微型實驗在初中化學教學中的應用

黃柳麥

【摘要】：化學課程教學改革提高了對實驗教學的要求。初中化學教學應加強應用微型實驗來保障教學質(zhì)量與效率，促進學生對理論知識的理解與消化。本文將結(jié)合具體教學實踐，探討微型實驗教學應用，以期為初中化學課堂教學提供新思路。

【關鍵詞】：微型實驗 初中化學 實驗教學

化學是一門以實驗為實踐基礎的課程。隨著化學課程教學改革的不斷深入，越來越多的人認識到化學教學中實驗改革的重要性，并努力推動微型實驗的教學實踐應用。如何將不同化學實驗進行微型化改造，成為化學教師的重要研究課題。筆者結(jié)合具體教學實踐，從幾方面探討微型實驗在初中化學教學中的應用。

一、宏觀物質(zhì)特性微型實驗改進

化學教學內(nèi)容中，掌握物質(zhì)性質(zhì)原理并合理利用性質(zhì)形成解決問題的思路，是重要的教學目標。很多物質(zhì)的化學性質(zhì)探究，都會使用試管等儀器進行實驗，一方面容易對不同狀態(tài)的實驗藥品用量把握不準，另一方面在實驗現(xiàn)象上也會出現(xiàn)認識和描述的偏差，從而導致實驗數(shù)據(jù)準確度降低。如初中課程中的酸堿鹽化合物特性研究實驗中，學生對試管內(nèi)液態(tài)試劑用量衡量不準，常會添加過量藥品，使得藥品消耗過量，浪費問題突出。為此，可利用微型化實驗操作的思路，選擇試劑點滴板開展實驗，積極降低試管內(nèi)藥品用量浪費情況。

如利用白色點滴板來探究酸和堿化學性質(zhì)，實驗中觀察現(xiàn)象并做記錄。若將白色點滴板的兩側(cè)小孔分別標為孔1、孔2、孔3、孔4，而孔1與孔2中均裝有HCl溶液，孔3和孔4均裝有H2SO4溶液，兩個滴管內(nèi)分別備好酸堿指示劑酚酞溶液與石蕊溶液。兩個滴管同時向同一側(cè)酸溶液小孔中滴入酸堿指示劑后，分別向各孔滴入石蕊試液后，觀察現(xiàn)象?？?呈無色、孔2呈紅色、孔3為無色、孔4為紅色。實驗現(xiàn)象說明：酸能讓無色酚酞溶液不變色，而酸能讓紫色石蕊變成紅色。可見，試劑點滴板簡化了實驗步驟，節(jié)約了實驗品消耗，降低了實驗污染，實現(xiàn)現(xiàn)象明確，具有較高實驗教學效果。

二、微觀粒子特性微型實驗改進

化學實驗中，很多實驗會研究物質(zhì)粒子的活動特性。以微型實驗的思路入手，能夠高效開展實驗操作，達到化學實驗的生動性、直觀性。如在探究氨分子的運動特性實驗中，考慮到試劑的強揮發(fā)性，傳統(tǒng)實驗裝置通過比較燒杯內(nèi)外酚酞溶液的變色情況來確定氨分子運動特性，但易造成實驗品大量揮發(fā)致空氣刺激性氣味增加。選用微型實驗裝置，試管向NaOH滴入濃氨水試劑后，產(chǎn)熱，加劇氣體擴散，從內(nèi)層試管壁小孔溢出，通過大試管壁口填充氣球，實驗中可觀察到氣球鼓起，證明收集到了刺激性氣體，且大試管底部的酚酞濾紙條變紅，證實氨分子正在不斷運動的特性。整個微型實驗裝置，密閉性強，實驗現(xiàn)象明確，避免了外部環(huán)境空氣污染，實驗教學體現(xiàn)高效性。

