簡論化學實驗設計

來源:用戶上傳      作者: 李林海

　　化學實驗設計是指實驗的主體為獲得某一化學知識、解決某一化學問題，在實施化學實驗之前，根據有關的化學知識、技能及相關原理，對實驗的儀器、裝置、步驟和方法所進行的一種規劃?！墩n程標準》提出“讓學生形成基本的化學實驗技能，能設計和完成一些簡單的化學實驗”。通過化學實驗設計可以訓練學生的思維，加強學生的知識運用和實際操作能力。下面，結合筆者的教學經驗，從化學實驗設計的意義、原則、內容發表一下自己的淺見。
　　（１）化學實驗設計的意義?；瘜W實驗設計對于發展學生的科學探究能力，提高他們的科學素養也有重要意義。首先，它可以激發學生的化學學習興趣。學生根據自己所學的化學知識，獨立地或在教師啟發下，設計出各種實驗方案，成功地解決化學實驗問題，從而產生成功后的喜悅，激發起更大的學習熱情，成為進一步學習的強勁動力。其次，設計化學實驗方案需要學生靈活地和創造性地運用所學的化學基礎知識和化學實驗基本技能，可以發展他們解決化學實驗問題的能力和創造能力。另外，進行化學實驗設計還需要學生掌握各種科學方法，如實驗、測定、實驗條件的控制、假說等，具有嚴肅認真、一絲不茍和敢于創新的精神，有利于學生認識和掌握科學過程與科學方法，形成正確的化學實驗態度、情感與價值觀。
　　（２）化學實驗設計的原則。明確化學實驗設計的原則是進行化學實驗設計的前提。進行化學實驗方案的設計時，應遵循以下幾項基本原則：
　?。保茖W性。科學性是化學實驗方案設計的首要原則。它是指所設計的演示實驗的反應原理、操作程序和方法等，都必須與化學理論知識和實驗方法論相一致。例如：制ＣＯ２最好用?。龋茫欤荒苡脻猓龋茫旎颍龋玻樱希?，因為濃ＨＣｌ具有揮發性，而Ｈ２ＳＯ４和ＣａＣＯ３反應生成的ＣａＳＯ４反而會阻礙反應的進行，若要用Ｈ２ＳＯ４，則大理石必須研磨成粉末。
　?。玻踩浴嶒炘O計時應盡量避免使用有毒藥品和進行具有一定危險性的實驗操作。如果必須使用，首先應注意有毒物品的吸收處理，以防造成環境污染和人身傷害。其次，要了解可采取哪些措施消除不安全因素，并詳細說明操作中應注意的事項。再次，還必須注意實驗操作要規范。有些實驗雖然具有一定危險性，但只要按操作規程進行，是不會發生危險的。
　?。常尚行浴ＴO計的實驗方案要切實可行，所選用的藥品、儀器、設備和方法在現有的條件下能得到滿足。例如，制?。茫希矔r就不能用Ｃ和ＣｕＯ高溫加熱來制取，因為這個實驗條件要求較高，有一定的危險性，而且會有ＣＯ生成。
　?。矗喖s性。簡約性是指設計的實驗要盡可能采用簡單的裝置或方法，用較少的實驗步驟和藥品，能在較短的時間內完成實驗且能觀察到明顯的現象。例如，盡量采用隨用隨取裝置，像啟普發生器或裝有分液漏斗的制取裝置；物質的鑒別可先通過顏色、氣味、水溶性、密度等物理性質加以區別。
　　５．經濟性。綜合考慮原料的用量與價格。只要能達到實驗目的，藥品盡量少用，能做微型實驗的盡量做微型實驗等。
　?。ǎ玻┗瘜W實驗設計的內容
　　一個相對完整的化學實驗方案一般包括下述內容：
　?。保畬嶒災康摹Ｒ鞔_做實驗的目的是什么，為什么要這樣去做，通過實驗要想得到怎樣的效果。
　　２．實驗原理。對于化學實驗來說，實驗的原理一般是化學反應方程式。對實驗所涉及的化學反應要清楚明了。只有知道實驗的原理，才能對實驗所需的藥品、器材、實驗注意事項等明了。
　　３．實驗用品。根據實驗原理確定實驗所需的實驗用品，如，藥品、儀器、裝置、設備及規格等。
　?。矗畬嶒炑b置圖、實驗步驟和操作方法。根據原理、用品等確定實驗裝置，先畫一個實驗裝置圖，做實驗的時候根據圖連接實驗儀器。對實驗步驟、操作方法也要明確，實驗開始的時候要預先寫好，不要到做實驗時才去臨時決定。
　?。担⒁馐马?。化學實驗一般有一定的危險性，在做實驗前一定要充分考慮各種因素，做好事故的處理方案，寫好實驗的注意事項。
　　綜上所述，化學實驗的設計是培養學生研究能力和創新探究能力的重要途徑和方法。因此，在化學實驗的教學中，教師要注意對學生實驗設計能力的培養。

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