振荡实验溶液配制：
（1）无色溶液A ：在烧杯中，加入41 mL 30 %的H2O2溶液，再加入59mL自来水，用玻 璃棒搅拌均匀，装试剂瓶，即为无色溶液A。 （2）无色溶液B ：称取4.3 g碘酸钾，放入到 100mL烧杯中，加入约60mL的自来水，加 热溶解，冷却后，再加入4 mL 2 mol/ LH2SO4溶液，用自来水稀释到100mL的标 记处，用玻璃棒搅拌均匀，装试剂瓶，即为 无色溶液B。
3.2 科学性原则
• 科学性是化学实验创新设计的核心 原则。科学性是指创新设计中的化 学原理、装置原理、操作原理和方 法都必须与化学理论知识、实验方 法相符合。 • 一个优秀的化学实验创新设计，应 具有严谨的科学性。简言之，就是 合理性。
例如：二氧化碳的密度比空气大实验
有不少老师设计了用两个气球(或塑料 保鲜袋)，分别充满二氧化碳和空气，置 于同一高度在同一时刻下落，观察气球 落地的先后(先落地的是二氧化碳，后落 地的是空气)。 实验中存在许多不严密的地方——气 球自身的质量不完全相等；充气后气球 的体积和形状不完全相同。这些因素都 直接影响气球落地的先后。
•
新的中学化学教材中有许多经典实 验，实验方法被长期传承和运用。虽有 改进，但不排除有的实验存在诸如（1） 不便操作、（2）严密性差、（3）现象 不稳固、（4）实验步骤不合理等瑕疵。 化学教师应以科学创新的态度去审视每 一个实验，勤于反思、善于琢磨、精于 研究，勇于创新。使教学行为将变得更 加有效，教学行动将不断有所创新。
宏观表征
符 合 表 征
2 化学实验教学中的问题
跟中学化学实验教学有关的问题主 要来源于化学教育教学实践。主要 有以下三个大方面： (1)化学教学需要跟实验现状的矛盾； (2)化学实验结果跟理论预期的矛盾； (3)不同化学实验方案之间的差异。
具体教学中有八个方面：
（1）有理念少行动； （2）有开发少实用； （3）有情境少建构； （4）有教师少实验员； （5）有实验室少用品； （6）有活动少专题； （7）有内容少课时； （8）有考核少监督。
（3） 无色溶液C ：称取量 的自来水，加热、搅拌、煮沸2分钟后， 冷却，再加入1.6g丙二酸、0.34g硫酸 锰晶体，再用自来水稀释到100mL的 标记处，搅拌均匀，装试剂瓶，即为 无色溶液C。
1.3化学实验教育功能
(1) 感性认识的源泉; (2) 理性认识的支架;化学实验 (3) 求证假设的手段; 微观表征 (4) 科学探究的方法; (5) 发展创新能力的途径; (6) 激发兴趣的武器以及培育 情感的土壤。
例如二氧化碳性质实验设计
先在烧杯内壁上贴上干 燥的蓝色石蕊试纸和湿润的 石蕊试纸各一张，在烧杯外 壁贴上湿润的蓝色石蕊试纸 一张。将2mL 澄清石灰水倒 入烧杯底部，将集气瓶中的 二氧化碳倒入烧杯中并摇晃， 观察变化。再将燃着的阶梯 形蜡烛缓缓地伸进烧杯内， 观察变化。最后将已经变红 的石蕊试纸在酒精灯上烘烤 片刻，观察观察它的变化。
实验设计优点与效果：
（1）实验设计巧妙，操作简便，现象明显， 成功率高，有效弥补了容易失败的不足。 （2）几个实验整合在一起进行，简化了实验 操作，短时间内即可完成，节省了二氧化碳， 也提高了课堂效率。 （3）实验设计过程中应用了控制变量法，改 变了原有的实验思维定势，激发了学生的创 新精神，培养了学生的实践能力。 本实验折射出二氧化碳的四种性质，实 现了教学二氧化碳物理性质和化学性质的无 缝对接，有利于教学目标落实。
3 化学实验创新设计的原则
• 要设计具有良好教学功能 的化学实验，需要用以下 几项基本原则作为实验创 新设计的指导思想。
3.1 目的性原则
目的性是实验创新设计要达到预 期的化学教学目标。一般来说，其 目的都是为了使化学实验教学效果 更理想。 • 在设计实验前，首先要搞清楚实验 到底要达到什么目的?
其目的可归纳3个方面：
• ① 配合课堂讲授内容给学生提供感
性认识，帮助阐明科学概念和化学 原理，同时向学生示范规范的实验 操作，培养学生观察和描述实验现 象、发现和解决问题的能力。
• ② 学习和巩固相关的理论知识，培
养学生严谨的科学态度、良好的实 验习惯和科学探究能力。 • ③ 拓宽学生的知识面，激发学生学 习化学的兴趣，巩固和提高学生的 实验技能，锻炼学生运用化学知识 解决实际问题的能力，培养学生的 创新意识和实践能力。
特别是化学教材中的实验问题
(1)实验原理的科学性 例如乙烯的制取与性质实验 (2)实验安全性 (3)实验现象可见度 (4)实验步骤 (5)实验操作 (6)试剂用量 (7)实验装置 (8)实验装置图
又如空气中氧气含量的测定
存在着一些不足： ①将点燃的红磷伸入集气瓶过程 中不仅产生对环境有污染的五氧化二 磷，而且还会因为伸入集气瓶瞬间使 空气膨胀，使瓶内空气逸出，导致测 量结果偏大； ② 装置中所用的导管实验前充有 空气 ，红磷火焰熄灭倒吸后这部分空 气进入容器。实验后导管充满了水， 而这些水本应该进入容器中。这两种 因素会导致实验结果偏低； ③燃烧匙一般由金属铜材料制成， 加热条件下磷单质与铜反应生成Cu3P， 使燃烧匙受到腐蚀。
（2）设计2 （3）设计3
红磷在密闭容器中燃烧时耗氧量的测定
可燃物燃烧三条件是必要的，但不是充分的。有时即 使燃烧的三个必要条件都具备，燃烧也不一定能发生。
1.2趣味化学实验设计
（1）铜变银银变金实验。 （2）化学振荡实验
例如，化学振荡实验
化学反应原理：
在Mn2+的催化下， 5H2O2+2IO3¯ +2H+→5O2↑+6H2O+I2 淀粉遇I2变蓝； I2+CH2(COOH)2→ICH(COOH)2+I¯ +H+ I2+ICH(COOH)2→I2C(COOH)2+I¯ +H+ 丙二酸控制碘量，溶液呈亮黄色； I2+5H2O2→2HIO3+4H2O 溶液呈无色。
黑龙江省教育学院 中学化学教师国培
中学化学实验创新设计研究 熊 言 林
xyl5711@ 安徽师范大学化学与材料科学学院 2014.12.25
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引言 化学实验教学中的问题 化学实验创新设计的原则 实验创新设计的策略和方法 实验创新设计时应注意的问 题 讨论：
1 引言
1.1空气中氧气体积测定实 验 （1）设计1