時間：2022-03-04 08:49:37
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實驗評價是根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵?，對現(xiàn)有的多種實驗方案進行科學(xué)論證和對比評判，選擇最佳方案，并且加以必要的改進。
1實驗設(shè)計教學(xué)的基本要素
1.1實驗設(shè)計教學(xué)的目的和要求
（1）培養(yǎng)學(xué)生實驗知識與技能的綜合應(yīng)用能力。
（2）根據(jù)實驗試題要求，運用掌握的化學(xué)知識設(shè)計一些基本實驗。
（3）能繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。
（4）根據(jù)觀察到的實驗現(xiàn)象，記錄、分析和處理（計算）實驗數(shù)據(jù)，作出正確結(jié)論。
1.2實驗設(shè)計的原則
實驗設(shè)計應(yīng)遵循科學(xué)合理、簡便易行、安全環(huán)保、節(jié)約快捷、效果明顯等原則。
（1）符合科學(xué)性：科學(xué)性是化學(xué)實驗方案設(shè)計的首要原則，要求設(shè)計中的實驗原理、實驗操作方法和程序沒有科學(xué)性錯誤，并能出現(xiàn)預(yù)期的實驗現(xiàn)象，產(chǎn)生正確的實驗結(jié)果。
（2）安全性:要盡量避免使用有毒藥品和進行危險性高的操作。
（3）可行性:所選的化學(xué)藥品、儀器、設(shè)備等在現(xiàn)有的實驗條件下能夠獲得滿足。
（4）簡約性:采用簡單的實驗裝置，用較少的實驗步驟和實驗藥品，能在較短時間內(nèi)完成實驗。在溫度和壓強方面盡量采取常規(guī)的條件，催化劑使用容易得到并且效果顯著的。
（5）經(jīng)濟性:在不影響實驗效果的前提下，要盡量減少化學(xué)藥品的用量，一方面可降低實驗成本，另一方面也可減少對環(huán)境的污染。應(yīng)用微型實驗在這方面有較大優(yōu)越性。
（6）無污染:在使用易燃、易爆、強腐蝕和有毒藥品進行實驗時，要考慮尾氣和實驗廢棄物的處理，最大限度地減少對環(huán)境的污染。
1.3實驗設(shè)計的思維模型
實驗設(shè)計是一個從信息收集整理、加工處理到付諸實踐并能預(yù)期結(jié)果的完整的思維程序，如圖所示：
2實驗設(shè)計的一般過程
化學(xué)實驗設(shè)計重在培養(yǎng)或考查把已有知識和技能運用于新情景的能力，所選擇的課題往往是沒有直接實踐過的。在設(shè)計過程中時，能夠從題目中接受信息，分析評價信息，選擇并整合新信息與已有知識，以解決實驗設(shè)計的新問題。大致過程與思路如下：
2.1信息的獲取
接受、分析和篩選信息，主要是解決以下問題：理解實驗課題，了解實驗條件，明確設(shè)計要求。需要迅速、全面地提取題目中的重要信息，把信息歸類，并對各個信息在實現(xiàn)實驗設(shè)計中的作用進行分析和判斷。根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵?，闡明實驗原理，分析現(xiàn)有儀器和藥品的作用，選擇合適的儀器和藥品。
2.2實驗設(shè)計構(gòu)思
根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵?，設(shè)計實驗的基本思路和方法，勾畫實驗裝置草圖。通過對新舊信息的加工開發(fā)，描述實現(xiàn)指定的實驗設(shè)計規(guī)劃。根據(jù)實驗設(shè)計的要求及解決問題的順序分析，這種構(gòu)思包含兩個層次：一是實驗方法的選定，這是從總體上考慮實驗方案的設(shè)計。實驗方法主要取決于實驗原理，并受實驗條件的制約。二是實驗裝置和實驗操作設(shè)計。實驗裝置和操作的設(shè)計都是為了具體實施實驗方法，完成預(yù)定的實驗任務(wù)，實際上就是實驗方案細(xì)節(jié)的設(shè)計，這部分的設(shè)計主要的是體現(xiàn)實驗基礎(chǔ)知識與基本技能的應(yīng)用。
根據(jù)實驗的要求，設(shè)計可行的操作步驟和觀察重點，分析實驗中應(yīng)注意的事項(如反應(yīng)過程中是否需要除去雜質(zhì)及尾氣處理等)。
2.3實驗設(shè)計內(nèi)容
（1）根據(jù)命題要求，說明設(shè)計該實驗的化學(xué)原理，并畫出實驗裝置圖。
（2）列出實驗所需的儀器和試劑。
（3）確定實驗操作步驟，說明實驗中應(yīng)注意的事項。
（4）提示觀察、記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果（包括寫出有關(guān)的化學(xué)方程式）。
（5）提出實驗數(shù)據(jù)的記錄和處理及計算方法。
（6）擬定完成實驗后對實驗結(jié)果對照預(yù)期目的進行分析、評價及實驗報告撰寫。
3實驗設(shè)計與評價能力的訓(xùn)練
3.1根據(jù)實驗命題設(shè)計基本實驗方案
設(shè)計簡單實驗方案，通常有：驗證某個化學(xué)原理；確定某混合物中組分的實驗；定性和定量分析；實驗操作順序設(shè)計等。這些簡單實驗的設(shè)計，綜合性較強，能強化思維訓(xùn)練，要求學(xué)生聯(lián)系所學(xué)過的實驗知識和技能，進行知識遷移和重組，全面而細(xì)致地思考，才能設(shè)計出正確的方案。實例：現(xiàn)有濃硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH試紙，而沒有其它試劑。設(shè)計最簡便的實驗方法來檢驗CuO經(jīng)氫氣還原所得到的紅色產(chǎn)物中是否含有Cu2O。
設(shè)計思路：Cu2O是堿性氧化物，能跟稀硫酸反應(yīng)，生成的Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)定，可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和Cu。Cu2+在水溶液中呈藍色，而Cu不跟稀硫酸反應(yīng)。因此可以設(shè)想，若CuO被H2還原的產(chǎn)物全部是Cu，將其放入稀H2SO4中，將無變化；若紅色產(chǎn)物中含有Cu2O，將其放入稀H2SO4中，會生成Cu2+使溶液變成藍色。
