化学实验设计的变量控制与手段创新 南京晓庄学院生物化工南京晓庄学院生物化工与环境工程学院与环境工程学院 一、微型化学实验经济不发达地区的需要条件差条件差仪器、药品少仪器、药品少经费不足经费不足学生亲自做实验有难度学生亲自做实验有难度怎么办？怎么办？实验改进实验改进微型化学实验开发微型化学实验开发成本低成本低简单安全简单安全操作性强操作性强探究性探究性 微型化学实验仪器示例1 微型化学实验仪器示例2 合成阿司匹林 微微型型化化学学实实验验示示例例3 水的电解和氢气的爆鸣水的电解和氢气的爆鸣 温度不高于温度不高于80℃（限于水浴加热）的（限于水浴加热）的无机反应，一般可在板上井穴中进行无机反应，一般可在板上井穴中进行 系列试管系列试管/反应容器反应容器/比色管比色管 微型化学实验仪器示例4 有有30个插孔，用于放置多个插孔，用于放置多用滴管（应该倒置），滴液滴用滴管（应该倒置），滴液滴瓶和小试管瓶和小试管. 低层的圆孔用于低层的圆孔用于放置微型酒精灯放置微型酒精灯 微型化学实验综合设计案例你以前使用紫甘蓝汁做过实验吗？你以前使用紫甘蓝汁做过实验吗？你以前使用紫甘蓝汁做过实验吗？你以前使用紫甘蓝汁做过实验吗？你知道紫甘蓝汁的特性吗？你知道紫甘蓝汁的特性吗？你知道紫甘蓝汁的特性吗？你知道紫甘蓝汁的特性吗？你如果使用紫甘蓝汁拓展实验，该从何处入手？你如果使用紫甘蓝汁拓展实验，该从何处入手？你如果使用紫甘蓝汁拓展实验，该从何处入手？你如果使用紫甘蓝汁拓展实验，该从何处入手？ 微型化学实验综合设计案例1 1、使用不同电极、使用不同电极、使用不同电极、使用不同电极2 2、使用不同电解质溶液、使用不同电解质溶液、使用不同电解质溶液、使用不同电解质溶液3 3、使用不同载体、使用不同载体、使用不同载体、使用不同载体 二、实验条件的拓展 在中学化学教材中，除了稀释（浓缩）在中学化学教材中，除了稀释（浓缩）、加热（降温）、通电还有哪些实验条件控、加热（降温）、通电还有哪些实验条件控制方法？制方法？ 1 1、光照、光照 2 2、磁场、磁场 3 3、微波、微波微波加热的原理微波加热的原理微波加热的原理微波加热的原理 自然界的绝大多数物质是由大量的极性分子和非极性分子组成，极自然界的绝大多数物质是由大量的极性分子和非极性分子组成，极自然界的绝大多数物质是由大量的极性分子和非极性分子组成，极自然界的绝大多数物质是由大量的极性分子和非极性分子组成，极性分子电荷分布不均匀，在自然状态下作杂乱无章的运动和排列。
但当性分子电荷分布不均匀，在自然状态下作杂乱无章的运动和排列但当性分子电荷分布不均匀，在自然状态下作杂乱无章的运动和排列但当性分子电荷分布不均匀，在自然状态下作杂乱无章的运动和排列但当极性分子处于电场中，极性分子的取向会随着电场极性的变化而变化，极性分子处于电场中，极性分子的取向会随着电场极性的变化而变化，极性分子处于电场中，极性分子的取向会随着电场极性的变化而变化，极性分子处于电场中，极性分子的取向会随着电场极性的变化而变化，这叫做极化外加电场越强，极化作用也就越强，外加电场方向变化得这叫做极化外加电场越强，极化作用也就越强，外加电场方向变化得这叫做极化外加电场越强，极化作用也就越强，外加电场方向变化得这叫做极化外加电场越强，极化作用也就越强，外加电场方向变化得越快，分子转向得也越快，分子的热运动和相邻分子之间的摩擦作用也越快，分子转向得也越快，分子的热运动和相邻分子之间的摩擦作用也越快，分子转向得也越快，分子的热运动和相邻分子之间的摩擦作用也越快，分子转向得也越快，分子的热运动和相邻分子之间的摩擦作用也就越剧烈在此过程中即完成了电磁能向热能的转换，当被加热物质放就越剧烈在此过程中即完成了电磁能向热能的转换，当被加热物质放就越剧烈。
在此过程中即完成了电磁能向热能的转换，当被加热物质放就越剧烈在此过程中即完成了电磁能向热能的转换，当被加热物质放在微波场中时，其极性分子随微波频率以每秒几十亿次的高频来回摆动、在微波场中时，其极性分子随微波频率以每秒几十亿次的高频来回摆动、在微波场中时，其极性分子随微波频率以每秒几十亿次的高频来回摆动、在微波场中时，其极性分子随微波频率以每秒几十亿次的高频来回摆动、摩擦，产生的热量足以使物质在很短的时间内上升到很高的温度对于摩擦，产生的热量足以使物质在很短的时间内上升到很高的温度对于摩擦，产生的热量足以使物质在很短的时间内上升到很高的温度对于摩擦，产生的热量足以使物质在很短的时间内上升到很高的温度对于非极性分子，由于电荷分布均匀，几乎不吸收微波所以微波并不能使非极性分子，由于电荷分布均匀，几乎不吸收微波所以微波并不能使非极性分子，由于电荷分布均匀，几乎不吸收微波所以微波并不能使非极性分子，由于电荷分布均匀，几乎不吸收微波所以微波并不能使其升温 科技元素的运用 微波法制取气体微波法制取气体 碳纳米管碳纳米管 磁流体磁流体 微波水热合成法制备纳米微波水热合成法制备纳米Fe2O3 三、基于思维导图的实验设计 四、化学实验的表征手段你们观察实验，有哪些途径？你们观察实验，有哪些途径？ 。