摘要：化學實驗是化學教學中一個非常重要的環(huán)節(jié)，對化學實驗的改進與創(chuàng)新設計體現(xiàn)了教師和學生的智慧，對師生創(chuàng)新能力的提升作用很大。創(chuàng)新技法可以使創(chuàng)新過程少走彎路，為改進實驗提供思考的方向，起到事半功倍的效果。在創(chuàng)新技法的指導下，運用組合技法和缺點列舉技法，設計探究硝酸氧化性實驗，取得較好的效果。
　　關鍵詞：創(chuàng)新技法；組合技法；缺點列舉技法；硝酸氧化性
　　文章編號：1005–6629（2016）12–0050–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B
　　當代科學創(chuàng)始人默頓認為，人類創(chuàng)造發(fā)明也是有規(guī)律可循的，對同一研究目標常有許多人在同一跑道上競爭，而最先到達終點的天才，只是在發(fā)明過程中發(fā)揮更大的創(chuàng)造力，在運用創(chuàng)新方法上勝過了別人[1]。創(chuàng)新技法可以使創(chuàng)新過程少走彎路，為改進實驗提供思考的方向，起到事半功倍的效果。
　　1 中學常用的實驗創(chuàng)新技法
　　常用實驗創(chuàng)新技法有組合技法、缺點列舉技法、比較技法、替代技法等[2]。組合技法指將一些相關的化學實驗按某種關聯(lián)因素或特征進行新的組合，構成新的實驗。如利用組合技法，將某種氣體的制備與性質(zhì)探究結(jié)合起來，一次完成全部實驗。
　　缺點列舉技法指通過發(fā)掘現(xiàn)有實驗的缺陷，且一一列舉出來，然后提出改進或革新的一種技法。如利用缺點列舉技法，列舉某種會產(chǎn)生倒吸裝置的各種缺點，然后逐一改進缺點，設計出各種防倒吸的實驗裝置。
　　比較技法指通過控制反應條件，研究某一個因素對實驗的影響。如利用比較技法，控制濃度、溫度、催化劑等變量中的一個變量，研究外界因素對化學反應速率或平衡移動的影響。
　　替代技法指根據(jù)反應原理，用一些簡單、易得的儀器替代一些復雜的儀器，取得同樣的實驗效果。如利用替代技法，在研究啟普發(fā)生器特殊構造的基礎上，設計各種啟普發(fā)生器的替代裝置。
　　有些化學實驗由于受條件的限制，無法做到或做不成功，需要借助模擬實驗來提供學生熟悉的生動的感性材料，從而達到揭示問題本質(zhì)的目的。如利用模擬技法，用物理實驗室中的高壓靜電放電裝置，模擬閃電固氮過程。
　　逆向技法指改變一般思維程序，即把事物反過來看，見人之未見，思人之未思，并由此解決問題，產(chǎn)生新的思路。如證明水的組成常用電解水的方法，也可以逆向思考，從氫氣在氧氣中燃燒生成水來證明。
　　強化技法指在實驗中強化關鍵部分，忽略次要部分。變看不見為看得見，變無聲為有聲，變無色為有色。通過外在的現(xiàn)象，找到內(nèi)在變化的本質(zhì)。如氫氧化鈉和鹽酸反應沒有明顯的現(xiàn)象，常用滴有酚酞的氫氧化鈉溶液和鹽酸反應，通過顏色變化證明二者發(fā)生了反應。
　　下面列舉組合技法和缺點列舉技法在探究硝酸氧化性的實驗中的應用。
　　2 組合技法在探究濃、稀硝酸氧化性中的應用
　　將已有的化學實驗按一些共同特征或功能進行合理組合，使其具有某種新的功能也是對原有化學實驗的一種創(chuàng)新。利用組合技法，設計鋅與濃、稀硝酸反應的實驗。
　　2.1 一般做法
　　多數(shù)教師依照教材建議，選擇較不活潑金屬銅分別和濃、稀硝酸反應，來探究濃、稀硝酸的氧化性。若能反應，說明硝酸中+5價的N元素表現(xiàn)出強氧化性。這種直奔主題的做法凸顯的是結(jié)論，缺少探究過程，不符合學生的認知習慣和學習心理。
　　2.2 創(chuàng)新思路
　　思考1：學生已知濃硫酸中+6價的硫元素表現(xiàn)強氧化性，稀硫酸中+1價的氫元素表現(xiàn)弱氧化性。學生從已有經(jīng)驗出發(fā)，會類比出硝酸的氧化性與硫酸的氧化性相似。鋅既能被硝酸中+1價的氫元素氧化，也能被+5價的氮元素氧化，所以選擇鋅與硝酸反應比選擇銅更合理，更有探究和思考的空間。
　　思考2：鋅與濃硝酸反應時產(chǎn)生紅棕色氣體，現(xiàn)象明顯。鋅與稀硝酸反應時現(xiàn)象較復雜，剛開始出現(xiàn)紅棕色氣體，慢慢在液面上方氣體顏色變淺，該氣體是一氧化氮還是氫氣無法說清楚，而且不易被堿液吸收。能否運用組合技法，將這兩個反應進行有效組合？
　�。�1）反應試劑組合
　　鋅和濃、稀硝酸都能反應，且隨著反應的進行濃硝酸逐漸變成稀硝酸；濃硝酸還原的產(chǎn)物能排走空氣而不干擾稀硝酸的還原產(chǎn)物�？紤]到這些相關因素，可用過量的鋅和濃硝酸一組試劑代替鋅和濃、稀硝酸兩組試劑進行反應。
　�。�2）氣體吸收組合
　　濃硝酸生成的二氧化氮能被氫氧化鈉溶液吸收，但稀硝酸生成的一氧化氮不能被氫氧化鈉溶液單獨吸收。過量的鋅和濃硝酸反應，開始生成的二氧化氮和隨后生成的一氧化氮組合起來，一起被氫氧化鈉溶液吸收，收到一舉兩得的效果。
　�。�3）實驗裝置組合
　　在反應試劑和氣體吸收組合的基礎上，可選擇具支試管和雙球干燥管這一套裝置來完成鋅與濃、稀硝酸的反應及尾氣吸收實驗。為了探究鋅與稀硝酸反應的產(chǎn)物，需將無色氣體與氧氣接觸，較簡單的方法是通入氧氣。再利用組合技法，將過氧化鈉和水反應產(chǎn)生的氧氣通入反應裝置中，實現(xiàn)反應裝置和產(chǎn)物驗證裝置的有效組合。
　　2.3 創(chuàng)新實驗
　�。�1）實驗裝置：如圖1所示。
　�。�2）實驗過程
　�、俳雍醚b置，檢查裝置氣密性。
　�、趭A緊彈簧夾。
　�、巯蛐≡嚬苤屑尤雰伤幊走^氧化鈉固體，滴管中吸滿水。向大試管中加入四顆鋅粒（確保金屬鋅過量），加入兩滴管濃硝酸（2：1），快速塞緊雙球干燥管。
　　可以看到反應較劇烈，產(chǎn)生大量的紅棕色氣體。2分鐘后氣體顏色明顯變淡，4分鐘后顏色較淺。此時將膠頭滴管內(nèi)的水加入小試管，打開彈簧夾，過氧化鈉和水反應產(chǎn)生的氧氣進入大試管，大試管內(nèi)氣體顏色立刻由淺變深，證明稀硝酸的還原產(chǎn)物為NO氣體，而不是氫氣。

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