高中化学实验创新教学研究

张 盛

(江苏省海门中学 226100)

化学是一门以实验为主的自然学科，在高中化学教学中，化学实验既是重要的教学组成部分，也是重要的教学辅助手段.在教学实践中不难发现，部分实验在操作过程中往往会由“做实验”变成“看实验”和“背实验”，还有些不利于在课堂上进行实验操作.这样的情形下，不仅不利于学生动手操作能力和探究能力的提升，更不符合高中化学新课程标准的要求，对高中化学实验进行创新教学，根据教学实践积极改进实验装置，是每一位高中化学教师需要具备的专业素质.

一、高中化学实验创新教学原则

1.科学性原则

教师在高中化学实验教学中进行实验创新改进时，首先要遵循科学性原则，实验原理和操作程序必须符合科学依据.例如，有些实验操作对药品的使用量有明确的比例规定，在改变药品配比的实验创新的时候，教师要通过对多组实验进行数据对比，最终确定科学合理的实验药品数量.例如，在利用双氧水制备氧气的时候，双氧水的浓度和使用催化剂的种类直接影响着实验的现象、用时，这就要求教师根据教学需要灵活把握.

2.安全性原则

安全性是化学实验操作的重要前提，要保证在化学实验操作中教师和学生的人身安全，绝对不允许任何对师生造成伤害的事情发生.教师在对实验进行创新教学时，要避免出现危险性操作.例如，在乙醇的氧化实验教学中，有些教师可能会考虑使用酒精灯直接加热试管，这样的操作中不确定因素较多，具有一定的危险性.因此，教师在进行实验创新教学时，要避免对有机物进行明火直接加热.

3.简约性原则

多数的化学实验教学是在教室中进行的，尤其是演示实验，均是教师带着实验器材在教室操作，这就要求教师在进行化学实验创新教学中要遵循简约性原则，设计的实验装置要便与携带.例如，在检验氯气的性质部分的实验中，多是教师携带多瓶氯气，直接在教室进行检验，这样携带起来非常不方便.为了能够解决这一问题，可以进行创新设计，将氯气的产生和检验放到同一个密闭的容器中进行，这样既便于操作，也便与携带.

4.直观性原则

化学实验的一个重要作用就是让学生直观的观察实验现象，总结实验规律，因此，直观性原则是化学创新教学的重要目标.很多传统的化学实验按照教材的设计，学生很难观察到明显的实验现象，教师就需要通过实验创新将不容易观察到的实验现象能够明显的展现出来.例如，在焰色反应的实验中，教材上设计的实验呈现的实验现象就不容易呈现，教师通过小型喷雾器来进行实验创新，能够让学生更加明确的观察到实验现象.

5.绿色性原则

绿色性原则是进行实验创新教学中的一个要求，要求进行的实验创新教学不能够威胁到师生的健康，也不能够污染大气，这是很多时候进行实验创新的一个重要因素.例如，在二氧化硫的性质检验实验中，二氧化硫会刺激人的呼吸道，危害人的健康，就需要教师在实验创新教学中能够合理设计实验，有效避免这一情况发生.

二、高中化学实验创新教学案例分析

1.铜与硝酸反应实验创新

铜与硝酸反应是高中化学的一个重要演示实验，其目的是通过演示实验来让学生直观的了解硝酸的氧化性，从而加深学生的印象.在教材中这样来设计铜与硝酸的反应实验存在一定的不当之处，实验中将铜片、浓硝酸和蒸馏水放在试管中进行反应，由于硝酸被稀释过，导致稀硝酸与铜片的反应现象不明显.另外，学生观察到实验现象后，也无法立即停止实验，只能够等到铜片与硝酸完全反应完后才能停止，具有很强的不可控性.这些都会导致宝贵的课堂教学时间流失，不利于高中化学实验课堂教学的有效开展.

2.氯气的制备及其性质检验实验创新

氯气的制备及性质实验是高中化学实验的重要组成部分，通过该实验，学生能够更加清晰地了解氯气的实验室制取方法和原理，加深对氯气性质的理解.但是在实际的实验教学中不难发现，氯气的制取非常不好控制，往往制取的量较大，会造成一定程度的大气污染.另外，整套实验装置组装较为繁琐，不便于携带，且多次的拆装组合会导致实验装置气密性不足.为此，可以这样来进行实验创新教学：

实验装置如图所示，在氯气的制取实验中，将包有KClO3的脱脂棉放入注射器中，并将注射器活塞推到最底端.然后从针头处吸入浓盐酸，使其浸透脱脂棉，然后就会看到有黄绿色的氯气产生.此时，要迅速将针头插入橡胶塞中，氯气会慢慢充盈整个注射器，等到注射器活塞不再向上运动后，氯气制备完成.在验证氯气性质的实验中，截取一段透明的硅胶管，在硅胶管的中间位置处，然后在试管中放入湿润的碘化钾试纸、湿润的pH试纸和湿润的品红试纸，在饱和氯化钠的另一侧放入浸有氯化钙的脱脂棉和干燥的品红试纸，并用浸有NaOH溶液的脱脂棉塞住硅胶管的两个端口，防止氯气外溢污染大气.

将注射器从橡胶塞上拔出，插入硅胶管中间部位的饱和氯化钠脱脂棉上，推动注射器将氯气注入硅胶管中，随着氯气的注入，脱脂棉逐渐呈现黄绿色.随着氯气的增加，湿润的碘化钾试纸逐渐变蓝色，之后开始褪色，证明了氯气的氧化性.pH试纸能够变红色则说明了氯气呈酸性，湿润的品红试纸褪色，而干燥的品红试纸没有变化，这就说明了氯气的漂白性及其原理.

3.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的对比实验创新

目前现行的教材中已经不再设计碳酸钠与碳酸氢钠与盐酸反应的对比实验，有的版本教材仅仅是设计了碳酸钠溶液与浓盐酸的反应试验，这样的实验设计 并不能够很好的说明碳酸钠溶液与盐酸发生的分步反应问题.正因如此，很多学生会在该部分的学习中存在困惑，他们认为以前学过“盐和酸反应生成新盐和新酸”，那么向碳酸钠中加入盐酸会产生氯化钠和二氧化碳.为了帮助学生认识碳酸钠溶液与盐酸的分步反应，很多教师不得不选择通过实验来向学生直观的展示这一过程，但是实验效果并不理想.主要存在以下问题：教师在向碳酸铵溶液中滴加盐酸至过量的过程中，溶液中开始会出现微量的小气泡，随后气泡逐渐增多，这个过程中的实验现象并不很直观，不便于学生的观察，也不能够通过实验现象来判定实验过程是否产生了碳酸氢钠，教师只能够生硬的套上反应原理理论.

通过对碳酸钠(碳酸氢钠)与盐酸反应实验的创新，不仅能够让学生看到碳酸钠与盐酸的分步反应，还能够和碳酸氢钠与盐酸的反应进行对比，实验现象更加明显.具体实验操作如下所示：(整个装置的设置采用了恒压设计，不会因为气体的产生影响分液漏斗里边试剂的滴入).

化学实验作为高中化学教学的重要组成部分，部分实验在设计上可能不是教学需求，这就需要化学教师，能够利用自己的专业知识去进行实验创新教学，进而提升自身的化学教学能力.