高中綠色化學的核心范文

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關鍵詞：綠色化學；思想運用；高中化學；教學探索

眾所周知，綠色是健康、環保的顏色，綠色化學理念是從源頭上減少和消除污染，真正的實現零污染。而在社會飛速發展的今天，越來越多的人們意識到環保的重要性，開始提倡綠色化學，綠色化學思想貫穿了很多方面，并開始向教育系統發展，高中化學的教學開始逐步滲透綠色化學思想，并在教學中針對綠色化學思想進行教學內容和教學方法的改革，同時也對綠色化學思想在教學中的影響進行了客觀的對待和運用。

一、綠色化學思想概述

1.綠色化學概念及核心內容

綠色化學又稱環境友好化學、環境無害化學、清潔化學，使用化學的吉祥虎和方法去減少或消除有害物質的生產和使用。綠色化學的整個過程都是無污染的。綠色化學的核心內容是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。

2.綠色化學思想

綠色化學教學思想是將綠色化學作為化學教學的思想理念，并在教學中逐步將綠色化學思想滲透到化學教學當中，在教學中培養學生的綠色化學觀念和環境保護意識。高中綠色化學教學是指從教學思想到教學內容和教學實驗，都要將綠色化學思想作為教學的重點，同時，還要在實踐教學中，將綠色化學引用到化學實驗中去，真正的在教學中貫穿綠色化學思想。

3.綠色化學的特點

綠色化學又稱環境友好化學，它的主要特點是：

（1）充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料。

（2）在無毒、無害的條件下進行反應，以減少廢物向環境排放。

（3）提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納，實現“零排放”。

（4）生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

二、高中綠色化學的內容及特點

1.高中綠色化學的內容

高中綠色化學就是將“綠色環保的理念”融入到理論教學和實驗教學中，在理論學習中有認識到酸雨、大氣污染、固體廢物污染、重金屬污染等對于地球生存生活環境的破壞，學習書中的綠色環保知識，加強對化工行業的了解，從自身方面推廣綠色化工、綠色環保理念，同時也能提高自身素質，保護環境。在實驗學習方面，做化學實驗是我們高中化學中必不可少的實踐課程，該課程有助于我們深刻的了解各種物質的化學性質、反應條件等，有助于我們學習，我們的綠色化學就是要在做化學實驗時，正確操作減少污染物生成、采用無害化實驗材料、綠色環保的處理產生的廢品。

2.高中綠色化學的特點

高中綠色化學的的主要特點有幾方面，第一，綠色思想，這是高中綠色化學的主要特點，我們學校和學生要從自身認識到綠色思想的重要性，并向家人社會推廣這種思想。第二，學習綠色治理，學習當今世界的各種污染物及其治理的方法。第三，綠色實驗，對于實驗中的各種污染物產生做好綠色處理。

三、綠色化學思想對高中化學的影響

1.綠色化學思想對化學課堂的影響

（1）轉變教學的思想：在傳統的化學教學上，我們教學的主要目的是為了傳授學生知識，讓他們了解到物質的構成、性質、化學性質等，為了讓他們能夠勝任考試，然而隨著素質教育的增加，環境的惡化，為了保護環境綠色化學的理念應運而生，這種綠色理念融入化學中，使得我們重新認識化學，學習化學，這就要求我們的自我學習重新認識化學，并傳授給學生，并且聯系實際生活，應用到實際生活中去，實現真正的素質教育，形成真正的化學思想觀念，為環境的保護和治理積蓄力量。

（2）變革教材內容：對于教材編制的影響，高中生化學的學習是以后學習和研究化學，在化學領域發展的基礎，雖然將綠色理念引入化學教學，但是在教材編制上，我們還是以傳授知識為主，適當增加綠色化學知識，循序漸進，逐步引領綠色理念，或者編制綠色化學課外讀物，這樣既能豐富知識又能達到教學的目的，例如我們在講硫及其化合物時，教師不僅僅要教受學生它們的物理性質和化學性質等，還要通過對于二氧化硫和三氧化硫的講解，來了解酸雨的形成及預防治理措施。

2.綠色化學思想對化學實驗的影響

（1）對實驗進行綠色化：高中化學在實驗課上難免會在實驗過程中產生一定的廢棄物和有污染的氣體或其他產物，綠色化學思想運用到高中化學實驗就使得在實驗過程中要注意廢棄物的產生于避免，這就使得老師在實驗課上要幫助學生進行廢棄物質的回收再利用，并盡可能大的減少物資的浪費和廢棄物的產生。綠色化學思想運用于高中化學教學的目的就在于使得化學實驗課程實現無污染，所以，在不影響實驗課程的前提下，盡可能通過循環利用的方式實現廢棄物的回收再利用。

（2）對實驗材料進行綠色化：高中化學實驗課程要在保證學生人身安全的前提下進行，由于學校學生在實驗過程中第一次操作，很有可能會產生一定的操作失誤而導致實驗的失敗，由于有些實驗具有一定的危險性，因此，在材料的x擇上，要保證材料的安全無害。所以，在保證實驗目的的前提下，盡可能使用環保型綠色材料，這樣既能保證學生的人身安全，又能避免污染的產生，同時還能實現綠色化學教學，一舉三得。

參考文獻：

[1]崔金鳳.高中化學教學有效性提問分析[J].中國校外教育，2016（25）.

[2]邢季穎.綠色化學理念在高中化學實驗中的應用研究[D].遼寧師范大學，2013.

[3]黃煉群.新課改背景下高一學生化學素養培養的實踐研究[D].廣西師范大學，2013.

[4]李建國.綠色化學理念的高中化學教學中的意義[J].生物技術世界，2015（12）.

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[關鍵詞] 綠色化學化學實驗高中教學

一、綠色化學理念的內涵和意義

1.綠色化學理念的內涵

綠色化學，又稱環境無害化學，是研究和沒計沒有或只有盡可能少的環境副作用，并在技術上、經濟上可行的化學品和化學過程的科學。其基本內涵包括：

（1）樹立可持續發展觀。它是指人口、經濟、社會、資源和環境協調發展。

（2）樹立綠色化學價值觀。人類對環境價值的認識或者說觀念、看法、觀點可以稱之為環境價值觀。

（3）樹立化學科學發展觀。以人為本，全而、協調、可持續的發展觀，促進經濟社會和人的全面發展。

（4）樹立環境和諧道德觀。環境道德觀念是人類傳統倫理道德觀念的繼承和發展，是一種人類與環境和諧相處的新道德觀念，是人類有史以來環境意識發展的最高階段[1]。

2.綠色化學理念的價值和意義

綠色化學理念注重控制化學污染源，減少或消除有害物質，提高原料的使用率和副產品的再利用，實現污染的預防。因此，綠色化學更關注人對自然的尊重及人與自然的和諧關系。

綠色化學理念要求我們在化學教育教學中以綠色意識為指導，用化學的技術、原理和方法去消除對人體健康、安全和生態環境有毒有害的化學品，去發展新的、對環境更友好的化學，以防止化學污染；而且要讓年輕的一代了解綠色化學、接受綠色化學、為綠色化學做出應有的貢獻[2]。

二、探索實施綠色理念教學路徑

1.在教學中樹立綠色化學意識

1997年國家科委主辦了以“可持續發展問題對科學的挑戰――綠色化學”為主題的第 72界香山科學會，宣告了我國綠色化學的研究和開發工作正式步入正軌。這也為廣大化學教育工作者轉變教育指導思想提出了新的課題。面對這個課題要求我們教師在授課時要樹立綠色化學的理念：

（1）在化學概念上建立與綠色化學一致的概念。從環境保護角度介紹環境污染、三廢、大氣污染物、酸雨、溫室效應（選學）等概念，在介紹概念的同時還分析有關污染的成斟和污染物的主要來源及危害。

