中学化学实验微型化的优越性与局限性

张泽

【摘 要】该文通过对中学化学实验微型化的发展和意义，并通过实例比较微型实验和常规实验在中学化学教学中的优劣，明确化学实验的优越性，并指出其局限性。

【关键词】中学化学实验；微型化；优越性；局限性

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）10-0261-02

化学是一门以实验为基础的学科，在中学化学中应该注重对学生动手动脑能力的培养。如何对中学化学教材中的一些不合理，安全性能低，污染严重的实验加以改进，实现“尽可能少剂量实验，省资源，少污染，减成本”[1]，从而培养学生环保意识、资源意识、安全意识、创新意识。因此，要深入进行中学化学微型化的研究，开发新型的化学实验教学方法。

一、微型化化學实验的研究背景

微型化学实验是20世纪八十年代崛起，国际上公认的能体现绿色化学理念的一种化学新技术和新方法[2]。微型化学实验，是美国的Mayo博士和他的同事们于1982年开始研究试用的一种新型的实验方法，被誉为化学实验的革命。微型化学实验就是用比较小型的化学仪器和极少量的试剂来进行的化学实验。中学化学实验微型化就是把微型化学实验的理念应用于实验中。

二、实验探究活动

1.浓氨水与浓盐酸的反应。

（1）常规实验。

实验器材：两根玻璃棒。

药品：浓氨水、浓盐酸。

实验步骤：

①拿一根玻璃棒在浓氨水里蘸一下，同时另一根玻璃棒在浓盐酸里蘸一下。

②使两根玻璃棒相互靠近（不要接触），观察到空气中产生白雾的现象。最新出版的人教版教材中，仅给出了氨与氯化氢反应的现象的图片，已经不需要进行课堂演示实验[3]。

（2）微型实验。

实验器材：洁净干燥的空矿泉水瓶或透明的玻璃瓶（有盖）、两支胶头滴管。

药品：浓氨水，浓盐酸。

实验步骤：

在瓶中滴入2滴浓氨水，在瓶盖中滴入2滴浓盐酸，迅速将盖子盖起来。待浓盐酸滴下的瞬间，瓶中出现了大量的白雾。随着反应的进行，白雾充满整个瓶内，并且能看到一股股气流涌动。（如右图）

〖TP69.JPG；%30%30，Y〗（3）实验设计解析。

汲取原实验的设计思想，在原有微量取试剂的基础上。对实验不足之处进行改进。干燥洁净的矿泉水瓶为浓氨水与浓盐酸提供了试剂反应环境。矿泉水瓶控制了试剂反应的空间，使实验现象更明显，并且白雾具有持久性，增加了演示实验的可观察度，同时也减少了环境污染。

三、实验微型化的评价

1.实验微型化的优越性。

（1）提供学生动手参与机会，培养创新意识。

在常规的实验中，通常都是“一人做、大家看”的局面；但是微型化实验后，由于所用化学实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点，使每个学生都有条件装备自己的化学实验箱。可使绝大多数学生都有动手做实验的机会，改变过去那种“一人做、大家看”的局面；使学生由过去“被动式”和“接受式“的学习方式，变为“主动式”和“探索式”的学习方式；让“启发式”教学、“学生为主体、教师为主导”的教学方法真正的落实到课堂中。

（2）培养学生绿色意识。

微型化学实验具有现象明显、效果良好、减少试剂用量、降低实验费用、减少污染、缩短时间且安全可靠的优点，体现了绿色化学思想，符合绿色化学预防污染的要求。

（3）节约了经费。

采用微型化实验可以节约实验经费。微型化实验所用药品都比常规实验大大的减少，仪器也是多用仪器。节约了仪器与药品的开销，从而使得实验费用减少。

（4）缩短实验时间，为丰富教学内容提高教学质量创造了条件。

采用微型化实验后，由于实验的时间缩短，能在有限的时间内完成更多的教学实验。由于微型化实验安全又节省，解除了实验教师的不少后顾之忧，老师就可以因材施教，采用开放型和探索型实验教学方法来进行化学实验。

2.实验微型化学的局限性。

（1）微型化学实验仪器目前还不能通用，不能实现微型化学实验连贯教学，因而普及和推广有一定的困难。因此常规的原有仪器还不能完好的改进过渡为微型化学实验仪器，还需要一段时间[4]，同时应为使用微型实验仪器而忽视或放弃常规实验的规范操作的问题也有待解决。

（2）微型化学实验仪器和实验设计不足。例如，微型塑料型仪器不能加热，塑料本身能与一些化学试剂反应而影响实验效果。

（3）微型化实验制备物质的产率偏低。因为仪器黏附等损耗相对于原料的比例大。因此必须要注意实验技巧，否则实验不易成功。

（4）由于微型化实验与一般实验差别大，教师在指导微型化实验时要注意实验条件的选择。

参考文献

[1]朱恩.中学化学实验微型化的探索[J].教学仪器与实验，2007，（11）：4-6.

[2]范杰.化学实验论[M].山西科技技术出版社，2001.323.

[3]普通高中课程标准实验教科书化学[M].北京：人民教育出版社，2007.

[4]朱绮琴等.化学活动及微型实验设计与实践（中学化学实验分册）[M].北京：民主与建设出版社，1999.