在化学学科发展的不同时期，化学实验的作用是不相同的，化学实验研究的方向也有所不同。但无论在何时何地，化学实验的研究都必须为化学教学服务，必须关注化学教学与社会热点。为教学服务就是为培养学生观察能力、实践能力及创新能力，推进素质教育，所谓关注社会热点就是研究如何能够让更多的学校创造条件开齐化学实验课程，开足实验课时，让学生关注环境问题从学习化学开始，从实验室开始。现代化学进入到高速发展及普遍应用阶段，作为为基础化学服务的化学实验研究，有以下研究方向：⑴中学化学实验的简约化，所谓简约化实验指由专门的工厂经过精心设计、组合、加工的实验仪器，其中盛有相应的药品，是围绕某个特定的目的所设计的单元实验。目前大学实验室及专门的实验室正在向着简约化方向发展，但作为中学化学实验至今仍是一片空白。⑵实验的改进与创新，中学化学教材所安排的实验是否完全合理，是否需要补充一些有益于开拓学生思维、培养创新能力实验，现有课本中的实验哪些需要改进，如何改进，改进的原则是什么？这是一种极其普通的实验研究，又是极容易取得实验成果的研究。⑶微型实验研究，微型实验，顾名思义，就是实验的小型化，但又不是完全意义上的小型化。微型实验在江浙一带研究相当盛行，而且有很多的成果，特别是对我们来说，可以说是一片空白，如何开展微型实验，避免走弯路，尽快服务于教学，应用于教学，不仅很有必要研究，也很值得研究。⑷绿色化学与实验的研究，绿色化学在国外或发达地区，如美国、中国的香港、台湾等地研究相当深入，有很多研究成果。绿色化学，顾名思义主要就是无污染，如何做到无污染？外国外地的实验成果如何有选择地加以应用等很值得进行研究。⑸要开齐中学化学实验课程，很重要的一点就是实验仪器及实验药品的保证，如何利用现有条件，自制一些实验代用品为老少边贫地区学生能够进行化学实验也很值得研究。
　　一、中学化学实验的简约化方向研究
　　什么叫简约化实验？先看一个例子。如在进行氢气还原氧化铜实验时，有许多与本实验原理无关的操作要求都必须进行，如要有一个氢气发生装置来临时制取所需要的氢气，实验时要对氢气验纯，实验中所使用的酒精灯还要"迟到早退"等。这里能否制一个一次性封闭的安瓿瓶，事先装入黑色的氧化铜和充入氢气，实验时直接拿来用。这就是一个实验简约化的例子。大家不妨分析分析它到底有多少优点：⑴围绕实验主题，有利于学生掌握实验原理；⑵实验现象清晰，学生观察结果方便；⑶可以减轻学生的思想负担及学习负担；⑷减少药品损耗，对一些有污染物排放的实验可以减少污染；⑸实验器具、实验药品可以回收利用，重新加工。看来，中学化学实验简约化的确有许多好处。那么，中学化学实验的简约化方向何在？如何把握中学化学实验的简约化方向的度，在进行中学化学实验简约化研究中注意一些什么问题呢？
　　1．中学化学实验简约化的方向研究
　　中学化学实验的作用不外乎有三个：⑴获得或验证一些物质的属性，获得或验证一些规律的内涵，为化学学习和科学实验的一般方法提供直接的经验，从而培养学生实事求是的作风和唯物主义的观点。⑵培养学生从事科学实验的一般方法和基本技能。⑶培养学生科学的探索精神。显然，对第一方面，简约化实验的作用是很积极的，而且十分有必要。研究的关键是第二方面和第三方面，我们不能不看到简约化实验带来的问题多多：如至少在现在，简约化实验还不是一般的实验方法，实验简约化也不方便于科学实验，也难以体现对中学生基本技能的培养，对学生来说，由于是工厂化生产的实验器具，学生的探索受到限制，对学生探索精神的培养也受到影响。这时不难看出，我们的研究空间就出来了，如何实现简约化实验与中学化学实验的有机融合，充分发挥简约化实验的作用，推动简约化实验的普及与运用？
　　这里我想谈谈我的几个观点，供大家研究时参考：⑴我们现在进行的中学化学实验模式仍停留在100多年前的水平上，用手工作坊式的管理，来管理具有现代水平的化学实验室，这本身就不正常。现在我们的实验室按规定都要配有相当数量的化学实验员，在实验前要进行大量的实验准备，实验后还要进行繁重的劳动对实验室清理，大家可以算一笔帐，全国有多少所中学，多少个实验室，配有多少个实验管理员，初高中课本中有多少个规定的要进行的学生实验。很简单一笔帐就可以让大家大吃一惊，化学教师，我们的同学确实有必要从实验准备与实验后处理繁重的劳动中解放出来，进行集约化工业大生产。作为社会分工，让一些人专门从事实验研究，简约化实验成品开发，让学生很方便地使用是一种必要。⑵科学实验与中学化学教学实验不是一个概念。我们对中学生进行知识传授的过程，需要进行一些实验来巩固教学成果，提高学生学习兴趣，因此，教学实验并不是科学实验。简约化实验并不是进行也不适合进行科学研究，它的作用只是展示物质的性质，增强学生的学习兴趣，这与教学实验不谋而合。⑶学习就要有兴趣，任何一个科学家都是从兴趣开始走上科学研究道路的，从兴趣到情趣，最后到志趣，学生每次都要冒着危险，提心掉胆地进行着一些操作繁琐、成功率低下的化学实验，兴趣何有？兴趣是科学探索的萌芽，摧毁了萌芽，哪来春天的青翠？⑷中学化学实验开出率为什么那么低？重要的原因有两个：一是现在的某些中学化学实验既难又繁，二是按所谓"规范"操作的常规实验，其药品及器具缺乏。稍有怠惰的教师面对繁难就会放弃实验，条件差的学校又因药品及器具的缺乏而开不出一些要求特别高的实验。简约化实验却很好地解决了这些问题，既满足了有些教师热衷的实验改进，又可以保证实验的开出率。
