做好实验准备是上好化学课的保证

化学是一门以实验为基础的学科,加强自然科学课程实验教学,既是新课程标准的要求,也是时代发展的要求。 化学实验是激发学生学习化学的兴趣、理论联系实践的重要环节。

 一、化学实验教学的现状  长期以来，迫于升学、就业的压力，中学化学实验教学未能摆脱各级考试指挥棒的束缚，使得中学化学实验教学一直存在轻过程、重结论的问题。故验证性实验居多，费时费力的探究性实验少,形式化、低效化的现象严重。条件差的一些学校，化学老师甚至采取讲实验、背实验的方法完成实验教学，而考试成绩却不一定差。化学实验教学一直处于次要地位，学生的动手能力、解决实际问题的创造性较少得到锻炼和培养.而这种情形显然与我国大力推行的基础教育课程改革的思路背道而驰,更不符合素质教育的要求.只有有效的教学才能使学生获得发展。

所有学校化学实验室现有的仪器和药品都能满足《化学 必修一》的实验教学要求.我们先分析一下必修一实验开展情况.

部分演示实验使用率较低的原因

高考化学新课标考试大纲:

二、教师要设计好实验教学内容。

    新课程高中化学淡化了教师演示实验和学生实验的区别,提倡随堂实验课,给学生创造了更多地动手机会,使学生体会科学探究的过程,培养学生的创新精神和实践能力。这一轮课程改革的基本理念，促进学生积极主动地开展科学探究是这一轮课程改革的重要特征。教师要根据所学内容进行实验设计有及实验开展形式的展示（演示还是学生分组探究）。如氨的性质实验中(教材97页至99页)存在以下缺陷:

a、准备工作繁杂，实验耗时长。

b、反应容器大试管易破裂，收集氨气时，使用棉花团可防止空气对流，但排出空气的同时也会有氨气逸出，污染环境，不符合绿色化学理念，影响健康。

c、在教材中，用喷泉实验证明氨气极易溶入水，由于氨气易扩散，预先准备好的氨气往往会出现漏气、潮湿等实验现象，导致实验效果不理想，且该实验所需仪器较多，不易操作。

d.用两根玻璃棒蘸浓盐酸和浓氨水,污染环境.

我们可以通过设计把这几个实验合到一起:

三、预实验的重要性

为保证在课堂上实验成功率,以及更有效的指导学生进行实验探究活动,预实验的重要性是不言而喻的,我们以必修1第四章第一节的实验为例来探讨一下。

<实验4-1>在试管中加入3-5mLNa2SiO3溶液（饱和Na2SiO3溶液按1:2或1:3的体积比用水稀释），滴入1-2滴酚酞溶液，再用胶头逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。

从教材的描述，这个实验的难度应该不大，但实际上去做这个实验时才发现，这个实验值得研究的问题还是不少。

将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,边加边振荡,几分钟后产生了美丽的凝胶,很好看,学生很激动。有学生说:"我们写制取硅酸的化学方程式都是写成硅酸沉淀,如何得到硅酸沉淀呢?"教师说:"将硅酸钠滴加到盐酸中应该得到沉淀。"但是反过来实验却没有沉淀,连凝胶也没有了。教师解释说:"可能试管不净。"经洗刷后仍然没有任何现象,教师只好尴尬结束实验。我们来参考：

a、取饱和的硅酸钠溶液4ml，加入酚酞两滴，再逐滴加入6mol/L的盐酸，边滴边振荡，至红色变浅时就已经凝为胶状物质了。用红色聚光灯照射，看不到光亮的通路，而是一片红色，证明此时发生的是光的反射，生成的是硅酸的沉淀。见照片。 

b、取1：1稀释的硅酸钠溶液4ml，加入酚酞两滴，再逐滴加入6mol/L的盐酸，边滴边振荡，到红色刚好褪去时，静置，大概十秒钟左右，就已经变为凝胶了，用红色聚光灯照射，可以看到一条较清晰的光亮的通路。照片如右：

