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郑碧曼
（浙江省永嘉中学）
摘 要：从科学性、安全性、可行性和创新性等方面,阐述了高中化学实验教学设计需要遵循的原则,从教学目标不明确、实验教学的内容片面和教学方式枯燥单调等方面,分析了高中化学实验教学设计中存在的问题,并从实验装置、实验药品、实验方法等的创新设计等方面,探讨了高中化学实验教学创新设计的途径,以期为提高高中化学实验教学质量提供参考价值.
关键词：高中化学；实验教学；创新设计
实验教学是高中化学教学的重要组成部分,在化学教学中起着重要的作用,不但帮助学生认识了化学现象,掌握了化学知识,而且培养了学生的实践动手能力,激发了学生学习化学的热情.但是由于受到教学时间和实验室设施条件等因素的影响,很多传统的化学实验教学设计已经无法满足教学的要求.因此,探讨高中化学实验教学设计的创新,对提高高中化学教学质量有着积极的意义.
一、高中化学实验教学设计需要遵循的原则
1.科学性原则
在化学实验设计中需要确保实验原理可靠准确,实验方案与实验装置的设计科学合理,从实验现象观察实验本质,整个实验过程科学严谨,实验操作标准规范,实验设计结果符合预期的实验设计目的.
2.安全性原则
安全是化学实验设计中最重要的问题,对实验设计可能出现的危险需要做好防范措施,如有毒气体的泄漏、实验仪器的炸裂和实验药品的腐蚀等.如果实验设计中的危险不可避免,需要采用其他形式呈现教学内容.
3.创新性原则
为了保证实验的效果,使其便于观察且趣味性十足,高中化学实验设计需要对实验装置、实验药品和实验方法等进行改进与创新,从而提高实验的安全性,激发学生参与实验过程的积极性与主动性.
二、高中化学实验教学设计中存在的问题
1.教学目标不明确
在传统的高中化学实验教学中,很多教师与学生主要围绕教材完成实验,教学目标不明确,只是进行程序化的操作,缺乏对实验设计的创新与探索,使得化学实验的直观性、生动性和形象性大打折扣,无法进一步提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题等方面的能力,局限了学生创造性思维的空间,导致学生对化学实验的积极性不高.
2.实验教学的内容片面
基础实验与常规实验作为化学实验的基本内容,如果只是按部就班地按照传统设计方法进行实验操作,就失去了实验设计和操作的意义.同时,实验教学时间有限,学生在有限的时间内需要完成分析、思考、操作和总结等一系列的实验环节.在某种程度上减少了学生主动探究的时间,从而使教学目标无法顺利实现.
3.教学方式枯燥单调
在传统高中化学实验教学中,很多教师采用的教学模式为学生按照教师设计的操作流程进行实验,并用教材中的实验原理解释实验现象,其操作过程、观察现象和实验总结与教师指导的几乎一模一样,虽然这反映了学生对教师意图的执行力,但是也使学生无法真正理解化学知识的含义,无法从实验操作中感受到创新的乐趣,限制了学生在化学实验设计和操作中的主观能动性.
三、高中化学实验教学创新设计的途径
1.对实验装置进行创新设计
实验装置是确保实验顺利完成的重要部分,而实验装置的创新设计也是保障实验安全,增强实验效果的主要途径.例如,在氨气制取与性质实验中,教材中的实验装置设计不仅耗时较长,喷泉效果不太理想,而且氨气暴露于空气中,对环境会造成污染.高中化学教师可以对实验装置进行改进与创新,使实验现象和实验效果更为显著.
在实验装置改进后,其左边为氨气制取装置,右边球形干燥管为氨气收集装置,干燥管的下面设计青霉素瓶,既可以用于检验氨气是否收集满,又可以作为氨气尾气的处理装置,并能为喷泉实验提供水源（如下图所示）.
