初中化学演示实验改进研究
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摘 要：初中化学是一门以实验为基础的重要学科，根据课程标准要求，初中化学课中必须学习和掌握最基本的化学实验操作技能，教材中的一些实验设计有的是操作复杂，现象不明显的。因此我们必须在化学教学中对化学演示实验进行改进，可以达到提高实验的成功率，达到提高课堂教学效率的目的。
关键词：化学实验 改进 实验设计
实验教学是初中学化学教学的重要组成部分，直接影响学生的各项能力。充分发挥实验教学在化学教学中的巨大优势，将抽象的化学概念可视化，有利于学生理解和掌握化学知识。在化学实验教学中，根据教学内容的特点，对教材中原有的演示实验和验证实验进行了修改。多方案设计实验，不仅可以很好的提高化学演示实验的效果，而且可以培养学生的观察能力，提高学生的学习兴趣。
一、人教版化学教材中实验分析
化学实验是科学探究的重要方式，其中人教版九年级化学示范实验59个。化学课程标准要求学生遵守化学实验室的规则，初步形成良好的实验工作习惯，学习一些基本的化学实验操作技能。包括：1。能够进行基本的实验操作，如药物获取，简单仪器的使用和连接，加热等。2.能够在老师的指导下，根据实验目的选择实验药物和仪器，并安全操作。3.初步学会了制备具有一定溶质质量分数的溶液。4. 初步学会根据某些性质对一些常见物质进行测试和鉴别。5. 学习如何通过过滤和蒸发分离混合物。6. 初步学会用简单的装置和方法制备某些气体。因此对于课本里比较不环保或者现象不明显的实验进行改进，使之更好的进行实验，抓住学生的心弦，促进学生的情趣高涨，以积极的态度，振奋的精神投入学习是很有必要的。
二、实验设改进的原则
1.安全性原则
安全性原则是实验改进的必要前提和基础。在实验中采用安全的实验药品和减少药品的用量，设计安全的实验操作过程，防止有毒有害物质污染环境，在改进实验后要整个实验不能存在任何安全隐患。教师应该在进行演示实验前，向学生贯彻安全第一的思想，说明应该注意的安全事项，教师在进行操作过程中必须严格按照规定的实验步骤进行实验，实验结束后，正确清理和处理剩余药品。
2.科学性原则
在进行实验设计中，需要做到实验设计方案合理科学，并结合教学目的一步一步引导学生仔细观察、认真操作，即结合书本知识，又学习和操作过程，使之进一步掌握初中化学的重要实验。
3.绿色性原则
进行实验改进时，对原料和产物进行严格控制，防止易燃、易爆和腐蚀性的有害物質对环境的污染。严格把控实验的反应条件和操作的过程，尽可能的减少环境污染甚至做到无污染。对于不能达到绿色安全的实验，则要设计三废的处理，以此减少实验对环境的污染。例如人教版九年级化学，CO还原氧化铜的实验中，CO的污染就不能被忽视，可以通过在末端点燃CO或者用气球收集的发放进行处理，以此来减少CO对空气的污染。
4. 创新性原则
化学实验具有神奇的魅力，它能揭示物质世界的无限奥秘，帮助学生拓展视野，引导学生积极思考，并具有浓厚的兴趣。但是只是以简单现象来验证结果的实验，没有真正发挥实验的作用，容易造成学生不能正确认识科学的研究方法。通过教师对实验的改进设计，把教材上实验现象不明显和操作复杂的实验进行加以创新改进，引导学生让学生从实验表象进入本质，它不仅能激发学生的探索欲望，而且能提高学生的科学创新能力。
5.可行直观性原则
改进设计的实验原理和操作过程，实验所用的药品、仪器等必须符合学校的实际情况，而且要求现象明显，感官性高，
三、演示实验“空气中氧气体积分数的测定”改进研究
1.存在的问题
初中化学演示实验“空气中氧气体积分数的测定”最大的问题在于保障实验装置的气密性，整个实验装置可能漏气的地方太多。还存在有以下问题：①先将红磷在酒精灯上点燃，虽然迅速深入集气瓶中，还是有大量的五氧化二磷释放到空气中儿污染空气，不环保；②点燃红磷后，由于气体受热，导致瓶内压强增大，可能会将橡皮塞冲离瓶口，导致实验失败；③该装置必须等待红磷熄灭并装置冷却手才可以打开弹簧夹，需要时间过长，一旦装置气密性略有不好，导致实验失败；④该装置由于需要利用导管，而实验前导管内就有空气存在，实验后又会有部分水滞留在导管内，会让学生看到的现象是水面没有上升1/5体积，造成实验误差。
2.改进的方法步骤
（1）选用仪器：玻璃试管，小气球、白磷、水槽、热水、大烧杯。
（2）操作步骤：取一支大的试管，用胶带标记出五等分。再取一个烧杯准备热水；取小粒白磷，并且用滤纸擦干水份，立即放入准备的试管里，试管口套上气球使之密封；把试管放入准备好的热水中，水温达到白磷的着火点，白磷就燃烧起来。待白磷不再燃烧，试管内不再产生白烟为止，让试管冷却至室温，可以用湿抹布擦洗试管，以此达到让试管温度迅速降低，最后把试管倒插入水里，拉开小气球，水立即进入试管。在水下用大拇指堵住试管口，拿出试管正放，观察现象。
3.改进优点
（1）为了达到环保的效果，改进实验中用白磷来代替红磷，白磷着火点低，只要通过热水浴的温度就能让白磷燃烧，实验简单和方便快捷。（2）为了防止燃烧时受热橡皮塞冲离试管口，改进实验中用气球代替橡皮塞，使实验装置的气密性良好。（3）白磷燃烧完毕后，将试管冷却至室温再倒放在水槽中，水直接倒吸入试管中。这样不仅可以减少实验结果的误差，而且利于学生理解倒吸进玻璃试管中水的体积就是原来试管中被消耗的氧气体积，让数据误差降到最低。（4）该实验装置简单，操作方便，效果明显。
四、实验改进的意义：
化学实验作为化学教学的重要组成部分，在化学实验中无处不渗透着新的知识。对于部分实验现象不明显的实验，通过改进后应用于教学，不仅可以给学生直观的展示，还能强化学生的观察和创新能力有助于学生掌握和应用化学知识。
参考文献
[1]郭春艳.初中化学实验探究式教学研究[D].辽宁师范大学，硕士学位论文，2016。
[2]许文皓.沪教版初中化学几个重要演示实验的改进研究[D].东华理工大学，2018
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