c、取1：2稀释的硅酸钠溶液4ml，加入酚酞两滴，再逐滴加入6mol/L的盐酸，边滴边振荡，到红色刚好褪去时，静置，大概几分钟左右，会变为凝胶，用红色聚光灯照射，可以看到相当清晰的光亮的通路。照片如右：

d、用1：3稀释的硅酸钠溶液再做如上的实验，就已经得不到凝胶了。

四、化学实验中的绿色环保设计

绿色化学(Green Chemistry)主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子，过程和终端均为零排放或零污染，具有“原子经济性”，它既能充分利用资源，又能实现预防污染。绿色化学为化学教育教学提出了新的要求。绿色化学实验的目标和任务不是被动地治理污染，而是主动地减少和消除实验室的化学污染。因此增强环保意识，精选实验内容，改进实验方式，妥善处理废弃物等，是建设绿色化学实验室的有效途径。化学实验室是师生学习和科研的重要场所，由此产生的环境污染和对师生健康的直接影响是不可忽视的，因此建设绿色化学实验室，采取切实可行的有效措施防止和消除实验室造成的环境污染，是值得广大的化学工作者关注和思考的。

我们可采取的具体措施有:①药品改进  只要有可能，实验过程中使用对人类健康和环境无毒或毒性很小的物质。例如：用三氯化铁溶液代替稀硝酸清洗银镜反应的试管；用“直溜汽油”代替“苯”进行有关的萃取实验。

②仪器改进   用密封的成品化仪器代替有毒实验，避免了有害物质的产生。这种仪器和药品可以循环使用，不存在污染毒害。如碘升华实验可以用碘升华管来完成。温度对化学平衡的影响实验，可以用二氧化氮平衡球。还可用有毒气体实验器，进行铜和硝酸的反应。这样的仪器既符合绿色实验的理念，开展实验又非常方便，提高了实验的使用率。 

改进某些排放有毒物质的实验。如SO2的漂白性实验。

实验用品：广口瓶（1000mL）一只；分液漏斗（50mL）一个；具支试管20×200mm、20×150mm各一只；气球1只；直角玻璃管两根；胶塞3个（2个3号，1个6号）；硬质胶管 2节；酒精灯；亚硫酸钠晶体；浓硫酸；品红溶液；氢氧化钠溶液。

实验方法和现象：按图将仪器、药品装好后，旋转分液漏斗活塞，使浓硫酸慢慢滴到具支试管底部亚硫酸钠晶体上，可观察到反应立即进行，产生无色二氧化硫气体，品红溶液随之褪色。关闭分液漏斗活塞，用酒精灯加热盛有品红溶液的试管，片刻又可观察到品红溶液恢复至原来的颜色。

③将多个实验合并，减少污染，实验的合并是将某几个实验合并在一起做，减少实验中产生的污染，甚至变得没有污染。如我们提到的氨的性质实验。生活中的化学问题对学生而言伸手可触，我们从学生、学校的实际情况出发，通过对生活的认真观察与研究，从中提炼出一些和高中化学教学关系紧密的化学问题，并把其编撰成具体的、可操作的实验，让化学学科学习趣味化、生活化、科学化、艺术化、个性化、高效化。这远比知识性讲解、枯燥的计算更能激发学生的学习化学学科的兴趣，对学生学习化学知识是一种鼓励、一种鞭策，并对化学学习有困难的学生将会产生积极的作用，对学困生化学学科的学习，无论是学习情感、学习态度还是学习成绩都会带来可喜的变化，对化学学科的教学效果，将会起到明显的提高的作用

五、把生活素材设计成化学实验

生活中的化学问题对学生而言伸手可触，我们从学生、学校的实际情况出发，通过对生活的认真观察与研究，从中提炼出一些和高中化学教学关系紧密的化学问题，并把其编撰成具体的、可操作的实验，让化学学科学习趣味化、生活化、科学化、艺术化、个性化、高效化。这可以节约化学实验的成本，可以降低化学实验的难度，可以节省化学实验课的时间，从而提高化学实验课的开设率。这远比知识性讲解、枯燥的计算更能激发学生的学习化学学科的兴趣，对学生学习化学知识是一种鼓励、一种鞭策，并对化学学习有困难的学生将会产生积极的作用，对学困生化学学科的学习，无论是学习情感、学习态度还是学习成绩都会带来可喜的变化，对化学学科的教学效果，将会起到明显的提高的作用。

