例谈化学实验简约设计的策略，本文主要内容关键词为：简约论文,化学实验论文,策略论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
新课程从“提高学生的科学素养”出发，倡导“从实验中学习化学”。在苏教版教材中设置了“观察与思考”和“活动与探究”等栏目，意在为学生提供更多的实验探究的机会，将实验教学的重要性提高到突出的地位。但在实际教学中，有些教师却不愿意做实验，只在黑板上画画，或口头上讲讲，或用理想化的“课件”代替实际操作。究其原因，最主要的是现行教材中的实验设计虽然与以往的老教材相比已经有了很大的改进，但仍然存在某些不足。如有些实验装置不简约，所需的实验仪器和药品太多，不但在课堂上开展学生探究活动难以实施，而且演示实验的课前准备工作量也很大，不适合在几个平行班教学中重复操作。为此，我们教师必须遵循“科学、安全、可行、简约”的要求，自己动手，开动脑筋，大胆创新，设计出既适合演示实验又适合学生进行实验探究的简约装置。下面，笔者通过实例谈谈有关化学实验简约设计的策略。
一、简化实验装置
1.合并实验装置
合并装置，即将多个装置合并为一个装置。如人教版高二化学课本第88页中实验4-8铁与水蒸气反应的实验，该实验装置采用圆底烧瓶、硬质两通管、干燥管、试管相互连接的方法，用两个铁架台固定，分别用酒精灯、酒精喷灯加热，并用向下排空气法收集氢气。但此装置不太适合在课堂上演示，其原因是：首先，装置复杂，难转移；其次，耗时长，至少需15min；第三，效果差，看不到收集到的氢气量，很难把握检验效果，成功率不高。浙江省缙云中学邱美文等老师将圆底烧瓶、硬质两通管、干燥管合并为一个弯形试管（或Y形试管），如图1所示。该装置就显得简单，操作便捷，节约药品，现象明显，能快速完成实验，至少节约10min，从而提高课堂教学效率。实验操作步骤为：
(1)连接好装置，检查装置的气密性。
图1合并实验装置
(2)往弯形试管的底部放入4～5片很小的碎瓷片，再加入4～5mL水，用镊子把一团棉花塞入拐弯处，然后在靠近试管口处加1g还原铁粉，压平，塞上带导管的塞子。
(3)先给试管底部加热至水快沸腾，再给铁粉加热，等气泡连续放出后，用排水法收集一小试管气体，并检验氢气。
如果将排水法收集氢气改为将导气管插入盛有肥皂液的表面皿中，就会很快看到产生的大量肥皂气泡，在气泡处点燃，立即产生连续的爆鸣声。这样一来，实验更简约、更具可观性。
2.组合实验装置
有些实验装置难以用一个装置来合并，但可以设法组合在一个容器中。如苏教版教材第41页“观察与思考”中的氯气漂白实验：分别将干燥和湿润的有色布条放入两瓶干燥氯气中，观察现象。此实验准备时间长，尤其是3～4个班连续上课的教师准备负担更重；实验重复性差，综合性不强；环保性差，药品用量大，实验效益低。宁波市第三中学徐玲玲老师将氯气的制备装置和漂白实验装置组合在一起，有效地克服了这个弊端，如图2所示。验操作步骤为：
图2 组合实验装置
也可取1条细小的长泡沫，用小刀割成若干小缝，依次将浸有KI溶液、NaBr溶液的滤纸条和湿润的KI淀粉试纸镶嵌在其中，整体放入广口瓶中，实验的综合性更强，效益更高。
二、更换实验仪器1.用小灵通充电器充当低压电源
在中学化学教学中，有很多演示实验和学生实验要用到低压电源，如电解饱和食盐水实验、电镀实验、电解质溶液的导电性实验等。而低压电源体积大、笨重，携带很不方便。我们将日常生活中闲置着的9V左右的小灵通充电器焊上鳄鱼夹，以代替低压电源做初、高中化学所有用电实验。经过实际教学证明，该装置不仅实验时间短，现象明显，安全可靠，而且小灵通充电器小巧玲珑，携带十分轻便。
2.用塑料袋作气体发生装置
实验室制气体一般用试管（或烧瓶）、分液（长颈）漏斗和导气管组装气体发生装置，但这种装置无法达到真空状态，装置中的空气往往会干扰物质性质的实验探究，同时涉及的玻璃仪器多，携带不方便。浙江海盐高级中学左其明老师选用医疗葡萄糖液包装用的塑料袋作主要反应容器，配上橡皮塞、注射器、带针头输液管，做有气体参与的化学实验就没有这些麻烦，此装置设计有如下优点：
(1)塑料袋既可作为反应容器，也是收集气体的容器，没有复杂装置连接。(2)塑料袋质软，可变形，能排尽空气，使反应不受空气干扰。
(3)实验操作简便，夹持用辅助器材（铁夹、铁圈试管夹等）少，便于携带，可同时进行实验和让学生观察实验现象。塑料袋材料强度较大，耐腐蚀性强，可多次使用，还可用热水加热。
图3 
气体的多性质反应器
实验证明，用药穴板做课本中的下列实验，操作简便，效果明显。
①氯、溴、硫的性质比较，氯离子的检验。
②同周期、同主族元素性质的递变。
③硫酸根离子的检验。
④镁、铝化合物的性质。
该实验存在如下弊端：小火微热，不容易控制程度，极易出现棉花脱水炭化的现象；二次加热实验操作复杂，比较费时，不利于课堂教学。
浙江兰溪一中孙惠英老师将实验步骤优化如下“
总之，简约的实验装置，具有装置简单、操作简便、功能确切、安全可靠、价格低廉、节约药品、节约时间等特点，能让教师和学生像使用粉笔般地方便，不再为实验的准备麻烦而烦恼，不再为实验的安全而担忧，它必将推动新课程实验教学的全面实施，保证学生的探究兴趣并使探究精神得到满足。只要广大教师加强业务学习，具有精深的专业造诣和博大的知识修养，头脑灵活，观念更新快，具有将其他领域的新成就移植到本专业中的能力，就能设计出各种有特色的简约实验，以满足当前教学的需要。
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