（2）從元素化合物知識內容的編排中已體現的綠色化學理念引到學生。應從綠色化學的角度有重點地給學生介紹有毒物質的性質、使用、保存。

（3）在物質工業生產制造的介紹中滲透綠色化學觀點。如在工藝流程中都采取了循環操作，這樣可以節省資源、提高原料的利用率。

2.結合“原子經濟性”設計綠色化學反應

綠色化學的核心內容之一就是原子經濟反應，即充分利用反應物中的各個原子，既能充分利用資源，又能防止污染。根據這種思想，我們在化學實驗中，可根據化學原理設計最合理的反應途徑，選最合適的反應物，探討最佳反應條件，使反應物全部轉化成產物，而無副產物或廢物生成[3]。例如，要求學生以銅、硫酸、水、空氣為原料，設計化學反應制取硫酸銅．并且用綠色化學的觀點分析哪種方法最佳。學生主要設計出下列兩種方案：

實驗如下表進行：

方案 CuSO4 Cu H2SO4 SO2 原子利用率

（1） 2mol 2mol 4mol 2mol 160/（160+64+36）=61.5%

（2） 2mol 2mol 2mol 0 320/（320+36）=89.9%

分析上表可知，從理論上制取2mol硫酸銅，方案（1）消耗硫酸的量最多，生成的污染物最多，原子利用率低。方案（2）消耗硫酸的量最少，沒有污染環境的SO2氣體產生，原子利用率高達89.9%，是最佳的方案。

3.在高中化學實驗教學中貫徹綠色化學觀點

綠色化學要求實驗應遵循五條綠色原則：一是開發綠色實驗。如實驗室用H2O分解制代替KClO3解法；二是防止實驗過程中尾氣、廢物等對環境的污染，實驗中有危害性氣體產生時要加強尾氣吸收，對實驗產物盡可能再利用等；三是在保證實驗效果的前提下，盡量減少實驗試劑的用量，使實驗小型化、微型化；四是對于危險或反映條件苛刻、污染嚴重或儀器、試劑價格昂貴的實驗，可采用計算機模擬化學實驗或觀看實驗錄像等辦法；五是妥善處置實驗產生的廢物，防止環境污染。

三、在實踐活動中進行綠色化學教育

（1）建立綠色化學實驗小組。教學資源較好的學校可組織有興趣的學生進行微型實驗操作，做無害化研究、環保化學試驗，進行綠色科技活動，收集有關綠色化學的資料。

（2）開展綠色化學專題活動，培養綠色化學意識。如：舉辦綠色化學知識講座，舉辦各種形式的綠色化學競賽，創設學校綠色植物園。

（3）設計研究性學習課題，鼓勵學生積極參與。如：調查本地區固體廢棄物的主要分類和回收價值；調查廢舊電池是如何處理的以及回收廢舊電池的意義價值，等等。

通過上述綠色化學教學的滲透，既能培養學生自我獲取新知識的能力，又能鍛煉學生綜合運用知識的能力及動手能力。每位化學教師都要結合具體的教學任務這個載體，充分利用新教材中的綠色化學素材，聯系化學發展的新成就，注重學生的興趣特點，隨時隨地都展開綠色化學教育，使學生了解綠色化學原理、樹立綠色化學意識，實現綠色化學教育的目標。

參考文獻

[1] 劉青生. 如何在高中化學實驗教學中滲透綠色化學理念[J]. 考試周刊，2009（9）：212

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從本質上看，教師要在高中有機化學教學中提高學生的能力并引導學生掌握相應的學習方法，也就是要有意識有目的的培養學生，引導學生形成能力、掌握方法．因此，在高中有機化學教學過程中，教師應該充分利用多樣化的教學方法有針對性的開展教學，通過多樣化的教學方法提高學生的自我探究能力、創新能力、邏輯思維能力等多方面的綜合能力．例如，在學習乙烯的性質時，教師可以采用小組交流學習法，其目的在于完成基本的教學任務，引導學生通過實驗操作獲得更直觀的認識，同時顯著提高學生的實踐操作能力、團隊合作能力和探究能力．首先，教師按照一定的標準和條件對學生進行合理的分組，并要求學生根據所學的內容和乙烯的化學結構式推導乙烯所具備的化學性質．其次，教師組織學生以小組為單位設計化學實驗，通過化學實驗去驗證小組得出的推論，并得到最后的結果．最后，教師對學生交流和討論的結果進行總結和評價，完成課堂教學任務．在此過程中，學生在小組之間進行自我探究，發表自己的觀點和看法并借鑒其他學生的思維和意識．同時，小組中間的學生參與化學實驗的設計與操作過程，這就能夠有效提高學生的實踐操作能力和創新能力．通過小組交流學習法，教師進一步突出了學生在學習過程中的主體性，引導學生在實驗過程中提高了自身的實踐能力、創新能力等多方面的綜合能力，同時也讓學生掌握了探究物質化學性質的方法．

二、引導學生進行分享和交流

最后，教師必須明確的是，高中有機化學教學是一個互動交流的過程．其中，不僅僅教師能夠教導學生，某些時候學生之間的交流更能有效提高學生的能力．還是以對乙烯的學習為例，通過師生互動，生生互動，師生互動，教師可以引導大家一起歸納出學習有機物的一般規律與方法:結構性質(物理性質、化學性質)用途制法(工業制法、實驗室制法)．有機物的結構:可以用模型(比例模型和球棒模型)來加深對其空間結構的認識;有機物的物理性質:可以從其顏色、狀態、氣味、熔點、沸點、密度、溶解性等來學習．有機物的化學性質:可以從其與單質、氧化物、氫化物、酸、堿、鹽、氧化劑、還原劑等不同類型物質的反應來探究和總結．因此，教師需要在高中有機化學教學中引導學生分享自己的學習方法，分享自己獲得的能力．換言之，教師需要為學生樹立榜樣，引導學生借鑒榜樣所掌握的先進學習方法，并有效提高自身的能力和素質．這就需要教師加強與學生的交流與互動，營造和諧輕松的課堂教學氛圍，進而組織學生在學習中分享自己的心得，使班級所有學生能夠掌握更有效率的方法，并提高自身能力．總的來說，在高中有機化學教學中引導學生掌握方法并提高能力是高中化學教學發展的必然要求，也是現代教育發展的必然趨勢．這就需要眾多教師在實踐教學中不斷總結和交流，對傳統教學的模式和方法進行改革，推動有機化學教學的發展與建設．。來的污染，并且還提高了產率．最后，選擇綠色的合成原料，阻止污染源，防止污染的發生．如果實驗定的原料含有毒性、易揮發性，教師應當想法設法用綠色原料進行替換，如果替換不了，就減少用量并警示學生．

三、合成路線綠色化

高中化學有機合成實驗內容基本都是相對獨立的，為了覆蓋所有有機合成實驗的操作內容，實驗過程往往造成資源浪費．把看似獨立的實驗內容組合起來設計出全新的實驗步驟，一方面促使學生認真對待實驗的每一步，細心操作，把有機合成知識融會貫通，另一方面減少了合成原料的使用，綜合利用了實驗產物，體現了綠色化學的原則．例如，我們可以用環己醇做原料設計一次組合式有機化學實驗方案，首先用催化劑FeCl3·6H2O催化環己醇脫水制備環己烯，再把合成物環己烯作為原料經過H2O的氧化和NaWO4/H3PO4的催化制備出己二酸，這樣的做法深刻體現了綠色化學的思想，節約了成本，減輕環境污染，為學生樹立綠色化學的觀念做了一個良好的示范作用．

四、處理三廢綠色化

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關鍵詞：教學情境; 鋁熱反應;實驗教具;綠色化

文章編號：1008-0546（2014）12-0094-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.037

