微型化学实验探讨

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1微型化学实验的发展和意义

化学源于实验，重在实验。化学实验在化学发展和化学教学中的地位已被人们所重视。化学实验过程中，往往涉及某些药品昂贵，易燃易爆的危险实验，产生污染环境的“三废”（废液、废气、废渣）。针对一系列问题，上世纪八十年代美国的Mayo和Pike等在基础有机化学实验中以mmol量级试剂的微型制备实验取得成功，从而掀起了探究微型化学实验的热潮。1989年，我国高等学校化学教育研究中心首次将微型化学实验课题列入科研计划，由华东师范大学和杭州师范大学牵头成立微型化学实验研究课题组，完成微型化学实验仪器研发任务，为微型化学在中国的发展奠定基础。1992年，我国出版第一本有关微型化学实验的专著。现在已愈800所大中院校开展微型化学实验研究，其应用从有机化学到无机化学，再扩展到普通化学和中学化学。与常规实验相比，微型化学实验具有以下特点：实验仪器微型化，化学试剂微量化；减少污染；实验安全性增加；节约药品储存空间；缩短实验时间等。新时期我国以环境保护为民生国计，对学生加强绿色化学教育必不可少。教师和学生共同设计和应用微型化学实验方案，在微型化学实验教学中增强学生的环保意识、资源意识、安全意识和创新意识。

2微型化学实验设计的原则

2.1科学性

微型实验设计要遵循科学规律，科学性是实验的前提。实验的各个环节如实验原理、实验方法和手段、实验结果等不能违背科学规律。要不然，实验结果会偏离、曲解化学理论和实践知识，甚至造成安全隐患或事故，危及实验人员生命安全。如氢气还原氧化铜的实验，实验操作顺序是“先通气，再加热”，先通氢气排除空气再加热，若操作顺序相反“先加热，再通气”，则试管里空气中的氧气与通入的氢气在加热条件下容易发生爆炸。

2.2安全性

化学实验的仪器设备、药品、操作过程都存在安全隐患。设计微型化学实验时，首先要考虑实验的安全性。实验装置的选择与组装应该安全、简易，不用或少用危险品，实验中减少“三废”的产生，尽可能对“三废”进行处理。实验教学中，教师要对学生进行安全教育，杜绝操作不当带来的危害。如金属钠的使用。不能用手去拿，而应用镊子夹取绿豆大小的钠与水反应。稀释浓硫酸时，应该将浓硫酸在玻棒引流下沿烧杯壁缓缓注入水中，并轻轻搅拌。

2.3环保性

环境污染直接影响人们的身心健康。环境保护理念下的微型化学实验设计，应充分考虑实验器材微型化，实验药品微量化，实验室“三废”绿色化，消除或减少化学污染物的排放。在实验教学中，对学生进行环保教育，使学生“从我做起”，增强环保意识。如鉴别实验以点滴板代替试管，取样由原来的1毫升（20滴）降为1滴，苯、甲苯、甘油、羧酸的鉴别反应效果明显，产生的废液少。制备实验以具支试管、注射器等代替常规试验的主要仪器，例如氯气的制备实验。，因产生的氯气有毒，实验在通风厨中进行。

2.4创新性

化学是一门与人们生活和生产密切相关的科学，化学就在生活中，化学就在我们身边。化学实验不局限于实验室，它在我们的生活中的各个方面都有应用。很多现象都可以用化学原理来解释，烧水的壶用的时间长了，里面会有一层水垢，最简单的方法就是滴食醋。就地取材，仪器和试剂生活化。如在药片的塑料板中滴白醋，再加入小苏打，可观测到有二氧化碳气泡生成。pH试纸测试可乐、牛奶、矿泉水和食醋的pH值。用毛笔蘸硝酸钾溶液写字，字迹干后，用留有火星的火柴轻点，便能完成火龙写字实验。

3微型化学实验示例

3.1乙炔的制备及乙炔的性质

实验仪器和药品：青霉素瓶、吸管、注射器、食盐水、电石、酸性高锰酸钾溶液、溴水组装乙炔制备仪器，在青霉素瓶中加入电石，注入食盐水，生成乙炔气体。将乙炔分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中，实验现象为高锰酸钾溶液的紫色褪去和溴水褪色。

3.2趣味指纹鉴定实验

实验仪器和药品：试管、白纸、药片的塑料板、凡士林、酒精灯、酒精溶液、淀粉溶液、注射器碘有升华现象。抹有凡士林的食指在白纸上按一下。取一支试管盛1粒碘，置白纸于试管口，加热试管，观察到固体碘变成紫红色碘蒸气，白纸上出现指纹印迹。将碘溶于酒精制成碘酒，可用于消毒。用注射器取碘液滴入淀粉溶液，实验现象为蓝色。

4微型化学实验存在问题

微型化学实验所用试剂量少，仪器小巧且易得，每个学生都可亲自动手实验，深受学生喜爱，但不利于教师示教和演示实验。对于定量分析化学、合成实验如四大滴定、乙酸乙酯的蒸馏实验等很难微型化，因为常规实验现象明显，而微型化之后实验现象难以观察。微型化学实验生活化易激发学生积极性，但有些实验设计不够严谨，不够科学。由于微型化学实验与常规实验仪器差别很大，教师在设计微型化学实验时一定要注意探索实验条件。总之，化学实验是化学课程的重要组成部分，通过实验教学，可以帮助学生理解和巩固化学基本理论知识，掌握基本操作技能。微型化学实验消耗药品很少，它能避免或减少实验引起的爆炸、中毒等危险，使师生得以安全实验。微型化学实验还能节约实验仪器、药品所需费用，增强学生动手操作能力，培养学生的创新精神、环保意识和严谨的科学作风。

作者:何丽针 单位:江西医学高等专科学校

【参考文献】

［1］周怀宇.微型无机无机实验[M].北京：科学出版社，2000.

［2］宫焕霞.浅谈微型化学实验在教学中的应用[J].辽宁师专学报，1999（4）：25-27.