陈伟 李华帝 袁旗栋 龙晓峰 陈强均 梁丽君

摘要：高中化学微型实验，绝不是常规实验仪器和化学药品的用量的缩小版，其目的是改进常规实验，在教学中创新出优秀的实验的方案，更好地体现高中化学微型实验的教学的优势。能直观有效体现实验现象，更重要的是能很好地培养学生的实验操作能力和创新能力，不仅在课堂上开展，更须要在课外活动下开展，充分调动学生的积极性。

关键词：高中化学;微型实验;设计与创新

在这里所提的“化学微型实验”，具体来说是指在进行化学实验过程中使用微型的仪器或者装置的一种实验方式，此种实验通过尽可能用最少的试剂，来减轻化学实验对环境的污染以及减少试剂在器皿上的附着用量。这样一种实验方式，能够在达到原有的实验效果基础上，极大地减少实验的“三废”，进而在化学实验教学中将“可持续发展战略”很好地体现出来。在微型实验中，其本质的目的是对常规实验进行改进，在教学中创新出优秀的实验的方案，更好地体现高中化学微型实验的教学效果。现将我们在教学过程的化学实验微型化的一些创新写出与大家共勉。

1. 在“氯气的性质”测试实验中，往往存在着需要现制造现使用的问题，而反应物的用量也不好控制，造成气体容易外泄从而导致污染环境。但是如果在这测试实验中采用“微型实验”方式，则可以对原本的实验过程进行有效的改进。在“微型实验”中，教师可以引导学生在全学段只进行一次制取，并且让学生利用多个注射器将一定量的氯气分别收集起来，再用橡胶塞将其进行封闭，这样一来，便能够将这些氯气随时取用。不仅可以在一定程度上避免试剂的消耗浪费以及氯气多次制造与浪费后出现的环境污染，更关键的是通过对比性实验让学生对氯气的性质形成一个系统性的、整体性的认识。

2. 卤素单质间的置换反应：在一张滤纸的中心处滴一滴饱和NaBr溶液，然后在此处滴一滴稀氯水，观察实验现象为黄色，再在此处滴一滴较浓的NaI溶液，此处颜色变为浅褐色，再滴一滴淀粉溶液，变为蓝色。此设计操作简单，现象明显，教学直观易懂，减少试剂的消耗和环境污染。

3. 与此同时，教师需要注意的一点便是需要将物质的制取和性质实验尽可能地合并同时进行，采用此种方式能够在减少反应物用量的同时，使实验生成的排放尽可能地减少。而且，在这个实验阶段，教师还可以引导学生对实验进行进一步摸索，图1使得学生探究出能够用最低用量来获取实验反应的方式。此后，教师便可以将相关的实验用量手册进行整理编册并有效推广，最终使得实验资源能够得到节约，进而将绿色环保的目的予以实现。利用V、W、Y形玻璃曲管组成反应容器，如图1：

仔细观察下图，能够发现这样一个特点，即对于是需要少量气体的反应实验而言，这个实验自身具备这样一些特征，分别是试剂用量少、串联反应管道化、反应现象明显、能够加热且虽然依旧存在有害气体泄漏，但是分量极少，以及对环境的污染少等。例如，氯化氢的制备和性质通过简单的实验组合形成了一个完整的知识体系，以此来使得学生的探究欲望被有效地激发出来。然后教师再借助一定的启迪，让学生对实验组合与现有仪器进行重新设计，使最终的教学目的更加简单、环保以及科学合理。其他的实验，如氨的催化氧化，苯的溴化和香烟中的有害物质，可以通过这些组合的微仪器进行，以达到环保的效果。

图24. 采用常规实验制备有毒二氧化氮气体，导致环境污染严重。利用微型实验仪器的优势，设计新实验方案，如图2：

首先微型实验制备出二氧化氮气体，该气体与水反应生成稀硝酸，再利用稀硝酸与铜反应，这样的实验操作;第一，减少NO2的排放量，第二，将NO2转化为稀硝酸，这样可以培养学生运用知识能力，同时培养学生保护环境的意识。通过改进微型实验方案来完成产生污染物这关实验，从而有效地减少污染物，也可以减少反应的药品的用量而降低对环境的污染。由此可知这个实验巧妙地将铜与浓硝酸，铜与稀硝酸和一氧化氮转化为二氧化碳的实验有机结合起来，同时药品用量少，污染物少甚至没有污染物，做到真正意义地保护环境。

5. 由于一些易操作的常规实验所用的药品用量对环境造成污染，我们可以利用微型实验优势解决这类的问题。例如关于二氧化硫、乙烯、乙炔與溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液实验探究，常规实验中的溴水的用量多，对学生、教师的健康有危害且容易挥化污染环境。

6. 在具体实验过程中，教师需要对学生进行鼓励，以此来使得学生的动手实践能力得到锻炼。然后在这一情况下，培养学生观察生活的能力，让他们懂得将生活中的废旧物品有效地利用起来，懂得将这些物品进行消毒处理并加以改制。在经过这样的锻炼与制作后，一些微型仪器代用品便被学生制作出来。此种方式能够使学生的课外活动得到丰富，也能够对他们的动手能力进行针对性的锻炼以及提升学生的科学实验素养。例如二氧化硫制备和性质实验，让学生利用如下材料和药品设计实验：（1）材料：小型塑料试管架1个、医用小药瓶2个、注射器1个、小橡皮塞4个、医用输液管若干、橡皮筋、滴管若干等。（2）药品：Na2SO4（固体）、H2SO4（1∶1）、紫色石蕊试液、Ba（OH）2溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液。学生设计如图3：

实验操作：缓慢地控制注射器活塞，使硫酸注入玻璃瓶中，通过观察气泡的数量控制硫酸的量，直至各塑料瓶的现象明显才停止硫酸加入，记录实验现象并分析现象，从而得出结论。

该装置的特点及评价：①这个实验巧妙地将制二氧化硫气体与验证二氧化硫的性质的实验有机结合。而且做到配备气体发生装置，净化装置，防倒吸装置。②实验药品用量少，成本低。③操作简单，有利学生实验成功，调动学生学习的积极性，培养学生动手能力和创新能力。④能有效地吸收二氧化硫气体，防止污染环境。⑤能够为学生学习二氧化硫减少实验时间。⑥学生可根据自己的个人水平来调整实验的操作，从而使得实验具备创新性。

微型实验不能仅仅作为获得直观实验现象的手段，还要作为培养动手能力、创造能力的手段，不仅在课堂上开展，更须要在课外活动下开展，充分调动学生积极性。不能完全摈弃常规实验的基本操作去照搬微型实验，是学习化学的关键。由此，在“微型实验”过程中，教师需要借助此种实验，来对学生的探索能力、实践技能以及综合素养进行提升，要使微型化实验真正成为中学实验的发展趋势。

参考文献：

[1]顾文海，刘和平.谈高中化学部分实验微型化设计[J].中学生数理化，2014：11.

[2]刘长胜.对中学化学实验微型化策略的探究[J].中国教育技术装备，2011：17.

作者简介：

陈伟，李华帝，袁旗栋，龙晓峰，陈强均，梁丽君，广东省湛江市，吴川市第三中学。