高中化学制备实验的优化与拓展

课题项目：本文为河北省教育科学研究“十三五”规划课题“核心素养视域下高中化学实验优化与拓展实践研究”的研究成果，课题编号：1804294

摘要：化学实验作为学校化学学科的理论基础，在教学中一直起着重要的指导作用。化学实验可以帮助在校学生正确认识化学基本概念，更好地理解和掌握相关化学知识。长期以来，实验教学一直是我国高中化学教学重要组成部分，受到师生的广泛关注。本文以高中化学必修课程中氨气制备实验为例，深入探讨高中化学制备实验的优化及拓展。

关键词：实验;高中化学;教学

引言：我国高等教育改革的不断深入，在高考理科化学考试中，实验类试题所占比重越来越大。特别是近年来，高考化学实验题的考试形式更加丰富多样化，知识点也比较全面。这就要求广大学生掌握实验原理及其基本操作步骤。为了使学生熟悉化学实验，教师必须重视实验教学，采取正确的教学方法。

一、实验原理及操作

实验是根据一定理论进行的。只有理解和掌握实验原理，学生才能独立进行实验。这就要求全体教师在课堂上详细讲解相关化学反应原理、实验检测设备、气体能量收集和化学检测操作方法，并指导学生正确写下化学反应原理方程式。以制取氨气为例，应用原理是铵盐和碱的混合物经加热后产生氨气。因此，所要制备的气体反应加热装置必须针对固体和其他固体反应加热的制气体反应装置。在实际化学实验应用过程中，最常用的反应物是氯化铵和熟石灰混合物，反应的化学方程式为2NH4C1+Ca（OH）2==CaC12+2NH3+2H2O。通过对氨气的深入了解，从而知道氨气是一种无色气体、气味刺鼻、易溶于水、密度比空气小，所以人在收集这种气体时尽量采用向下排空气法而不是排水法。此外，为了能够获得纯净的天然气体，在收集这些装置前需要设计一个净化裝置，并利用氨气的化学性质来测试收集气体。根据以上分析，实验用到的设备主要有铁架台、酒精灯、试管、导管、集气瓶等[1]。

二、高中化学制备实验的优化与拓展

（一）优化实验设备

重视我国新一轮课程改革的教学理念，促进广大学生积极开展科学性探究，是新课程改革重要特征。为了充分展示化学实验主要功能，可以优化一些化学实验，如微型化学实验等，微型实验可以节省药物和一些实验过程中测试操作时间，降低经济成本，减少污染和浪费，做到真正绿色化学[2]。以氨气为例，实验设计方案可以从拓展学生视野，绿色化学理念出发，为了让学生更直观的理解实验，采用浓氨水和生石灰作用来制取氨气，以及氨气的制备、收集和性质实验相结合，形成一个半封闭的装置，防止氨气溢出造成大气污染和人体危害。

（二）结合教学内容展开多元实验教学

通过不断开展更加丰富多元化的实验教学内容，引导学生通过多种实验教学方式来不断完善自身化学知识素养体系。化学本身与学生日常生活密切相关。教师可以在课堂实验教学中主动引入现实生活中的元素。在实验教学过程中，可以结合不同化学课程知识点，为学生提供有趣的家庭化学实验指导建议。不仅有效提高学生学习化学兴趣，而且使学生在其潜意识中将化学实验与日常生活联系起来[3]。

（三）进行课外拓展

教科书可以引导学生在学校获取系统基础知识和学习材料，但现在考试题目种类繁多，仅靠书本上的知识是不可能满足学生做题需要的。这就要求教师在教学基础上拓展学科知识点，进一步深化培养高中学生对学科知识的理解和技能掌握，完善一套培养学生综合能力素养的课程体系。例如，浓氨水与氢氧化钠或生石灰固体反应时会生成氨气。该方法在装置和原理上都不同于教科书方法。特别是其原理“化学平衡”是今后经常测试的知识点，涉及浓度、温度对平衡移动的影响，也需要熟悉溶液中离子浓度的变化规律及原理。每种方法对应不同的实验进行操作，学生应通过正确区分并掌握每个实验的具体操作步骤。

（四）引入问题，树立社会责任意识

在高中化学实验课中，教师可以扩展化学实验内容，适当性引入一些社会化学问题，引导高中学生运用化学实验知识重新分析社会问题，寻求解决方法。例如在学生探究氨气性质时，教师可以借助多媒体技术给学生详细演示氨气制取操作过程，让全体学生仔细观察实验装置，并进行拓展性提问：氨气在工业上可以发挥什么作用？对环境和身体健康又造成哪些影响？在本次社会问题调查引导下，学生主动上网查找相关资料，了解到氨气是一种重要的化工产品，在氮肥工业、有机合成工业以及硝酸、铵盐、纯碱的生产中都是不可缺少的。过量吸入氨容易引起呼吸道疾病，对环境也有一定危害性。最后，教师要倡导学生在化学专业学习和日常生活中更加注重环境生态保护，为广大学生树立一种绿色健康化学的理念，从而增强学生社会责任感。

结语：在我国新课程教学改革大背景下，教师必须充分认识化学实验教学重要性，并根据化学实验教学的实际现状，优化和不断更新实验教学课程设计，借助现代信息网络技术在高中化学实验教学中开展开放式化学实验，提高高中化学实验教学效果，有效提升高中化学核心素养的基本要求。

参考文献：

[1]吴来庆.高中化学思维导图的应用策略[J].家长，2021（27）：132-133.

[2]朱早龙，杨万霞.浅谈导学案教学模式在高中化学教学中的应用[J].学周刊，2021（28）：137-138.

[3]欧全兴.高中化学核心素养视角下的教学实践研究[J].试题与研究，2021（26）：55-56.

邢台市第二中学 孔磊