高中化學課堂教學所涉及的演示實驗中，鋁熱反應實驗是為數不多的能給學生帶來視覺沖擊與震撼力的實驗，能夠激發學生學習化學的熱情，而且該實驗涉及鋁單質的性質、氧化還原反應、化學反應與能量變化等核心知識，因此成為高中化學課堂教學必做的演示實驗。傳統的演示實驗是以鐵架臺作支架，以濾紙漏斗作容器，以蒸發皿盛接熔融物，以鎂條作引燃物，雖然現象足夠震撼但也存在諸多弊端，已有許多學者對該實驗提出過新的方法[1～5]，但經過試驗后發現還存在著美中不足，如反應容器容積太小，產生的濃煙易沖出，引燃困難、耗時，心理上畏懼等。為了彌補上述的不足，同時在課堂教學中將該演示實驗置于一定的情境中，筆者以影視劇里的片斷作為引入，利用自制的實驗教具模擬了影視劇里的鋁熱反應，充分調動了學生學習化學的熱情。

一、情境導入

1. 用鋁熱劑開鎖

美劇《絕命毒師》中的片斷，化學老師沃爾特?懷特（Walt White）注意到搭檔身后箱子里的磁鐵畫板，他突然想到鋁熱劑可以熔化鋼鐵，他決定用一小袋鋁熱劑去打開城南化學品存放場所的大鎖。（見圖1、2、3）

2. 涉及化學知識

由于鋁和氧有很強的親和力，鋁被用來從其他金屬氧化物中置換出金屬，在反應過程中釋放出來的熱量可以將反應混合物（如Al和Fe2O3的混合物）加熱至很高的溫度（3273K），使產物金屬熔化，反應的熱化學方程式為：2Al（s）+Fe2O3（s） Al2O3（s）+2Fe（s） ΔH =-852 kJ?mol-1

二、綠色設計

1. 教具的制作

取一空塑料油桶（容積5L），將內壁的殘油洗凈，用美工刀沿底部割出約10.5cm的圓洞，作貯煙罩。洗凈一空醬菜瓶內壁，再裝入少量細沙，將蓋子內外壁的油漆用砂紙磨去，并再磨薄些，旋緊蓋子（蓋子材質是馬口鐵，熔點較純鐵低）。將一空心磚孔放在水泥地面上將其棱角磨平，磨制成高約3cm的六棱柱體。如圖4所示。

2. 教具的搭建

塑料水槽盛裝約2cm高度的自來水，將醬菜瓶置于其中央，再將空心磚孔置于瓶蓋上。將貯煙罩內壁潤濕，最好有大量水珠掛在內壁上，將其罩在醬菜瓶和空心磚孔上。如圖5所示。

3. 鋁熱劑的配制

鋁粉與Fe2O3的比例可按化學方程式中反應物質量比（Al∶Fe2O3=1：3時剛好完全反應）配成的混合物，混合均勻。實驗時若要降低反應的劇烈程度，可適當增加Fe2O3的量，反之增加鋁粉用量。本次實驗筆者按2∶7配制鋁熱劑。

4. 引燃的方式

經典的引燃方式是按教材中描述的，鎂條插入鋁熱劑中并在KClO3助燃的條件下進行，但是鎂條極易熄滅，原因是鎂條自上往下燃燒，火焰對下部預熱的貢獻很小，再加上空氣流動帶走一部分熱量，往往要反復點燃幾次才能成功，筆者嘗試著用坩堝鉗夾著點燃的鎂條直接觸到鋁熱劑表面，結果一下子就引燃了，效果出奇的好，再試驗幾次均能成功。

三、實驗過程

1. 按圖5搭建實驗裝置，將配比2∶7的鋁熱劑約5g裝入空心磚孔內，加入1g研細的氯酸鉀粉末。

2. 用小噴霧器向貯煙罩內壁噴大量水，保證有大量水珠附著在內壁上。

3. 用坩堝鉗夾住打磨光的一段鎂條在酒精燈火焰上點燃，將燃著的鎂條立即觸到鋁熱劑表面上引發反應，另一只手用貯煙罩罩住發生裝置。

4. 可以觀察到燃著的鎂條迅速引燃鋁熱劑，開始產生白色煙塵，繼而磚口噴出紅色火焰，似節日的焰火，同時又有火紅的熔融物穿透瓶蓋滴落到細沙上。

四、設計評價

1.制作教具所用到的無色塑料油桶、醬菜瓶均是廚房中的常見廢棄物，空心磚孔也容易獲得，零成本，易制作，質地輕，便于攜帶，易于推廣，還能夠培養學生廢物再利用的理念。

2.貯煙罩和水槽的封閉式組合，使得產生的煙塵得到有效控制，煙塵還能減弱鎂條燃燒產生的光污染，水槽中的水能夠吸收煙塵，提高了安全性能和環保性能，能有效培養學生綠色化學觀念。

3.用直接接觸式引燃方式，可以消除畏懼心理，瞬間就可引燃，成功率達100。

4.以影視劇作為情境導入，過渡自然，模擬劇中的鋁熱反應可以大大提高學生學習化學的熱情。

參考文獻

[1] 孫海龍，于永民.鋁熱反應實驗裝置的再改進[J].化學教學，2013，（8）：38-39

[2] 朱建兵，姚建軍.關于鋁熱反應實驗三種改進方法的比較與思考[J].化學教學，2013，（4）：56

[3] 但世輝，李斌.鋁熱反應的實驗改進[J].化學教育，2013，（5）：62

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關鍵詞：高中化學；素質教育；興趣

一、化學興趣的培養

濃厚的化學學習興趣是高中生學好化學的關鍵。在教學中我們要充分發揮學科特點，在實驗上下功夫，提高實驗的藝術性，這對提高學生的學習興趣，調動學生的學習積極性和激勵學生熱愛化學可以起到良好的作用。教師在教學中可貫穿講一些化學家的故事和化學常識來激發學生的學習興趣，同時要講究授課的藝術。精湛的課堂教學藝術和生動有趣的語言能撥動學生的心弦，使學生聽課感到是一種藝術享受。化學上常有一些概念和原理比較抽象，若采用照本宣科的方法，學生很難理解，如“電子云”在教學中也可讓所教知識與現行的生產、生活結合起來。如講物質的穩定性，某村組農民不懂化學知識，見到NH4NO3結塊，不好施肥，就用鐵錘去砸，結果引起爆炸。講到鋁鹽明礬舉炸油條的例子，學生聽得津津有味，故而會產生濃厚的化學學習興趣。

“興趣是最好的老師”，它是人們力求認識世界，渴望獲得文化科學知識，不斷探求真理而帶有情緒色彩的意向活動。當一個人對學習產生興趣時，他（或她）就會全神貫注，積極主動且心情愉快地投入到學習活動中去。

二、有效導入新課

巴班斯基認為：“一堂課之所以必須有趣味性，并非為了引起笑聲或耗費精力，趣味性應該使課堂上掌握所學材料的認識活動積極化。”充滿情趣的導入能夠有效地激發學生的學習興趣。

1.“懸念激趣”

一個恰當的耐人尋味的問題可以提升他們的學習興趣，因此“巧設懸念”導入新課時，精練、有創造性地提出一些問題是創設懸念的有效方法。看似與本節課教學內容無大關系，實則聯系緊密。一些典型的問題能夠迅速激發學生思維，緊緊抓住學生的心弦，使其情緒高漲，從而步入求知興奮狀態，使學生獲得良好的效果。如在講《二氧化碳的性質和用途》一節開始，講了這樣一則故事：游客牽著小狗進入一個深山洞，在接近洞底時，小狗暈倒，而人卻沒有事。這是怎么回事？以這樣一則故事作為懸念，讓學生去思考“為什么”，使學生一上課就興趣盎然，沉浸在樂學的氣氛中。

2.巧用趣味實驗

新課伊始，若能巧妙地安排一個現象新穎、變化明快的實驗，再配以生動的描述，將能引起學生濃厚的認識興趣和激發起強烈的求知欲。然后，教師抓住這一最佳時機，因勢利導，引導學生透過現象認識事物本質，就可以使化學課引人入勝，生動活潑。“興趣是人的認識需要的情緒表現，是積極探索某種事物的認識傾向。”以此為契機，可以把學生的學習向深引入。例如，講“燃燒和緩慢氧化”一節時，先安排學生看一個“水中生火”的趣味實驗：通過玻璃管將氧氣與浸在熱水中的白磷接觸，結果白磷竟然在水中燃燒起來，出現了“水火相容”的奇跡。這種酷似魔術的實驗，讓學生感到不可思議，探究問題的積極性非常高漲，從而為燃燒條件的講解作了一個良好的鋪墊。