　　2．中学化学实验简约化的关键研究
　　实验简约化的关键在哪里？这是很值得研究的一个问题。简约化实验的实施是个系统工程，它涉及观念、管理和社会生产力水平诸方面。简约化实验不仅仅是对个别实验的改革，它是对大部分传统实验模式的根本改变，它是中学化学实验在世纪之交的新发展，它使中学化学教学的水平和硬件达到一个新的层次。简约化实验研究的关键在：⑴实验物质基础的改变，必然会引起实验观念的改变。人们必须改变哪些观念；⑵中学化学实验不可能都推行简约化，哪些实验可以进行简约化？⑶实验简约化必然涉及工业大生产问题，如何进行工厂化生产，如何开发功能确切、安全可靠、价格低廉、可以回收、没有公害的产品？⑷简约化实验在进行物质性质验证方面其意义是显然已见的，如何充分发挥在探索性实验方面的作用。我在这里简要说明我对此据有的观点：⑴实验简约化是生产社会化的大趋势，学校是一个消费终端，这就像我们做菜一样，过去我们去菜市场买来菜，在自家里进行洗、切、烧，不仅需要大量的净水，还要清扫垃圾，处理废物，现在好了，现在有专门的净菜、免淘米，甚至有成品熟菜，干净方便。实验简约化，何不也应该如此呢？⑵以高中化学实验为例，可以进行简约化的实验有：氨气的催化氧化、二氧化硫转化为三氧化硫、甲烷的光照氯代、苯的溴代、硝化，氯气、氨气、硫化氢气体的制备等，初中化学实验中的氢气、一氧化碳还原氧化铜实验等。⑶简约化实验可以是书本实验，可以是家庭实验，可以是验证性实验，也可以是探索性实验，简约化实验产品可以面向学校，也可以面向社会，还可以面向家庭。⑷简约化是不是可以理解为成品化，实验简约化工厂是不是可以像一些工厂一样，只生产某些专门的零部件，不同需求的人，如学生本人、学校或教师，可以根据需要购买不同的"零件"去进行探索性实验。⑸中学化学实验的落脚点是培养化学学科的基本素养，不仅要有科学的态度，科学的精神，更为重要的是学会一些学科方法，掌握一些将来进行科学研究必备的基本功。显然，简约化实验是难以达到目的的。因此，无论实验是如何简约化，都不可能代替中学化学常规实验，不仅我们在化学研究时注意用这个思想武装我们的头脑，在化学实验教学实际中也要始终贯彻这条要求，且不可舍本逐末。
　　二、中学化学实验的改进与创新研究
　　所谓中学化学实验的改进研究，是指为了提高现行中学化学课本中所规定的学生实验、演示实验、家庭小实验可操作性，可观察性，使其在化学教育教学中的服务功能更强，作用更大，效果更好，对其中的有些实验进行改进。改进形式有多种，主要有：①对实验器具选择及使用进行改进，使得实验操作更方便，方法更简单；②对实验所用药品及用量进行改进，使得实验效果更明显，实验的安全性更好，实验可视性更明晰；③对实验的操作程序及步骤进行改进，使实验过程更加简捷，实验步骤更加合理；④对实验进行综合改进，包括对实验原理、实验器具、实验药品、实验过程等进行全面的改进；⑤补充实验，为了更好地辅助化学教育教学，突出实验的功能，有时需要结合化学教学实际，需要补充一些小实验，用于验证一些物质的性质，建立一些概念或结论，巩固现行课本中实验的效果。中学化学课本中的三类实验都是经过千锤百炼、教育教学专家反复论证后选择入编化学课本的，很具有权威性，因此，要进行中学化学实验改进的难度是很大的，非要付出很多的时间与精力不可，但只要在化学教育教学中全身心的投入进去，多思多想，一定能取得巨大的成功。为了帮助大家进行实验改进的研究时避免走弯路，早出成果，快出成果，这里提几点建议：⑴实验改进必须不能脱离中学化学教学实际，无论是实验原理、实验器具、实验药品及实验程序的改进，还是补充新的验证性实验或概念形成性实验、探索性实验，都不能离开中学生知识接受力、中学化学课本这个实际，都要围绕原实验的作用与意图，围绕增强服务于化学教学这个宗旨，否则，实验改进很容易步入误区，甚至会对教学产生副作用；⑵实验改进要遵循以下原则：①增强实验的安全性，这是一项容易有所突破的实验研究，中学化学实验中不乏少数有安全隐患，这些实验对服务于教学必不可少，但对学生来说有恐惧感，容易损害学生学习化学的兴趣，这一类实验必须加以改进；②增强实验的可视性，有些实验的效果不明显，特别是某些演示实验，由于观察角度、教室或实验室光线、距离讲台的不同，实验效果有显著不同，同样这些实验也必不可少，这就存在一个增强实验的可视性问题，如将演示实验改成边讲边实验，或将通过现代教学技术放大实验效果或模拟动画等；③减少药品用量或污染，从节约实验用品或减少实验产生的废物污染，在不影响实验效果的前提下进行改进，如进行有明显颜色变化的实验时，可以在投影仪上将实验过程与结果放大；④提高实验的趣味性，目前，学生对中学化学课本中的实验兴趣是学生的好奇引起的，并不是因为其趣味性，提高实验的趣味性是当前实验改进的一大主流，我们现在的初中化学课本及高一化学试验修订本课本都引入了趣味性实验，效果很好，但趣味性应该更强的初中化学实验却趣味性还不够，大量的实验需要改进，大家可以在这方面做一些文章；⑤强化服务性，针对中学化学课本中的一些实验对物质的性质验证、概念的形成教学服务不强，作用不大，功能不全，特别是对学生创新能力、思维能力培养力度不够，也可以进行实验改进，甚至重新设计安排、补充实验，这种情况不多见，长期工作在教学第一线的大家最有发言权。