微型化学实验主题论坛的设计与实践

压轴题14微型化学实验设计与评价化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，从近几件高考来看，对实验考查的比重有所重要，在选择题中的主要以表格形式呈现微型实验设计与评价题呈现。

虽然“微”，但“五脏俱全，以小考大”。

它与元素化合物知识有机地融合在一起进行命题，通过对实验设计、方案的评价分析，考查考生对化学实验知识的掌握程度。

在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到可控易行。

四个选项囊括的知识较多，思维容量大，对大多数考生来说是一个不小的考验。

预计2023年仍将出现此类题，且试题隐含因果关系，迷惑性更大，涉及知识更多，综合性趋强，注重考查考生对所学知识的理解迁移能力和逻辑推理能力，及科学探究与创新意识的核心素养。

基本原则原则阐述科学性原则设计实验的科学性是指设计实验的原理正确、程序合理、方法得当。

如鉴别BaSO 3和BaSO 4沉淀是否溶解于酸时，如果选用HNO 3等具有氧化性的酸就不符合科学性原则安全性原则设计实验时应尽量避免选择有毒、有害的药品；尽量避免设计具有危险性的实验操作，并且对实验中可能存在的安全隐患采取必要的措施，如装置气密性的检查、可燃性气体的检验、蒸馏操作中在蒸馏的液体中放入沸石等可行性原则可行性原则是指实验设计应切实可行，具备可操作性，也就是说所选用的化学药品、实验仪器和实验方法等在中学实验室中能够进行1．(2023•浙江1月选考)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是()实验方案现象结论A往FeCl 2溶液中加入Zn 片短时间内无明显现象Fe 2+的氧化能力比Zn 2+弱B往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体溶液先变成血红色后无明显变化Fe3+与SCN-的反应不可逆C将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液溶液呈浅绿色食品脱氧剂样品中没有+3价铁D向沸水中逐滴加5-6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸溶液先变成红褐色再析出沉淀Fe3+先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀【答案】D【解析】A项，FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2++Zn=Fe+Zn2+，溶液由浅绿色变为无色，Fe2+的氧化能力比Zn2+强，A错误；B项，溶液变成血红色的原因，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，与SO42-和K+无关，B错误；C项，铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C错误；D项，向废水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确；故选D。

绿色化学理念下的微型实验设计摘要：当今，绿色化学理念影响着整个化学实验教学改革的进行。

微型化学实验是在这种背景下诞生的一种创新性的实验教学方法。

本文通过对三个常见化学实验进行微型化设计，进一步体现微型化学试验的优点。

关键词：绿色化学理念微型实验初中化学教学一化学是一门以实验为基础的科学，实验是化学赖以形成和发展的基础。

但是中学化学实验教学的现状令人担忧，存在如下的问题。

（一）由于缺乏实验经费，实验条件极其简陋，基本实验不能开足。

（二）由于受传统思想“述而不作”的影响，部分教师的教学理念陈旧落后，怕准备实验麻烦，怕做实验浪费时间，导致实验教学变成了纸上谈兵。

（三）重结果获得，轻过程探索；重结论的正误，轻科学方法的掌握、科学态度的形成。

（四）部分学生随着化学知识的增多，惧怕有毒有害气体，惧怕腐蚀性药品，惧怕实验造成的污染，做实验的兴趣随年级的升高而降低。

（五）实验室污染日益严重，“三废”处理问题亟待解决。

二绿色化学作为一门新诞生的前沿学科，能很好地解决以上一系列问题。

（一）用绿色化学理念指导实验研究和设计是实验教学的一项新课题鉴于中学化学实验教学的现状和存在的突出问题，顺应世界绿色化学发展的时代潮流，用绿色化学理念指导实验研究和设计，是知识经济时代实验教学向每位教师提出的新要求，是实验教学领域的一项新的研究课题，它的实践意义在于：1.有利于学生创新意识和创新能力的培养传统的教学重视知识的传授，忽视能力培养和方法训练，重视继承、保持和再现，忽视创新和立异，这严重影响了基础教育的质量，制约了学生的全面发展。