三、典型氣體制備微型實驗改進

初中化學主要講解實驗室內(nèi)O2、H2、CO2等氣體的制備。實驗原理上，三氣體均通過固液藥品反應生成，因此氣體生成部分的實驗裝置較為接近，僅在氣體收集部分的實驗裝置存在差異。傳統(tǒng)實驗裝置總體思路不錯，但固液反應控制不妥，特別是已經(jīng)收集氣體后，氣體還在繼續(xù)生成，藥品浪費嚴重。借助微型化實驗改造思想，可將氣體生成部分的長頸漏斗替換為注射器，在有效實現(xiàn)實驗目的的基礎上，達到控制藥品添加量的目的，并降低固液反應藥品的損耗與浪費。

四、綜合實驗微型化改進

在單一思考氣體制備與物質(zhì)特性實驗的基礎上，應思考如何能夠?qū)刹糠謨?nèi)容進行整合，體現(xiàn)初中化學實驗教學的統(tǒng)一性和連貫性。在此方面，積極改進實驗微型化，能夠有效提升氣體產(chǎn)物的利用率，同時體現(xiàn)節(jié)約材料、環(huán)境保護等功效。

如CO2制備及特性實驗中，可設計使用典型的微型化實驗裝置。首先完善裝置密閉性，利用膠頭的氣密原理擠壓滴入HCl溶液，與石灰石反應后生成CO2，使得石蕊試液由紫變紅，且石灰水變渾，可知CO2均能與H2O和石灰水發(fā)生反應。集氣瓶口置放已燃木條后木條熄滅證明CO2氣體集滿?？梢?，整個微型化裝置可使用較少量的藥品完成實驗，便于控制，操作簡易，效果突出。

五、拓展實驗微型化應用

初中化學教材中，一些理論內(nèi)容并未設計相應的實驗演示，導致一小部分學生難以準確把握和理解。為此，教師應積極探究實驗方案，制定實驗操作步驟來演示教學內(nèi)容，幫助學生獲得足夠的感性認知。如CO2與NaOH的反應實驗中，教師可設計使用微型化實驗裝置進行演示。

若有一個體積可見的球形密閉容器中充滿 CO 2 ，將1號注射器溶液注入瓶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)小氣球充盈增大，說明瓶內(nèi)氣壓降低，外界大氣壓從氣球小管進入，隨之抽動3號注射器，溶液未變渾濁，證實CO 2已與NaOH溶液完全反應，無CO2剩余。將2號注射器 2溶液注入瓶內(nèi)，氣球變小，同時抽動3號注射器，溶液變渾濁，證實稀鹽酸與瓶內(nèi)物質(zhì)反應后生成CO2。通過這樣的微型化實驗，能夠向?qū)W生展示反應物的有無或增減過程能夠直觀CO2與 NaOH 反應結(jié)果。

當然，也可以利用其它的微型化實驗來證實CO2的其他特性。如為驗證CO2比空氣密度要大，且與H2O反應生成H2CO3。可設計使用微型化實驗裝置。利用微型實驗裝置，設計使用Y 形管，Y形管可以在鐵架上自由旋轉(zhuǎn)，使得Y行管平行放置后的兩個分支小管可以出現(xiàn)上下位置的改變。當Y性導管內(nèi)濕潤石蕊試紙位于靠上位置的小管內(nèi)，干燥石蕊試紙放在靠下的試管內(nèi)，則通入CO2后，濕潤石蕊試紙由紫轉(zhuǎn)紅，干燥石蕊試紙仍未紫色，說明CO2與濕潤石蕊試紙的H2O發(fā)生反應生成酸性物質(zhì)。Y 形導管固定后，CO2導入后，a、b 管內(nèi)的試紙均呈紫色，而更換a、b 管的上下位置后，發(fā)現(xiàn)濕潤試紙由紫轉(zhuǎn)紅，說明CO2密度大于空氣。

結(jié)束語

初中階段開展微型實驗是十分必要的。微型實驗首先要求在化學反應裝置上盡可能靈活使用各種器材，并在實驗用品的用量上加以控制，做到物料成本節(jié)約的目的，同時還能有效保護環(huán)境，降低化學反應周期，能夠充分展現(xiàn)化學實驗魅力，讓學生的化學實驗教學質(zhì)量與效率大大提升。

【參考文獻】：

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