⑶实验改进的成果不仅要运用于教学，为教学服务，早见效益，还要及早发表，实现自身的研究价值，目前中学化学教育界几大刊物都开辟有专门的空间，供广大研究者发表自己的见解与成果，如《化学教育》、《化学教学》、《中学化学教学参考》、《中学化学》，另外，还有一种专门的实验杂志《化学教育与实验研究》也可以发表大家的实验改进研究成果，地址是：武汉市武昌珞瑜路1048号，邮编：430074。下面介绍几个常见实验的改进供大家参考。
　　1．H2、CO2、O2的快速制法
　　（1）装置与仪器制作：
　　取一根铜质导线去掉塑料外皮，将其烧红在胶塞中间烫一孔。并在铜丝上涂上一层凡士林以便能上下滑动，再与具支试管连接，在铜丝的下端连接一用细铜丝编成的网兜，即可用于制H2、CO2、O2等气体。
　　（2）说明： 制氧气，试管内盛双氧水，铜网内装二氧化锰；
　　2．质量守恒定律演示实验
　　将实验装置设置在窗前，使天平平衡，用放大镜聚光照射白磷，
　　将实验装置高设置在窗前或室外阳光可照处，用放大镜聚光照射白磷，使白磷自燃。
　　3．二氧化碳制法与性质
　　在一支100mL注射器中装入粒状大理石，吸入1 ：4盐酸，用输液管导出二氧化碳。用软质塑料瓶收集一瓶二氧化碳，向瓶中加入少量水，塞紧、振荡，发现塑料瓶由圆变瘪，说明二氧化碳能溶于水；各取一支小试管分别盛10mL稀石蕊试液和澄清石灰水，再通入二氧化碳，分别说明二氧化碳与指示剂和氢氧化钙反应。
　　4．证明分子运动和真实存在
　　用二个50mL小烧杯，各注入25mL浓氨水和25mL酚酞试液，将两个烧杯同时放在同一个钟罩内，过一会，发现酚酞试液变红色。
　　5．证明分子间有间隔
　　取酸式和碱式滴定管各一支，在尖咀处用胶管相连，向碱管中加入水，向酸管中加入1/2容积的混有少量红墨水的酒精溶液。旋开活塞，使水进入酸管至酒精液面达管口为止，用胶塞塞紧管口，胶塞与酒精之间，不留空隙，关闭酸管活塞，将酸管反复倒转几次，使混合液颜色均一，发现胶塞与胶塞之间拉开了10mm左右的距离。
　　6．固体溶解度随温度变化实验
　　取硝酸钾、氯化钠、氢氧化钙三种物质，在0~5。C溶于水，制成饱和溶液，氢氧化钙取澄清溶液。再升高温度，发现硝酸钾溶液中未溶解的固体马上溶解，氯化钠没有马上溶解，而氢氧化钙由澄清变为浑浊。
　　7．固体氢氧化钠溶于水放热
　　将试管注入少量水，加热至沸腾，移开火焰，水停止沸腾，加入氢氧化钠固体少量，发现溶液又重新沸腾。
　　8．向浓硫酸中滴水造成液滴飞溅实验
　　如图设计来说明向浓硫酸中滴水的危险性。在大漏斗内壁上贴几条湿润的石蕊试纸，然后罩在盛有浓硫酸的培养皿上，用吸管吸足水，从漏斗管插入漏税斗中，接近浓硫酸液面时，挤压胶头，水滴落在浓硫酸液面上，立即沸腾，溅起的酸液落在试纸上，出现红色斑点。
　　关于实验创新研究问题，简单地说就是充分挖掘现有的中学化学实验或补充一些化学实验，以培养学生的创造性思维及创新能力。目前，实验创新研究主要以下方向：⑴结合实验现象，合理设问，通过学生观察思考，让学生通过自身努力有所感悟、有所发现、有所体会等，当然这并不意味着要求学生有真正意义上的创造，如，氢气点燃实验，玻璃导管点燃与普通铁管点燃火焰的颜色为什么不同？前者为黄色，后者为淡蓝色？由此得出结论是黄色是玻璃灼烧的焰色。⑵对实验过程进行质疑，培养学生的创新思维习惯，创新是从质疑开始的，没有疑，就不可能创造，如初中化学明确告诉我们不能用稀硫酸和石灰石制备二氧化碳，如果学生听之信之，不产生疑问，可以说任意义都没有，因为学生所学到的知识就是一个死知识，根本解决不了任何实际问题，即使考试中问到为什么不能，也只是把老师教给的那一段话重述一遍，但如果产生疑问的话，把稀硫酸换成浓硫酸行不行呢，却意外得到一个新的发现，不仅可以用，而且效果很好。⑶结合实验习题，对学生进行创造性思维或创新能力的培养，学生学习知识，最终要达到举一反三的境界，但这一境界需要培养，需要平时教学中进行有目的训练，这一点也值得研究。如，有这样一道实验习题，如何除去氯化钠中的硫酸钠？通过与学生讨论，得出实验步骤为：①加入过量的氯化钡溶液；②加入过量的碳酸钠溶液；③过滤；④加入过量的盐酸。再补充多道类似的问题：①如何除去氯化钾中的硫酸钾？②如何除去硝酸钠中的硫酸钠？③如何除去氯化钠中的氯化镁、氯化钙、硫酸钠杂质？经过学生的思维发散与收敛，学生会由自己感悟出此类问题的解决办法的关键在实验的最后三步：过量的碳酸盐溶液-过滤-酸化。
　　三、中学化学微型实验的研究
