探究创造性思维注重化学实验革新培养学生创造性思维

近年高考，实验题、能力题所占的比例较大。因此，我们教学时，要注重实验，加强能力题的训练，既适应高考，也增强学生学习化学的兴趣，更好培养学生创造性思维。本人在化学实验教学中，通过如下的一些做法，培养学生的创新能力。

一、 设计简便的实验装置

传统的实验方法虽然可行，但不一定是最好的。例如，在铜与稀硝酸反应的实验中：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，从理论上说应该生成无色的NO气体。但是传统的实验在试管中进行，无色的NO气体在试管口处生成红棕色的NO2气体，影响了NO本来面目的观察，并且产生的NO2气体有毒、有强烈的刺激性气味，严重影响了师生的身体健康。因此，在教学该实验内容时，我避开传统的实验做法。
具体操作过程如下：

1. 让学生说出做该实验所使用的实验装置。

2. 让学生分析传统的实验方法有什么优点和不足之处。

3. 根据自己提供的实验器材，让学生进行创新实验设计。

学生设计的实验装置多种多样，其中下面两种设计方法最能体现学生的创新能力。
方法一：
（1）按下图连接好仪器。
（2）取下U形管左侧胶塞，将绕成螺丝状的铜丝一端插入胶塞内。
（3）从带有胶塞的漏斗处加入稀硝酸，直到接触到左侧胶塞的下沿，且液面上无气泡，保证反应开始时没有空气。
（4）铜丝与稀硝酸反应生成的气体把稀硝酸压进右侧漏斗内，铜丝与稀硝酸脱离接触，反应停止。
（5）用医用注射器吸取少量左侧无色气体，再吸入一定量的空气，可以观察到：注射器内气体变为红棕色，最后将注射器里的NO2气体注入足量NaOH溶液中吸收，防止污染环境。
方法二：（如下图）
取少许碎铜片置于注射器内，压尽推管后吸入约5毫升稀硝酸，竖立注射器，小心推进推管，排尽注射器内的空气，再塞上胶帽，观察反应现象。注射器内有无色气体缓慢产生，溶液变为蓝色。反应终止后，稍用力拉一下推管，让注射器内压减小，再打开胶帽放少量空气进入注射器内，可观察到气体由无色变成了红棕色，证明原无色气体为NO，最后将注射器里的NO2气体注入NaOH溶液中吸收。
这两个实验装置的改进，不仅操作方便、现象明显、节省试剂，最大程度地考虑了环保问题和安全性能，更能培养学生勇于探索，不断创新的精神。

二、使用经济型的实验试剂

中学化学教材中，实验室都是用NH4Cl与Ca（OH）2混合加热制取NH3，实验虽然能完成，但试管破损率很高。怎样解决这个问题呢？我的探究过程如下：

1. 提供资料：

①CaCl2有较好的吸水性，当CaCl2吸收水份后温度一般在28℃左右；
②在温度28℃以下，试管容易破损，温度越低，破损率越高，在温度低于25℃以下，试管破损率可达90﹪以上；
③温度在28℃以上，试管则不易破损。

2. 逐步提出问题让学生探究：

①实验中试管破损与什么因素有关？
②实验中反应物能不能改变？
③可以用什么试剂来代替NH4Cl？
3. 实验比较：取两支相同的硬质试管，一支装NH4Cl与Ca（OH）2的固体混合物，另一支装（NH4）2SO4与Ca（OH）2的固体混合物，体积比都约为1︰2，分别给这两支试管加热，先均匀受热，后集中加热2～3分钟，停止加热，待试管冷却。用NH4Cl与Ca（OH）2来制备NH3的试管停止加热时试管并未破裂，冷却后破裂，且在加热的部位出现一条直形裂纹，而用（NH4）2SO4与Ca（OH）2加热制备的试管冷却后仍完好无损。用（NH4）2SO4来代替NH4Cl制摘自：毕业论文格式要求www.618jyw.com
取NH3可以避免试管破损，减少仪器损耗，而（NH4）2SO4与NH4Cl相比，试剂的成本相当，制气时产生的速率相当，所以实验室用（NH4）2SO4代替NH4Cl制取NH3是最好的选择。
4. 试剂改进的意义：在该实验的探究中，理论结合实践解决了传统实验中用氯化铵与氢氧化钙加热制取氨气易发生试管破裂的难题，减少了仪器破损。按实验研究的结果，如果我们学校一年28个班学生单纯制备氨气这一实验，就可减少试管损失700多支，节约资金二千多元。这个“小小”的实验创新，既符合当前倡导的“低碳经济”的理念，又是培养学生创造性思维的良好契机。

三、推广“家庭小实验”

高中化学新教材中增设的“家庭小实验”是学生综合运用基础知识和实验技能的一种多边活动。它要求学生利用身边的物品，根据所学知识，结合生活实践，自备简单药品、器材，独立完成小型实验。下面是我引导学生经过查阅资料所设计的一个“家庭小实验”案例。
【小实验】验证SO2的漂白原理
实验目的：验证SO2的漂白作用及漂白的不稳定性
实验用品：发黄的旧报纸，塑料饮料瓶一个，火柴若干
实验步骤：
（1）将塑料瓶自瓶口向下约20cm处用剪刀剪断，瓶口剪成锯齿形（为通气用）；
（2）将一块约10cm2的发黄旧报纸用水润湿，贴于瓶口上；
（3）划着火柴，迅速置于塑料瓶下端开口内约10cm处；
（4）待火柴头燃烧完时，更换火柴，重复步骤（3）操作，约用10-15根火柴；
（5）晾干气熏过的报纸与原报纸进行比较；
（6）放置几天后，再与原报纸比较。
实验现象：在实验过程中，发黄的旧报纸逐渐变为白色，过几天后，白色又变为。
实验结论：SO2具有漂白作用，但漂白后的物质不够稳定。
这个小实验的优点是原料都是家里用的，容易找到，并且方法简便，易于操作。通过这样的实验，学生的实验观察能力、实验设计能力、分析、归纳等综合能力都能得到很大程度的提高，可以有效地培养学生的创造性思维和创新能力，而且学生从中体会到了实验的乐趣、成功的喜悦，从而激励自己更加积极、主动参与到“家庭小实验”中来，使自己的实验能力、创新能力得到不断提高。
责任编辑 潘孟良