膠頭滴管,倒置,從導(dǎo)管口向滴管中參加顯紅色的水,水面約占總體積的一半A處,再從導(dǎo)管口向滴管中參加無色的酒精,加滿滴管B處.用拇指按住管口,上下顛倒滴管兩三次,紅色的水和無色酒精混合,有少量氣泡產(chǎn)生,橡膠頭稍稍變“癟.松開拇指,液面下降23cmC處儀器易得,操作簡便,用料很少,現(xiàn)象明顯.二、反向思考,實(shí)驗(yàn)思路逆向化逆向思維即是沿著事物的相反方向,用反方向探求的思維方式對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行逆向思考,從而提出新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新方法.一運(yùn)用逆向思維改良實(shí)驗(yàn)例如,做乙醇在銅作用下發(fā)生催化氧化反響時(shí),一般的做法是：把下部繞成螺旋狀的紅色銅絲先在酒精燈的外焰上燒黑,然后趁熱迅速伸入

3、裝有適量乙醇的試管中,銅絲又變紅色.反復(fù)屢次,聞試管中乙醛的刺激性氣味.這種做法耗乙醇較多,而且由于未反響乙醇的影響,很難聞到乙醛的刺激性氣味.既如此,想到能否減少乙醇的量,能否逆向試驗(yàn)?zāi)?？取一銅制的燃燒匙,放在酒精燈的外焰上燒黑假設(shè)不易燒黑,可在稀硝酸稍浸一下.用膠頭滴管滴入一滴乙醇,立即看到乙醇液滴伴隨著“嗤嗤的聲響在燃燒匙中晃動,且不斷縮小,同時(shí)能聞到一股明顯刺激性氣味,乙醇液滴所到之處又恢復(fù)銅的紅色.無疑,逆向改良的實(shí)驗(yàn)不僅節(jié)約試劑,而且現(xiàn)象明顯,更科學(xué)、合理.二運(yùn)用逆向思維創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)做鈉與水反響的實(shí)驗(yàn)時(shí),觀察到鈉投入水中能放出巨大的能量使自身熔化,同時(shí)甚至能使周圍產(chǎn)生的氫氣在水面上燃燒

4、.此處假設(shè)運(yùn)用逆向思維想到：把少量的水滴在小塊鈉上,不就是引火劑嗎？我們試做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把一黃豆般大小的鈉放在酒精燈的燈芯中,向鈉上滴入一滴水,隨著“啪啪聲音,酒精燈點(diǎn)燃了.三、一物多用,儀器功能別樣化儀器本身沒有限定它只能用于什么而不能用于什么,只是主要適用于什么.反思儀器的別樣用途,可以幫助我們加深對實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)原理的熟悉,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新.如：1漏斗的別樣用途.漏斗充當(dāng)集氣與尾氣吸收作用,例：鈉與水反響氣體產(chǎn)物的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,將漏斗置于水中,倒扣在鈉塊上,產(chǎn)生的少量氣體可順利地富集到試管中.(2)蒸發(fā)皿的別樣用途.蒸發(fā)皿一般用于加熱蒸發(fā)溶液.但有時(shí)充當(dāng)反響容器.例：實(shí)驗(yàn)室制取肥皂的

5、實(shí)驗(yàn)中,將植物油、氫氧化鈉和酒精混合,在蒸發(fā)皿中加熱制取肥皂.(3)錐形瓶的別樣用途.錐形瓶因其易振蕩而用于定量測定中的反應(yīng)容器,主要應(yīng)用于在中和滴定實(shí)驗(yàn).它還可以作為制取氣體的反響裝置而廣泛使用并顯示出優(yōu)越性.例：利用雙氧水和二氧化鎰制取氧氣時(shí)無需鐵架臺的支持,制取氯氣時(shí)錐形瓶可在石棉網(wǎng)上受熱.(4)玻璃管的別樣用途.作為反響容器,例：將鈉密封在玻璃管中制成標(biāo)本便于觀察,將碘密封在玻璃管中,加熱盛碘的一端觀察碘升華與凝華現(xiàn)象并可循環(huán)使用.(5)枯燥管的別樣用途.用石棉堵住枯燥管的小口,裝入固體反響物,在大口端連接導(dǎo)管,就可用于可控式簡易氣體發(fā)生器,例：枯燥管內(nèi)裝電石,通過限制其接觸水面而方便