　　微型化学实验研究，从90年代初开始研究，进行了十年，召开了全国研讨会三次，主要形成了四项研究成果：⑴由杭州师范学院的周宁怀教授开发研制成功一套适合微型实验的仪器，如多用滴管、井穴板（六孔、九孔），配套有微型实验箱，结合自制的塑料角匙、微型酒精灯、气体发生器等，可进行几乎全部初中化学实验，这方面研究很有代表性，已经取得阶段性成果，东北、浙江、河南、上海等地正在大面积推广；⑵把中学化学实验的常规仪器按比例微缩，是另一方面的研究，以辽宁师范大学化学系为代表的研究人员已经研制成功一套中学化学实验微缩仪器，这类仪器便于贮存保管，节省药品；⑶结合滤纸本身可以吸载溶液的特性，在滤纸上进行微型实验研究，节约药品，现象直观，已经有一定的研究成果，但这方面研究一直难以有突破性进展，是因为实验范围有限；⑷利用废旧物品自制实验药品、微型实验仪器代用品，在华师大等单位有了专门的书籍出版，药瓶、一次性注射器、输液管、电池、食盐等的充分利用，可基本上进行初中化学实验所涉及的药品、仪器，无疑对边、穷、老、少地区的学校开齐化学实验课程，开足课时是一件好事。由于微型实验在全国开展已经有了一定的成果，一定的规模，开展微型实验第一次写入九年制义务教育化学教学大纲，微型化学实验仪器多用滴管、井穴板等已经被教育部列入了中学理科教学仪器配备目录。为了便于大家进行微型实验研究，现在就杭州师院开发研制的微型实验仪器介绍给大家，并简单介绍它们的用途。
　　⑴多用滴管 多用滴管是一个实用的试剂滴管瓶，试剂用量以液滴为单位。可以用作：微型滴定管（要对液滴的体积进行事前标定）、移液管、滴管、试剂瓶，作分液漏斗与具支试管组合成气体发生器，还可以与井穴板组合成二氧化碳制备与检验装置。
　　⑵井穴板 井穴板具有试管、烧杯、储瓶等功能，还能作为比色管、电解池、投影器皿等，井穴板分为9孔和6孔两种。
　　1．微型实验及其研究空间
　　所谓微型实验，简单地说，就是尽可能用少的药品获取最有效的实验信息，具体讲就是药品用量少、仪器容量小、基本无污染、实验现象直观明显的化学实验，正是有了这四方面的优点，才使微型实验有值得推广的价值，才有写入教学大纲的必要。目前，微型实验的研究主要进入普及、推广、应用阶段，因此，研究空间一般较小，为了避免重复无效的劳动，我建议大家先在应用上下功夫，在应用上多研究、多做文章，研究的范围应在以下几个方面：⑴如何在中学化学实验教学中积极推广多用滴管及井穴板，特别具体到哪些实验可以进行微型实验，哪些实验可以使用微型实验仪器；⑵学生普及使用微型实验箱，箱内存放哪些药品，可以保证开齐常见的边讲边实验、学生实验、家庭小实验等；⑶如何在学生的社会实践活动、特别是活动课中指导学生进行实验代用品的制作，用实验代用品开展微型实验，进行小制作、小发明等，最近省教育厅装备中心正在向全省征集实验教具，不妨一试。下面介绍一些关于井穴板的应用方面的常识：⑴应用依据 井穴板本身具有许多优点：①井穴板属于高分子材料制品，经久耐用，不易碎，这是试管等其它玻璃仪器所不具有的；②井穴板容积仅为0.7ml或5ml，容量小，耗药品少，但现象十分明显，可以大大节省实验经费开支；③井穴板折光率低，透光性强，投影不变形，可利用井穴板进行投影实验，放大实验现象；④井穴板多孔，可同时进行多个实验，特别适合进行多个对比实验，可使学生在小范围视野内同时观察对比不同实验现象；⑤初中教材改革已经完成，高中阶段教材正在试验阶段，许多实验进入家庭或课后，井穴板、多用滴管可较为经济地进入家庭或书包，较为方便地完成家庭实验及研究性学习；⑥复习阶段教学需要强化，复习效果需要巩固，许多辅助复习的巩固性实验需要集中在一次或少数几次完成，井穴板可以很好地解决这个问题。⑵应用范围 ①家庭小实验 根据教材或教学需要设计家庭小实验内容，为学生配发装有常用药品的井穴板和多用滴管，供学生在课后或家庭使用，家庭小实验分为两类，一是教材安排的，为必做实验，一是教师设计的，供学生开阔视野之用，初中化学主要以前者为主；②演示实验 演示实验也分为教材安排与教师设计两类，主要用在边讲边实验的课堂教学中，每人配发一块九孔井穴板和若干个多用滴管，学生按要求进行单个实验或多个平行实验，除需要加热之外的所有试管实验均可照此进行，教师也可以用六孔井穴板在投影仪上进行实验，由学生在银幕上观察实验结果，主要适合于试剂剧毒、污染大等实验，一些颜色变化明显的实验尤其适合投影实验；③对比实验 教材中多处涉及到需要对相关的不同实验进行现象对比，有时教师可根据需要设计一些对比实验，用井穴板实验效果好；④复习教学中的组合实验 复习课是枯燥无味的，特别是元素化合物知识或某些理论知识的复习，更是如此。在复习中可以穿插一些精心设计的组合实验，不仅复习效果好，还可以激发学习兴趣，而井穴板是组合实验的最理想工具。
　　2．在滤纸上进行微型实验的研究
　　洁白的滤纸是中学化学实验室中一种重要的实验用品，由于其具有丰富的毛细管能吸载本身质量20-100%的液体，决定了许多中学化学实验可在滤纸上进行，特别适合于有颜色变化的微型实验。滤纸上进行的化学实验，有诸多优点，主要为：一、因有白色底衬，颜色变化明显，现象直观；二、试剂用量少；三、操作简单，安全奏效。笔者经过多年实践 ，把以下实验搬到了滤纸上。