三、運用多媒體技術輔助教學，激發學生學習化學的興趣

高中學生的年齡特點決定了他們具有好奇、勇于探索的個性，樂意接受新事物，容易吸收新知識。在課堂教學過程中我們可以采用多媒體教學，改變多年來使用粉筆和教鞭的教學模式。多媒體教學軟件中豐富多彩、引人入勝的視頻圖像，優美動聽的音樂，色彩鮮艷的圖片，生動活潑的文本文件，都能吸引學生思考問題的興奮點，對這些因素加以綜合應用，使化學教學更加生動有趣了。例如，在教學過程中選用錄像帶，精選一些與化學學科有關的化工工業和化工發展簡史，以及對我國未來化學工業的展望等系列內容讓學生觀看，同時還可以展示一些相關的圖片給學生觀看，而教師則有目的、有重點地進行講解和引導。

總的來講，多媒體技術以其獨特的功能創造出良好的思維環境，在培養學生的能力，激發學生的興趣方面顯示了不可忽視的優勢。

四、發揮實驗的魅力，培養學生學習的興趣

1.將趣味實驗引進課堂，提高學生分析能力

將趣味實驗引進課堂教學中會有非常好的教學效果。例如，我在講授高一化學的“緒言”這一內容時，端了一杯色彩鮮艷的“雞尾酒”（利用萃取原理制成的混合液）進入教室；當蓋在小黑板上的白紙在帶火星的木條“指揮”下出現了“火龍”：“化學――人類進步的關鍵”幾個字時，學生一下子興奮了起來；當利用白色沉淀將“雞尾酒”成功變成了“奶昔”時，學生的興奮度達到了最高點；我再當場制備出膠體酒精，用蒸發皿和香腸給他們做了一個小火鍋，學生不僅明白了化學與他們的生活密切相關，對化學的興趣也隨著香氣四溢而高漲。

2.創新化學實驗

創新實驗側重于讓學生自己思考，動手操作，這一過程有效激發學生積極參與學習實踐的興趣，培養學生的思維能力及創新能力，化學實驗創新應具備以下特點：新穎性、啟發性、探究性、綠色性、趣味性，教學手段多樣化及現代化。實驗是介紹化學的媒介物，化學實驗現象是認識化學真知的向導。因此，實驗的設計與安排要新穎，富有啟發性，能強烈刺激學生的大腦神經，引起思維的積極活動和注意力的迅速集中。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，且化學實驗是進行科學探究的主要方式。在教學過成中，我們要盡可能的創造條件，多開設實驗讓學生親身參與實驗，從中獲得知識并激發學生學習的興趣。

五、結語

總之，在化學教學過程中，要培養學生的學習興趣，必須懂得學生的內心需要，要使學生明確學習化學這門課程的目的。教師應該通過不斷地改進和更新陳舊的教學方法，讓學生在活潑愉快的教學氛圍中享受到學習化學的樂趣，變“強制性”教學活動為“主動性參與”的教學活動，只有這樣才能真正提高課堂教學質量，減輕學生負擔，使學生的學習興趣不斷提高，從而取得更好的成績。

參考文獻：

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關鍵詞：創新性；驗證性；探索精神

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2013）11-0217-01

化學是一門非常有意思的學科，它不僅包含了豐富的實驗，而且很多實驗是和我們生活息息相關的。化學伴隨我們人類的發展，人類也離不開化學。我們常吃的鹽（NaCl）就是一種最簡單的鹽，我們的生活是離不開它的。我們過年放的煙花是非常漂亮的，它包含了多種顏色。在沒有學到焰色反應的時候，我們不知道這是為什么。在接觸到這部分內容時，學生就了解了這是不同的金屬元素在燃燒時，顯示不同的顏色。這些化學實驗都引起了學生的興趣，在他們能夠熟練完成驗證性實驗，并了解其機理之后，適當給他們開放一些探索性的創新實驗，是非常有意義的。

1.驗證性實驗的意義

高中化學是高中科目中實驗最多的一門學科，一本簡單的教材中就包含了上百個常見的化學實驗。例如焰色反應、氣體的燃燒、金屬的氧化還原反應等，這些對于學生們認識化學有著重要的影響。例如，焰色反應就是一種辨別金屬成分的簡單方法。在沒有XRD（X射線衍射）儀器的前提下，我們粗略估計一個物體的化學元素組成就使用這種方法。在燃燒的金屬表現出不同的顏色，Na元素是黃色、K元素是紫色、Fe元素是綠色等。但是一般檢測K元素的時候，我們都用藍色的鈷玻璃，這是為什么呢？因為Na和K是同一族元素，而且兩者都非常活潑，所以他們兩者是很難分離的。在我們經常見到的K中會多少摻雜一些Na，所以為了略去Na對K的影響，我們一般使用藍色的鈷玻璃。如果在大自然中，我們遇到了某種不認識的金屬，完全可以采用焰色反應來鑒別。當然其中有很多細節，例如要把金屬弄成粉末，盡量顆粒小，因為空氣中的氧氣較為稀薄，這樣可以和空氣中的氧氣充分燃燒。置換反應是高中化學的一個重點內容，在考試題目中幾乎從來沒有落下過。例如鐵置換銅元素。將洗凈的鐵絲放入到硫酸銅溶液中，過一段時間之后鐵絲表面變成了紅色，而且溶液的顏色也逐漸變淺。這就是一個置換實驗，例如銅置換銀，是一樣的道理。活潑的金屬可以置換相對不活潑的金屬元素。我們可以根據置換結果中表面的顏色來判斷溶液的成分。但是其中也是有很多細節需要注意的，例如置換出來的金屬層在空氣中放置幾分鐘之后就會變黑，這是為什么呢？老師應該把這一問題留給學生，讓他們去課下思考。這對于提高學生對化學實驗的興趣有重要的幫助[1-3]。

2.創新實驗

當學生們對化學實驗操作和設計都非常熟練的時候，可以給他們機會讓他們自己設計一些自己想完成的實驗，這對于提高學生們學習化學的興趣有重要的意義。例如，在金屬置換反應之后，金屬層往往在空氣中會變黑。這個問題學生們提出了不同的意見，有的學生認為是被空氣中的氧氣氧化了；有的同學認為這是因為它的粗糙結構，造成了光的吸收；還有的同學認為這是因為吸收了空氣中的雜質造成的。對于這一問題，我們完全沒有必要給學生們解釋，可以讓他們自己來設計實驗，來驗證到底是怎么回事。在保障學生安全的前提下，讓學生們自己拉出清單，把所需要的材料和設備給老師看，老師在審核之后，給出合理的建議，給他們創造實驗的機會。根據學生們提出的各種可能性，我們設計幾種實驗方案，對這些方案進行逐一的排除。例如有的學生說可能是表面被臟東西污染了，那么我們可以把置換反應在一個密閉的裝滿干凈空氣的箱內進行，當置換反應完成之后，把金屬提拉出來，放到空氣環境中觀察顏色變化。如果顏色變了，證明這種說法是不成立的；如果是顏色不變，那就證明這種說法是成立的。而對于有的學生說的可能是氧化層造成的，我們可以設計兩個實驗。（1）反應在真空環境中進行，當置換反應完成后將金屬放入到真空氣氛中。根據顏色變化來判斷這種方法的正確性。（2）可以把已經變黑的表面放入到氫氣環境中，給予適當的熱量，如果顏色變回本色，就證明是發生了置換反應。氫氣將表面的氧化物還原成為了金屬元素，這也就證明了顏色變化是因為空氣中的氧氣把金屬表面氧化造成的。其實很多實驗都可以采取這樣的方法，讓學生們親手操作。這樣不僅有利于提高他們的探索精神，同時還可以很好的鍛煉他們的動手和動腦能力[4-5]。

創新性實驗就是要學生們親自動手去操作，獨立動腦去設計，順利完成這樣的實驗就代表著學生們的科研思維已經到達了一定的境界。學生們學會了獨立思考，對于我們教育工作者來講是非常好的事情，這樣給學生傳授知識的時候就會變得輕松很多，而且效率卻可以非常高。

參考文獻：

[1]畢華林.高中新課標必修化學實驗教材比較研究[J].化學教育，2005，10.

