浅谈高中化学创新实验设计
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第 ３ ３卷 第３ 期
湖北师范学院学报 （ 自然科学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｕ ｂ ｅ ｉ Ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
Ｖｏ Ｌ ３ ３ Ｎ ｏ ． ３， ２ ０ １ ３
改革和创新之处进行 了阐述 ， 并强调 了高 中化 学实验改革与创新 的重要性 。 关键词 ： 高中化 学； 实验教 学； 改革； 创新
中图分类号 ： Ｇ ２ ３ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ － ２ ７ １ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ０ ７ ７ — ０ ３ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９— ２ ７ ｌ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ １ ８
瓶 更是 一个 多用 途 的装 置 ， 既 可 通 过 滴有 酚 酞 的水 是 否
变红的现象来检验 Ｎ Ｈ 。 是否收集满， 也可作为 Ｎ Ｈ ， 的尾
气 处理 装置 ， 还 可为 喷泉实 验提 供足够 的水 源 。
实验原理 ： 采用浓氨水和 固体 Ｎ ａ Ｏ Ｈ为原料来制取 Ｎ Ｈ ， ， 再 用 向下排空气法将 Ｎ Ｈ ， 收集在球形 干燥管中。 当Ｎ Ｈ ， 收集满后关闭止水夹 （ 输液管上的调速器） ， Ｎ Ｈ 。 通 过下 端导 管直接 与水 接 触 ， 溶 于 水 使得 导 管 中的压 强
实验所需仪器和药品为实验室常见或生活中易得 的， 装置简洁 、 流畅、 操作方便 、 实验耗时短 ， 这
是改进 实 验成 功 的标 志 。
１ ． ５ 规范 性原 则
‘
实 验操 作规 范 ， 能达 到教 育 的 目的。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ５ —０ ９ 、
基金项 目： 湖北 省教 育科学 “ 十二五” 规划 ２ ０ １ ２ 年度重点课题（ ２ ０ １ ２ Ａ ０ ２ ４ ） 和湖北师范学院 ２ ０ １ ２ 年校级教学研究项 目（ Ｚ Ｄ ２ ０ １ ２ ２ ３ ） 资
减小 ， 产生压 力 差 ， 青 霉 素 瓶 内 的溶 液 被 倒 吸 进 入 导 管
图１ Ｎ Ｈ３ 的 制备 与性 质 验 证 实验 装 置
中， 在球形干燥管中产生喷泉现象。 操作步骤 ： 首先检查装置的气密性， 往外拉动注射器的活塞 ， 可以看到右端玻璃导管内液面上升 ， 且停止拉动注射器时液面不下降 ， 说明气密性 良好。然后向装置 中注入浓氨水 ， 可以看到两边的青霉 素瓶 中都产生大量气泡 ， 同时滴有酚酞的水溶液慢慢变红 ， 说明 Ｎ Ｈ 。 已收集满 ， 此时整个装 置中已经 充满 了 Ｎ Ｈ ， ， 且Ｎ Ｈ 。 通过导管直接与水接触（ 此时未出现喷泉现象是 因为左边有较大 的氨气气流过 来） 。关闭止水夹 ， 可观察到青霉素瓶中的溶液快速地进入导管 ， 并在干燥管中产生了美丽的喷泉现 象， 可 以说是“ 自动引发” 而形成的。接着利用左边青 霉素瓶中剩余 的氨气来进行 Ｎ Ｈ 。 与氯化氢的反 应， 用注射器 向瓶内挤入少许浓盐酸 ， 看到青霉素瓶内产生大量 白烟。最后还可以利用注射器中剩余 的浓盐酸来吸收多余的 Ｎ Ｈ ． 此装置改进后把教材中的三个实验合而为一 ， 装置简洁、 流畅， 操作轻松便捷 ， 现象明显 ， 课堂耗 时短 （ 这套实验可在一分钟内完成 ） 。