　　⑴制成试纸，检验气体
　　将滤纸裁成条状（2x1cm）,平放在玻璃板上，用滴管缓慢滴上试液，使滤纸充分湿润 ，用镊子夹起，放于相应的集气瓶口或导气管出口处。
　　常见试纸 吸载溶液 检验气体 现象说明
　　石蕊试纸 石蕊 NH3、CO2、SO2 实验室有成品，变蓝或变红
　　品红试纸 品红 SO2、Cl2 褪色
　　酚酞试纸 酚酞酒精 NH3 变红
　　淀粉-KI试纸 淀粉-KI溶液 Cl2、NO2 实验室有成品，变蓝
　　溴试纸 溴水 SO2、C2H4、C2H2 褪色
　　乙酸铅试纸 乙酸铅溶液 H2S 实验室有成品，变黑
　　优点：试纸容易制做，节省药品，操作简单，现象直观。
　　⑵用作微型容器，进行微量实验
　　①盐酸与浓氨水发烟
　　取条状滤纸（5x3cm）两块，使其分别充分吸载浓盐酸与浓氨水，沿短边夹起，使其保持平行并相对靠近，在夹缝之间可见大量白烟出现。
　　优点：滤纸吸载溶液较多，相对面积大，白烟浓而多。
　　②钠与水反应
　　将滤纸片（4x6cm）把一块绿豆大小吸干煤油的钠及细玻璃管卷入其中，系住两端，手持玻管一端浸入内含5ml酚酞水溶液的试管中（恰好浸干为适），立即在玻管口点燃，证明有H2放出，反应停止后，解开滤纸，内层呈红色，证明有NaOH生成。
　　优点：操作简单安全，反应过程、产物检验一次完成，现象明显。
　　③电解饱和食盐水
　　将一块滤纸裁成两半，取一半平放在玻璃板上，用NaCl酚酞试液充分浸润，分别用旧2号电池芯、铁钉作阳阴极按轻轻将电极相向卷在其中，并接通电源。通电2分钟后，立即打开裹有碳棒的一端滤纸，滴入一滴碘化钾-淀粉溶液，滤纸变蓝，证明阳板有氯气生成，再打开另一端，发现滤纸变红，证明NaOH在阴极生成。
　　优点：药品用量少，极产物检验简单，现象直观，节省时间。
　　④乙醛与氢氧化铜悬浊液反应
　　将一块长方形滤纸（5x3cm2）平放在玻璃板上，先滴上乙醛溶液2滴浸润后，再滴加Cu（OH）2悬浊液6滴，浸匀后夹起滤纸在酒精灯上用外焰烘烤（勿接触火焰，以免变黑），在滤纸上出现红色斑点。
　　优点：节省药品，实验过程简单奏效，实验现象直观。
　　3．微型实验研究中注意的问题
　　微型实验研究，既要注意的方法问题，也要注意借鉴他人的研究成果，同时还不能中学化学实验常规。因此，在进行微型实验研究过程应该注意以下几方面问题。
　　⑴微型实验不能仅仅作为获取直观化学现象的手段，还要作为培养动手能力、创造能力的手段，不仅在课堂上开展，更需要的是通过开展活动课在课下开展，从实验仪器的自制到实验课题的选择及实验的进行和结果分析，都要在教师的指导下充分调动学生的积极性来完成。
　　⑵微型实验研究要时刻关注国际国内的研究动向，一般不要再进行新的微型实验仪器的研制与开发，避免造成研究的重复劳动或无效劳动，主要精力放在现成实验成果的应用与普及，当然微型实验研究到今天，更需要实用性更强，功能更多，应用价值更高的微型实验用品，但必须投入更多的时间与精力。
　　⑶不能丢开常规仪器和基本实验操作搞实验微型化，正确的做法是必须在保证基本操作规范、准确的前提下开展微型实验，这是学习化学的关键所在，也是进一步升学应具备的素质和基础。
　　⑷必须严格区分实验微型化与自制代用品的区别，明确微型实验研究与创造条件自制代用品是不同的过程，自制代用吕作为经验可以介绍，不一定值得推广，更不能有条件的也追求所谓的"创新"，搞自制的利用率低，又无推广价值的代用品。
　　⑸研究成果要及时交流与发表，取得成果可以向有关杂志推荐发表，也可以向全国微型实验研究会交流，需要交流的可以与杭州师范学院化学系周宁怀教授联系，推荐参加全国微型实验研讨会。
　　4．关于广泛开展微型化学实验的几点做法
　　微型化学实验经过几年来全国性的研究，已经形成了一系列比较完善的设计思路。微型化学实验既能发展学生的思维，培养学生动手操作和设计实验的能力，也为化学教学质量和学生素质的全面提高起到了积极的促进作用，但在我省微型实验研究相对全国整体水平来说仍处滞后状态。我们根据九年义务教育全日制初级中学《化学教学大纲》可以"进行微型实验、完成实验教学任务"的要求，从九六年开始了对微型实验和自制教具的研究探讨，取得了一定的成绩。现结合我们的经验就开展微型实验的做法略谈一二。
　　⑴用微型实验调动学生学习兴趣，激发学生的求知欲
　　兴趣是最好的教师，现行《大纲》有六处强调了"教学中要激发学生的学习兴趣"。每学年开始，第一堂课可以是生动活泼、妙趣横生的"化学游艺"课。一是向学生展示上届同学制作的小巧玲珑、精美可爱的微型化学实验仪器"珍品"；二是微型化学实验仪器与常规仪器并用，师生同台表演的化学趣味实验和小魔术，像"仙纸显灵"、"水底火光"、"魔棒点灯"、"清水变牛奶"等……,学生被这些神秘莫测的奇妙现象深深地吸引， 好象进入了一个童话世界，如醉如痴：真没想到，用身边的一些废旧物品制出的这些"小东西"竞有如此的魔力。游艺会虽然落下帷幕，但学生学习化学的激动心扉已经打开，他们恨不得立即也制作几件"小东西"显示一下自己的才能。学生深深感到：化学离我们并不远，化学元素就在我们身边。从而学习兴趣高涨，学习化学欲望达到顶潮。