分析所給試劑是否可用，因為濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3以及FeCl3都有較強的氧化性，不論紅色產(chǎn)物是否含有Cu2O，在上述物質(zhì)中均會被氧化為Cu2+，無法檢驗是否存在Cu2O。而pH試紙也不起作用。所以最簡便的檢驗方法是取少量該紅色物質(zhì)放入稀H2SO4中，振蕩，若溶液變?yōu)樗{色，說明產(chǎn)物中有Cu2O，否則說明產(chǎn)物中無Cu2O。
3.2實驗裝置的創(chuàng)新性設(shè)計與評價
對教材中的實驗裝置進行合理的改進，通常都是實驗設(shè)計創(chuàng)新的切入點。傳統(tǒng)的氯氣實驗室制法，是用濃鹽酸與MnO2在燒瓶中加熱，加上洗氣和尾氣處理，實驗裝置較復(fù)雜，操作麻煩，而且容易泄露尾氣。
本著簡便、節(jié)約、省時、環(huán)保等原則，將本實驗裝置改進設(shè)計如圖：
實驗試劑有:濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體。
反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2KMnO4+16HC1(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
評價:本實驗設(shè)計體現(xiàn)了創(chuàng)新特點:（1）用注射器代替分液漏斗（使用時再連接），更便于濃鹽酸的添加；（2）用廣口瓶代替燒瓶，無需鐵架臺，簡化了裝置，且更易清洗。（3）使用高錳酸鉀固體，不需加熱即可跟濃鹽酸反應(yīng)；（4）用排水（飽和食鹽水）集氣法收集氣體，氣體凈化，并容易觀察；（5）幾個聯(lián)通管的運用便于控制添加濃鹽酸、收集氣體與吸收尾氣，并使整個實驗過程基本形成封閉系統(tǒng)，防止氣體泄露，有利于環(huán)保。
3.3不同實驗方法的對比與評價
一般來說，每一個化學(xué)實驗都可以設(shè)計出不同的實驗方法。采用不同的試劑、不同的反應(yīng)條件以及實驗步驟順序的改變，都可以得到不同的實驗方案。這就需要按照實驗設(shè)計的原則，認(rèn)真分析影響實驗的各個因素，通過比較和評價，最終確定最佳方案。
例1：對于銀鏡反應(yīng)實驗，人們以影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵因素為依據(jù)提出過多種方案，各方案的要點是：（1）用乙醛作還原劑，強調(diào)試管壁的光潔度至關(guān)重要。（2）以葡萄糖為還原劑，醛基的濃度影響反應(yīng)速度，是成敗關(guān)鍵。（3）滴加NaOH溶液，適當(dāng)提高反應(yīng)溶液的PH。（4）用0.2％氯化亞錫溶液處理試管。設(shè)計時開展討論，深入分析實驗原理，并做參照實驗加以驗證，歸納得出，Ag(NH3)+2與還原劑的適當(dāng)且均勻的反應(yīng)速度是關(guān)鍵因素。對各種方案綜合評價后，確定本實驗的最佳方案是，在試管潔凈、銀氨溶液正確配制的前提下，以10%葡萄糖溶液為還原劑，在Ag(NH3)+2溶液中加入1滴NaOH稀溶液使PH約為9，在水浴加熱中完成反應(yīng)。運用此方案實驗，成鏡質(zhì)量好，成功率基本上是100%。
例2：用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉溶液為原料，制備一定量的氫氧化鋁。設(shè)計3種不同的實驗方法（以化學(xué)方程式表示），并指出哪種方案最節(jié)約原料，從每生產(chǎn)2molAl(OH)3所耗費的試劑用量來說明。
這是一道實驗設(shè)計與評價的訓(xùn)練題，要點有二：一是依據(jù)鋁的性質(zhì)描述實驗原理設(shè)計，二是根據(jù)化學(xué)方程式的計算比較評價。經(jīng)討論歸納，設(shè)計與評價結(jié)果如下：
【關(guān)鍵詞】化學(xué)實驗實驗設(shè)計探究性
一、深刻理解化學(xué)基本理論的實驗基礎(chǔ)
掌握化學(xué)基本原理和基本技能,初步學(xué)會化學(xué)研究的實驗方法。掌握基本的操作技能、實驗技術(shù)、培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度,樹立勇于開拓的創(chuàng)新意識。
二、設(shè)計實驗必須有化學(xué)實驗總體觀
任何一個化學(xué)實驗都包含以下內(nèi)容:(1)實驗?zāi)康?(2)實驗原理;(3)實驗設(shè)計;(4)實驗藥品、儀器、裝置;(5)實驗操作及操作規(guī)程;(6)實驗結(jié)果的處理。這六個方面的內(nèi)容可稱為化學(xué)實驗的六要素。實驗?zāi)康氖呛诵?實驗原理是達到實驗?zāi)康牡睦碚摳鶕?jù);實驗程序是能否完成實驗的關(guān)鍵,它的設(shè)計以實驗原理為基礎(chǔ);藥品、儀器、裝置是物質(zhì)保證,這些物質(zhì)條件的選擇是由實驗原理和實驗程序決定的,同時,對實驗程序也起著制約作用;實驗操作及注意事項是實驗得以順利、安全進行的保證,它的制定要由實驗程序和實驗用品來決定;實驗結(jié)果的處理是對實驗是否達到預(yù)期目所進行的檢驗,在解釋實驗現(xiàn)象、處理所測得的數(shù)據(jù)、分析實驗誤差等項工作中,必須對各要素進行綜合分析。
三、充分體現(xiàn)化學(xué)實驗的探究功能
1.化學(xué)的學(xué)科特征決定了化學(xué)實驗可以作為探究性學(xué)習(xí)的途徑
“以實驗為基礎(chǔ)”是化學(xué)學(xué)科的基本特征。即使在由經(jīng)驗化學(xué)向理論化學(xué)發(fā)展的今天,化學(xué)實驗仍然是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的最現(xiàn)實、最生動、最有效的物質(zhì)載體。
學(xué)科的基本特征決定了學(xué)科的學(xué)習(xí)特點,在實驗中學(xué)習(xí)化學(xué),無疑是最有效而又最重要的化學(xué)學(xué)習(xí)方法之一。在化學(xué)實驗中,學(xué)生通過實驗研究和認(rèn)識物質(zhì),掌握化學(xué)基本原理和基本技能,初步學(xué)會化學(xué)研究的實驗方法?；瘜W(xué)科學(xué)以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科特征,更有利于學(xué)生進行化學(xué)探究性學(xué)習(xí)。
