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实验创新,以改促研|平江县初中化学实验创新优秀案例集锦
化学是一门以实验为基础的学科。新课标倡导开展科学探究，鼓励教师立足教材，针对课堂真实痛点，优化实验装置、创新实验方案，落实化学学科核心素养。
在2026年平江县初中化学教师实验创新大赛中，多位化学教师立足课堂实际，针对课本经典实验的不足，从绿色化、微型化、可视化、生活化角度开展改良，打磨出一批可复制、可推广的优秀创新实验案例。名师工作室整理分享部分优秀实验成果，供化学同仁交流学习。
案例一：氧气的实验室制取与性质一体化创新实验
参赛教师：刘家驹（三阳中学）
课题：人教版九年级上册第二单元《制取氧气》
传统实验中，氧气制取与硫、木炭、铁丝燃烧分开操作，存在二氧化硫污染空气、耗时长、药品浪费、铁丝燃烧成功率低、现象割裂等诸多问题。
创新设计：打造"一套发生装置、两条性质支路、一个尾气出口"密闭一体化系统。发生装置借鉴启普发生器原理，实现过氧化氢制取氧气随开随停，按需供气；增加无水氯化钙干燥球，除去氧气中水蒸气；Y形三通分出两条支路，一条完成硫粉、木炭燃烧，另一条完成铁丝燃烧；末端连接氢氧化钠溶液，吸收二氧化硫、二氧化碳，实现有毒气体零排放。
教学价值：整套演示仅需8分钟，节约药品；完整呈现"发生—干燥—性质检验—尾气处理"完整链条，帮助学生建立气体制备的系统思维，装置还可以微型化开展学生分组实验，适配中考实验复习拓展。
待优化方向：对装置气密性要求高，可更换三通阀实现支路一键切换，可加装传感器向数字化实验升级。
案例二：过氧化氢分解中二氧化锰催化作用的可控可视化探究
参赛教师：刘婷丽（上塔市镇中心学校）
课题：人教版九年级上册第二单元课题3《制取氧气》
教材传统实验依靠肉眼观察气泡快慢，后排学生看不清；两组独立试管对比说服力弱；反应一经启动无法停止，不利于课堂节奏把控。
创新设计：利用U形管连通器构建密闭对照体系左右两支试管分别作为对照组与实验组，注射器同步注入等量过氧化氢，严格落实控制变量；U形管加入红墨水，把看不见的反应速率转化为直观的液面高度差，压强变化一目了然。
教学价值：绿色密闭，试剂用量少；现象可视化，全班都可以清晰观察；既适合课堂导入演示，也支持学生分组，还可拓展探究氧化铁、氧化铜等不同物质的催化效果。
待优化方向：只能定性对比速率；课堂不能现场完成二氧化锰回收；可加装刻度标尺或者外接压强传感器实现半定量、数字化探究。
案例三：铁与硫酸铜反应——质量守恒定律实验现象直观化改进
参赛教师：童毅
课题：人教版九年级上册第五单元课题1《质量守恒定律》
课本经典实验存在反应慢、铜膜包裹铁丝使反应提前终止，溶液变色现象不明显，完整实验耗时长达15-20分钟，挤占课堂教学时间。
创新设计：材料改进：钢丝棉替代普通铁丝，增大接触面积，大幅加快反应速率；配比优化：经过预实验确定1g钢丝棉搭配50mL 0.4-0.5mol/L硫酸铜溶液，兼顾固体、溶液双重现象；装置创新：密闭锥形瓶，橡胶塞穿孔用细线悬挂钢丝棉，提拉细线即可控制固液接触与分离，不用开盖就可以观察生成物，保证体系密闭。
教学价值：3-5分钟完成全部实验；既可以验证质量守恒定律，同时探究接触面积对反应速率的影响；器材均为实验室常规仪器，成本低廉，便于分组实验推广。
案例四：利用生活材料自制简易过氧化氢制氧装置
参赛教师：贺佳鑫（平江县第八中学）
