浅谈初中化学教学中实验的微型化
微型化学实验，英文名称为micro scale chemical experiment或micro scale laboratory，简写为M.L。美籍华裔化学家马祖圣教授提出微型化学实验是以尽可能少的试剂，获取所需化学信息的实验原理和技术。其试剂用量一般为常规实验的1/10至1/1000，仪器微型化和试剂微量化是它的两个基本特征。因而，微型化学实验是指用微量的药品在微型的仪器中进行的实验。近几年化学教材改版的特点之一就是大力改革实验内容，使实验生活化、简单化和微型化，以适应21世纪绿色化学的发展到来。例如，教材P42第4（2）小题“寻找新的催化剂”探究实验：
（2）设计制取氧气和试验其性质的实验方案（下表可供参考，你也可以利用一些其他代用品自行设计其他方案），征得教师同意后实施你的方案，实验后进行小结。
学生设计的方案大体有两种：一种以试管作反应容器，另一种以点滴板为反应容器。两组学生实验后均成功，随后我要求学生对两种方案作比较，通过学生讨论小结出：后者较前者，药品用量少，简便易行，便于实验对比，易清洗等优点。在此基础上我又将学生思维触角伸向生活，寻找替代微型仪器（如盛西瓜霜含片的吹塑板），试验后，效果良好。使用微型仪器实验，可让学生养成节约意识，也可培养他们的创新意识。
一、几种常规演示实验的微型化设计
近几年的教学，备课中我始终在思考一个问题：教材中的一些演示实验尤其是一些可能会对环境造成污染的实验，能否使其装置更微型化、实验药品更微型化、实验步骤更简单、实验时间更短等。因此，我在课前实验准备中对教材中的一些演示实验，尝试着在保持科学性基础上做了改进。下面结合本人平时教学中如何使实验微型化与同行进行探讨与交流，谈谈我的一些不成熟的设计想法。
例1 “氧气的性质实验”：用燃烧匙盛硫或红磷进行实验，存在的问题是用量过大，燃烧时间长，做完实验后仍有剩余物质，同时产生大量的SO2、P2O5等物质污染环境。对这个实验我将燃烧匙进行改进，取一细玻璃棒的一端烧至半融后用镊子压出一个小凹槽，微型燃烧匙就制成了；再用青霉素瓶替作微型反应容器。实验现象明显，节约药品，污染非常小。
例2 “探究分子运动性质”实验：教材设计实验如下左图所示：在A烧杯中倒入约10mL浓氨水，在B烧杯的蒸馏水中滴加数滴酚酞试液，用大烧杯罩住A、B烧杯，观察。一会儿，可见B烧杯中溶液变红色。该实验现象明显，操作简便，是比较好的实验方案。但缺点是，由于浓氨水有较强的挥发性，大烧杯口不平，环境中会弥漫着难闻的气味。为解决以上问题，我设计了一套进行分子运动实验的微型化装置，如下右图所示：在Y形管左支管中加少量无色酚酞试液，右支管中加少量浓氨水。一会儿可见左支管的酚酞试液变红。该实验装置简单，易于操作，实验现象明显，药品用量少，便于携带走动。
例3 “二氧化碳的实验室制取与性质”实验：备课时我曾在某省的一道中考题中看到一套制取装置（如下左图所示），当时我就在思考教材中有关“二氧化碳的实验室制取与性质”这一常规实验的改进，经过一段时间的思索与搜寻，我发现用青霉素瓶、输液管、注射器、塑料袋、娃哈哈饮料瓶、一矿泉水瓶半截、滴眼液瓶（扎有许多针孔）等仪器可组装二氧化碳的制取装置（如下右图所示）。
同时在试验阶段，我还尝试着用下列三套装置组合来验证二氧化碳的性质。
A B C
利用A和B组合来验证二氧化碳的密度比空气密度大、不能燃烧和不支持燃烧的性质，利用A和C组合来验证二氧化碳与水（紫色石蕊试液）及澄清石灰水的反应情况，实验中药品用量少且现象明显。
二、微型化学实验的应用价值
通过具体实验的微型实验与常规实验比较可以看出微型化学实验同常规实验相比具有很大的优越性：药品用量大大地减少；实验时间明显地缩短；实验污染大大降低；实验安全性大大地提高。在中学化学教学中，由于受设备、药品等的限制，大量的实验都无法由学生亲自实践，而由教师演示完成，影响了学生动手及思考能力的发展。因此，采用微型化学实验来辅助中学化学教学有着很大的应用价值。具体体现在：（1）有利于学生树立环保意识；（2）有利于激发学生学习化学的兴趣；（3）有利于提高学生的实验能力；（4）有利于加强实验的安全性；（5）有利于培养学生的创新能力。
三、微型化学实验的不足
微型化学实验不是万能的，与任何新生事物一样，应该一分为二地看待，它也不可避免地存在不足之处。主要表现在：
（1）由于仪器、装置及实验规模小，实验的可见度低，如果不采用放大实验现象的补救措施，不宜用于演示实验；（2）微型化学实验反应物及产物的量都小，黏附在容器壁上的药物占整个反应物或生成物的比值大，在定量实验（粗盐提纯）中因产率过低使实验无法得到准确的结果；（3）现行的微型化学仪器主要以塑料制品为主，体现出其方便易于操作等优点。但塑料仪器不耐高温，塑料本身能与一些化学试剂起反应导致其推广应用受到阻碍。
由于上述不足之处，微型化学实验目前在中学化学教学实验中的推广受到了一定的限制。微型化学实验有它独特的优点，在教学中，应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择，使常规实验和微型实验相结合，两者取长补短，这样可以发挥更好的效果。
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