　　⑵利用课外活动，引导鼓励学生开展小制作活动
　　在学生熟悉了化学仪器和化学基本操作后，教师可放手发动学生，引导鼓励他们利用生活中的废弃物开展小制作活动。如用青霉素瓶、小安瓿瓶、一次性注射器、输液管、眼药水瓶、废衣夹、药丸胶瓶等制作微型的试剂瓶、烧杯、水槽、长颈漏斗、试管、试管夹、量筒、点滴板、微型酒精灯等。利用音乐贺卡制作测试物质导电的实验装置，还可把它制成使用方便的"导电笔"。学生制作的这些仪器，虽然粗糙了一些，但能避免常规玻璃仪器的一些弱点，即使碰打也不易破损。在规定的时间内微型仪器制作齐全后，可以再配给学生各种药品和其它的微型仪器，如多用滴管，九孔井穴板等，让其装进各自的微型实验箱中。这样每个学生都可以在教师的指导下，按照自已的意愿去独立开展实验了。小制作活动的经常开展，既培养学生的设计、鉴赏能力和创新精神，又充实丰富了学生活动课的内容。由于制作这些仪器的原材料是生活中常见废旧物，人人都易找到，因而也能替学校节省大量实验经费。
　　⑶改进课堂实验教学，提高课堂教学效益。
　　《大纲》中明确指出："教师认真做好课堂内演示实验……应使演示实验的现象明显、效果良好，使全班学生都能看清楚"。在经济不发达地区，象我省的有些山区，许多演示实验不能按要求完成。所以，教师要想方法改进实验，如 ：充分利用学生的"百宝箱"变一些演示实验为教师边讲、学生边动手做的实验。如利用碳棒、铅笔芯、铁、铜和酸、盐及其溶液等做导电性实验时，须自制"导电笔"一试便知道被测物质是否导电，操作十分简单、方便和省时，只须在井穴板上用多用滴管滴几滴溶液就可完成。在讲授这些新课时，只要教师一讲完，学生实验随即做完，根本不需要教师另行安排时间亲自动手来完成。免去了教师怕学生看不清的忧虑，满足了学生希望做实验的愿望。学生再也用不着瞪大眼睛、伸长脖子看实验，也不须侧耳细听教师的"说实验"，课堂上每个同学都可以尽情地享受着自已制做的"艺术品"和操作中的实验"奇观"。学生学习兴趣浓、热情高、主动性强，能够充分体现出教学中教师的主导作用和学生的主体作用。如何改进实验，提高课堂教学效益呢？①改进教材中的部分实验 教材中有些实验难度大，仪器组合复杂，费时间，有些实验具有危险性。对这部分实验进行适当改进，能缩短教学时间，有利于教师的教和学生的学，从而提高课堂教学效益。如教材中的灭火器原理实验，反应是在吸滤瓶中进行的，容器大、器壁薄，教师演示时，师生都有恐惧心理，害怕压力过大引起容器爆炸。在教学中我们采用微型实验"安全的灭火器"来完成，效果明显、安全可靠、污染小、成功率高。②增加部分小实验 许多化学知识，尤其是理论知识，往往抽象难理解，若有针对性地增补一些小实验，就有利于学生从感性认识上升到理论认识，即"从生动的直观，上升到抽象的思维"。
　　 微型化学实验引进课堂，改善了原有的课堂教学模式，节省大量课堂教学时间，促进了学生对知识的掌握和吸收，锻炼了学生的多种能力，大大地提高了课堂教学效益。
　　⑷利用微型实验仪器，完成教材中的家庭小实验
　　《大纲》提出"教师可以鼓励并指导学生自己动手做一些家庭小实验，以进一步激励他们学习化学的积极性和探究精神"。学生可以利用自制的实验箱，在课外自己设计方案，自己独立完成实验。由于学生设计实验方案时不受限制，所以每个学生都可以最大限度地发挥自己的聪明才智，这样既落实了教材中的家庭小实验的内容，巩固了教材上所学知识，提高了其动手操作能力和解决问题的能力，也培养和锻炼了学生的创新精神。
　　四、绿色化学与中学化学实验的研究
　　绿色化学是面向二十一世纪化学发展的方向和议题。世界各国都在进行绿色化学的研究，并注重绿色化学的发展与教育。绿色化学是人类和自然和谐的化学，是面向二十一世纪的化学新概念，同时它也为化学教育教学，特别是化学实验教学提出了新的课题。在我国，化学教育工作者虽然做了大量与绿色化学要求相一致的工作，但绿色化学研究仍刚刚起步，绿色化学具有何种现代内涵，对人类社会发展有何意义，仍不完全为广大化学工作者有所了解。很显然，作为化学教育工作者，特别是中学化学教育工作者，尤其是在座的各位化学教育的启盟工作者，如何面对绿色化学新概念、新思想、新要求，在实际教学中结合当前素质教育，把绿色化学教育贯彻于中学化学教学的全程之中，特别是贯彻于化学的实验教学中，十分值得研究。
　　1．绿色化学的现代内涵
　　绿色化学（Green Chemistry）概念从一提出来，就明确了它的目标是研究和寻找能充分利用无毒害原材料，最大限度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染反应途径。具体内涵体现在五"R"上。
　　⑴减量-Raduction "减量"是从省资源少污染角度提出的，包括二层意思：①减少用量，在保证产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率，减少损失率；②减少废物排放，主要是减少废水及废弃物的排放量，特别是废水排放必须降低到一定标准之下。在我国台湾，连实验室废水排放都制定有严格的标准。