助。
作者简介 ： 徐明波（ １ ９ ７ ９ 一
Biblioteka Baidu
） ， 男， 湖北 赤壁人 ， 硕 士， 讲师．
・
７７ ・
１ ． ６ 绿 色化 原则
实验方案环保 ， 元有毒气体泄漏和污染 ， 保证师生的身心健康。 １ ． ７ 直观 性原 则 实验 现象要 明显 ， 便 于观察 ， 有趣 味性 ， 这是 改进 实验具 有生命 力 的保 障。 １ ． ８ 创 新性原 则 实验设计思路 、 实验功能、 实验方法、 实验材料、 实验装置等有所突破和创新。
化学是一门以实验为基础的学科 ， 化学实验在化学学科的教学 中起到不可替代的作用。新教材 在实验设置、 实验内容、 实验数量以及实验形式等方面与之前相 比都有 了很大 的改变 ， 实验教学也应
随着新 课 程 的实施进 行 相应 的改革 和创 新 。
１ 实 验 改 进 和创 新 的原 则
总的来讲 ， 实验改进和创新要遵循科学性 、 简约性、 直观性 、 安全性、 环保性和创新性等原则。在 对实验 的设计过程中， 我们既要注意其合理性和可行性 ， 还要注意实验现象的明显程度。 １ ． １ 科学 性原 则
实验原理准确无误 ， 实验方案设计科学 ， 实验装置设计合理 ， 从实验现象到本质的推理科学严密 ， 实验操作要符合要求 ， 实验设计所蕴含的功能可切实达到本实验设计的 目 标， 这是改进实验成功的主 要 标志 。 １ ． ２ 安 全性 原则 安全大于一切， 所 以在设计实验时要能预见可能出现的危险， 并有相应的防范措施 。若危险确实 无法避免 ， 可 以考虑改用其它的形式来呈现。 １ ． ３ 可 行性原 则 即所设计的实验在实验室或实际生活中确实可行 ， 具有可操作性 ， 而不是设计者的凭空想象。 １ ． ４ 简 约性原 则
浅 谈 高 中化 学 创新 实验 设 计
徐 明波 ， 吕洪杰
（ １ ． 湖北师范学院 化学与环境工程学院， 湖北 黄石 ４ ３ ５ ０ ０ ２ ；
２ ． 湖 北省十 堰 市东风 高级 中学 ， 湖 北 十堰 ４ ４ ２ ０ ０ ８ ）
摘要： 结合化 学新课程 实施 以来的教 学实践和探 索， 从 常规 实验设计 的 角度 ， 对 高中化 学 实验教 学 中的可
取和性质， 但存在以下缺陷 ： １ ） 制取 Ｎ Ｈ 。 实验的准备工作复杂， 实验耗时长 ； ２ ） 预先准备好的 Ｎ Ｈ 容 易泄漏 ， 导致喷泉实验效果不理想 ； ３ ） Ｎ Ｈ ， 暴露在空气 中， 污染环境 ， 不符合绿色化学的理念。针对
以上问题 ， 特对本实验进行 了以下改进 ， 以实现 Ｎ Ｈ ， 的制备 、 收集和物理、 化学性质验证实验的一体 化（ 装 置如 图 １ ） 。 改进 后 的实验装 置 由两 部 分 组成 ， 左 边是 Ｎ Ｈ 的制 备装置 ， 右边的球形干燥管是 Ｎ Ｈ 。 的收集装 置（ 同时作 为Ｎ Ｈ。 溶 于水 时 的 防倒 吸装 置 ） ， 干 燥 管下 面 的青 霉 素
２ 实验 创 新 和 改进 的角 度
在 长期 的教 学 中 ， 通 过不 断 的思考 和摸索 ， 可 以对教材 中的部分 实验进 行改 进 ， 这 里 以在教 学过
程中设计 的《 氨气的制取和性质实验的改进》 为例进行说明。 ２ ． １ 对 实验装 置 的改进 和创 新 氨气 的制取与性质是高中化学一个重要知识点。教材使用 了三个演示实验分别介绍了氨气的制