课题：人教版九年级上册第二单元课题3《制取氧气》
教材制氧多采用玻璃仪器，学生课后很难在家复刻，反应速率不易调节。
创新设计：取材生活化，矿泉水瓶、医用输液管、滚轮阀组装简易制氧机。双瓶结构：反应瓶+洗气瓶，水中气泡直观展示产气快慢；输液管滚轮阀调节气体导出速率；铁丝悬吊装有二氧化锰的布袋，提拉可以控制催化剂与液体接触，尝试实现反应启停；全部塑料器材，规避玻璃破碎风险。
教学价值：打通实验室与家庭小实验，让化学走出课堂，激发学生探究兴趣；帮助学生理解气体制备"发生—净化—检验"通用思路。
待优化方向：二氧化锰粉末容易从布袋缝隙漏出，可更换致密滤布或者颗粒催化剂进一步完善。
案例五：解密自热火锅——发热包的成分探究与热量追踪
参赛教师：欧阳诗怡（平江县启明中学）
课题：人教版九年级上册第七单元化学反应中的能量变化
教材只介绍生石灰与水放热，没有设计完整探究实验。本实验立足生活真实情境，对自热火锅发热包开展全套探究。
创新设计：设置三大探究任务：物理体检：磁铁检验铁粉、酚酞检验碱性物质；化学解剖：利用稀盐酸、氢氧化钠溶液检验碳酸钙、铝粉，检验生成气体；热量追踪：设置多组对照，记录温度变化，借助温度传感器绘制温度-时间曲线，区分生石灰快速放热和铝粉持续放热的协同作用。
教学价值：联系生活真实素材，融合物质检验、化学反应能量变化，实现跨学科探究；同时设置气体、废液安全处理环节，强化实验安全意识，提升学生科学探究素养。
案例六：让气体密度“看得见”——向上/向下排空气法一体化创新实验
参赛教师：顾磊才（长庆中学）
课题：人教版九年级上册常见气体的制取与收集
气体收集方法是氧气、二氧化碳制取的核心技能，但教材缺少配套演示实验。学生抽象思维薄弱，难以理解"密度差造成气体分层"，大多靠死记硬背收集规律，情境一变就容易出错。传统演示方案多使用红磷、烟饼，有毒有污染；向上、向下排空气法分两套装置，对比效果弱；单纯动画演示，学生记忆不深刻。
创新设计：一套装置翻转切换，把看不见的气体密度差转化为可视化现象。主体为透明集气瓶搭配双孔橡胶塞、长短导管，瓶身翻转180°即可切换向上、向下排空气法；使用干冰加常温水产生冷雾，模拟不同密度气体，直观呈现气体分层、空气排出的全过程；向上排空气：集气瓶正放，长导管通入冷雾，冷雾沉降瓶底，空气从短导管排出；向下排空气：集气瓶倒置，长导管通入密度小的氢气，氢气聚集瓶的上部，把空气从下方导管压出。
教学价值：绿色无毒，一小块干冰能够多次演示；整套实验3分钟左右完成，两种收集方法同装置对比，现象冲击力强；既可以新课课堂演示，也能够开展学生分组实验，还可以开展项目式探究，让学生操作错误装置观察收集失败现象，由现象自主归纳原理，告别死记硬背。全部器材为实验室常规仪器，便于全县各校借鉴推广。
待优化方向：干冰保存难度大、成本偏高；冷雾、氢气气源切换操作仓促。后续计划改用电子雾化器产生白雾，增加三通阀，简化气源切换操作。
小结
实验改进，不是全盘推翻课本，而是立足教学现实，解决课堂真问题。以上案例，有的解决污染安全问题，有的让微弱现象可视化，有的化繁为简，利用生活物品降低实验门槛，有的结合数字化手段实现定性到半定量的跨越。
平江县初中化学名师工作室将持续聚焦实验教学，鼓励全县化学教师：立足教材、结合学情，大胆创新，把一个个课本实验打磨成更适合学生的探究载体，真正发挥化学实验的育人价值。
期待各位老师在日常教学实践中继续思考、迭代优化，打磨更多优秀实验创新成果。
END
编辑：陈 珍
审核：何光波