　　⑵重复使用-Reuse 重复使用，不仅是降低成本的需要，也是减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。
　　⑶回收-Recycling 回收可以有效实现"省资源、少污染、减成本"的要求，回收包括：回收未反应的反应物、回收副产物、回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂，化学工业生产中的循环操作就是一种常见的回收方式。
　　⑷ 再生-Regeneration 再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品在它设计的开始，就应考虑到有关原材料的再生利用，特别是高分子材料的再生尤为重要。
　　⑸ 拒用-Rejection 拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一引起无法替代、无法回收、再生和重复使用的有毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学反应过程中使用。
　　中学化学教学中，贯彻绿色化学观主要应该体现两方面工作，一是教育学生树立全新的化学观，即绿色化学观，贯彻绿色化学内涵，推广绿色化学成果，二是把绿色化学内涵运用于中学化学实验教学中，在实验中推行五"R"观点，从现在做起，从一点一滴做起。
　　2．中学化学实验与绿色化学
　　绿色化学对我们这些化学教育工作者来说，或许还是一个全新的概念，但在我们所从事的工作中已经体现了绿色化学意识，特别是实验教学中对学生提出了一系列要求，实际上就是绿色化学的要求，我们开展的微型实验研究和代用品研制开发工作，也就是绿色化学的所要求的基础性工作。目前，现行的中学化学实验内容中已经充分体现了绿色化学原理。⑴对常见实验的固液试剂的取用给出了限量要求；⑵在教材修订时删去了有一定危害或危险的实验，如高中化学的硫化氢和溴苯制备实验；⑶介绍了闻气体的安全方法；⑷介绍特殊试剂的保存和使用原则与方法；⑸强调了实验中常见的事故的避免、应急处理等；⑹在新编初高中化学课本中都引入了减量减废的微型化学实验；⑺对NO、NO2等对大气有危害的气体制备只安排在实验室中进行；⑻在氯气等制备实验中强调了尾气的处理办法。
　　3．绿色化学研究的空间
　　绿色化学是在我国是一个全新的概念，有关研究仍然是一个空白。因此，绿色化学研究有十分广阔的空间。我们认为基于中学化学实验的绿色化学研究有以下方向：
　　⑴实验改进与绿色化学
　　实验改进目的有多种，做法与措施也有多种，但与五"R"相联系的改进有哪些，改进的必要性在哪里，如何用绿色化学观点来指导化学实验的改进等。
　　⑵素质教育与绿色化学
　　素质教育是全面的教育，中学化学教育也应是围绕全民族素质提高进行的教育。如何在素质教育中体现绿色化学思想，传播绿色化学观点，培养学生对社会对将来的责任感和创新精神？
　　⑶环境教育与绿色化学
　　化工生产及化学实验产生的废水、废气、废渣都会对环境造成不可忽视的污染，这就需要在化学教学过程中进行环境教育。在实施环境教育过程中如何运用绿色化学观点指导教学，使广大中学生树立起防治污染、保证人类生存质量的责任感，如何结合绿色化学要求，教给学生防治污染的重要方法-减量、减废、回收、再生和拒用。
　　⑷创造教育与绿色化学
　　培养学生创新精神是素质教育的灵魂，绿色化学对化工生产、化学实验提出了新的要求，无疑对学生进行创造性将起到非常积极的作用，因此，在创造教育研究中完全可以以绿色化学为载体。如如何根据"减量、减废"的实验要求，激发学生对传统化学实验进行改革，培养学生的创造性能力，如何根据"省资源、零污染"的化工生产要求，鼓励学生对化学课本中的化工生产工艺流程进行质疑，培养学生创造性思维？
　　4．在实验教学中贯彻绿色化学观点问题
　　实验教学与绿色化学联系最为紧密，最为直接，在实验教学贯彻绿色化学思想最为很需要。因此，为了适应绿色化学新要求，中学化学实验必须进行改革。
　　⑴要大力推行微型实验，即要对常见实验仪器进行微缩，对常用试剂要给出限量，实验中除了可使用已研制成功的井穴板等微型仪器，还可以把容量瓶、烧瓶、启普发生器等微型化。在微型化带来实验现象不明显时，可借助现代化辅助教学手段把实验结果放大。
　　⑵要努力改革实验方式，即要努力减少实验对玻璃仪器的依赖性。有些颜色变化明显的定性实验可放在点滴板中进行，如指示剂与酸碱作用的实验，显色实验等，有些实验还可以放在滤纸上完成，如电解饱和食盐水，检验乙醛存在等。
　　⑶要设法删改有关实验，现行课本中有些实验有危险性，需要进行删改，如考虑硝基苯和苯的毒性，硝基苯、溴苯的制备实验可以删去；考虑到NO、、SO2的毒性，在NO2制备、碳和铜与浓硫酸、浓硝酸等实验中可以连接尾气处理装置；考虑到安全性，氢气与氧气、氯气与氢气等爆鸣实验可以进行改进。