2.化學(xué)實驗本身就是科學(xué)探究的過程
化學(xué)實驗,是人們認(rèn)識和研究物質(zhì)的一種科學(xué)方法,是人們根據(jù)研究的對象和研究的目的,創(chuàng)造性地運用科學(xué)知識和實驗手段,有計劃地實施探究性實踐活動的過程。因此,化學(xué)實驗過程本身就是一個創(chuàng)造性地探究的過程。化學(xué)發(fā)展的歷史也充分證明,化學(xué)科學(xué)的任何一項重大的突破,無一例外地是經(jīng)過化學(xué)實驗而取得的。正如波義耳所說,沒有實驗,任何新的東西都不能深知。中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的化學(xué)實驗,雖然絕大多數(shù)是對物質(zhì)及其變化的再認(rèn)識,但從本質(zhì)上看,這一過程與科學(xué)家進行的科學(xué)研究中的化學(xué)實驗是一致的。當(dāng)化學(xué)實驗被用作探究性學(xué)習(xí)的途徑時,化學(xué)實驗的創(chuàng)造性和探究性便充分顯示出來。學(xué)生在實驗過程中積極地動腦動手,體驗科學(xué)家科學(xué)探究的過程和方法,獲得科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅。所以,在學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)過程中,完全可以利用實驗這個手段進行探究性學(xué)習(xí)。
3.化學(xué)實驗為探究性學(xué)習(xí)驗證提供了科學(xué)方法
和科學(xué)家進行的科學(xué)探究一樣,探究性學(xué)習(xí)也具有問題特征、收集信息特征、假設(shè)特征、驗證特征和評價反饋特征。學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)中,針對發(fā)現(xiàn)的問題,在回憶總結(jié)已有的知識和經(jīng)驗、收集和整理信息的基礎(chǔ)上,做出大膽假設(shè)或猜想,并通過化學(xué)實驗對提出的假設(shè)或猜想進行證實或證偽。所以,化學(xué)實驗不僅是學(xué)生探究性學(xué)習(xí)時驗證假設(shè)或猜想的主要方法,也為學(xué)生將來從事科學(xué)研究提供了一種方法。
四、創(chuàng)造性是實驗設(shè)計的靈魂
愛因斯坦曾說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要?！苯?jīng)常開展探究性、設(shè)計性和創(chuàng)造性實驗研究,有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。
［關(guān)鍵詞］新課改;化學(xué);實驗設(shè)計
新一輪課程改革提出要以學(xué)生為主體，在日常教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和實踐能力。在化學(xué)教學(xué)過程中，教師應(yīng)選擇與生活結(jié)合緊密的教學(xué)內(nèi)容，鼓勵并引導(dǎo)學(xué)生獨立自主設(shè)計化學(xué)實驗，使之進行合理而規(guī)范的實驗操作，進而更好地掌握基礎(chǔ)理論知識，提高學(xué)生實驗操作能力。逐步以此培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題以及歸納問題的能力，為培養(yǎng)其學(xué)科的探究精神和良好素養(yǎng)打下基礎(chǔ)。
一、化學(xué)實驗設(shè)計的原則
化學(xué)實驗設(shè)計是指，實驗者在實施化學(xué)實驗之前，根據(jù)一定的化學(xué)實驗?zāi)康暮鸵?，運用相關(guān)的化學(xué)知識和技能，按照一定的實驗方法對實驗的原理、儀器、裝置、步驟和方法等進行合理安排和規(guī)劃的過程。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)實驗設(shè)計作為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要內(nèi)容之一，已引起廣大教師的普遍重視。因此，化學(xué)實驗可以作為衡量學(xué)生化學(xué)實踐素質(zhì)能力的標(biāo)準(zhǔn)之一?；瘜W(xué)實驗設(shè)計應(yīng)遵循以下幾點原則:
(一)科學(xué)性原則
科學(xué)性原則是進行實驗設(shè)計的首要原則。要設(shè)計一個化學(xué)實驗，就必須在理論上符合實際，設(shè)計的實驗原理和操作方法等必須與化學(xué)理論知識和化學(xué)實驗方法論統(tǒng)一。例如，在設(shè)計檢驗SO4－離子的實驗時，就不能向待檢驗的溶液中直接加入鋇鹽，而是必須先對待檢溶液進行稀硝酸酸化，排除SO3－、CO3－等離子的影響。
(二)可行性原則
對于一個化學(xué)實驗，我們必須保證設(shè)計的方案在實驗原理、化學(xué)藥品、儀器設(shè)備、實驗方法以及觀察到的實驗現(xiàn)象等方面具有可行性。例如在除去CO氣體中的少量CO2氣體時，有學(xué)生選擇使用將混合氣體通過熾熱炭層的方法，目的是想利用炭的還原性將CO2還原為CO氣體。該方案在理論上可以實現(xiàn)，但由于木炭還原CO2是吸熱反應(yīng)，需要很高的溫度，中學(xué)實驗條件下不易實現(xiàn)。
(三)安全性原則
安全性原則是指化學(xué)實驗設(shè)計過程中應(yīng)盡量避免使用有毒藥品、有毒氣體物質(zhì)生成的反應(yīng)或有一定危險性的實驗裝置和實驗操作。如果必須使用，應(yīng)在實驗方案中詳細(xì)寫明并做好防護措施。如在區(qū)分稀溴水和稀碘水(均呈淺黃色溶液)時，因溴和碘的蒸汽含有劇毒，設(shè)計實驗時應(yīng)通過觀察其蒸汽的顏色來加以區(qū)分，若采用加熱蒸發(fā)的方式則非常不安全。
