創新實驗設計
作者：楊玉萍
在中學化學實驗教學中，有的演示實驗現象不是很明顯，效果不太好，經常需要改進，通過合理改進後，一方麵提高了實驗演示效果，激發學生對所學知識的好奇心，進而探索其中的化學奧秘；另一方麵，通過對演示實驗的改進，能培養學生的觀察能力，發現和解決問題的能力。下麵談談在教學過程中對一些實驗改進的方法和點滴體會。
一、鮮明直觀，富有趣味
增強實驗的直觀性和現象鮮明性，能更有效地引起學生感知，使他們形成深刻地印象。例如可以利用一些電子元器件等材料來改進實驗，可起到事半功倍的效果。教學中講電解質概念時，如果用音樂賀卡中的集成塊代替小燈泡，接入導電性裝置，當美妙的音樂響起來時，學生會異常欣喜，也了解了溶液的導電性。又如，可以用不同數目發光二極管發光情況來證明不同電解質溶液導電能力的差異，實驗效果非常明顯。
實驗教學中對SO2氣體的性質進行演示實驗，涉及的實驗較多，但是多次演示實驗會增加SO2氣體泄露的可能性；所以在實驗教學中采用如圖1所示的實驗裝置進行實驗，可以在一次演示實驗中實現SO2多種化學性質的呈現，同時減少了SO2對環境的汙染。針對SO2的溶解性實驗，在教學演示實驗中可以按照圖2所示的方法加以改進，利用其溶解性和對品紅的漂白作用實現很好的演示效果。此實驗既簡單又方便，利用SO2氣體水溶性和漂白性設計噴泉實驗，當美麗的噴泉形成時，學生通常會興奮異常，同時會進一步思考：“SO2為什麼會形成噴泉？”“噴泉的顏色為什麼與原溶液不同？”不但能增強實驗的鮮明性，而且能增加實驗的趣味性。
改進後的實驗現象明顯直觀，能更好的引起學生對化學學習的興趣。激發學生的學習熱情。
二、科學、簡捷、安全、可靠
工業上利用NH3的還原性來檢驗氯氣管道是否泄漏；也用NH3來吸收汽車尾氣排放出的氮氧化物。為了加深學生對NH3的工業用途的認識，可以設計如下實驗，提高他們運用所學化學知識的能力，學會解釋生活中相關化學原理及其應用。如圖3（a）所示，當氨氣通入二氧化氮中，紅棕色的氣體變成無色（氨氣與二氧化氮反應生成了無色氣體氮氣）。在圖3（b）所示的實驗中，當氯氣與氨氣同時進入試管中，試管中出現白煙（氨氣與氯氣反應生成了氯化銨）。當氯氣通入氨水中，試管中出現白煙（氨氣與氯氣反應生成了氯化銨），如圖3（c）所示。
上述實驗改進，很好地避免了氯氣、二氧化氮等有毒氣體的汙染問題。而且操作簡單，安全可靠。
三、精心設計，富於啟發性
精心設計實驗教學，設法提高每個實驗的智力價值，使整個教學過程充滿啟發性、思考性，有利於發展學生能力。例如課本關於NO2與水的反應並無實驗。跟其他酸性氧化物與水反應不同，這是一個自身氧化還原反應，生成HNO3的同時生成NO，學生掌握這一反應有一定困難。補充如圖4所示的噴泉實驗：在蒸餾燒瓶中事先充滿NO2，打開止水A，從膠頭滴管往蒸餾燒瓶中擠水，紫色石蕊試液在蒸餾燒瓶中形成美麗的紅色噴泉，最後溶液約占蒸餾燒瓶的2/3，液麵上約有1/3無色氣體。關閉止水夾，將燒瓶從燒杯中取出，正立後，打開止水夾B，可見無色氣體變為紅棕色；夾緊B，液麵可繼續上升。此實驗不僅說明NO2可溶於水，且能與水反應生成HNO3和NO：3NO2+H2O=2HNO3+NO。並為HNO3工業製法的學習打下一定的基礎。
四、改進實驗手段
實驗教學中改進實驗手段可以加強實驗的趣味性，更能引發學生思考。如鍍錫鐵和鍍鋅鐵皮鍍層被破壞後，鐵被腐蝕的情況。分別取兩片規格大小為5cm×5cm鍍鋅鐵皮和鍍錫鐵皮（馬口鐵），用小刀在兩鐵皮中間劃十字（如圖5所示）。然後向劃痕處分別滴2滴飽和食鹽水，再分別向滴食鹽水處滴1滴鐵氰化鉀溶液。靜置5～10分鍾後，觀察顏色變化。
設計最佳的實驗過程，對於提高實驗教學效果有著重要意義。同樣的實驗，通過合理地調整實驗時間，使驗證性實驗變為探究性實驗，對發展學生的能力有重要意義。
參考文獻
【1】 何少華，裴群.化學反應原理教師參考書【M】.北京：人民教育出版社，2006