[2]王磊，胡久華.高中生解決化學實驗問題的心理過程及其影響因素的第一步研究[J].心理發展與教育，2001，03.

[3]范利平.人教版高中化學新教材化學實驗的特點及教學模式探討[J].化學教育，2003，07.

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關鍵詞：綠色化學實驗；二氧化硫；五味

文章編號：1008-0546（2017）04-0030-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.011

所謂“綠色”[1]，是指一種保護環境，保護資源，可持續發展的理念。化學實驗綠色化是以綠色化學的理念和方法為核心和基本原則，對化學實驗進行改進，使化學實驗過程達到綠色化的方法。實現中學化學實驗綠色化，首要條件是提高學生的綠色實驗意識。而培養學生的綠色意識，需要各學科教師對學生進行環保教育。化學教師的責任尤其重要，既要懂得綠色化學原理，掌握教育方法，又要身體力行，為中學化學實驗綠色化探索路徑。同時傳統的化學課堂仍然是以化學知識單方向傳授為主，沒有讓學生真正體會到學習化學的樂趣，更缺乏不同學科之間的融合和聯系。所以筆者嘗試在二氧化硫性質和用途的課堂中盡量引入一些其他學科的元素，讓化學課堂更加豐富起來，不僅要把化學知識傳授給學生，更重要的是要培養學生的綜合素養，真正讓學生不把學習當做一種負擔，而是一種享受，一種認知社會的手段和途徑。

一、教材分析

“SO2的性質和用途”是人教版新課程高中化學必修 1 第四章第三節“硫和氮的氧化物”中的教學內容。首先，本節教學內容的主題是了解環境污染的原因和樹立環境保護意識，因此硫及其化合物的教學主線應該立足于S（H2S）SO2SO3 H2SO4這一氧化還原知識主線上。在本節課之前，已經學習了硫的性質，本節課之后將要學氧化硫的污染，所以關于二氧化硫的教學重點是在二氧化硫的污染和防治有關的性質上，為以后探討二氧化硫的污染和防治做好鋪墊。其次，為了辯證地看待二氧化硫的利與弊，教材中介紹了二氧化硫制取硫酸的原理以及用作漂白劑和消毒殺菌劑。其中，SO2的漂白機理未作深入介紹，教師有必要將二氧化硫的漂白特點與其他的一些漂白劑作簡要對比。第三，本節內容首次介紹了可逆反應的概念以及兩個典型例子（二氧化硫和水的反應、二氧化硫的催化氧化），正確理解概念，為今后學習化學反應的限度、化學平衡以及硫酸工業等奠定基礎。

二、課堂實錄

1. 給化學課堂引入多一些“文學味”

有創新的課堂引入，不僅能讓學生明確本節課的學習內容，更能激發和提高學生的學習興趣。在傳統的二氧化硫新授課教學中，引入課題常采用有關酸雨的視頻及圖片，讓學生首先就直觀的認識到二氧化硫的危害。筆者認為這種引入方式存在以下缺點：人為地給二氧化硫貼上有害的標簽，讓學生只認識到二氧化硫的危害，缺少q證看待事物的思想。所以本文突破傳統的課堂引入模式，將二氧化硫以第三人稱的形式，自述心中的委屈和不平，以一首打油詩的形式引入，給化學課堂添加少許的文學味。具體操作如下：

引入：

同學們，請大家一起有感情地朗誦這首詩，老師給起個頭，致人類，預備起……

致人類

酸雨洶洶來勢猛，無限委屈在心中；

怨天怨地怨酸雨，不如反省人自己；

燒煤燃油不脫硫，爾等不知天上愁；

禮尚往來傷不起，這雨酸得有道理；

古往今來多少難，而今由你來評判。

師：好，大家知道這首詩描述的“主人公”是誰嗎？

生：二氧化硫。

師：同學們說的很好。他就是二氧化硫。本節課我們就探究二氧化硫性質和用途。

板書：二氧化硫

2. 給化學課堂設計多些“邏輯味”

本節教學中，以物質的通性和氧化還原反應規律為主線，以多媒體為輔助手段，通過自主閱讀、演示實驗、小組交流、分組實驗等多種活動，創設問題情境，預測二氧化硫化學性質、設計實驗驗證方案，用于引導學生構建二氧化硫的主要化學性質――酸性氧化物的性質、還原性和漂白性，調動學生內在的學習動力，為學生主動參與和交流互動提供了時間和空間。同時培養學生樹立辯證唯物主義的世界觀，學會客觀地分析事物的兩面性。具體設計如下：

3. 給化學課堂實驗多些“綠色味”、“生活味”

綠色化學實驗，也是新課程反復強調的重要內容。“化學課程標準”在課程性質中明確指出，要讓學生懂得運用化學知識和方法去治理環境污染。在教學中實施綠色化學教學，引導學生往綠色化學實驗方面努力，讓他們從化學啟蒙教育的初始階段就受到良好的綠色行為的熏陶。因此，中學是進行綠色化學教育的關鍵之所在，必須將綠色化學思想貫穿于中學化學教育尤其是化學實驗教學整個過程中。中學化學實驗，直接反映化學與環境的關系，是進行綠色化學教育的前沿陣地。在本節課探究二氧化硫化學性質的實驗環節中，為了強化學生的環保意識，我們采用了日常生活中裝藍莓和糕點的盒子，按封閉式、接近微型化、綠色化的標準，自制實驗反應裝置（圖1），使二氧化硫的逸出量控制在允許的范圍之內，讓同學們真正感受化學實驗的綠色化對人體健康和環境保護有一定的積極作用。同時在制作過程中也引導學生對日常生活中的廢物利用，實現小型實驗的家庭化和生活化。具體操作如下：

通過自制的實驗裝置，學生快速地完成了實驗內容及相關實驗現象觀察，既提高了實驗效率，又讓學生體驗了利用生活中一些簡單易得器材，能在綠色化學實驗理念的指導下設計完成一些物質的化學性質的相關實驗。同時，在課堂教學中，老師可以繼續激發學生的思維，利用自己的生活常識及生活經驗，能否再設計其他的實驗裝置來完成該實驗，讓學生真正體會到生活與化學密不可分。通過該實驗的設計和實施，讓同學們進一步深刻認識到綠色化學實驗的設計理念，真正地將綠色化學思想貫穿于中學化學教育尤其是化學實驗教學整個過程中。

4. 給化學課堂多些“哲學味”

眾所周知，二氧化硫對人體健康、植物、紡織品、建筑材料、歷史古跡等都具有極其嚴重的危害性，還能造成酸雨現象，使環境酸化，破壞生態環境。老師通過多媒體圖片及視頻展示，讓同學們直觀的認識到二氧化硫的危害。但二氧化硫就沒有好的一面嗎？老師通過設問引發同學們的思考，并用多媒體圖片展示了二氧化硫對人類的貢獻，讓同學們利用辯證的思維看待事物。所以在本節課最后階段，筆者通過一場辯論賽的形式讓同學們充分認識到二氧化硫的利和弊，讓學生學會辯證認識事物的兩面性的哲學觀點，樹立良好的食品安全意識、法制意識，逐步樹立合理應用化學物質的科學觀。具體操作如下：

師：同學們，我們知道二氧化硫是大氣污染的有害氣體之一，同時二氧化硫對人體健康、植物、紡織品、建筑材料、歷史古跡等都具有極其嚴重的危害性，還能造成酸雨現象，使環境酸化，破壞生態環境。（通過多媒體圖片及視頻展示）