(四)簡約性原則
在化學(xué)實驗設(shè)計中，應(yīng)盡量避免使用復(fù)雜的實驗裝置和采用煩瑣的實驗方法，應(yīng)盡可能地采用簡約裝置，減少實驗步驟和實驗所用的藥品，在較短的時間里完成實驗。如果要除去銅表面的氧化銅，大家很容易想到用還原劑(H2、C或CO)還原的方法，可是這種方法需要高溫條件才能進行，對裝置和操作要求較高，不宜采用。另外，特別是在有機化學(xué)物質(zhì)的制取過程中就應(yīng)注意簡約性，提高產(chǎn)物產(chǎn)率。
(五)環(huán)保性原則
安全性原則是指從實驗者的利益出發(fā)，而環(huán)保性原則則是從我們生活的環(huán)境出發(fā)，對化學(xué)實驗設(shè)計提出要求，這是實現(xiàn)生態(tài)課堂，綠色化學(xué)的重要表現(xiàn)。
二、化學(xué)實驗設(shè)計的思路
(一)明確目標(biāo)
在進行實驗設(shè)計之前，設(shè)計者必須對實驗題目有全面的認(rèn)識，知道自己“要做什么”，然后才能知道“該怎么做”。
(二)確定原理并設(shè)計裝置
設(shè)計者在知道自己要做什么之后，應(yīng)在查閱大量資料的基礎(chǔ)上，通過篩選，從中確定合理可行的實驗原理，根據(jù)實驗設(shè)計的原則確定實驗所需的實驗藥品，并設(shè)計出可行的實驗裝置。
(三)設(shè)計實驗步驟以及實驗報告
設(shè)計者須根據(jù)實驗裝置和實驗藥品設(shè)計出合理的實驗步驟，并預(yù)想每一步中可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，對要進行設(shè)計的實驗做到心中有數(shù)，并制定出實驗現(xiàn)象記錄表格，表格可以以實驗報告的格式呈現(xiàn)。
(四)對實驗設(shè)計方案做出評價
設(shè)計者須在實驗設(shè)計的后面附上實驗時的注意事項，如實驗成敗操作的重點、關(guān)鍵條件以及安全要素等，以引起實驗者的重視。對于在常規(guī)實驗基礎(chǔ)上進行的改進實驗設(shè)計，設(shè)計者可標(biāo)明實驗改進的理由，與原實驗進行對比研究，對化學(xué)實驗設(shè)計方案做出合理的評價。
三、化學(xué)實驗設(shè)計的策略
(一)根據(jù)實驗?zāi)康倪x擇最佳的實驗方法
化學(xué)世界中變化多樣，不同實驗有不同的目的和意義，同樣的實驗可以通過不同的方式和途徑來實現(xiàn)。所以，設(shè)計者要想選擇最適合的實驗方案，就要從實驗成本、實驗條件、反應(yīng)速率、可控制性以及產(chǎn)物產(chǎn)率和純度等方面綜合考慮分析。如制取氧氣，可采取高錳酸鉀加熱法，氯酸鉀和二氧化錳加熱法、電解水法、雙氧水分解法等方法。設(shè)計者在對比實驗成本、實驗條件、制得氧氣的量和純度幾個方面可知，分解雙氧水法為最佳答案。
(二)根據(jù)實驗途徑選擇最佳實驗裝置
設(shè)計者在選擇好實驗途徑之后，就要選擇相關(guān)的實驗儀器和最佳的實驗裝置。設(shè)計者應(yīng)將反應(yīng)物溶沸點、反應(yīng)條件、生成物的狀態(tài)和性質(zhì)、反應(yīng)劇烈程度以及產(chǎn)物產(chǎn)量大小等因素考慮在內(nèi)。在檢驗反應(yīng)生成物時，還應(yīng)考慮檢驗順序。如檢驗C和濃H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物———H2O，CO2，SO2，實驗設(shè)計時應(yīng)先將產(chǎn)物通過裝有無水CuSO4的無底試管，依次通入品紅溶液，KMnO4溶液，最后通入澄清石灰水。
(三)根據(jù)實驗結(jié)果的要求選擇最佳的物料比
實驗設(shè)計應(yīng)根據(jù)實驗結(jié)果的要求，合理地選擇實驗物料比，以確保實驗現(xiàn)象明顯。如反應(yīng)原料的不同聚集狀態(tài)、不同品質(zhì)都會影響實驗現(xiàn)象。
(四)根據(jù)產(chǎn)物的不同性質(zhì)設(shè)計最佳收集和處理尾氣的方案
在設(shè)計實驗時，我們要遵循環(huán)保性的原則。其中最主要的一點就是體現(xiàn)在尾氣的處理上，對于有毒、易揮發(fā)、易燃、強腐蝕性，易氧化等物質(zhì)，都要考慮合適的實驗方案才能達到收集或是處理尾氣的目的。設(shè)計者可聯(lián)系其他學(xué)科知識，設(shè)計出更好的實驗設(shè)計方案，也可以將多個實驗組合在一個實驗中進行系列實驗，如果是無法在現(xiàn)實中進行的實驗，可以通過現(xiàn)代多媒體技術(shù)進行仿真模擬實驗?？傊?，設(shè)計者在進行實驗設(shè)計之前，都要精心準(zhǔn)備，在查閱大量資料的前提下，綜合應(yīng)用多種策略，這樣才能設(shè)計出更好的實驗方案。
參考文獻:
［1］胡艷生．如何進行實驗設(shè)計［J］．中國教育技術(shù)裝備，2003(10)．
（1）化學(xué)實驗設(shè)計的意義?；瘜W(xué)實驗設(shè)計對于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)也有重要意義。首先，它可以激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的化學(xué)知識，獨立地或在教師啟發(fā)下，設(shè)計出各種實驗方案，成功地解決化學(xué)實驗問題，從而產(chǎn)生成功后的喜悅，激發(fā)起更大的學(xué)習(xí)熱情，成為進一步學(xué)習(xí)的強勁動力。其次，設(shè)計化學(xué)實驗方案需要學(xué)生靈活地和創(chuàng)造性地運用所學(xué)的化學(xué)基礎(chǔ)知識和化學(xué)實驗基本技能，可以發(fā)展他們解決化學(xué)實驗問題的能力和創(chuàng)造能力。另外，進行化學(xué)實驗設(shè)計還需要學(xué)生掌握各種科學(xué)方法，如實驗、測定、實驗條件的控制、假說等，具有嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和敢于創(chuàng)新的精神，有利于學(xué)生認(rèn)識和掌握科學(xué)過程與科學(xué)方法，形成正確的化學(xué)實驗態(tài)度、情感與價值觀。
