发现化学实验之美

发现化学实验之美

袁华宁乡九中

美是人类生活及社会进步中一个永恒的主题，美是人类共同的上帝，爱美之

心至高无上！人生需要美，需要美的生活，需要美感，而这一切都需要审美教育。

如今美育已经写入了教育方针，审美教育是素质教育的有机部分，当我们今天在

考虑人才培养的时候，应该清醒地认识到当今世界所需人才素质，已经逐渐由智

力型向审美型过渡。没有美育的教育是不完全的教育，那么不贯彻美育的化学教

育同样也是不完全的教育。因此，作为一名化学教师，在向学生传道、授业、解

惑的同时，要发掘化学教材中的美育因素并有机地融入教学之中，让学生在心里

产生美的感受，在情感上产生美的共鸣，在学习上受到美的熏陶。使学生在审美

的愉悦中掌握化学基本知识和基本技能，从而使美育和智育达成和谐的统一，最

终达到提高化学教学质量的目的。

化学是美的，但化学并非美术，某些化学之美，往往容易被人忽视。正如法

国雕塑大师罗丹所说：“美是到处都有的，对于我们的眼睛来说，不是缺少美，

而是缺少美的发现”。我们要善于挖掘化学实验之美。

化学实验美是指在化学实验设计及其实施过程中的科学美。这种美感的产生

主要有两种方式。一种是在感知奇妙的化学实验物质、精美的仪器和装置、生动

的实验现象中产生的，这种实验美往往比较直接，学生通过感观可以立刻受到强

烈的吸引，获得愉悦的心理感受，我把它称为外在美；另一种是在设计、实施实

验的过程中产生的，这种实验美往往比较间接和稳定，并且随着学生对化学实验

的理解程度的加深而深化，我把它称为内在美。

一、化学实验的外在美

1、化学实验的物质美

化学实验的物质有精美的外形，从银白色的富有弹性的镁条，到白色粉末

状的氧化镁；从黑色的氧化铜粉末，到紫红色的单质铜；从疏松多孔的木炭，到

坚硬无比的金刚石……都有审美价值。化学实验物质除了形态美之外，其内部结

构，具有对称、均衡、简洁、整齐的结构美。如明矾是八面体结构晶体；石墨是

C是60个碳"蜂窝"式结构晶体；金刚石是正四面体结构的空间网状原子晶体。60

原子组成如足球形状的大分子晶体。晶体都以内部的原子、离子、分子有规则的

对称排列为其最突出的特征，它们的万千仪态取决于结构的和谐、秩序和多样性。

纳米科学技术的应用令人惊异地显示出物质的微观结构，STM扫描隧道显微镜图

像已能使中学生从清晰的照片中领略到化学物质的结构美。

2、化学实验的仪器美

化学实验所有的仪器，绝大部分是能工巧匠吹制而成的玻璃器皿，它们无不

充满着美的细胞。各种仪器新颖别致，形态各异，如三角形的锥形瓶．梨形的分

液漏斗，圆柱形的烧杯等等，各有千秋，应用有别，有用来移取溶液的胖肚形移液管，有量度液体的量筒，有冷却用的蛇形冷凝管等等。它们质地晶莹，轻巧光滑无瑕，给人们一种洁净清新．愉悦的美感。

3、化学实验的装置美

化学实验装置设计合理、规范，又有一定的美感。各部分大小比例适当，横平竖直错落有致，组合富有韵律感，使整套装置成为一种科学性的艺术品。启普发生器、石油分馏装置是成套装置中美的典范。组装得体的“喷泉”实验装置、氯气发生装置等给人留下巧夺天工的美感。使人产生身临其境的感人效果，使学生受到艺术的熏陶。

4、化学实验的现象美

化学实验现象千姿百态，变化万千，表现出一种稍纵即逝的奇特美。首先是焰色美。许多金属单质或金属离子，在燃烧或灼烧时，都会产生具有特征颜色的火焰，如黄色的钠焰．浅紫色的钾焰，洋红色的钡焰．绿色的铜焰……其次是发光美。如镁带在氧气中燃烧，火花四溅，潇洒壮观，妙不可言。再次是声响美。如金属纳与水反应发出嘶嘶响声；检查氢气纯度时发出的爆鸣声；硫磺与氯酸钾混合锤击时，震耳欲聋的爆炸声等等。它们都是化学反应奏妙乐章，具有一种拨人心弦的惊奇美。此外，化学实验还有一种动感美。如碘升华，紫色的碘蒸气如风起云涌，激烈升腾，氨的喷泉实验中，一服玫瑰色的泉水直射倒挂烧杯底部等。这些五彩缤纷．生动壮观的实验现象，能悦目激情，启人心扉，诱发学生的美感，使学生做化学实验的同时，在兴奋．惊叹之中得到美的享受，受到美的熏陶。

