佛山市高明区第一中学 王杰成
摘要：在化学教学中，对实验教学进行改进和创新，可以提高实验教学的效率和学科教学质量。本文主要从化学实验的仪器、药品、内容和方法等几个方面谈了具体的尝试和体会。
关键词：改进、创新、化学实验、尝试、效率
化学实验教学是化学教学的重要组成部分，在高中化学课堂教学中，对演示实验和分组实验进行必要的改进和创新，能激发学生的学习兴趣、提高实验效果、提高课堂教学质量，培养学生严谨的科学态度、实验能力、提高他们节约能源、节约药品原料的意识，培养学生的环保理念。同时也可以培养学生的创新精神。提起实验改进、实验创新，一些教师认为是一件高不可攀的事情，不知从何下手？其实，做好实验改进和创新不是一件很难的事，只要你从课堂出发、从教学中遇到的问题入手，多想方法是完全可以做好的。下面就实验教学过程中的方法、内容，仪器、药品的替换几个方面谈谈笔者的做法和体会。
一、因地制宜、弥补仪器不足
对于农村及边远等经济欠发达地区的中学来说，由于学校实验条件简陋、实验经费紧张，教师应更多地关注的是如何用一些替代品(如矿泉水瓶以及经过消毒处理的一次性注射器)来完成本来无条件完成的实验。例如用无毒、无害而生活中到处可见的塑料矿泉水瓶代替化学实验中的仪器，如水槽、试管、烧杯、集气瓶、漏斗等，把大的矿泉水瓶从下半部剪开即是水槽，把小的矿泉水瓶剪开，下半部分即可作烧杯，上半部分可作漏斗，往矿泉水瓶上安装一个支管，利用塑料的热塑性，把一根玻璃管的一端在酒精灯上加热后往矿泉水瓶上一插即可，非常方便。用这套装置可以完成中学常见化学实验中的多种气体的快速制取、储存并能进行一些性质的实验。教师因陋就简，发明一些价格低廉，操作简便，安全环保，便于携带装置并进行实验，可以弥补实验器材的不足。
二、实验微型化，践行环保理念
常规实验浪费药品较多，如果在实验中对这些实验做一些小小改进，使之微型化，就能操作简便、节约药品，就能践行环保理念。例如使用微型试管降低药品浓度来做实验可达到预期实验目的。例如：（1）在学生分组实验“配制一定物质的量浓度的溶液”的实验中，将配制的1.0mol/LNaCl溶液改为0.5mol/L，并将NaCl改为食用盐，这样可以节约药品，减少开支，同时也不会改变其实验目的和要求。（2）用四氯化碳作“萃取实验”的萃取剂时，其用量由4mL减至2mL，节省了成本，也不影响实验的目的和效果。（3）对定性检验剂硝酸银浓度改进，在进行银镜反应配制银氨溶液时，将硝酸银浓度、氨水浓度均可由2％降为1％，实验效果依然明显。而在高一化学“离子检验”实验中，硝酸银浓度微量足已。（4）指示剂浓度的减少，指示剂酚酞、石蕊、甲基橙、品红等特别是酚酞和石蕊。指示剂变色很灵敏，即使用微量药品也会有明显现象和效果。（5）浓度对化学平衡的影响的演示实验中硫氰酸钾、三氯化铁溶液的浓度可由0.01mol/L降为0.0005mol/L，1mol/L降为0.5mol/L。实验药品的浓度改动都会有明显的实验效果。中学化学实验中降低实验药品浓度的例子很多，作为化学实验工作者，应尽可能地降低实验药品浓度，减少药品的消耗和仪器的损耗，践行环保理念。
三、使用科学的实验方法、提高实验效果
现行某些演示实验，如果按照教材的说明和参考书的介绍，实验效果较差，例如在讲授高中化学《必修1》“焰色反应实验”，由 于铂丝能蘸取的溶液很少，焰色反应很快消失，学生不易看清，特别 是用蓝色钴玻璃片观察钾的焰色更困难。为此我们设计了如右图的装置进行实验。具体实验方案为：分别蘸氯化锂（LiCl）氯化钠（NaCl）、氯化钙（CaCl2）、硫酸铜（CuSO4）、氯化钾（KCl）五种盐（水与甲醇按1：2比例）配制成有饱和溶液及甲醇（CH3OH）棉球悬挂在铁架台横杆上，点燃棉球，观察焰色反应现象。这样对教材设置的实验缺陷进行了积极的改进，实验准备简单、装置简单、器材易得、操作简便、焰色反应的现象的可见度高、观察范围广、对比度明显，不用蓝色钴玻璃就可明显观察到钾的紫色焰色，实验效果显著。又如《用滤纸做半透膜渗析实验》，我们首先是对半透膜本身加以改进，将胶水均匀涂在玻璃片上，晾干揭下即可。其次他们对实验装置与程序加以改进，在半透膜两面各放一张滤纸，在一张滤纸上滴加淀粉溶液，在另一张滤纸上滴加碘水，然后用玻璃片夹住，一分钟后将两张滤纸揭开，可以看到：滴加淀粉的滤纸变蓝色，另一张不变色，证明：半透膜准许小分子（碘分子）通过，而拒绝高分子（淀粉分子）通过。实践证明，使用科学的实验方法，可以激发学生的学习兴趣，提高实验效果。