6、制取乙煥.枯燥管一端插入溶液一端連接導(dǎo)管,增加了氣液接觸面,用于尾氣吸收兼平安裝置.四、就地取材,儀器來源生活化山區(qū)農(nóng)村教育資源有限,由于實(shí)驗(yàn)儀器缺乏開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)成為難題.我們就想到將日常物品應(yīng)用于實(shí)驗(yàn),以替代普通化學(xué)儀器.如試劑瓶可用青霉素藥瓶、鹽水瓶、或礦泉水瓶代替；滴管可用小的一次性注射器代替;量筒可用有刻度注射器代替；反響板可用盛藥片(如草珊瑚片)的塑料板代替；研缽,可用瓷質(zhì)小酒盅代替；導(dǎo)管可用輸液器塑料管代替.氯氣的制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)即可在下列圖裝置中進(jìn)行,在干凈的青霉素小瓶中裝入0.5g固體高鎰酸鉀(需先壓碎),塞緊膠塞用膠頭滴管吸取濃鹽酸約1mL插到青霉素小瓶中,制成微型氣體發(fā)生裝置

7、,用輸液器較細(xì)處的塑料管在兩頭連上毛細(xì)吸管做導(dǎo)管,一端插入裝有高鎰酸鉀的青霉素小瓶中,另一端連接另一青霉素小瓶收集.五、積極引導(dǎo),實(shí)驗(yàn)過程探究化探究實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生獲取根底知識和根本技能,能夠激發(fā)學(xué)生的探索奧秘的欲望和興趣,能夠發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性.在探究實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生始終處于不斷探索的情境中,主動實(shí)驗(yàn),認(rèn)真操作,仔細(xì)觀察,積極思維,充分發(fā)揮學(xué)生的潛能,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神,開展學(xué)生創(chuàng)新水平,培養(yǎng)學(xué)生良好技能.例如在氯水的組成及性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中即可采用探究實(shí)驗(yàn)的方法：(1)請同學(xué)們研究氯水的性質(zhì),推測可能的化學(xué)反響.觀察氯水的顏色,小心聞其氣味.推測1:氯水中含有C12分子.實(shí)驗(yàn)：將氯水滴入KI-

8、淀粉溶液中,出現(xiàn)特殊的藍(lán)色.(教師提示：有I2析出)用PH試紙或藍(lán)色石蕊試紙測氯水的酸堿性.推測2:氯水呈酸性可能有鹽酸生成.實(shí)驗(yàn)：在氯水中滴加AgNO3容液,析出白色沉淀.再滴入數(shù)滴稀HNO3白色沉淀不溶解.發(fā)現(xiàn)藍(lán)色石蕊試紙?jiān)诼人邢茸兗t后變白.推測3:氯水可能有漂白作用.實(shí)驗(yàn)：a.將紅色布條投入枯燥的氯氣中,無明顯變化；氯水滴在紅色布條上,布條褪色.推測4:氯水的漂白是氧化作用.按氯水的組成和已有HCl生成的事實(shí)推測：有可能生成了具有氧化性的HClOb實(shí)驗(yàn)：取漂白粉Ca(ClO)2或其它次氯酸鹽適量,放入紅色布條,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,通入CO2再觀察.日光照射盛滿氯水的倒置的圓底燒瓶,有氣體生成.推測5:HC1O在光照條件下分解,放出難溶于水的02結(jié)論：氯水中含C12、HC1OH20H+、Cl、C10一分子.氯水具有酸性、強(qiáng)氧化性、不穩(wěn)定性.氯水中起漂白作用的是HClO,而非Cl20(2)交流解釋與應(yīng)用：氯氣溶于水發(fā)生化學(xué)反響,生成HCl和HClO,化學(xué)方程式為Cl2+H2O=HCl+HClO,HClO是一弱酸,局部電離出H+和ClO一.根據(jù)以上性質(zhì),提出漂白粉的主要成分和使用考前須知,理論與實(shí)踐相結(jié)合.當(dāng)然,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新角度遠(yuǎn)不止這些,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新探究永無止境,各種現(xiàn)代化媒體與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新提供了廣闊的領(lǐng)域,只要我們勤于探索、勇于開