（2）化學(xué)實驗設(shè)計的原則。明確化學(xué)實驗設(shè)計的原則是進行化學(xué)實驗設(shè)計的前提。進行化學(xué)實驗方案的設(shè)計時，應(yīng)遵循以下幾項基本原則：
1．科學(xué)性?？茖W(xué)性是化學(xué)實驗方案設(shè)計的首要原則。它是指所設(shè)計的演示實驗的反應(yīng)原理、操作程序和方法等，都必須與化學(xué)理論知識和實驗方法論相一致。例如：制CO2最好用稀HCl，不能用濃HCl或H2SO4，因為濃HCl具有揮發(fā)性，而H2SO4和CaCO3反應(yīng)生成的CaSO4反而會阻礙反應(yīng)的進行，若要用H2SO4，則大理石必須研磨成粉末。
2．安全性。實驗設(shè)計時應(yīng)盡量避免使用有毒藥品和進行具有一定危險性的實驗操作。如果必須使用，首先應(yīng)注意有毒物品的吸收處理，以防造成環(huán)境污染和人身傷害。其次，要了解可采取哪些措施消除不安全因素，并詳細(xì)說明操作中應(yīng)注意的事項。再次，還必須注意實驗操作要規(guī)范。有些實驗雖然具有一定危險性，但只要按操作規(guī)程進行，是不會發(fā)生危險的。
3．可行性。設(shè)計的實驗方案要切實可行，所選用的藥品、儀器、設(shè)備和方法在現(xiàn)有的條件下能得到滿足。例如，制取CO2時就不能用C和CuO高溫加熱來制取，因為這個實驗條件要求較高，有一定的危險性，而且會有CO生成。
4．簡約性。簡約性是指設(shè)計的實驗要盡可能采用簡單的裝置或方法，用較少的實驗步驟和藥品，能在較短的時間內(nèi)完成實驗且能觀察到明顯的現(xiàn)象。例如，盡量采用隨用隨取裝置，像啟普發(fā)生器或裝有分液漏斗的制取裝置；物質(zhì)的鑒別可先通過顏色、氣味、水溶性、密度等物理性質(zhì)加以區(qū)別。
5．經(jīng)濟性。綜合考慮原料的用量與價格。只要能達到實驗?zāi)康模幤繁M量少用，能做微型實驗的盡量做微型實驗等。
（2）化學(xué)實驗設(shè)計的內(nèi)容
一個相對完整的化學(xué)實驗方案一般包括下述內(nèi)容：
1．實驗?zāi)康摹Ｒ鞔_做實驗的目的是什么，為什么要這樣去做，通過實驗要想得到怎樣的效果。
2．實驗原理。對于化學(xué)實驗來說，實驗的原理一般是化學(xué)反應(yīng)方程式。對實驗所涉及的化學(xué)反應(yīng)要清楚明了。只有知道實驗的原理，才能對實驗所需的藥品、器材、實驗注意事項等明了。
3．實驗用品。根據(jù)實驗原理確定實驗所需的實驗用品，如，藥品、儀器、裝置、設(shè)備及規(guī)格等。
4．實驗裝置圖、實驗步驟和操作方法。根據(jù)原理、用品等確定實驗裝置，先畫一個實驗裝置圖，做實驗的時候根據(jù)圖連接實驗儀器。對實驗步驟、操作方法也要明確，實驗開始的時候要預(yù)先寫好，不要到做實驗時才去臨時決定。
關(guān)鍵詞：初中，化學(xué)，實驗，設(shè)計
前言
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。以實驗為基礎(chǔ)的化學(xué)學(xué)科特征決定了化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著不可替代的教育功能。教育部頒布的《初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》指出：“以實驗為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征之一?；瘜W(xué)實驗對全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著極為重要的作用?；瘜W(xué)實驗有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學(xué)情景，幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識和技能，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價值觀”。[1]實驗在化學(xué)教學(xué)中占有舉足輕重的地位，是實施素質(zhì)教育的有效途徑。
化學(xué)實驗研究的對象是物質(zhì)，這里的物質(zhì)既可以是天然存在的，未經(jīng)人工改造過的物質(zhì)，如自然界中的空氣、石油、煤等；也可以是天然存在的，但經(jīng)過一定的物理或化學(xué)方法提取、制備才能得到的物質(zhì)，如氧氣、鋁、尿素等；還可以是人們用化學(xué)方法創(chuàng)造的，在自然界中原本并不存在的新物質(zhì)，如合成橡膠、塑料等。初中化學(xué)作為啟蒙性、基礎(chǔ)性的課程，其實驗內(nèi)容從化學(xué)實驗研究的對象和研究內(nèi)容的角度分析，大致也包括上述幾個方面。
實驗設(shè)計，即是設(shè)計實驗。即由原題給出一定的物質(zhì)材料，由學(xué)生自行設(shè)計可實行的操作方案，通過實驗現(xiàn)象，得出正確結(jié)論，來驗證物質(zhì)的存在與否或辨別物質(zhì)。
一、初中化學(xué)實驗設(shè)計
1、以課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求為根本，合理選擇實驗素材
課程標(biāo)準(zhǔn)從“知識與技能”、“過程和方法”、“情感態(tài)度與價值觀”等目標(biāo)上，對化學(xué)實驗有明確的要求，體現(xiàn)了化學(xué)以實驗為基礎(chǔ)的思想。新教科書中實驗的設(shè)計，以達到課程標(biāo)準(zhǔn)的實驗?zāi)繕?biāo)和內(nèi)容要求。
2、實驗內(nèi)容貼近學(xué)生的實際生活
從日常生活中選取學(xué)生熟悉的素材，引導(dǎo)學(xué)生從觀察與探究身邊的一些常見事物入手，了解化學(xué)對人類生活的影響，體會化學(xué)發(fā)展對改善和提高人類生活質(zhì)量的關(guān)系。通過五彩繽紛的化學(xué)物質(zhì)和豐富多彩的化學(xué)變化，是學(xué)生切身感到化學(xué)就在身邊，進一步增強學(xué)生對化學(xué)的好奇心和探究欲望。
