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化 学 实 验 的改 进 与 创 新 芜湖市清水河中学 唐宝立 494482825@ 2013.8.22 一 、 化学实验改进与创新应遵循的原则 1、科学性和可行性原则 不论是什么样的实验改进与创新首先考虑的是科学性和可行性,如果连这些都做不到,那就是在思维方向上发生了错误,继续做下去的结果就是没有结果或者越错越远!例如:有老师曾经设法利用启普发生器原理完成金属钠与水反应的随控性,如果考虑一下钠的性质,这种想法根本就是无法实现的。 2、改进与创新要能够解决一定的实验问题 我们改进与创新实验的目的往往就是用以解决某些实验问题。如果连这一要求都达不到,那就失去了它的意义。例如:启普设计的启普发生器解决了不需加热条件下块状固体与液体反应制气的随控性问题。启普发生器既方便了这类气体的制取,又节约了化学试剂,因而一直引用至今。由于该仪器制作难度大,后人根据其原理制所作出具有同等功效的简易气体发生装置同样深受实验者欢迎! 自制气体发生器 取用固体的塑料槽 S形尖嘴胶头滴管 小结: 化学实验设计、改进和创新应遵循的原则是: 科学性,可行性,安全性,规范性,简约性和创造性。 二、化学实验改进与创新的方法 1、引入法 根据特定需要,灵活地把在其他方面成功的方法引入到实验改进与创新中。运用此法的关键是要善于发现各类事物的类似性,再从中寻求启发。例如:用作电子教鞭的激光笔用于丁达尔实验的入射光源时,可在明亮教室里进行演示丁达尔现象,解决了丁达尔现象实验只有在暗光条件下才能完成的问题。 点滴板与胶囊 验证CO2密度比空气大 防止内压增大而冲突塞子 启示: 当前,化学实验的改进与创新中,使用的方法比例由高到低分别有:一物多用法(17.5%)、缩放法(16.2%)、移植法(15.0%)、组合法(15.0%)、简化法(11.2%)、综合法(10.0%)、替换法(7.5%)强化法(6.25%)、变换输出法(1.25%)。研究者在该方面灵活运用了各种设计方法,但是各种方法比例不一。主要问题是设计与改进比例失调,创新永远少于改进;装置改进的重复研究过多;为改进而改进,反而使装置复杂化!因此,实验的设计、创新应该遵循简化性、实用性原则,使设计更为科学。(摘自中学化学) 三、改进与创新让化学实验更精彩 (部分自制教具及实验改进介绍) 实验的改进与创新不仅仅能够培养学生的动手能力,训练学生的思维。所制作的教具往往还能给相关实验带来意想不到的效果,让学生对化学更感兴趣。下面我介绍几件自制教具及改进的实验与各位老师分享。 1、分子是运动的实验改进 取一只无色矿泉水瓶,在距瓶底约5cm处打一小孔,瓶配上塞子,塞子下固定一金属丝,再在金属丝上固定几个滴有酚酞棉球。用胶头滴管从小孔处向瓶内加几滴氨水,可观察棉球自下而上变红。 2、分子之间有间隔 分子之间有间隔实验改进: 取两根50mL酸式滴定管,一根中装约20mL水(加入几滴红墨水),另一根中装入约20mL酒精,记录好体积。将酒精加入水中(总体积小于50mL)。观察混合后体积。 说明:用25mL滴定管做此实验有同样效果。 3、验证质量守恒定律 取5-6个火柴头放入试管中,塞上带软胶囊的塞子,放在天平上称量其质量(做一个放试管的硬质纸支架)。取下试管,用酒精灯加热试管底部,使火柴头在试管内燃烧。燃烧结束后放回天平左盘,天平仍然平衡! 4、改进的尾气吸收装置 取一个矿泉水瓶,从中间截断。取上半部分,再从截断处向上剪开几个等高豁口。给瓶口配上带导管的塞子即可。 5、面粉爆炸实验 6、无极升降酒精灯支架 7、固体分装漏斗 取一个矿泉水瓶,从距瓶口约10cm处截断,截下的上部分即可用作固体分装漏斗。 * * 化学是一门以实验为基础的自然科学,化学教学离不开化学实验。实验教学的主要目的是帮助学生更好地理解所学理论知识,并通过实验操作来培养学生的动手能力,训练学生学会合作和进行实验探究,让学生认识如何通过实验的方法来解决问题,从而将理论知识与实践密切联系起来。 实验教学种类繁多,按实验进行的形式可分为演示实验、分组实验、并进实验、家庭小实验等等。按实验所需结果又可分为定性实验、定量实验和探究实验等等。目前,现有的实验仪器虽然可以完成这些实验,但是,有些实验问题的解
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