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。

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