過渡：在哲學中，我們知道世界萬物都是矛盾的統一體，要用一分為二的思想來看待世間萬物，難道二氧化硫就沒有好的一面嗎？集中展示圖片二氧化硫對人類好的一面。

師：下面我們就以“二氧化硫的功與過 ”為題，來一場雙方辯論，請結合自己的生活經驗及老師提供的相關信息，提出自己的觀點，并用相關事實加以佐證。

生：學生激烈討論，勇于發言，并充分利用日常生活中的一些具體事例及現象為論據，讓自己對二氧化硫的觀點站得住腳，鍛煉自己從辯證的角度認識問題。

三、課后反思

1. 精心創設引入求知情景，激發學習興趣

以全球矚目的三大環境問題之一“酸雨”為切入口，采用文學味較濃的第三人稱手法，以詩的形式引入課題，使學生感到親切又渴望，親切的是化學課堂中竟然有語文的身影，同r渴望求知二氧化硫究竟有怎樣的委屈。引入富有新意而不失化學的靈魂，激發學生的強烈的求知欲望。

2. 化學實驗裝置設計接近生活化、綠色化

秉著化學實驗綠色化的設計理念，在設計實驗裝置過程中盡量選擇生活中一些易得的用品，讓學生自己動手組裝實驗裝置，這樣既能提高學生的動手能力，又能充分體會綠色化學實驗理念。然而，目前高中化學實驗教學中存在許多問題：（1）有一定數量的有毒物質的制備和性質實驗（如氯氣的性質和制備實驗，二氧化硫的制備和性質實驗，硫酸、硝酸的性質實驗，有機物的制備和性質實驗……），這些實驗對老師和學生身體健康的影響和對環境造成的污染是不可忽視的。（2）目前學生數增多，學生分組實驗所需的藥品用量、化學儀器及實驗后的廢液、廢氣大量增加，所造成污染也愈加嚴重。另外，中學化學實驗所用藥品種類繁多，試劑變化多，排放的污染物成分相當復雜，而且濃度高，累積的污染嚴重。實現綠色化學實驗，無害化處理實驗的廢棄物，爭取達到零排放，已是迫在眉睫的事。因此，必須用綠色實驗觀點，從節約資源和防止污染的角度來重新審視和改革當前的化學實驗教學。

3. 給化學課堂添加一些“催化劑”

化學和其他的學科一樣都是中學之中的一門基礎學科，怎樣在課堂教學之中提高教學的趣味性，從而調動學生的學習興趣是每個化學老師值得深思的問題。筆者認為給化學課堂添加不同的“催化劑”是提高化學課堂趣味性的有效手段。筆者在過去的教學實踐中，經常采用以下方式來提高課堂的趣味性和高效性：（1）設計實驗，激發學生的好奇心。（2）巧設疑問，激發學生科學探究熱情。（3）巧用比喻，增強學生對知識的記憶。（4）融入化學史料及不同學科知識，激發學生學習興趣。（5）聯系生活，將有趣的日常現象引入課堂。

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關鍵詞:高中化學競賽;化學思維能力;培養;影響

每年舉行一次的奧林匹克學科競賽是一項由中學生參加的國際性智力競賽活動,競賽活動內容包括自然科學若干基礎學科。雖然奧林匹克競賽的歷史不久遠,但是它的積極作用是非常明顯的,化學競賽的主要目的是激發學生對科學的興趣,通過競賽使學生在學習的過程中形成各方面的能力,化學競賽的學習過程就是學生思維能力得到培養的一個過程.化學競賽活動在我國的開展也有20余年的歷史,在這期間,化學競賽對于化學方面的教學事業起到了促進的作用,然而,隨之而來的異議也很強烈,在我國素質教育推行的今天,對于化學競賽給高中生思維能力培養的影響需要深入了解,以期為國家培養所需要的人才。

一、高中生化學思維能力的現狀

隨著科技以及經濟的迅猛發展,國家需要更多的創新型人才,對學生的教育是實現這一目標的有效途徑,但是,現行的高中化學教學課堂所教育出來的學生普遍存在這樣一些現象,學生缺乏個性,在學習方面缺乏主動性,做題手法和技巧大同小異;新知識與舊知識脫節,掌握的是零散的知識點,在新知識的學習過程中,不能及時地聯想到之前所學知識;學生的思維缺乏創造性,墨守陳規,思維活動缺少創造精神和創造意識等。

二、高中化學競賽的特點及作用

高中的化學競賽是一項普及科學知識,激發青少年對科學產生興趣的課外活動,它促進了化學日常教學形式、教學內容以及教學目的的改革,探索了選拔科學人才的途徑,高中化學競賽的特點主要有如下幾個方面:首先,高中化學競賽采用層層淘汰、優中選優的競賽選拔制度;其次,考察應試者的心態;最后,化學競賽考察應試者的靈活性、整體性及創造性等思維能力,而化學思維能力是指學生在化學學習過程中的所具備的能力,主要包括:觀察能力、思維能力、創造能力以及實驗操作能力等。化學競賽的整個過程就是培養高中生化學思維能力的過程,就是引導學生對物質及其性質進行分析、綜合、理解、歸納,從而得出相關的化學原理的過程,學生的化學思維能力是在思考過程中培養和提高的,而學生的思考過程必須由學生自身發揮主觀能動性,這樣才能達到培養學生思維能力的目的.

三、化學競賽對高中生化學思維能力培養的影響分析

1.化學競賽對高中生學習化學積極性的影響

在化學競賽教學過程中,化學教師可以利用物質在化學方面的特性來精心設計問題,激發學生的興趣和學習積極性,營造良好的學習氛圍。例如:在學習磷元素時,化學教師可以講述“鬼火”的故事,讓學生置身于故事情境中,再進一步揭開“鬼火”就是磷的燃燒現象,因為磷元素存在于動物的骨骼和牙齒中,尸體在腐爛的過程中會發生復雜的化學變化,并釋放出能夠自燃的PH3氣體,PH3燃燒時會出現暗淡的藍綠色火焰,同時,還有更加活潑的自燃性氣體P2H4生成;當然,在學習三碘化氮時,教師可以在教室門口灑上少量干燥的三碘化氮小顆粒,當學生進入教室時,干燥的三碘化氮會發出“噗噗”的聲響,學生往往會嚇一跳,同時也會覺得非常有趣。這些由有趣的現象導出化學的相關知識,可以激發學生的學習積極性。

2.對高中生的學習動機、壓力及心理的影響

學生的學習動機會影響學生的學習態度、學習效率、學習能力和綜合素質,而學生參加化學競賽的主要動機有如下幾個方面,首先,學生對化學的熱愛和興趣驅導,并且在學習的過程中學有余力;其次,為高考生保送名校鋪好敲門磚;最后,有些學生單純地喜歡化學方面的科學研究。而對化學的熱愛和喜歡化學科研的學生占多數,所以學生的發展較為全面,而且參賽動機也正確,所以,化學奧賽對高中生掌握化學知識有很大的幫助。而且,從整體來看,學生并不認為化學競賽會加大他們的學習壓力和學習負擔,也不認為會降低他們的健康水平,當然,競賽需要較好的心理素質,每一場競賽都是對參賽學生知識和能力的考察,也是對其心理素質的考驗,所以,化學競賽的教學中會注重學生心理素質的培養。

3.競賽對學生思維以及學習能力的影響

化學競賽并不是簡單地培養學生解題能力,而是培養學生的發散性思維,抓住題目精髓,尋找題目之間的聯系和區別,培養和發展學生思維的深刻性和獨創性,當然,學生在化學競賽的過程中對化學知識的深入學習,知識總量和學習解題能力都會相應地增強,這對學生的成長之路起到了至關重要的作用。