为此教育部提出了旨在培养学生实践能力和创新意识的素质教育，消除传统教学的弊端。

在中学化学实验教学中，开展绿色化学实验研究和设计，用绿色化学的理念和标准重新审视每一个实验，对不符合绿色化学理念的实验进行重新设计，是培养学生创新意识和创新能力的良好契机。

学生发现传统实验的弊端后，运用自己的化学知识，展开丰富的想象，用绿色化学的要求重新设计，这个设计的过程就是一个创新的过程。

《化学实验教学研究》实验报告
实验设计项目 微型化学实验研究 实验时间 星期 二 √
晚上 姓 名 方胜敏 学号 222009316011185 同组人 李媛（142） 实验研究方案及实验记录表格：
[制备实验装置]
（1）清洗
将青霉素药瓶、瓶塞、注射器、输液管清洗干净。

（2）打孔
用与输液管直径相同的铁钉在酒精灯上加热后在瓶塞上烫小孔（在其
中6瓶塞上分别烫两个小孔，在其中一个瓶上烫一个小孔）
（3）连接装置。

如图(注意整套装置要密封不漏气)。

[实验步骤]
（1）在青霉素瓶放入少量（约2g ）高锰酸钾粉末，第（1）、（3)、
(4)、(5)、(6)瓶中依次加入浓硫酸溶液、品红溶液、淀粉钾溶液、
硝酸银溶液、氧化钠溶液。

（2）取注射器吸适量浓盐酸溶液，将注射器针头插入青霉
问题讨论：
指导老师：_______________ 1.浓硫酸溶液
2.集气瓶
3.品红溶液
4淀粉KI 溶液
5.AgNO 4溶液
6.NaOH 溶液
素瓶塞，如图。

（3）慢慢地推注射器活塞，使盐酸滴入瓶青霉素瓶中，与高锰酸钾接触，立即有黄绿色的气体产生。

氯气经过瓶（1）、(2)后依次进入各个小瓶，都有气泡产生。

瓶(3)中红墨水颜色逐渐变浅，瓶(4)中淀粉碘化钾溶液从无色变为蓝黑色，瓶(5)中硝酸银溶液出现浑浊。

瓶(6)中的氢氧化钠溶液能吸收多余的氯气，以防扩散到空气中污染环境。

[实验效果] 制作简易，操作方便，现象明显，效果独特。

现象：（3）中先变黄然后褪色，（4）变蓝黑，稀释后呈蓝色，（5）中变浑浊。

微型化学实验，节约药品，节约时间。

高中微型化学实验探究作者：段志维来源：《现代交际》2010年第11期［摘要］化学实验是化学课程的基础。

做好实验教学工作能够提高学生的实验能力和科学探究意识，培养学生的科学素质。

本文对中学化学部分实验微型化进行了探究与实践。

［关键词］实验教学微型化实践优越性局限性［中图分类号］G633.8［文献标识码］A［文章编号］1009-5349（2010）11－0152－01引言随着新时代教学发展的改革，以教师演示实验为主的实验教学已经不能适应新课程的要求，逐渐演变成以学生自拟实验方案的启发性、探索性为主的微型实验。

化学实验的微型化培养了学生的环保意识、资源意识、安全意识、创新意识。

一、微型化学实验的概况微型化学实验是一种新型的实验方法，是基于传统化学实验在理论上的微型化，也是为减少资源消耗和化学污染而发展起来的一种化学实验的新方法、新技术，是化学实验方法的变革。

学生在学习化学的过程中，利用微型实验进行探究活动，会不由自主地节约药品，微型化的实验仪器在一定程度上限制了药品的使用，也就培养了学生的节约意识。

高中微型化学实验就是把微型化学实验的理念应用于高中化学实验中，其优点是仪器微型化、药品用量少；学生有较大的自主发挥空间，能促进学生自主学习，学会自主地发现问题、设计实验、观察实验。