实验原理为利用浓氨水与固体氢氧化钠制取氨气,再以向下排空集气法将氨气收集于干燥管中.当干燥管收集满氨气后,关闭导管上的止水夹,氨气可以由下端的导管和水接触,在溶于水后使导管压强减小而产生较大的压力差,而后青霉素瓶中溶液倒吸入导管,使球形干燥管中出现喷泉现象.
实验操作的步骤：（1 ）检查装置气密性,其方法为拉动注射器活塞,右端玻璃管中液面出现上升,停止拉动后液面并不下降,则说明装置有良好的气密性；（2 ）向实验装置注入浓氨水,观察发现两边青霉素瓶会出现大量的气泡,滴有酚酞的水溶液则慢慢变红,说明球形干燥管中已经收集满氨气,并且氨气可以通过导管和水直接接触；（3 ）关闭导管上的止水夹,可以观察到青霉素瓶中溶液快速进入到导管中,并在干燥管中出现喷泉现象；（4 ）利用左边瓶中剩余氨气和氯化氢进行反应,利用注射器将少许的浓盐酸挤入瓶中,可以看到青霉素瓶出现大量的白烟；（5 ）利用注射器中的剩余浓盐酸吸收多余氨气.利用此装置可以将氨气的性质实验中的三个实验通过一个试验完成,不仅实验装置简洁,实验操作简便易行,而且实验现象明显,实验时间较短,对学生观察和操作实验极为有利.
2.对实验药品进行创新设计
教材中通过加热氯化铵固体与氢氧化钙来制取氨气,虽然实验操作简单,但是容易造成试管损坏,其原因为固体氯化铵与氢氧化钙在受热时会生成氯化钙,其在试管冷却时会吸收周围水分,形成溶液并进行放热,恒温约为28益,如果周围环境的温度低于28益,则会使玻璃试管因产生的温差而出现裂纹,并最终导致试管损坏.因此,实验设计中选用浓氨水与氢氧化钠固体,其反应时放出的气体速度较快,不需要对实验药品进行加热,这样可以有效避免试管出现破损情况.
实验室制氨气:氨气的喷泉实验
3.对实验方法进行创新设计
教材中进行喷泉实验时需要先挤压装置右边胶头滴管,让其中的水进入到烧瓶中,使烧瓶中的氨气部分溶解于水,从而导致烧瓶压强减小而形成压强差,再打开装置左边止水夹,进而观察到出现喷泉现象.这样不仅操作过程繁琐,而且喷泉现象也不太明显.由于氨气极易溶解于水,如果将氨气直接通入到水中,则会发生倒吸现象,所以在设计时将氨气收集装置与喷泉引发装置有机结合,使收集的氨气可以直接和水相接触,进而自动完成喷泉实验.
同时,教材中氨气与氯化氢反应是利用玻璃棒蘸取浓盐酸与浓氨水,使两者接触而完成,这样的实验操作不仅实验现象不明显,而且挥发到空气中的氨气会造成空气污染,与绿色化学理念不相符.因此,在实验设计中将实验药品改在封闭青霉素瓶中进行反应,这样既可以解决氨气污染问题,又可利用浓盐酸计算出氨气与剩余氯化氢,有效解决了尾气处理问题.此外,实验中以青霉素瓶作为反应装置,用注射器代替了胶头滴管,这些物品论文范文相对便宜,也比较容易获得,对实验结果不会产生不利影响,为学生创新实验器材提供了新的思路.
总之,在高中化学实验教学设计中,化学教师需要遵循化学设计的科学性、安全性和创新性等原则,正视化学实验教学中存在的问题,仔细分析教材中化学实验设计存在的不足之处,并从实验装置、实验药品和实验方法等各个方面进行改进与创新,在保证实验效果的基础上,培养学生的创新意识,并提高学生的实践操作能力.参考文献：
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编辑薛直艳
总结：这篇实验氨气论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
实验室制氨气引用文献:
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