　　五、化学实验常见试剂的自制方法研究
　　中学化学教学大纲在"教学中应该注意的几个问题"中特别强调，学校应重视化学实验室的建设和管理，不断充实实验设施和设备，低值易耗的化学仪器、药品需要经常添置和补充，以保证实验教学的正常进行。一些学校如暂因设备条件的限制，进行规定的实验有困难，应尽量发挥创造性，因地制宜，利用代用品或进行微型实验。关于利用代用品进行实验的问题，前面已经有所介绍，大家也有这方面的经验。关于常见试剂的自制方法研究是一个很值得研究的问题，为了使创造条件使我们这些老少边贫地区的中学能够正常进行化学实验教学，迫切需要广大化学教师进行这方面的研究，并动手自制一些实验试剂，一方面帮助解决我们教学中的实际问题，另一方面也可以积累经验让更多的中学生能够享受化学实验给他们带来的快感。下面是根据国家教育部实验装备处规定的中学化学理科化学试剂配备目录，所进行的自制试剂方法，供大家参考。
　　1．蒸馏水
　　除配制硝酸银溶液用蒸馏水外，一般的实验只需用自来水。蒸馏水可用蒸馏装置制备，也可用家用水壶制取，还可从药店中购得。
　　2．酒精
　　酒精来源有两个：一是高度白酒蒸馏，取78±1度的馏分，也可从药店购进。
　　3．浓硫酸
　　浓硫酸是实验室最难自制的试剂。一般可从两个地方获得：铅蓄电池中30%硫酸的蒸馏；金属加工厂、制药厂、化肥厂购得。
　　4．氯化钠
　　可通过溶解、过滤，加氯化钡、烧碱、纯碱试剂和重结晶等操作进行提纯。
　　5．盐酸与硫酸钠
　　用浓硫酸与氯化钠反应，用倒置漏斗吸收氯化氢制盐酸，进行重结晶得硫酸钠晶体。
　　6．氯化钾、硫酸铵、碳酸氢铵
　　对钾肥（氯化钾为主）、硫铵（硫酸铵为主）、碳铵（碳酸氢铵为主）进行结晶提纯。
　　7．氢氧化钠、氢氧化钾
　　以直流电为电源，阳极必须不能用普通金属电极电解饱和食盐水和氯化钾溶液，浓缩结晶、重结晶可得烧碱、苛性钾晶体。
　　8．锌、石墨、二氧化锰和氯化铵
　　从废旧1号干电池中取得，先分离出锌壳、石墨棒、糊状物。再从糊状物中分离出MnO2、NH4Cl、ZnCl2 和炭粉。
　　9．硝酸钾
　　取墙基部白色蓬松的菌状物（含硝酸钾70%以上），浸出、分离、结晶、重结晶，可得较纯的硝酸钾晶体。
　　10．硝酸溶液
　　在气体发生器中，用硝酸钾与硫酸反应生成硝酸蒸气，用水吸收即可。
　　11．硝酸银溶液
　　将破碎的保温瓶胆碎片用白醋洗去水垢，再用稀硝酸溶解碎片上的银膜，倾出硝酸银溶液。
　　12．氨水、硝酸铵和氯化钙
　　用建筑生石灰与干电池分离出的氯化铵反应，将所得氨气用水吸收得氨水，用硝酸吸收蒸发得硝酸铵晶体，反应剩余物可分离出氯化钙。
　　13．三种钾盐
　　棉籽壳、向日葵、大豆夹等的灰分中含有40~20%不等的KCl、K2SO4、K2CO3三种混合钾盐，以碳酸钾为主。根据三者在不同温度下的溶解度差别，对其浸出液进行分离。
　　14．氯化钡溶液
　　（1）用钡餐和炭粉混匀，高温还原得BaS，再用BaS与盐酸反应。
　　（2）金属制品厂淬火用的热处理液中常含有BaCl2 25~45%、BaCO3 25~45%、NaCl 10~20%，取澄清液用盐酸处理，再根据BaCl2 与NaCl溶解度的差异分离出BaCl2晶体。
　　15．高锰酸钾将二氧化锰与氢氧化钾在空气中共熔，得绿色的K2MnO4，取锰酸钾饱和溶液与氯气作用得KMnO4沉淀。
　　16．碘
　　海带去灰，烧成灰，取水浸出液（以NaI为主），蒸干，用氯气氧化，升华得碘。
　　17．红磷
　　火柴盒的涂层中含红磷31%，硫化锑42%及少量玻璃粉。刮下涂层，在其中加入盐酸，得固体残渣即为红磷（其中含少量玻璃粉）。
　　18．氧化铜和硫酸铜
　　细铜丝绕成团或粗铜丝剪成碎屑，在瓷质器皿中长时间加热成氧化铜，氧化铜与硫酸反应，浓缩结晶得硫酸铜晶体。
　　19．碳酸氢钠和碳酸钠
　　取碳铵（化肥）饱和溶液氯化钠反应，可产生小苏打沉淀。加热小苏打得碳酸钠。
　　20．碳酸铵
　　碳酸氢铵溶液中通入氨气，将所得溶液浓缩结晶即可。
　　21．碳酸钙和氧化钙
　　从建筑工地中取得，鸡蛋壳或某些贝壳也可作为它们的代用品。
　　22．氯化铁
　　红色铁锈与盐酸反应，将所得溶液浓缩结晶，得氯化铁晶体。
　　23．硫酸锌
　　干电池锌皮与硫酸反应。
　　24．硫酸铝
　　旧铝线或钢精锅与稀硫酸反应，可得硫酸铝溶液。一般说来，也可用明矾直接代替硫酸铝参加反应。
　　25．焰色反应用的铂丝
　　用脱脂棉代替铂丝装在玻璃棒上，在煤气灯上灼烧。
　　25．26白磷
　　在大硬质试管中放入少量红磷，再充满二氧化碳，加热待红磷
　　全部升华为白磷后停止加热。
　　26．指示剂
　　紫草用酒精浸渍，紫草原液遇酸变红，遇碱变蓝。
　　杨梅汁，遇酸显红，遇碱显蓝。
　　丝瓜花汁，在酸性溶液中显红色，在碱性溶液中显黄色。
　　将有关汁液用滤纸浸渍，凉干即得试纸。
　　

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