例：“常見的酸和堿”實驗的探究，將班級種植的花卉的花瓣如月季花、蘿卜蓮和生活中的蔬菜如卷心菜、胡蘿卜等在研缽中搗爛并加酒精浸泡成為指示劑，分別加到食醋、石灰水、鹽酸和氫氧化鈉溶液中的現(xiàn)象進行記錄。比較所制得的指示劑中，那些在酸或堿溶液中的遠射變化效果較好。該案例中的實驗探究就是利用學(xué)生身邊長江的各種花朵、食醋等進行探究活動的例子。
化學(xué)科學(xué)的發(fā)展增進了人類對自然的認(rèn)識，促進了社會的進步。但是化學(xué)在給人類社會帶來巨大福利的同時，也出現(xiàn)了一些與化學(xué)有關(guān)的社會問題，如環(huán)境、能源、健康等，甚至有些化學(xué)現(xiàn)象可能影響到了人類的生活和社會的可持續(xù)發(fā)展。因此，在新教材中化學(xué)實驗內(nèi)容的選擇注意用具體的真實的事件引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)是化學(xué)與社會發(fā)展的關(guān)系，“使學(xué)生知道自然資源并不是取之不盡、用之不竭的，人類要合理地開發(fā)和利用資源，樹立保護環(huán)境，與自然和諧相處的意識”[2]。讓學(xué)生學(xué)會從化學(xué)的角度來解釋和解決現(xiàn)實中與化學(xué)有關(guān)的社會問題。
例：在“鐵的性質(zhì)”的教學(xué)中，需要用到鐵釘生銹的演示實驗，可先讓學(xué)會自己找材料，每人在實驗前10天準(zhǔn)備三只干凈的醫(yī)用針劑小藥瓶。按裝滿水、少量水、干燥三個不同條件各放入一枚鐵釘。讓學(xué)生每天觀察一次并做好記錄。最后讓學(xué)生展示成果。教師講解與學(xué)生討論結(jié)合，直到得出正確結(jié)論，效果較好。
3、實驗內(nèi)容更加注重實驗的趣味性
以生動、形象、鮮明、新奇的實驗現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生興趣的化學(xué)實驗，稱之為興趣實驗[3]。針對初中具有強烈的好奇心，對新奇的事物具有強烈的探究和求知欲望的特點，增加了趣味性實驗。一方面，可以增加學(xué)生對學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣；另一方面，引導(dǎo)學(xué)生通過趣味實驗的新奇現(xiàn)象，進一步分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因，從而將學(xué)生對實驗現(xiàn)象的表面興趣轉(zhuǎn)化為對學(xué)習(xí)、探究化學(xué)知識本身的興趣。
例：“燒不壞的手帕”
在課前事先用一塊棉手帕，在盛有乙醇的體積分?jǐn)?shù)為70%酒精的燒杯中浸泡，待均勻濕透后取出，在課上將浸透的手帕舒展開，用鑷子夾住兩角，請學(xué)生幫忙點燃手帕，讓它燃燒。當(dāng)火焰熄滅后，手帕完好無損。追問這是為什么？點出原理以增加學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
4、科學(xué)合理減少污染，使實驗綠色化
綠色化學(xué)就是環(huán)境友好化學(xué)，它的核心內(nèi)涵式在反應(yīng)過程和化工生產(chǎn)中，盡量減少或徹底消除使用和產(chǎn)生有害物質(zhì)。綠色化學(xué)的著眼點是使污染消滅在生產(chǎn)的源頭，使整個生產(chǎn)過程和生產(chǎn)工藝對環(huán)境友好，這是從根本上消除污染的對策。新教材對實驗的綠色化非常重視，主要體現(xiàn)在：①盡量做到選擇的實驗其反應(yīng)物和生成物無污染或污染小。②如果是污染性較強的反應(yīng)物，則在密閉的裝置內(nèi)進行實驗；如無法進行密閉實驗時，在通風(fēng)櫥進行或采取其他防護措施。③對產(chǎn)生的污染物做到有效地回收和處理。④為了防止學(xué)生操作不熟練而造成污染，對一些有污染性而有需要制備的物質(zhì)，由教師在實驗前制備好分給學(xué)生。[4]
二、如何培養(yǎng)初中生化學(xué)實驗設(shè)計能力
1、化學(xué)實驗以探究為主，引導(dǎo)學(xué)生主動實踐
要培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗設(shè)計能力，在實驗教學(xué)過程中，教師必須引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析實驗設(shè)計方法，使學(xué)生從中體會實驗設(shè)計思想，掌握實驗設(shè)計方法，從而達到培養(yǎng)實驗設(shè)計能力的目的。
例：“二氧化碳?xì)怏w制取”的實驗教學(xué)中，如果按照過往的課本要求，就是提供了特定的裝置給學(xué)生選用，另外，藥品也是一般指定選用大理石與稀鹽酸的反應(yīng)，這樣做限制了學(xué)生的實驗設(shè)計能力的發(fā)揮，不利于對該知識點的完全掌握。在二氧化碳實驗室制法的教學(xué)中，事先準(zhǔn)備了如下幾組實驗：（一）碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)；（二）純碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應(yīng)；（三）石灰石與稀鹽酸反應(yīng)；（四）石灰石與濃鹽酸反應(yīng)；（五）石灰石與稀硫酸反應(yīng)。讓學(xué)生依次分別做這五個實驗，然后共同討論：在實驗室條件下制取二氧化碳選用哪組實驗最合適？為什么？在經(jīng)過討論得出共同的結(jié)論：實驗室應(yīng)用石灰石（或大理石）跟稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳最適合。
實驗設(shè)計關(guān)鍵在于學(xué)生能熟練掌握基本的實驗操作，熟悉實驗過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象，從而確定出所需的步驟方案，推導(dǎo)出正確的實驗結(jié)論。5覆蓋面廣，組織性強，側(cè)重于考察學(xué)生對于知識的綜合應(yīng)用，而開放式的答題形式，又大大拓寬了學(xué)生的思維層面，調(diào)動了學(xué)生興趣，對提高學(xué)生綜合組織能力起到很大作用.