微型化学实验有利于提高学生实验技能和提高学生的创新意识。

二、微型化学实验的实践与探索化学实验微型化一般是对实验仪器和试剂用量改进，主要目的是减少实验时排放的废水、废气等污染物数量，达到减小污染环境的效果，其次降低危险性的实验操作，提高实验的安全性，从而使实验教学环境既安全又舒适。

下面以几个简单的实验来说明高中化学微型实验：（一）关于Cl2的制法和性质实验微型化的设计1.实验仪器和药品实验仪器：胶头滴管、水槽、坩埚钳、滤纸、火柴、砂纸、医用带胶塞的小瓶3个、输液器1套。

实验药品：KMnO4、NaCl、浓盐酸、10%的NaOH溶液、稀硫酸溶液、锌粒、镁带、砂纸。

化学实验创新设计的实践与思考摘要：化学实验创新设计是化学实验教学改革的重要途径，在全面理解化学实验创新设计内容的基础上进行化学实验的创新设计，才能更好地展现化学学科魅力，才能更有助于化学教育教学，才能更有利于培养学生的创新思维、创新能力和创新精神。

结合多年实践、探索的具体案例，从化学物质的选取及化学反应原理的创新、仪器装置的创新、操作技术的创新、设计理念的创新四个方面对化学实验创新设计的内容做了初步阐述，对化学实验创新设计做了一些思考。

关键词：化学实验；创新设计；实践；思考化学是一门以实验为基础的自然科学，这就决定了化学实验在化学教育和教学中不可替代的地位。

在当前的化学实验教学中，许多老师往往把注意力集中在教材水平的探究上，即便有所改进，学生所受到的教育仍侧重于对某种仪器装置的认识和基本操作的掌握。

实验本应是化学教学的灵魂与魅力所在，但由于我们对化学教育的缺位，中考、高考中花样翻新的种种实验装置设计题的诱因，实施过程中许多化学教师认为“黑板实验”并无不可。

这样的现状使得化学实验教学的改革举步维艰，更谈不上对化学实验进行创新设计，尽管在这方面确有部分老师在进行实验的改进或创新，其内容仍停留在仪器装置的改进或创新的片面理解上，一些固有的思维模式束缚着广大化学教师创造力的发挥，对于学生创新思维、创新能力、创新精神的培养更是大打折扣。

笔者结合多年的实践，对化学实验创新设计的内容进行了探索，总结了一些案例，做了一些思考。

不当之处，敬请广大同行进行批评、斧正。

一、化学实验创新设计的内容及案例化学实验创新设计的内容主要包括化学物质的选取及化学反应原理的创新、仪器装置的创新、操作技术的创新、设计理念的创新等。

1.化学物质的选取及化学反应原理的创新学习或探究的目标决定了化学物质的选取和化学反应原理的应用，选取不同的物质或材料、应用不同的反应原理，其实验的教育价值是不一样的。

[案例1] 九年级化学上册绪言课，多数老师采用演示趣味化学实验，如“烧不坏的手帕”，可将手帕改为纸币，更能激发学生的好奇心和求知欲，更能巩固和发展学生的兴趣。

化学实验探究和实践活动设计黄新阶HXJ636363@一、什么是化学实验探究？什么是实践活动？（本体论）实验探究是指通过实验来进行的一种探究活动，它是科学探究在化学实验教学中的具体化。

它是化学教学中最常见、最主要的探究活动。

●实验探究是一种基于实验的探究活动。

这里的“实验”，不仅指实践活动，还包括实验方法论、实验事实和实验史实。

从在实验教学中所外显的形式来看，不仅包括探索性实验，还包括验证性实验。

●实验探究是针对一定的“问题”所展开的活动。

●实验探究是一种逻辑和想像相融合的活动。

●实验探究是一种以科学证据为基础的活动。

●实验探究是一种综合运用所学的化学科学知识与化学实验技能、科学过程与科学方法来展开的一种活动。

综合实践活动是指学校有目的、有计划、有组织地指导学生获得直接经验和及时信息而设计的一系列主题项目，以观察、思考、参观、访问、考察、制作、实验、训练、竞赛、表演、小课题研究等学生主体的实践、体验、创造为主要形式，以探究性学习为主要学习方式、以培养学生创新精神和实践能力、促进学生的认知、情感、行为的统一协调发展为主要目标，以实践性、自主性、创造性、综合性、趣味性以及非学科性为主要特征的课程及教学组织模式。