湖北师范学院学报 （ 自然科学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｕ ｂ ｅ ｉ Ｎ ｏ ｒ ｍ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
Ｖｏ Ｌ ３ ３ Ｎ ｏ ． ３， ２ ０ １ ３
改革和创新之处进行 了阐述 ， 并强调 了高 中化 学实验改革与创新 的重要性 。 关键词 ： 高中化 学； 实验教 学； 改革； 创新
中图分类号 ： Ｇ ２ ３ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ９ － ２ ７ １ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ０ ７ ７ — ０ ３ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９— ２ ７ ｌ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ １ ８
瓶 更是 一个 多用 途 的装 置 ， 既 可 通 过 滴有 酚 酞 的水 是 否
变红的现象来检验 Ｎ Ｈ 。 是否收集满， 也可作为 Ｎ Ｈ ， 的尾
气 处理 装置 ， 还 可为 喷泉实 验提 供足够 的水 源 。
实验原理 ： 采用浓氨水和 固体 Ｎ ａ Ｏ Ｈ为原料来制取 Ｎ Ｈ ， ， 再 用 向下排空气法将 Ｎ Ｈ ， 收集在球形 干燥管中。 当Ｎ Ｈ ， 收集满后关闭止水夹 （ 输液管上的调速器） ， Ｎ Ｈ 。 通 过下 端导 管直接 与水 接 触 ， 溶 于 水 使得 导 管 中的压 强
实验所需仪器和药品为实验室常见或生活中易得 的， 装置简洁 、 流畅、 操作方便 、 实验耗时短 ， 这
是改进 实 验成 功 的标 志 。
１ ． ５ 规范 性原 则
‘
实 验操 作规 范 ， 能达 到教 育 的 目的。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ５ —０ ９ 、
基金项 目： 湖北 省教 育科学 “ 十二五” 规划 ２ ０ １ ２ 年度重点课题（ ２ ０ １ ２ Ａ ０ ２ ４ ） 和湖北师范学院 ２ ０ １ ２ 年校级教学研究项 目（ Ｚ Ｄ ２ ０ １ ２ ２ ３ ） 资
减小 ， 产生压 力 差 ， 青 霉 素 瓶 内 的溶 液 被 倒 吸 进 入 导 管
图１ Ｎ Ｈ３ 的 制备 与性 质 验 证 实验 装 置
中， 在球形干燥管中产生喷泉现象。 操作步骤 ： 首先检查装置的气密性， 往外拉动注射器的活塞 ， 可以看到右端玻璃导管内液面上升 ， 且停止拉动注射器时液面不下降 ， 说明气密性 良好。然后向装置 中注入浓氨水 ， 可以看到两边的青霉 素瓶 中都产生大量气泡 ， 同时滴有酚酞的水溶液慢慢变红 ， 说明 Ｎ Ｈ 。 已收集满 ， 此时整个装 置中已经 充满 了 Ｎ Ｈ ， ， 且Ｎ Ｈ 。 通过导管直接与水接触（ 此时未出现喷泉现象是 因为左边有较大 的氨气气流过 来） 。关闭止水夹 ， 可观察到青霉素瓶中的溶液快速地进入导管 ， 并在干燥管中产生了美丽的喷泉现 象， 可 以说是“ 自动引发” 而形成的。接着利用左边青 霉素瓶中剩余 的氨气来进行 Ｎ Ｈ 。 与氯化氢的反 应， 用注射器 向瓶内挤入少许浓盐酸 ， 看到青霉素瓶内产生大量 白烟。最后还可以利用注射器中剩余 的浓盐酸来吸收多余的 Ｎ Ｈ ． 此装置改进后把教材中的三个实验合而为一 ， 装置简洁、 流畅， 操作轻松便捷 ， 现象明显 ， 课堂耗 时短 （ 这套实验可在一分钟内完成 ） 。