2、創(chuàng)設(shè)興趣小實驗，激發(fā)學(xué)生主動參與
興趣是最好的老師，是主動學(xué)習(xí)的最初動因，它能推動學(xué)生去探索真理，并帶有情緒體驗色彩的意向，會產(chǎn)生強烈的參與意識，進行創(chuàng)新實踐。因此，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生把枯燥呆板易懂的實驗設(shè)計成生動活潑的興趣小實驗，也不失為激勵學(xué)生主動參與，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的好途徑。
例如：在學(xué)習(xí)了可燃物燃燒的條件后，我給學(xué)生巧妙的提出了這樣一個問題，水中的白磷能燃燒嗎？問題剛提出，學(xué)生迷惑，甚至回答“否”，但一經(jīng)點撥，許多同學(xué)馬上恍然大悟，于是我要求他們先討論怎樣設(shè)計操作步驟？還需用到哪些儀器和藥品？還要講出創(chuàng)作設(shè)計的理由。最后，人人舉手，欲上臺表演。
創(chuàng)設(shè)新穎有力的實驗問題情境，激勵學(xué)生分析問題、積極思維、主動思考。實際上，書上的有些實驗存在著不合理性或難以操作性等不妥之處，引導(dǎo)學(xué)生主動思考對某些實驗進行設(shè)疑，讓學(xué)生籌劃，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新情感。
結(jié)論
經(jīng)過一年來對初中化學(xué)實驗設(shè)計的探討研究和對學(xué)生的實驗?zāi)芰υO(shè)計的培養(yǎng)，在各方面都取得了一定的成績，但不足之處還是存在的，例如，課堂的時間控制問題和實驗設(shè)計的方向問題還是不夠完善，希望在不久的將來，可以做得更好。而我們教師更要及時分析和總結(jié)并拿出相應(yīng)的計劃和措施給學(xué)生輔導(dǎo)，使學(xué)生的化學(xué)素質(zhì)得到根本的提高。
參考文獻
[1] 中華人民共和國教育部.2001.全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn).北京： 北京師范大學(xué)出版社
[2] 劉克文.初中化學(xué)新課程教學(xué)法.2002.南京：南京師范大學(xué)出版社
[3] 胡滿成.2001.化學(xué)基礎(chǔ)實驗.北京：科學(xué)出版社
關(guān)鍵詞：綠色化學(xué) 涵義 實驗設(shè)計
一、前言
化學(xué)教學(xué)離不開科學(xué)實驗，化學(xué)實驗更是化學(xué)教學(xué)的組成部分。在化學(xué)實驗中應(yīng)用綠色實驗?zāi)軌蛴行Э刂莆廴尽?/p>
二、綠色化學(xué)的涵義
1.綠色化學(xué)的定義
綠色化學(xué)或稱環(huán)境友好化學(xué)，是利用化學(xué)的技術(shù)與方法來降低或消除化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計、制造與應(yīng)用中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生，使所設(shè)計的化學(xué)過程和產(chǎn)品更加環(huán)保友好，是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。
2.綠色化學(xué)的核心內(nèi)容
綠色化學(xué)主要從原料安全性、工藝過程節(jié)能性、反應(yīng)原子經(jīng)濟性和產(chǎn)物環(huán)境友好性等方面評價一個化學(xué)反應(yīng)的優(yōu)劣。原子利用率、環(huán)境因子和“5R”原則是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容。
（1）原子經(jīng)濟性。原子經(jīng)濟性是指充分利用反應(yīng)物中的各個原子，從而既能充分利用資源又能防止污染。原子利用率越高，反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少，環(huán)境因子也就小，對環(huán)境造成的污染也越少。環(huán)境因子則是衡量生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響程度的參量，是指在一個化學(xué)反應(yīng)過程中，所生成廢物質(zhì)量占目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量的比值。
（2）“5R”原則。就是“減量”（Reduciton），即減少“三廢”排放；“循環(huán)使用”（Reuse）；“回收”（Recy-cling），實現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求；“再生”（Regeneration），即變廢為寶；“拒用”（Rejection），指對一些無法替代又無法回收、再生和重復(fù)使用的，有毒副作用及污染作用明顯的原料，拒絕在化學(xué)實驗過程中使用。
三、綠色化學(xué)實驗設(shè)計的策略和方法
綠色化學(xué)實驗方案的構(gòu)思、設(shè)計是一種開放的創(chuàng)造性思維活動，因此其策略和方法也沒有固定的模式可以遵循，下面僅僅結(jié)合綠色化學(xué)實驗設(shè)計與創(chuàng)新的類型進行探討。
1.優(yōu)選實驗項目策略
根據(jù)實驗大綱的要求，充分考慮試劑和產(chǎn)物的毒性以及整個實驗過程產(chǎn)生的“三廢”對環(huán)境的污染，盡量排除或減少對環(huán)境污染大、毒性大、危害大、三廢處理困難的實驗項目，如氰化物、砷化物的實驗，溴的制備，苯的硝化還原制備苯胺等，以毒性小的實驗代替來完成基本操作訓(xùn)練。盡量選擇系列化實驗，用前一實驗的產(chǎn)物作為后一實驗的反應(yīng)物，在合成實驗“苯甲酸和苯甲醇的制備”中，學(xué)生合成的產(chǎn)品苯甲酸粗品，可以為基本操作實驗“重結(jié)晶”之用，精制以后的苯甲酸純品又為基本操作實驗“熔點的測定”之用，這不僅可以大大節(jié)省試劑和原料，而且可以通過熔點檢查學(xué)生做的產(chǎn)品是不是合格，一舉而多得。設(shè)計綠色化學(xué)，盡量選擇與環(huán)境保護密切相關(guān)的實驗，如大氣中SO2含量的測定，廢干電池的綜合利用，由廢鐵屑制FeCl3，水中溶解氧的測定等，既鍛煉了學(xué)生科學(xué)實驗的能力，又讓學(xué)生了解了污染物對環(huán)境的危害，培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識。
2.優(yōu)選反應(yīng)物質(zhì)的策略
化學(xué)反應(yīng)原理是實驗設(shè)計中的核心要素。化學(xué)實驗中反應(yīng)物的優(yōu)選、操作過程的優(yōu)化、實驗裝置的改進都與反應(yīng)原理密切相關(guān)，因此研究反應(yīng)原理，依據(jù)反應(yīng)原理對實驗進行綠色化改進和創(chuàng)新，就是抓住了實驗的本質(zhì)和成敗的關(guān)鍵，是化學(xué)實驗改進和創(chuàng)新的重要策略。例如在乙酸乙酯制備實驗中，目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反應(yīng)多、過程復(fù)雜、產(chǎn)品損失多、環(huán)境污染嚴(yán)重等不足。對此實驗的改進與創(chuàng)新可以從酯化反應(yīng)的實驗原理入手：
