标题 | 微型化学实验在教学中的应用 |
范文 | 熊丽 【摘 要】微型化学实验,它是在一些专门设计的微型化的仪器装置中进行的化学实验。微型实验具有多、快、好、省、少及符合可持续发展的特色。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。促进了对化学实验代用仪器药品的开发和推广。 【关键词】微型化学实验;化学实验教学 【中图分类号】O6-3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)12-0253-01 著名化学家戴安邦先生说过:“化学实验室应该是学生学习的最有效和收获最丰富的场所,培养化学科学素质,不仅要传授知识,最重要的是发展学生的智力。”新一轮课程改革突出了过程与方法的重要性,更强调学生在学习这一过程中的主体性体验。这说明,以学生动手为主的化学实验必将在新一轮课程改革中扮演无法替代的角色。一、微型化学实验的简介及特点 微型化学实验是近年来迅速发展起来的实验方法,它最显著两个基本特征是仪器的微型化和药品的微量化。其试剂用量为常规用量的1/1000~1/10,用量比对应的常规实验节省90%左右。微型化学实验因其具有减少污染、现象明显、快速、节约、安全、方便携带等优点,并以其良好的教学功能和教学效果。 同常规化学实验相比,微型化学实验具有以下特点:1.节省实验经费 2.操作安全,污染小3.激发学生学习化学的兴趣4.节省实验时间5.培养学生的创造能力。二、微型实验在中学化学教学中的应用价值 1.利用微型化学实验,提高学生的实验能力。 在中学化学教学中引入微型实验,由于微型实验仪器体积小、价格低,因此学生可以做到人手一套,将使大多数的演示实验变成学生边听边实验,学生对实验表现出较大的兴趣,教师对学生进行引导,让他们观察现象、分析问题,增加学生动手操作的机会。 2. 利用微型化学实验,创新实验教学。 現行化学教材中的实验都是验证试验,不利于培养学生的观察能力和思维能力。因此利用微型化学对实验进行改进和创新,使学生的创造力和想象力得到锻炼和提高。 3.利用微型化学实验,完成家庭小实验。 教师可鼓励并引导学生学生做一些家庭小实验,以激发学生的学习积极性和探究精神。学生可以利用微型化学实验仪器在课外自己设计实验方案,独立的完成实验。这样既巩固了书本上的知识,提高了动手操作能力和实际解决问题的能力,也锻炼和培养了学生的创新能力。 4.利用微型化学实验,开展课外活动。 微型化学实验仪器小巧、药品微量也便于学生自己保管和携带,为第二课堂、化学兴趣小组的活动开辟新天地。在第二课堂,化学兴趣小组开展微型化学实验活动往往要求教师和学生开动脑筋、集思广益,在现有条件下因地制宜地利用我们周围的一些物品(包括一些废弃物质),自行设计一些装置,自己动手制作一些仪器。三、应用实例 1.典型的微型化学实验——“滤纸实验”。 (1)反应后生成有色物质的实验。 例如,铁离子的显色反应: 在一片滤纸(裁成3×8cm的长条,下同)上滴三滴三氯化铁溶液,再滴一滴硫氰化钾或亚铁氰化钾溶液,滤纸上立即出现血红色或蓝色。类似反应还有酚酞与碱液混合,淀粉溶液与碘液反应等实验。 (2)氯气的部分性质实验。 在一张滤纸上依次滴碘化钾溶液、红墨水、溴化钠溶液,插入一个充满氯气的集气瓶(集气瓶配胶塞,胶塞中间划一刀,夹入滤纸条)中,可见红墨水褪色(次氯酸的漂白性),并分别出现碘、溴单质的颜色。 (3)Na与水的反应。 取一培养皿,注入其容积1/2的水,滴几滴酚酞试液,剪一张圆形滤纸小心地贴在上述的水面上,用镊子取一黄豆大小的Na粒,吸除表面的煤油后放在滤纸上,同时罩一大烧杯,由于 在滤纸上无法游动,起反应热容易聚集,故可看到Na在滤纸上熔化为小球,并在片刻后燃烧,发出黄色的火焰,滤纸下的水溶液变为红色。 (4)电解实验。 在滤纸上也可以进行电解实验,如电解饱和食盐水。取一张滤纸用饱和食盐水和酚酞溶液润湿,贴在一块木板上,用两颗大头针或缝衣针作电极。接通直流电,片刻后,阴极附近的滤纸变红,说明有碱性物质生成。同时放出氢气,在阳极附近滴几滴淀粉碘化钾试液,可见蓝色,说明有氯气生成。类似实验还有电解氯化铜溶液等。 2.微型化学实验的另一典型是利用小试管、点滴板、多用滴管、井穴板等微型化的仪器。如高一的《氯、溴、碘的性质 氯离子的检验》、《同周期、同主族元素性质的递变》、《浓硫酸的性质 硫酸根离子的检验》,高二的《镁、铝、铁及其化合物的性质》、《乙醇、苯酚、乙醛的性质》、《化学反应速率和化学平衡》等实验中均以12×70 mm的小试管来代替常规试管,可以得出明显的实验现象,并且大大地减少了试剂的用量和缩短实验的时间。在《浓硫酸的性质硫酸根离子的检验》实验中以6穴点滴板代替常规试管,尤其在硫酸根离子的检验中以黑色6穴点滴板代替常规试管做,由于黑色背景,现象就更明显,实验效果也就更好。四、微型化实验的不足 微型化实验教学作为一项新事物的微型化学实验尚不完善,还有待发展,在实施过程中存在下列问题: 1.微型化学实验仪器的不足。 现行的微型化学仪器主要以塑料制品为主,体现出其方便易于操作等优点。但塑料仪器不耐高温,塑料本身能与一些化学试剂起反应导致其推广应用受到阻碍。 2.微型化学实验的不足。 有微型实验本身固有的缺陷,也有开发微型化学实验的方法与技术存在的局限性等。在目前新课改的教材中的实验主要是以大型实验装置为主,需多人合作完成。若要自行设计又存在时间和精力上的不足。学生没有充足的课余时间去设计一些独特的实验,久而久之微型化学实验便淡出了人们的红视线。 3.微型化学实验研究的单一。 目前,微型化学实验研究集中于微型实验装置的设计和仪器的改进方面,很少涉及在课堂中的具体应用,不能用之解决书本及生活中的实验问题,微型化学实验的教学功能和教学效果未能得到科学的论证等。有关微型化学实验的课程与教学设计的资源相对较少,但笔者相信在未来的教育发展中,微型化学实验一定能发挥其在中学化学教学中该有的作用。 |
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