二、为什么要开展化学实验探究和实践活动？（价值论）●是人的全面发展的客观要求。

●是时代发展的必然要求。

●是新课程的要求。

科学探究和实践活动是实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的目标最为有效的一种载体或活动形式。

●是教师专业和个人发展的要求。

●是当今倡导的新型学习方式。

三、怎样设计化学实验探究和实践活动？（方法论）●、问题：（1）、实验探究难以管理，教师难以有效调控整个个班级。

（2）、课堂时间不够，难以圆满完成实验探究。

（3）、缺少合适的探究案例：与学生日常生活紧密相关，容易引起学生探究兴趣，且很难从书本中轻易得到答案的探究性实验案例比较少见。

（4）、班额过大，很难照顾到每一位学生。

微型化学实验意义初探作者：韩碧来源：《中学生数理化·教与学》2011年第04期微型化学实验是指在微型的实验仪器或装置里进行的化学实验，其试剂用量是常规实验用量的十分之一至千分之一.因此，开展微型化学实验所需的仪器、装置及药品完全可以利用生活中的一些废弃物，保证了实验的低成本及其安全性和环保性，从而有利于化学实验的推广普及.一、开展微型化学实验的意义1．在教学观念上，从注重实验技能的培养转向注重实践能力和创新精神的培养传统实验教学把化学实验仅作为一种实验技能训练，而忽视了它作为一种科学研究的重要价值.由于微型实验与传统实验在装置、药品用量、实验所耗时间、操作难度、三废的处理等方面都不相同，课本中不可能出现现成的实验方案.学生作为微型化学活动中的主体，需要：自拟实验步骤、弄清实验原理；独立操作实验仪器、完成实验观察任务；独立处理实验数据；独立分析推证实验结果；独立想办法解决实验过程中遇到的各种意想不到的问题，并考虑仪器代用品的可行性，探索实验成功条件、关键及注意事项；等等.这一过程不只是对学生实验技能的锻炼，还结合了实践能力和创新精神的锻炼.这对于培养学生的创新思维和创新能力是大为有利的.2．在教学内容上，把“纯”化学实验转变为真实情景下的化学实验传统的实验教学追求的是“纯”化学问题的解决，即问题是明确的、药品是纯的，过程是单一的，结论是已知的，没有学生发挥的余地.由于缺少与现代社会生活、生产实际的联系，其教学内容也很难解决真实情境中的化学问题.而微型化学实验的开展，使师生可根据知识所涉及的问题来组织教学内容，因此，更能突出科学、技术与社会环境的联系，更注重学生对知识的应用和问题的解决技能，更能体现化学价值观.以环境污染问题为例，常规实验过程中排放的废液、废气、废渣量多，在处理时需要巨大的资金.但微型化学实验在这方面可以发挥其独特的作用.它的试剂用量是常规实验用量的十分之一至千分之一，实验所排放出来的“三废”极少，符合排放要求，处理“三废”所花的资金也很少.在化学教学中，组织学生从反应原理的选择、装置的设计、尾气的吸收、废液废渣废气的处理等方面参与实验，让学生直接参与环保活动，使学生体验到环境保护的重要性，认识到人类在环境污染面前不是无能为力，从而树立信心.这种教学方式，既注重了科学知识的更新和解决问题能力的训练，也扩展了知识、教育的广度，使学生从中了解到科学对社会进步的意义，可充分发挥科学知识的教育功能.同时，由于微型实验具有节约药品、减少污染、安全、快捷、携带方便等优点，学生随时随地都可以进行自己想做的科学验证和研究探索，不受时间、空间的限制，使化学实验走进了课堂、家庭、社会，从而成为真实情景下的化学实验.经过一段时间的实践，学生都懂得可用青霉素瓶或保济丸瓶替代实验室中的集气瓶来储存气体，用易拉罐或铁钉替代锌制取等.为了能在短期内选好实验备用物，学生逐渐学会了做日常生活中的有心人.3．在教学方法上，从验证性实验转为探究性实验，培养学生的探究能力传统教学方法主要以验证实验为主，把化学实验作为一种培养学生形成化学概念、理解和巩固化学知识的手段，缺少以学生为主体，以探究为基础的探究性实验.由于实验经费不足，有相当一部分学校不能开齐大纲所规定的学生实验，或用教师演示实验替代学生实验，给学生动手的机会很少.4．在学习方法上，由纯技术性的化学实验转为一种“化学科学研究方法”的化学实验科学方法是人们在认识、改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和行为方式，在科学研究中它被认为是产生知识的“知识”.化学实验作为一种实践性很强的活动，其中充满了人类智慧的结晶——科学方法.在实验教学中，以科学方法组织教学就是要让学生按照哲学家认识世界的方法去从事学习，学会独立观察、独立提问、独立思考、独立判断、独立分析和解决问题.学生一旦将科学方法内化为自己的思维和行为方式，其学习将会取得事半功倍的效果.微型化学实验的优势，使它具有浓厚的生活实践气息，实验的选题、方式方法变得丰富多样，逐渐地使学生成为实验设计和实施的主角.由此，要求教师在实验教学中不是包办或演示实验，而是指导学生在对实验设计、实验数据处理、实验结果的解释、实验研究成果的交流等一系列的实践活动中，总结出正确的思维方法，以便日后运用到新的情景中.这样，有利于学生掌握“金手指”，争当“有心人”.总之，对于化学这门以实验为基础的自然科学，实验的意义是不言而喻的.而微型化学实验的开展和推广，必将成为实验方法变革的一个重大趋势.让我们期待更多的师生投入到微型化学实验的探索中.。