由反應(yīng)原理可知，酯化反應(yīng)的實質(zhì)是在路易斯酸催化下，酸和醇反應(yīng)成酯，溫度過高或催化劑氧化性過強時易發(fā)生副反應(yīng)。作為優(yōu)良的酯化催化劑必須滿足在非水介質(zhì)中酸性要足夠強，氧化性要弱，以減少副反應(yīng)。因此，對這個實驗的改進就可依據(jù)上述實驗原理，選用綠色催化劑，以取代濃硫酸?？煞謩e利用H2SO4、FeCl3、PW12、PW12/SiO2催化合成乙酸乙酯。結(jié)果表明，用自制的新型催化劑PW12/SiO2代替硫酸催化酯化，不僅產(chǎn)率高，反應(yīng)溫度低，操作簡單，無污染，而且催化劑能重復(fù)使用，適應(yīng)綠色化學(xué)發(fā)展趨勢，取得了良好的實驗效果。
3.實驗裝置改進策略
實驗裝置是實驗的載體，是影響實驗的又一個重要因素。一套好的實驗裝置，不僅能減少實驗可能產(chǎn)生的污染又能給人以美的享受，因此對化學(xué)實驗綠色化改進與創(chuàng)新自然離不開實驗裝置。實驗裝置的改進一般有如下策略：
3.1簡約化策略（微型實驗）。在不影響實驗效果的前提下，盡量采用用藥少、裝置簡單或微型的實驗裝置。微型化學(xué)實驗具有污染小、節(jié)約經(jīng)費（其試劑用量為常規(guī)實驗的1/10或1/100）、縮短實驗時間（大約為常規(guī)實驗的40%）的優(yōu)點，同時降低了水、電資源的消耗。微型化學(xué)實驗的開設(shè)對毒性大、藥品貴、耗量大、污染嚴(yán)重、操作復(fù)雜的化學(xué)實驗尤為必要。微型實驗除了可以用已經(jīng)研制成功的井穴板等微型儀器外，還可以把容量瓶、燒瓶、冷凝管等微型化。在微型化帶來實驗現(xiàn)象不明顯時，可以借助現(xiàn)代化教學(xué)手段把結(jié)果放大。微型化學(xué)實驗還要努力減少實驗對玻璃儀器的依賴性，例如，對有些顏色變化明顯的定性實驗可以放在點滴板中進行，如指示劑與酸堿作用實驗和Fe3+的顯色實驗等，而有些定性實驗可以放在定性濾紙上完成，如檢驗醛基、MnO4-離子存在等。
3.2設(shè)計封閉實驗裝置策略。封閉的實驗裝置應(yīng)包括氣體發(fā)生、收集裝置，氣體性質(zhì)實驗裝置，尾氣的收集、處理裝置和導(dǎo)氣裝置等。對于氣體發(fā)生裝置可以從密閉和控制反應(yīng)兩方面著手。
四、創(chuàng)新實驗方式
1.微型處理
即在保證實驗現(xiàn)象明顯的前提下，對實驗進行重新設(shè)計與探索，實驗藥品微量化或?qū)嶒炑b置微型化。例如：在研究氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)時，應(yīng)在試管中加硫酸鈉，然后用膠頭滴管逐滴加入氯化鋇溶液（可溶性的鋇鹽是有毒的），邊加邊觀察實驗現(xiàn)象。這樣可以減少氯化鋇的使用量，防止過量的氯化鋇對環(huán)境造成的污染。
2.多媒體演示
有些實驗成本昂貴、容易造成浪費；有的實驗必須采用有毒、有害的試劑，實驗時會排放出有毒氣體和有毒廢液，或容易引起爆炸，對于中學(xué)生來說，存在很大的安全隱患，不便于在普通學(xué)生實驗室中進行。為了讓學(xué)生對實驗原理、過程、現(xiàn)象和結(jié)果有直觀的感受，又能規(guī)避實驗風(fēng)險，可以利用多媒體技術(shù)進行模擬演示。事實上，在國內(nèi)外已有不少學(xué)校采用這種方法進行實驗教學(xué)，效果很好。
五、結(jié)束語
綜上所述，綠色化學(xué)實驗設(shè)計具有很大的環(huán)保性，但是我國基礎(chǔ)化學(xué)實驗綠色化的道路還很漫長，需要我們持之以恒的探索，才能推動我國綠色化學(xué)事業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻
一、教材資源的再開發(fā)，是優(yōu)化實驗設(shè)計的基礎(chǔ)
優(yōu)化實驗設(shè)計是在傳統(tǒng)實驗基礎(chǔ)上的延續(xù)和發(fā)展，需要學(xué)生自己探索實驗方法，選擇實驗器材和藥品，評估實驗成敗，這對提高學(xué)生的實驗技能和素質(zhì)，培養(yǎng)獨立探索精神和分析問題、解決問題的能力無疑是有益的。
通過優(yōu)化實驗方案設(shè)計，讓學(xué)生體驗創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)的樂趣，使思維受阻的學(xué)生豁然開朗，并激起思維的共鳴，提高學(xué)生思維的發(fā)散性。從調(diào)查結(jié)果中得出，優(yōu)化化學(xué)實驗?zāi)茏プW(xué)生的心弦，設(shè)立疑問、激發(fā)興趣，可使學(xué)生以積極的態(tài)度、振奮的狀態(tài)投入到化學(xué)的學(xué)習(xí)中。
二、準(zhǔn)確運用知識遷移，是優(yōu)化實驗設(shè)計的途徑
小到知識點之間，大到整個章節(jié)，關(guān)鍵是教師怎樣利用學(xué)生已掌握的知識，去搭橋開路。在進行知識遷移發(fā)散過程中，應(yīng)遵循由已知到未知，由具體到抽象的原則，注意培養(yǎng)學(xué)生運用已有知識，促進知識的遷移，要從學(xué)生實際出發(fā)，合理安排聯(lián)系。無數(shù)成功的實踐告訴我們，聯(lián)系學(xué)生以前或正在學(xué)習(xí)的其他學(xué)科知識，能使學(xué)生反應(yīng)更快，教學(xué)效益更好。
以點帶面，用一個實驗設(shè)計帶動了許多知識的綜合鞏固應(yīng)用，涉及知識面較廣，包括酸的性質(zhì)、二氧化碳的性質(zhì)、質(zhì)量守恒定律及壓強等相關(guān)的物理知識，設(shè)計出許多精彩的實驗方案。通過學(xué)生的自主思考，主動探索，就能順利地實現(xiàn)知識的遷移，并設(shè)計出較優(yōu)的實驗方案，充分促進知識、能力、思想三方面的和諧發(fā)展。
三、運用問題生成設(shè)計情境，是優(yōu)化實驗設(shè)計的核心
在化學(xué)實驗設(shè)計中，要合理設(shè)置、引導(dǎo)學(xué)生提出核心問題，牢牢把握核心問題，把它作為貫穿實驗的思維主線，圍繞它進行猜想和假設(shè)、實驗和分析，達到實驗最優(yōu)化的目的。
學(xué)生在自主探索的基礎(chǔ)上，發(fā)表自己的見解，個體學(xué)識與智慧為整個集體所共享，經(jīng)過與其他學(xué)生的交流、修正，使實驗設(shè)計達到最優(yōu)化，也使學(xué)生體會到成功的喜悅。
四、重視對實驗異常的再探索，是優(yōu)化實驗設(shè)計的提升
有些實驗會出現(xiàn)預(yù)料之外的現(xiàn)象，此現(xiàn)象往往包含學(xué)生還沒有認(rèn)識的事物規(guī)律，我們可以抓住這些難得機會，追根溯源獲得突破。
實驗異?，F(xiàn)象的探索孕育著創(chuàng)新，也孕育著優(yōu)化實驗的機遇。學(xué)生在獲得化學(xué)知識和技能的同時，不僅能體驗探究的樂趣，還能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實驗探究能力。
五、實驗報告的科學(xué)準(zhǔn)確，是優(yōu)化實驗設(shè)計的體現(xiàn)
