新课标下中学化学实验教学浅析

摘 要：化学实验为学生提供了问题情境，学生在自我思考、相互讨论、教师引导下逐步解决一系列问题，从而获得“真知”并由此激发研究的兴趣。所以在中学化学教学中，重视化学实验的教学功能，已逐渐成为广大化学教师的共识，但在化学实验教学的实际操作中，还存在着一些不尽人意的地方，因此，有必要对实验方案设计进行探究。

关键词：新课标；实验；自主探究

众所周知，实验是开展化学教学的“法宝”。特别是在中学阶段，学生们学习化学仍旧以感性内容为主，而实验则可以给学生提供近距离观察的机会。实验教学更是学生探究知识、验证原理、提高实践能力的重要途径。笔者从事化学教学工作多年，再就化学实验设计的要求、基本思路、解题方法、方案评价等方面谈谈自己的一些看法。

一、 化学实验设计的基本要求

（一） 科学性

所谓科学性是指实验原理、实验操作程序和方法必须正确。

（二） 安全性

实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。

（三） 可行性

实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。

（四） 简约性

实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。

（五） 经济性

在能达到实验目的的前提下尽量选用常见、容易得到的、低价格的仪器和药品。

二、 化学实验方案设计的基本思路

（一） 明確目的原理

首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。

（二） 选择仪器药品

根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。

（三） 设计装置步骤

根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤，学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。

（四） 记录现象数据

认真观察实验现象，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。

（五） 分析得出结论

根据实验中观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理，得出正确的结论。

三、 实验方案设计的解题方法

（一） 中学化学常见气体制备的三种基本装置

1. 固—固加热制气装置：制O2、NH3、CH4等。2. 固—液常温制气装置：制H2、CO2、H2S、C2H2等。3. 固—液加热制气装置：制Cl2、HCl、SO2、NO等。

根据反应物的状态以及反应条件是否需要加热来选择制气装置，把气体制备的化学反应与气体制备的装置相联系，有利于提高实验设计能力。

（二） 药品选择的知识

1. 检验水蒸气的有无用无水硫酸铜粉末，除去气体中的水蒸气常用浓硫酸，也可用硫酸铜粉末，有时也用碱石灰或氯化钙。2. 检验二氧化碳气体用澄清石灰水，除去二氧化碳气体常用氢氧化钠溶液，除去二氧化碳中的氯化氢常用饱和碳酸氢钠溶液。3. 检验氯化氢气体用硝酸银溶液，除氯化氢气体可用硝酸银溶液，也可用碱溶液或水。4. 检验一氧化碳和氢气的混合物，因为它们的性质非常类似，需要灼热的氧化铜把它们转化为水和二氧化碳，通过生成物加以验证。

（三） 仪器连接的顺序

1. 所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。2. 仪器是否齐全。例如，制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气吸收装置。3. 安装顺序是否合理。例如：是否遵循“自下而上，从左到右”；气体净化装置中应先经过水溶液洗气，后干燥。4. 仪器连接顺序是否正确。例如：洗气时“进气管长，出气管短”；干燥管除杂质时“大进小出”等。

四、 化学实验方案设计

注意事项：

1. 药品和装置是部分给出或刚好还是有多余。若药品和装置只部分给出，则应需要作必要的补充，若有多余，则应进行筛选和淘汰。

2. 题设条件有无特殊要求。

3. 实验过程中的隐蔽性操作。如某些必要的干燥除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。

4. 药品的规格。有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如一些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸等。

5. 会画简单的实验装置。

6. 设计实验时还要考虑因素：

（1）净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；（2）进行某些易燃易爆实验时要防爆炸（如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等）；（3）防氧化（如H2还原CuO后要“先灭灯后断氢”，白磷切割宜在水中进行等）；（4）防吸水（如实验、取用、制取易吸水、潮解的物质，须采取必要措施，以保证达到实验目的）。

五、 化学实验设计方案的评价

分析这类题目首先要明确所设计的题目目的是什么，从实验目的角度评价实验设计的可行性，也就是判断这个实验设计“行”，还是“不行”。例如设计实验室制备二氧化碳的反应：用大理石与稀盐酸反应就可行，而用碳单质燃烧的反应就不可行（这是因为无法选择在某装置中反应一定产生二氧化碳一种气体，且能分离出来）。一般能达到同一实验目的的设计方案有多种，每种方案均可行。这类题目要求我们判断哪个实验设计得“好”或“最好”。判断实验设计优劣的原则有哪些呢？

选择较好的实验方案要考虑的原则有：

1. 选择的实验装置、步骤应尽量简单。

2. 选择的实验与反应过程一定尽量安全。

3. 选择的反应有利于节约药品。

4. 选择的反应有利于环境保护。

5. 选择的反应过程节约能源。

6. 最好选择容易控制速率的反应。

7. 选择的反应现象要明显。

总之，实验是中学阶段培养学生化学思维能力的实践能力的重要途径。作为一名高中化学教师，我们要以新课标为指导，指导学生在掌握化学实验知识的前提下通过实验帮助构建化学知识体系，让实验教学真正成为学生了解化学奥秘、了解化学原理的乐园。

参考文献：

[1]饶琴，吴鑫德.中学化学探究性实验教学的有效性初探[J].教育教学论坛，2012（43）.

作者简介：

王雷，河北省廊坊市，永清县第一中学。