初中化学微型实验的研究与探索靖江市第二中学（214500）朱彬摘要：尽可能用少的药品获取最有效的实验信息，具体讲就是药品用量少、仪器容量小、基本无污染、实验现象直观明显的化学实验。

制作这些仪器的原材料是生活中常见废旧物，人人都易找到，因而也能替学校节省大量实验经费关键词：微型、动手操作、设计实验、能力、兴趣、所谓微型实验，简单地说，就是尽可能用少的药品获取最有效的实验信息，具体讲就是药品用量少、仪器容量小、基本无污染、实验现象直观明显的化学实验，正是有了这四方面的优点，才使微型实验有值得推广的价值。

1．关于开展微型化学实验的几点做法微型化学实验经过几年来的研究，已经形成了一系列比较完善的设计思路。

微型化学实验既能发展学生的思维，培养学生动手操作和设计实验的能力，也为化学教学质量和学生素质的全面提高起到了积极的促进作用，现结合我们的经验就开展微型实验的做法略谈一二。

⑴用微型实验调动学生学习兴趣，激发学生的求知欲兴趣是最好的教师，"教学中要激发学生的学习兴趣"。

每学年开始，第一堂课可以是生动活泼、妙趣横生的"化学游艺"课。

一是向学生展示上届同学制作的小巧玲珑、精美可爱的微型化学实验仪器"珍品"；二是微型化学实验仪器与常规仪器并用，师生同台表演的化学趣味实验和小魔术，像"仙纸显灵"、"水底火光"、"魔棒点灯"、"清水变牛奶"等……,学生被这些神秘莫测的奇妙现象深深地吸引，好象进入了一个童话世界，如醉如痴：真没想到，用身边的一些废旧物品制出的这些"小东西"竞有如此的魔力。

游艺会虽然落下帷幕，但学生学习化学的激动心扉已经打开，他们恨不得立即也制作几件"小东西"显示一下自己的才能。

学生深深感到：化学离我们并不远，化学元素就在我们身边。