助。
作者简介 ： 徐明波（ １ ９ ７ ９ 一
Biblioteka Baidu
） ， 男， 湖北 赤壁人 ， 硕 士， 讲师．
・
７７ ・
１ ． ６ 绿 色化 原则
实验方案环保 ， 元有毒气体泄漏和污染 ， 保证师生的身心健康。 １ ． ７ 直观 性原 则 实验 现象要 明显 ， 便 于观察 ， 有趣 味性 ， 这是 改进 实验具 有生命 力 的保 障。 １ ． ８ 创 新性原 则 实验设计思路 、 实验功能、 实验方法、 实验材料、 实验装置等有所突破和创新。
化学是一门以实验为基础的学科 ， 化学实验在化学学科的教学 中起到不可替代的作用。新教材 在实验设置、 实验内容、 实验数量以及实验形式等方面与之前相 比都有 了很大 的改变 ， 实验教学也应
随着新 课 程 的实施进 行 相应 的改革 和创 新 。
１ 实 验 改 进 和创 新 的原 则
总的来讲 ， 实验改进和创新要遵循科学性 、 简约性、 直观性 、 安全性、 环保性和创新性等原则。在 对实验 的设计过程中， 我们既要注意其合理性和可行性 ， 还要注意实验现象的明显程度。 １ ． １ 科学 性原 则
实验原理准确无误 ， 实验方案设计科学 ， 实验装置设计合理 ， 从实验现象到本质的推理科学严密 ， 实验操作要符合要求 ， 实验设计所蕴含的功能可切实达到本实验设计的 目 标， 这是改进实验成功的主 要 标志 。 １ ． ２ 安 全性 原则 安全大于一切， 所 以在设计实验时要能预见可能出现的危险， 并有相应的防范措施 。若危险确实 无法避免 ， 可 以考虑改用其它的形式来呈现。 １ ． ３ 可 行性原 则 即所设计的实验在实验室或实际生活中确实可行 ， 具有可操作性 ， 而不是设计者的凭空想象。 １ ． ４ 简 约性原 则
浅 谈 高 中化 学 创新 实验 设 计
徐 明波 ， 吕洪杰
（ １ ． 湖北师范学院 化学与环境工程学院， 湖北 黄石 ４ ３ ５ ０ ０ ２ ；
２ ． 湖 北省十 堰 市东风 高级 中学 ， 湖 北 十堰 ４ ４ ２ ０ ０ ８ ）
摘要： 结合化 学新课程 实施 以来的教 学实践和探 索， 从 常规 实验设计 的 角度 ， 对 高中化 学 实验教 学 中的可
取和性质， 但存在以下缺陷 ： １ ） 制取 Ｎ Ｈ 。 实验的准备工作复杂， 实验耗时长 ； ２ ） 预先准备好的 Ｎ Ｈ 容 易泄漏 ， 导致喷泉实验效果不理想 ； ３ ） Ｎ Ｈ ， 暴露在空气 中， 污染环境 ， 不符合绿色化学的理念。针对
以上问题 ， 特对本实验进行 了以下改进 ， 以实现 Ｎ Ｈ ， 的制备 、 收集和物理、 化学性质验证实验的一体 化（ 装 置如 图 １ ） 。 改进 后 的实验装 置 由两 部 分 组成 ， 左 边是 Ｎ Ｈ 的制 备装置 ， 右边的球形干燥管是 Ｎ Ｈ 。 的收集装 置（ 同时作 为Ｎ Ｈ。 溶 于水 时 的 防倒 吸装 置 ） ， 干 燥 管下 面 的青 霉 素
２ 实验 创 新 和 改进 的角 度
在 长期 的教 学 中 ， 通 过不 断 的思考 和摸索 ， 可 以对教材 中的部分 实验进 行改 进 ， 这 里 以在教 学过
程中设计 的《 氨气的制取和性质实验的改进》 为例进行说明。 ２ ． １ 对 实验装 置 的改进 和创 新 氨气 的制取与性质是高中化学一个重要知识点。教材使用 了三个演示实验分别介绍了氨气的制