2021年我们研究的课题ayjky21259《把生活素材设计成化学实验的实践研究》正是研究了这样一个问题，我们撰写了《源于生活的实验》付诸了实施，取得了明显效果。示例如下：

实验名称：可怕的“绿色烟雾”

Ⅰ、实验设计

实验目的：84消毒液和洁厕灵混合会产生黄绿色的有毒气体氯气，通过实验认识到生活中安全使用消毒液和洁厕灵的重要性。

药品、耗材：84消毒液  洁厕灵  淀粉-KI试纸   NaOH溶液

实验仪器：有毒气体实验器    具支试管    烧杯（100mL）  带导管的橡皮塞    止水夹

洗瓶

实验原理：

ClO- + Cl- + 2H+=Cl2↑+H2O

84消毒液的主要成份是NaClO，洁厕灵的主要成份是HCl，它们会发生反应生成氯气。

实验步骤：

取少量84消毒液于一支试管中，滴加2~3滴酚酞，振荡并观察现象。取洁厕灵少量于试管中，滴加AgNO3溶液，观察现象。

如图所示为有毒气体实验器，把湿润的淀粉KI试纸放由内部放入顶部空间，向试管中倒入2mL洁厕灵，并用NaOH封闭气体发生体系，滴管中吸入84消毒液，挤压胶头，观察现象，记录实验现象。

选题意义：84消毒液和洁厕灵都是打扫卫生常用的家用试剂。据报道，时常有人在使用时不小心混合二者致使可怕的“绿色烟雾”弥漫室内而引起危险，人吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯气会中毒致死。通过再现危险场景，我们能认识到生活中存在的巨大安全隐患，从而避免危险。

Ⅱ、学生实验过程

学生签名：

实验过程和现象记录：

六、合理有效地利用计算机多媒体

常规的、传统化学实验不可避免地消耗许多药品，尤其是对一些昂贵、有毒（如苯、苯酚等）试剂的实验，采用计算机多媒体系统进行仿真实验显得尤为重要。一般重点放在充分利用现有条件下的网络信息资源素材库和教学软件中，根据不同的教学情况和需要，有的直接使用，有的根据该实验的特点，加以增、删、改后使用，其次通过集体共谋，自己设计制作课件。采用多媒体教学的实验往往有以下特点：

①对实验毒性很大，产生气体污染严重的，如：氯气的制取、除杂、干燥、性质、尾气处理的综合实验。

②对反应需要一定速度和时间的，如：Cl2和H2混合光照爆炸很难观察到过程，而且有一定的危险性。

③对需分析化学原理的，如：苯酚和浓溴水反应。再如电解饱和食盐水的实验，会产生氯气，同时学生对离子的移动缺乏理解，如果用电脑三维动画从微观的角度诠释微粒的运动，并显示两极的变化，效果比实验好。有的比较好的仿真实验室模拟软件界面比较友好，实验仪器可以按实验的要求随意组装，在该软件中搭建完成的实验还可以另存为图片，或进行模拟演示，既省却了教师画图的麻烦，也能很好的再现实验现象，对培养学生的实验设计能力有较大的帮助。

1. 仿真化学实验室

2. FLASH动画

七、总结

 综上所述，只有在实验课前细心充分地做大量的准备工作，才能为实验课的正常开展、圆满顺利地完成实验教学打下良好的基础。“良好的开头是成功的一半”，为了提高学生实验课的质量，就需要在每一堂实验课前做好各项准备工作。

做好实验准备是上好化学课的保证，这就需要教育主管部门投入大量资金用于实验室建设，同时重视实验员的工作，也需要我们每一位化学教师潜心钻研实验教学，做好实验的准备工作，努力上好每节课。