5、化学实验的操作美

化学实验操作本身也有一定的审美价值，这颇象音乐家演奏音乐，音乐是美的，演奏本身也是美的。杰出的化学家往往又是实验艺术家，具有极其美妙的实验技巧。就是在基本操作实验中，溶液沿着玻璃棒的倾倒，天平称量时娴熟的技巧，观察刻度时估算的精确度，中和滴定时边滴定边控制终点等，都有一定的美学观赏价值。教师在实验中明快而又规范的实验操作，完全不亚于音乐家在演奏一首美妙的乐曲，而且比之音乐演奏也许更多一点理性的思辩，更多一些似乎机械的严格的程序，但从审美本质来看，出色的实验操作无异于音乐家的演奏。

二、化学实验的内在美

1、化学实验的理论美

化学实验的理论美是一种科学美。它被认为是化学实验内在美的最重要的组成部分。它不是美的实验现象的客观形式，而是美的实验现象的客观内容。处于化学知识体系中的实验与理论有着和谐的对称关系。爱因斯坦认为：“实验的检验当然是任何理论的一个必不可少的条件”，没有经过实验检验的理论，尤其对学生来说在逻辑上并非十分合情合理的某些理论，由于缺少实验作为坚实的基础，因而这些知识的理解和掌握是十分脆弱的。实验中要尽可能提供学生实实在在的化学事实，以满足学生求真的审美心态。例如物质燃烧的两个条件，可以白

磷在热水中不会燃烧（温度达到着火点），和白磷在冷水中通入空气也不会燃烧（具有助燃物质），只有在热水中并通入空气时白磷才会燃烧，说明燃烧的两个条件缺一不可。通过实验现象探究实验本质的过程中，随着隐藏在背后的本质被逐渐揭示，学生的“臻美”心理得到了不断的满足从而产生愉快的情绪体验。中学化学理论美主要有：质量守恒定律之美、物质结构理论之美、元素周期律与元素周期表理论之美、化学平衡理论之美、电解质溶液理论之美等。这些理论美均能以实验的形式表现出来。给人的感觉是：形式简洁、包容博大；从多样中寻求统一，从统一中演绎出多样；秩序、和谐和统一的美感。

2、化学实验的设计美

化学实验的美还体现在设计方面。无论是验证性实验还是探索性实验，每一个实验都有一定的目的性，实验过程在理性指导下，一切都必须围绕预定的目的展开。不论是仪器选取、装置连接顺序、实验步骤都必须紧扣实验目的有条不紊的进行，必须协调、和谐、简洁、敏捷，可见化学实验有它独特的设计美，这也是一种理性美。例如，证明铜与稀硝酸反应产生了一氧化氮，实验原理是利用

2NO+O

2= 2NO

2

，向一氧化氮气体中鼓入氧气根据反应前后颜色的变化（NO无色，

NO

2

红棕色），证明有一氧化氮。但是，此实验要成功必须预先清除装置中的氧气，否则一氧化氮一生成就与氧气反应了，看不到明显的颜色变化。所以此实验并不是想象的那样简单，必须有赶出氧气的设计。把握实验装置和现象的各部分之间及实验与理论之间的“和谐秩序”，非靠理性不可。化学实验的内在理性美是化学实验美有别于艺术美的主要方面之一。

另外，可以让学生体验化学家的心灵之美和人生价值之美。化学学科的发展离不开化学家们对美的追求，门捷列夫、居里夫人、侯德榜等，他们一生执着追求科学的“真”，在他们的科学发明创造中，我指点学生们在感受他们的成果的外在美的同时，还引导学生去体会他们的人生价值之美和心灵之美，学习化学家们乐于奉献的精神。例如：我带领学生们认真学习了有关侯德榜的事迹材料，学生们了解到“我国化工专家候德榜，克服重重困难，研制出制碱工艺，打破了当时英国卜内门公司数十年的垄断地位，但他本着科学无国界的精神，撰写专著将制碱技术公诸于众……。”我认为这可以让学生在享受化学家的心灵之美和人生价值之美的同时，还可以受到心灵的震憾，对培养学生的意志品质，激发学生的爱国热情，促使学生全面健康成长有着深远的意义。

当今的青少年思想敏锐、追求完美的特点突出。教师应该不断挖掘化学中的美育因素，并通过精心设计，渗透到课堂教学之中，对学生实施潜移默化的影响，提高学生的感受力、鉴赏力、想象力和创造力等，并且对人性进行塑造和改造，抑制人性中丑恶的因素、发挥光大人性中美善的因素；对情感、感性等生命的非理性存在进行规范和引导，使其合乎理性的要求。总之是提高人的素质，使每个人都有一个趋向理想完美的生命，都能“自由而全面地发展”。