浅谈中学化学微型实验

浅谈中学化学微型实验
【摘要】通过带领学生开发生活用品的实验价值以取代传统仪器，并将实验微型化，培养学生的探究能力，对全面提高学生的科学素养具有积极意义。

在设计、组合、实践等创造性过程中进一步带领学生发掘生活用品的价值，了解仪器的结构和原理，并在一次次的实验完成过程中体验化学的科学严谨和无穷趣味。

【关键词】微型实验；实验设计
诞生于上世纪末的微型实验历经在教学中二十多年的实践检验，它能增加学生动手操作的机会，有利于增强学生的实验能力。

从1989年微型化学实验课题被列入科研计划至今，微型化学实验是化学实验方法与技术的重大变革，与常规实验相比，具有以下显著优点：仪器简单，功能多，操作方便，不易损坏仪器，使学生摆脱不安全感。

②节省药品，实验快速．安全，减少污染．微型实验中试剂用量是常规实验的十分之一至千分之一，明显地化学试剂的量，有利于环境的保护。

如做cuso4溶液和naoh溶液的反应实验中，常规实验每班需naoh溶液约180ml，而在微型化学实验中，一个班级用10ml左右naoh溶液即可。

充分发挥学生主动性、动手能力及创造性，有利于激发了学生学习化学的热情。

比如，对于多用滴管加工、井穴板制作、微型酒精灯及小试管制作，学生表现出很大的热情。

使学生认识到“用量”与“效果”之间的辩证关系，改变了许多同学认为药品用量越多，现象、效果就越好的错误观念。

鉴于微型实验诸多优点，在中学化学教学中推广微型化学实验
是值得的，尤其对新课程是一个很好的推动作用。

以下是笔者针对中学化学教学中微型实验的应用进行的探索。

一、“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。

5.原电池实验
把滤纸条放在干净的玻片上，在滤纸的一端滴2～3滴硫酸铜溶液，并复盖一小块铜片；另一端滴2～3滴硫酸锌溶液，复盖上一小块锌片。

滤纸中间滴几滴氯化钾溶液，通过它将两端溶液联系起来而构成原电池。

用检流计的表棒分别接触铜片和锌片，指针发生偏转。

发生的电极反应如下：
正极(还原反应)：cu2+ + 2e- = cu
负极(氧化反应)：zn - 2e- = zn2+ 该装置操作简单，测量快速。

二、刺激性气味、有毒物质的微型化实验
1.例如：h2s和so2气体的制备及性质实验
实验仪器：微型气体发生器、v形侧泡反应管、侧泡具支试管、尖嘴管、直形通气管、直角形通气管、止气夹、微型酒精灯、滴管胶头。

实验操作：以侧泡具支试管作为制备气体的微型发生器，在左边气体发生器中加入约0.5g硫化亚铁，上方滴管吸入稀硫酸。

在右边气体发生器中加入约2ml浓硫酸，在其管口插有根一铜条。

在v形侧泡反应管的侧泡处分别加入1～2滴紫色石蕊试液和品红溶
液，在v形处加入几滴高锰酸钾溶液。

实验现象：夹紧止气夹，加热装浓硫酸的侧泡具支试管，沸腾后把铜条插入酸液下，这时可以看到管中有so2气泡出现，且浓硫酸慢慢变篮色。

观察v形侧泡反应管中各处的实验现象，紫色石蕊试液变红色说明so2溶于h2o生成亚硫酸，用酒精灯加热该处溶液又变为紫色说明亚硫酸不稳定；品红溶液褪色说明so2具有漂白性，用酒精灯加热该处褪色的品红溶液红色又复出现；高锰酸钾溶液褪色说明so2具有还原性易被氧化剂氧化。

挤压左边的胶头滴管使稀h2 so4加入侧泡具支试管中，与硫化亚铁接触，即有h2s生成，打开止气夹，使生成的h2s进入微型气体发生器中与so2接触，经过反应，在微型气体发生器管壁上附着一层淡黄色的固体，这是反应生成物单质硫。

实验设计评价：h2s和so4气体都是对环境造成污染的有毒气体，使用标准化微型实验仪器组装的实验装置，试剂用量比常规实验节约70%左右，可以大大降低有毒气体的排放，并且这套实验装置将h2s和so2两种气体的制备融合在一起，实验仪器组装简便，安全性高，反应时间短，在有限的时间中让学生做更多的实验，获取更多的知识。

同样这套装置也适用乙烯的制备及性质实验。

三、创新性的设计微型实验
在没有微型实验仪器的情况下，可利用一次性医用器材或生活中的一些用品，经过创新性设计后，组装成实验装置，效果也很好。

例如用医用小药瓶和注射器设计的微型实验装置来进行气体的制
备和性质检验，或进行一些综合性实验，也都能取得较好的效果。

例如：乙炔气体的制备与性质实验。

实验步骤及现象：取4个小药瓶，分别编1、2、3、4号，用注射液塑料管连接，在2、3、4号小药瓶中分别加入cuso4溶液、酸性kmno4溶液、溴水，在1号小药瓶中加绿豆大小的一小块电石，再加一小团棉花，用注射器向电石上滴两滴饱和食盐水，反应进行一会儿，２号小瓶cuso4溶液的作用是除去产生的h2s、ph3等杂质，3号小瓶酸性kmno4溶液褪色证明乙炔具有还原性、4号小瓶溴水褪色证明乙炔能发生加成反应，再点燃最后出口的气体，因为反应产生的乙炔量少，导管较细，燃烧时产生的黑烟现象明显但量少，对环境的影响不大。

实验设计评价：乙炔具有刺激性气味，对人体和环境都会造成危害，将它的制备和性质实验改成微型实验后，由于实验中使用了极少的药品，自然产生的废气、废液也是很少，实验过程既安全又环保，同时大大节省了实验时间，留下更多的时间供师生反思、交流，更利于学生的思维开阔和发展。

在新课程理念的引领下，创新性微型化学实验在教学中的应用，一方面体现了绿色化学的理念，以较少的试剂完成实验，最大限度的降低了对环境的污染，保护了实验者的健康；另一方面微型实验将实验的改进创新与培养学生进取创新精神有机地结合起来，不仅让学生体验到现代科学技术的发展，体会到实验创新设计的必要性，而且大大激发了学生对化学实验的兴趣，在实验的过程中学生
学会改进，学会创新，从而培养学生运用所学知识进行创新的精神和能力。

化学实验以其丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用，在教育、教学中占据非常重要的地位，重视化学实验，创新化学实验，对于培养学生科学的实验素养，树立科学的人生观，全面提高教学质量具有重要意义。

参考文献：
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[2]宋心琦．关于发展和推广微型化学实验的一点看法[j]．化学教学，2008，(2)：1-2
[3]刘强．适合学生探究氯气性质的微型实验装置[j]．化学教育，2004，(5)：19-20。