四、替代仪器、药品，效果更佳
某些实验，如果替代了原有实验仪器或药品，实验现象更明显，实验效果更好。例如：在讲授必修《化学1》的“钠的燃烧”。在学生分组实验中，如果按课本及参考书中介绍的方法，实验过程中会损坏很多玻璃管或蒸发皿；如选用石棉网，实验后的石棉网也不能再次使用，造成很大的浪费。为此，我们在实验中改用铝片做实验器。具体操作：把铝片剪成方形，折起四边成小盒状，将一绿豆大小的钠，吸干煤油后放在铝盒中，将小铝盒置于三角架上，用酒精灯加热，钠很快便可熔化、燃烧。这个实验现象明显，冷却后取出燃烧后产物，将铝片清洗干净擦干就可留给下批同学使用。又如“钠在氯气中的燃烧”，取一支大试管，塞入带干燥管的胶塞，用铁夹把试管固定在铁架台上。在干燥管里垫一层石棉绒或玻璃丝，往试管内加入少量高锰酸钾晶体，再注入少量浓盐酸，立即塞紧带干燥管的胶塞，用一小块硬纸片盖住干燥管口。高锰酸钾跟盐酸反应产生氯气，当干燥管内投入有滤纸吸干煤油的绿豆大的金属钠。金属钠在氯气里激烈燃烧，在干燥管里产生大量白烟，这就是氯化钠固体。如果再向干燥管投入金属钠，金属钠仍在氯气里燃烧。本实验不需事先用广口瓶收集氯气，省去了把金属钠放入燃烧匙后，再用酒精灯给金属钠加热这一操作，操作简单，成功率高。
五、开展探究性实验，提升学生科学素养
在课堂上将一些“验证性实验”改变成“探究性实验”或者适当增加一些“探究性实验”，可以高学生科学素养、提高课堂教学效果，例如在进行《过氧化钠与二氧化碳反应的实验探究》时。有学生问：“过氧化钠与二氧化碳能迅速反应吗？”我们用探究实验回答了这个问题：用一小团脱脂棉包上少量的过氧化钠粉末，迅速投到事先准备好的瓶底铺满一层细砂的二氧化碳集气瓶中，再迅速盖好玻璃片，在投入的同时即可看到棉花迅速燃烧起来，此设计很成功，它操作简单，现象明显，安全环保。又如现行高中化学《必修1》中“铜与稀硝酸的反应”的演示实验，存在反应器试管中的空气无法除去，生成的NO马上和试管中的氧气反应生成红棕色的NO2，使学生无法很清楚地观察到无色的NO的问题，另外，NO还可能造成环境污染。针对这一情况，我们组织了一次探究性的实验教学活动，把教材中的实验装置展示给学生，让学生自己分析此装置有何不足，并让学生设计改进的方案，学生通过观察、分析、思考、交流等过程，设计出了多种方案，我们先让学生小组研讨，相互评判，再让学生把他们小组选出的比较理想的方案在全班学生面前展示，师生共同分享创新的成果，最后师生综合考虑共同选出了一套比较理想的设计方案。该过程中，通过学生一系列的活动，使学生真切地感受和体验到了科学探究的过程，培养了学生的创新思维和科学精神。
六、利用多媒体辅助，提高实验效率
现代多媒体技术与化学实验的有机整合，可以使抽象问题具体化、微观问题宏观化、复杂问题简单化。例如我们利用多媒体播放同分异构现象、官能团异构现象，可以帮助我们形象地理解有机物中元素组成相同、个数也相同，但在空间的排布却不同，从而形成不同种类型的物质，这也使学生直接明白了自然界中由几种元素构成有机物种类如此之多的问题了。再如《DIS数字化信息系统在化学中的应用——中和滴定中溶液PH的变化》，以前在上课时讲这一部分内容时只是从理论上分析、推导得出结论。而现在我们可以通过实验与多媒体有机结合，使原来枯燥的理论变得有趣生动，这对中学化学理论知识的教学是一种尝试和突破。
在课堂实验教学中，教师积极进行实验探究、改进和创新的精神潜移默化地影响着自己的学生，对学生的成长大有益处。同时，化学实验改进、实验创新不能只是教师的事，也要把它变成学生的事，要通过教师积极引导，学生的积极参与，师生互动，有计划地培养学生的问题意识，激发学生的创新思维。相信只要经过我们的刻苦努力，实验教学一定会结出硕果。
参考文献：2003省广东省中青年化学教师实验创新大赛资料汇编
