陈 翠 梅
鹤山市鹤华中学 广东省 鹤山市 529700
摘要 化学实验在高中化学教学中占有极其重要的地位，其中化学实验设计也是实验考查一个非常重要部分；化学实验设计能激发学生学习的积极性，让学生充分的参与到实验中来，能充分发挥学生的主观能动性和创造性，使学生化学学科核心素养得到有效的提高。
关键词 实验设计 教学策略 化学教学
1.实验设计在高中教学中的地位
在新高考改革下，化学实验的考查力度不断加强，化学试题中对实验考查的要求不断强化，试题中将实验操作的设计置于新的情境中，主要考查对实验进行仪器组装、现象描述、数据分析、同时考虑实验安全和环境防污等，因此将《化学实验方案设计》作为专题加以重点复习，能在高三备考中起到事半功倍的效果。进行实验设计的专题训练，引导学生对高中化学实验进行改进、实践与分析，能提高教师的教学效果；实验设计教学能充分发挥学生的主观能动性，使学生核心素养得到有效的提高。
2.学生学习情况分析
高三学生基本上完成了高中化学的系统学习，学生对元素化合物和化学实验操作都有一定的知识储备,经过教师的点拨和学生之间的相互讨论，高三学生完全可以设计一些简单的实验方案。
3.化学实验设计在具体教学中的应用
3.1重视学生已有的化学实验基础知识
在高一、高二的化学学习中，学生已经学习了一些基本的实验操作，比如过滤、蒸馏、萃取、结晶和分液等物质分离提纯的基本操作：同时学生也学习了一些物质的制备实验，比如氯气的实验室制备、氨气的实验室制备、氢氧化铁胶体的制备和乙酸乙酯的制备等：学生还学习一些关于化学反应的影响因素的探究实验，比如探究温度、浓度、催化剂等外界因素对化学速率的影响，探究盐类水解的影响因素等。在学生已有的化学素养的基础上引导学生设计一些简单的化学实验是完全可行的。
3.2实验设计的一般策略
化学实验设计的核心是要明确实验目的，然后根据实验目的设计简单可行、节能环保的实验路线，最后选择简单易得的实验药品来完成实验。对于不同类型的实验应该掌握不同的实验设计方法，例如：
方法一：测溶液中存在的某种阴、阳离子，可以取少量固体样品溶于蒸馏水配成溶液，最后根据实验现象得出实验结论。
方法二：通过检测气体的成分来反向推断物质，可以取少量试样加酸（或碱）溶液使其生成气体，最后根据实验现象得出实验结论。
3.3实验设计在教学中的应用案例分析
3.3.1物质性质的检验的实验设计
案例1：请设计一个实验，用化学方法区分碳酸钠与碳酸氢钠固体，写出简要的实验步骤及观察到的实验现象。
首先要分析两种物质的元素组成以及他们性质上的区别，最后确定如下实验设计方案：取适量样品，充分加热，将产生的气体通入澄清石灰水，观察到石灰水变浑浊，则样品为碳酸氢钠；若观察不到溶液变浑浊，则样品为碳酸钠。
案例2：设计实验证明CH3COOH为弱电解质。
根据弱电解质的定义：弱电解质是在水溶液里部分电离的电解质。我们可以设计多种实验设计方案。
例如：常温下，将0.1mol/L的CH3COOH溶液稀释至100倍，测稀释后溶液的pH，若测得pH＜3，即可证明CH3COOH为弱电解质。
物质性质的检验的实验设计我们可以从以下三方面分析和设计实验方案
（1）分析物质的结构特点；
（2）分析该物质所属类型的典型代表物的主要化学性质；
（3）由（1）或（2）点推测物质可能具有的一系列性质。
3.3.2 “强制弱”观点的应用
案例1：设计实验证明：硫的非金属性强于碳。
根据非金属性越活泼，其对应的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强的原理，可以设计如下实验方案：
取少量的碳酸钠溶液于试管中，滴加适量的稀硫酸，若生成二氧化碳气体，则说明硫酸的酸性比碳酸强，即硫的非金属性强于碳。
案例2:设计实验证明：Cl2氧化性强于S
根据氧化性强的物质可以制备氧化性弱的物质的原理，可以设计如下实验方案：将Cl2通入Na2S溶液中，若溶液出现浑浊，即产生了S单质，则说明Cl2的氧化性比S强。
“强制弱”的方法一般应用于以下实验：强酸制备弱酸、金属的置换反应、非金属的置换反应、强氧化性的物质制备弱氧化性的物质、强还原性的物质制备弱还原性的物质等。
3.3.3 含有杂质的物质的检验
案例1：设计实验：检验碳与浓硫酸反应的产物中有SO2和CO2气体。
由于SO2也能是澄清石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前需要先检验并除去SO2，在设计实验时，将混合气体依次通过品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水；品红溶液褪色证明有SO2，澄清石灰水变浑浊证明有CO2。
案例2：设计实验：检验溴乙烷消去反应产生的气体为烯烃。
由于溴乙烷消去反应需要的药品中有乙醇，而乙醇具有挥发性，在加热条件下乙醇与烯烃一起逸出，当用酸性高锰酸钾检溶液验烯烃时，必须先用水除去乙醇，因为乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
含有杂质的物质的检验的实验方案设计时，应该注意以下问题：（1）分析杂质的来源（2）分析杂质是否会影响产物的检验（3）如何除去杂质。
3.3.4.实验设计注意事项
（1）注意药品的用量，例如指示剂用量为2-3滴，除杂试剂一般要过量。
（2）现象的描述要全面，一般要描述的范围包括：溶液颜色的变化、沉淀的生成及沉淀的颜色、气体的生成等等。
（3）设计的实验要安全、简单可行。
实验教学是化学教学中的重要手段，新课程改革旨在发展学生的化学学科核心素养，作为与时俱进的一线教育者，应该树立全新的化学实验教学理念，充分发挥实验教学的探究功能；化学实验设计旨在通过实验设计改变学生的学习方式，激发他们学习的兴趣，培养他们的创新精神和实践能力。
参考文献
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