4.對學生綜合發展的影響

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“硫和含硫化合物的相互轉化”處于蘇教版化學1專題4第一單元。在學習本部分內容前學生已經學習了二氧化硫的性質和作用、硫酸的制備和性質,因此“硫及其相關化合物的性質”是學生頭腦中已有的知識,而如何建立它們之間的相互關系則是教學設計中至為重要和關鍵的方面,也是突出化學學科核心思想和觀念的著力點和關鍵點。教材對本部分的安排沒有一個實驗,但在2011年浙江省高中化學優質課評比中13位上課老師有12位借助實驗展開對硫和含硫化合物的相互轉化關系網絡的構建,體現了從實驗學化學的重要學科思想。

一、 留白實驗,開放思維

藝術家方寸之地亦顯天地之寬。課堂教學中適當的留白同樣也可以給學生提供無限遐想的空間,可以充分調動學生學習的積極性和主動性,體現化學新課程的開放性、引領性和生成性。留白實驗的設計可使學生體驗到科學探究的歷程和樂趣。

A老師演示把濃硫酸滴入Na2SO3固體中產生SO2,再把SO2通入溴水和另一未知的溶液中。這樣的設計抓住SO2的產生和SO2的消除這一核心展開教學,特別是未知溶液的留白既簡單又根本、開放,為學生提供了豐富的想象空間。實驗裝置如圖1。

可惜的是該教師對第三個實驗裝置沒有很好地利用,在演示SO2使溴水褪色后,隨即問學生:第三個裝置若用來除尾氣,應盛放什么?這樣的設計把SO2的性質只限于酸性氧化物。不妨對第三個裝置作如下處理:問第三個裝置可能盛放哪些試劑?有哪些現象?體現SO2的哪些性質?學生猜測第三個裝置中盛放的試劑和SO2體現的性質,可能有猜測如下表。

通過以上的分析,師生一起對硫及其化合物的知識從氧化還原和非氧化還原角度進行歸納整理,構建知識網絡。

通過留白實驗的創設,激發了學生的學習興趣,引發了學生對問題的有序思考,通過猜想——驗證——發現問題——進一步猜想……使學生體驗到實驗在科學知識形成過程中的重要作用。

二、 創新實驗,提升思維

創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。一個有創新精神的老師才能培養出創新型的人才。化學教學中要善于突破常規,創造性地開發資源,讓學生在分析問題和解決問題中會創造性地思考問題,從而提升思維。

B老師通過如圖2所示的組合裝置(H2S的制取、SO2的制取、H2S和SO2的混合和多余氣體的吸收),非常自然地得出了含硫化合物相互轉化的很多重要反應。

通過交流討論、回歸書本、物質分類、反應類型分類等多種方式建立知識網絡后,要求學生利用復分解反應規律和氧化還原反應規律進行創新設計。

提出問題:分別往稀硫酸和亞硫酸溶液中滴加NaClO溶液會發生怎樣的化學變化?

已知信息:(1) H2SO4+2NaClO=Na2SO4+2HClO

(2) 酸性:H2SO4>H2SO3>HClO

(3) NaClO有強氧化性

實驗探究:請同學設計實驗,觀察現象,得出結論。

(學生交流談論,設計方案)

實驗設計:取硫酸和亞硫酸各1~2mL于A、B兩支試管,測pH,分別在兩支試管中滴加NaClO溶液,充分反應后再測pH。

實驗現象:A試管加NaClO后pH增大,B試管加NaClO后pH減少。

實驗結論:硫酸與NaClO發生的是復分解反應,亞硫酸與NaClO發生的是氧化還原反應。

通過在學中用的設計,激發了學生探究的興趣,培養了探究的能力。通過實驗探究過程,讓學生學會透過現象看本質,在質疑過程中解決矛盾,尋求統一。

三、 改進實驗,體現綠色追求

綠色化學實驗的理念是化學課程與教學改革的重要思想。在教學中我們不僅在理念上要對學生進行綠色化的滲透,在行動上更應作好表率。在確保現象明顯的前提下,盡可能采用微型化的實驗,節約用品、試劑,減少對環境的污染。生活中很多的廢棄物可以借用,如礦泉水瓶、醫用針筒等。實驗綜合化、微型化、化廢為寶是綠色化學的追求。

C老師以H2S和SO2的改進實驗引入,他把裝于針筒中的SO2慢慢地注入盛有H2S的礦泉水瓶中,體現了化學實驗生活化、綠色化的追求。

D老師設計了系列綜合性的微型實驗,(如圖3)利用氣球、針筒等日常用品,使實驗現象明顯、操作簡單、無污染,取得了很好的教學效果。

實驗:SO2的制備和性質實驗

通過針筒把濃硫酸注入試管中與Na2SO3固體反應產生SO2,SO2在上升過程中與石蕊、含酚酞的NaOH溶液、酸性KMnO4溶液反應,綁在玻璃導管上方的氣球可以起到平衡氣壓的作用,觀察到現象后再通過針筒把NaOH溶液注入試管中吸收多余的SO2。

在實驗教學功能的開發上,綠色化、微型化應是開發的基本原則,在本次的評比中,環境友好、節約資源、化廢為寶的思想對學生情感態度價值觀的所起的影響是無可限量的。

四、 設計實驗,尊重課堂生成

學生的學習是建立在前人研究上的學習,學生的探究也有別于科學家的探究。學生的探究應是在限定條件下的探究,在探究的過程中經歷科學家探究的歷程,體驗對問題思考和分析的途徑,學會科學的思維方式和探究的方法。

為充分調動學生學習的主動性,讓學生有親身體會的機會,多位老師設計了小組實驗。讓學生在動手動腦中建構知識網絡,從對預設外現象質疑中培養善于質疑、敢于釋疑的思維品質。E老師通過限用藥品:Na2S溶液、Na2SO3溶液、S、濃硫酸、KMnO4溶液、NaOH溶液、Cu、O2、H2O,要求學生選擇試劑、實現硫的化合價(1)-20;(2)+4+6;(3)自選一組。在設計過程中,有些學生的設計是在Na2S溶液中加Na2SO3溶液,按學生的預測應有淡黃色沉淀產生,老師引導學生分組實驗實現探究,實驗現象出乎同學的預測,然后老師引導學生改變溶液的酸堿性也即在反應液中加酸酸化繼續探究,從而得出Na2S與Na2SO3溶液的反應需在酸性條件下進行。接下來老師引導學生進行逆向思考:如果要使S變為Na2S與Na2SO3,需要跟什么反應?學生很自然地得出與NaOH溶液反應。

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關鍵詞：創新性 實驗 設計

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）06（c）-0042-02

1 研究背景

知識創新水平和創新速度將成為經濟長期可持續發展的驅動力[1]，知識能否創新的核心問題取決于人，取決于人的創新精神、創新意識和創新能力，而這種精神、意識和能力并不是先天就具備的，更多的來自后天的教育和培養。實驗教學是中學化學教學的重要組成部分，實驗教學中創新性實驗的教學設計與實踐在學生創新思維及創造能力培養方面具有非常重要的作用。著名化學家戴安幫說過：“化學實驗教學是全面實施化學教育的最有效的形式，是化學學科素養教育最有效的組成部分。化學實驗以其豐富的內涵在通過化學教學培養學生素質中發揮獨特的作用”[2]。隨著新課程改革在全國的陸續鋪開，不同版本的新教材也相繼走進了學生的課堂，新教材和舊教材相比增加了相當部分的實驗活動內容，其中“觀察與思考、活動與探究、動手空間”等欄目使學生在探究過程中完成知識的構建，落實了教學目標，同時，也為培養學生的創新思維能力奠定了一定的基礎[3]。作為在新課改大背景下的化學教師不僅要適時調整自己的教學思想和教學觀念，同時在教學組織形式和教學策略上需要對學生的創新思維能力培養方面進行強化，培養人才首先要培養人的創新意識，創新精神和創新能力，這才是社會可以得以可持續發展的不竭源泉[4]。

2 研究內容和研究過程

創新性實驗是結合教學目標與實際狀況，在學生對已有知識掌握與具備初步實驗技能的基礎上，由教師或學生自己提出實驗課題，教師進行指導，引導學生確定實驗原理，設計方案，在收集和整理實驗信息、選擇實驗用品并動手實驗，主動探究，得出結論并與現有的技術進行對比，從科學性、創新性角度出發對實驗結果進行評價其研究意義的一種實驗方式[5]。這種教學模式可以使學生在實驗教學中的主體地位發揮的淋漓盡致，在學生自主探究的實驗過程中，有效調動學生學習的內在潛力，它培養學生的創新精神和探究能力，使學生形成初步的科學研究能力，提高學生分析問題、解決問題的能力，全面提高學生的科學素養[6]。

通過調研大量的研究文獻，結合中學化學教學內容的實際情況，設計了三個基于離子液體應用于綠色化學的創新研究項目，分別是：（1）安全節能的“酒精燈”的研究；（2）無水溴化亞鐵的綠色化合成工藝的開發；（3）清潔氧化酒精制備乙醛的研究。

（1）《安全節能的“酒精”燈》項目的教學設計與實踐研究。

提出問題：酒精燈是中學化學實驗室最為常用的加熱儀器，但在實際使用過程中由于酒精易揮發，在降低酒精使用效率的同時也帶來了安全隱患，是否有簡單、易行的辦法克服以上不足呢？

分析問題：酒精的沸點較低，這是致使其易揮發的本質原因，是否可以添加一種助劑以降低其揮發性呢？結合高中有機化學教材中所介紹的實驗室制取乙烯的實驗，濃硫酸的存在可以大大降低酒精的揮發性，但如果直接在酒精燈中加入濃硫酸顯然也會有一定的安全隱患，是否可以找到一種可以粘附酒精分子以降低其揮發性但又不具有腐蝕性的物質呢？

提出實驗課題：尋求一種替代濃硫酸的環境友好物質作為添加劑加入到酒精中，設計一種新穎的安全節能的“酒精”體系。

研究過程：合成了各種類型的離子液體，發現離子液體甲基咪唑硫酸氫鹽（Hmim

HSO4）是理想的添加劑，進而探究了甲基咪唑硫酸氫鹽HmimHSO4與酒精的最佳體積比（有效控制酒精揮發的同時又不至于影響酒精的正常燃燒）。

研究結論：離子液體HmimHSO4具有良好的熱穩定性（分解溫度高于400 ℃），在酒精燈中加入離子液體助劑可以堪稱是一種“一勞永逸”的辦法，因為離子液體本身不參與酒精的直接燃燒，在使用過程中不會損耗，一旦酒精消耗到一定程度只要及時添加酒精就可以了，完全符合當今綠色化學所倡導的基本要求。

（2）《無水溴化亞鐵的綠色化合成工藝的開發》項目的教學設計與實踐研究。

提出問題：溴化亞鐵水溶液在蒸發濃縮結晶過程中極易水解，這勢必大大提高制備無水溴化亞鐵的難度，文獻資料介紹通常采用在溴化氫氣流中制備無水溴化亞鐵，是否可以尋求一種操作更為簡單的合成無水溴化亞鐵的工藝呢？

分析問題：溴化亞鐵是一種易揮發的強酸與弱堿形成的鹽，在除水干燥的過程中極易水解形成其氫氧化物，那么是否可以在無水體系中直接合成溴化亞鐵呢？這樣就能從根源上消除水解的因素對目標產品純度的影響。

提出實驗課題：尋求一種無水、清潔合成溴化亞鐵的反應體系。

研究過程：合成了各種類型的離子液體，發現離子液體溴化1-正丁基-3-甲基咪唑（bmimBr）是合適的溶劑和催化劑，其反應機理為：

研究結論：借助離子液體作為載體進行鐵的溴化反應的研究，離子液體在鐵的溴化反應過程中在充當催化劑的同時也充當溶劑的角色，反應過程中溴化試劑液溴和反應產物鐵的溴化物均溶于離子液體體系中，反應結束后通過簡單的萃取方法使產物脫離出反應體系，離子液體可以重復使用，從源頭上避免水的引入，這樣的操作流程就能使該合成工藝的“綠色因子”大大提高，使之符合當前所倡導的綠色化學的基本原則，為大規模工業化生產鐵的無水溴化亞鐵提供一種新型的途徑。

（3）《清潔氧化酒精制備乙醛的研究》的教學設計與實踐研究。

提出問題：高中有機化學教材中介紹了酒精的催化氧化實驗―― 將彎成螺旋狀的粗銅絲在酒精燈上灼熱后，銅絲變黑，插入乙醇中，銅絲表面變紅，產生刺激性氣味的乙醛，再反復操作―― 制備過程較為復雜，同時也有副產物醋酸生成，不適合運用于工業生產，是否可以尋求一種操作更為簡單的酒精氧化制取乙醛的工藝呢？

分析問題：乙醛較乙醇而言更容易被氧化劑氧化，在選擇氧化體系的時候需要考慮氧化劑的氧化性強弱。醇的氧化過程有兩個不同的途徑：失氫氧化和得氧氧化，如若只發生失氫過程而不出現得氧過程，就可以很好的控制乙醇的氧化深度。

提出實驗課題：尋求并設計一種選擇性電氧化乙醇為乙醛的合成工藝。

研究過程：合成了各種類型的離子液體，發現離子液體甲基咪唑硫酸氫鹽（Hmim

HSO4）適合充當電化學氧化乙醇的媒介，其反應原理為（圖1所示）。

研究結論：設計了一種新穎的電化學選擇性氧化酒精制備乙醛的工藝，在此工藝中以質子酸離子液體作為反應的溶劑和電媒介進行電化學氧化乙醇合成乙醛，而不必另外添加任何輔助支持電解質和催化劑。此外，氧化產物乙醛在電解反應過程中可以通過簡單的蒸餾操作即時從反應體系中分離，此電解體系可以在活性不降低的情況下連續使用。整個氧化過程是醇的脫氫氧化，從而避免了氧化產物的深度氧化問題，為大規模制備乙醛提供了一種高效、清潔的合成途徑。

3 創新性實驗教學設計與實踐研究的啟示及教學建議

中學生正處于創新思維和能力形成的重要時期，他們富于想象、勇于創新、敢于批判的品質在以“教師為中心”的傳統課堂上難以得到很好的發展，以“重復與模仿”為主要形式的傳統實驗教學模式極大程度上抑制了學生創造性思維活動的正常展開。創新性實驗教學以“問題、現象、方法”為基本要素，以假設、實驗、對照為基本研究方法，給學生造就了較大程度的自由思考、自行設計、自主實驗的時空條件，使他們擁有了一個個自主探究、感受科學探索的歷程的機會和展示自己的聰明智慧的平臺。俗話說：“親其師而信其道”，教學效果如何取決于師生關系的好壞，在教學過程中，師生共同創新研究，探討問題積極民主，使師生間的情感更加濃厚，由此證明，創新性實驗教學也同時促進了師生關系的發展，從而對整個教學工作起到積極的推動作用。

近幾年，隨著創新性實驗教學的設計與實踐的研究，這種教學模式與其以往傳統的實驗教學模式相比更加有利于教師“教”與學生“學”，能夠更準確的體現出以學生為本，以學生的可持續發展為根本目標的教育理念。對于創新性實驗教學設計與實踐做如下幾點建議：

（1）明確實驗的教學目標，引導學生自主探究，要讓學生更多的參與到創新研究過程，領略創新研究思路和方法，感悟科學探究的實事求是，體驗科學探究的樂趣。

（2）注重強化對學生進行創新思維的訓練，科學探究能力的培養，在探究過程中學生才能更好的發揮主體作用。如果學生沒有創新思維和基本的科學探究能力，創新性實驗將完不成預期的目標。

（3）教師要具備較高的駕馭教材的能力和創新實驗教學設計的專業背景，要具備較好的科學素質和創新精神，只有這樣才能勝任探究設計、指導探究、實施探究。

參考文獻

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