第一章 实验创新与化学学科的发展 1
第一节 实验是化学发现的源泉 1
一、实验是古代化学发现的摇篮 1
二、实验促进了近代化学的发展 2
三、实验是现代化学研究的工具 3
第二节 实验是化学研究的方法 4
一、实验探索物质的组成和结构 4
二、实验揭示物质的性质和变化 6
三、实验验证化学理论的真伪 7
第三节 实验是科学创新的武器 8
一、实验奠定化学理论的基础 9
二、实验指导生产技术的革新 11
三、实验创造新的化学物质 12
四、实验改善人类生存的环境 13
第二章 中学化学创新实验的特点 15
第一节 化学创新实验的涵义 15
一、实验本身的创新 16
二、实验教学的创新 28
第二节 化学创新实验的特点 32
一、新颖性 32
二、探究性 33
三、绿色化 33
四、启迪性 34
五、趣味性 35
第三节 化学创新实验的价值 36
一、帮助学生更好地获得和全面了解化学学科知识 36
二、激发学生的潜能，培养创新意识和创新能力 37
三、帮助学生掌握科学的研究方法，培养严谨的科学态度 38
四、增强学生学习化学的兴趣，树立科学的世界观 38
第三章 化学创新实验的研究思路 39
第一节 从文献资料中获得启示 39
一、利用网络资源查阅实验文献 39
二、利用文献资料获得实验选题 41
三、利用文献资料提炼实验研究思路 45
第二节 从疑难实验中发现课题 48
一、疑难实验反应条件的探究 48
二、疑难实验反应机理的探究 54
第三节 在教学实践中揭示创新点 57
一、从失败的实验情境中寻求创新点 57
二、在改进“缺陷”实验中产生创新点 59
第四章 化学创新实验教学的理论 63
第一节 创新实验与教学创新 63
一、实验教学的创新体现 64
二、实验教学的创新途径 70
第二节 创新实验教学目标的实现 77
一、通过实验培养创新思维素质 77
二、创新实验教学的有效模式 80
第三节 验证性实验与探究性实验的整合 84
一、探究性实验与验证性实验的差异 84
二、验证性实验与探究性实验的整合 87
第四节 化学创新实验的教学策略 89
一、实验内容的选择要有新意 90
二、实验方案的设计以学生为主 90
三、实验教学的方法要多样化 91
四、实验教学活动应循序渐进 91
第五章 化学创新实验的教学方案设计 93
第一节 落实知识目标的实验教学方案设计 93
一、化学实验中的基础知识目标 93
二、落实知识目标的实验教学方案设计 94
第二节 体现科学方法的实验教学方案设计 98
一、化学实验中的科学方法 98
二、体现科学方法的实验教学方案设计 99
第三节 体现创新意识的实验教学方案设计 103
第六章 化学创新实验教学的评价 112
第一节 化学创新实验教学评价的功能 112
一、诊断和调节教学 113
二、调动和激励学生主体参与 114
三、激发和培养学生的创新意识 115
四、记录学生的成长和发展 116
第二节 化学创新实验教学评价的指标 117
一、实验教学的创新性评价 118
二、学生的参与度评价 120
三、学生的活动表现评价 124
四、学生思维发展的评价 133
五、学生的实验作品评价 137
第七章 有趣实验现象的本质探究 139
第一节 多彩的变色现象 139
一、显色“魔术师” 140
二、神奇变色瓶 143
三、多彩变色能手 145
第二节 奇妙的燃烧现象 152
一、由气体引起的燃烧实验 152
二、由液体引起的燃烧实验 154
三、固体的燃烧实验 158
第三节 有趣的小制作 163
一、电池制作实验 163
二、化学工艺品制作 166
三、其他小制作 171
第八章 生活中的化学实验问题探究 175
第一节 饮食中的化学问题探究 175
第二节 空气中的化学问题探究 181
第三节 生活常识中的化学问题探究 186
第四节 生活日用品的简易制作 192
第九章 化学“异常”实验探究 198
第一节 化学“异常”实验的涵义 198
一、何谓化学“异常”实验 199
二、化学“异常”实验的教学价值 201
第二节 化学“异常”实验成因探究 202
一、反应机理的复杂导致的“异常” 203
二、反应物的用量及浓度不同导致的“异常” 205
三、实验装置的选择造成的“异常” 207
四、反应温度的不同导致的“异常” 212
第十章 反应条件控制的实验探究 219
第一节 实验影响因素的控制和探究 219
一、实验影响因素的控制 220
二、实验影响因素的探究 226
第二节 化学实验研究中的正交试验设计法 237
一、正交试验设计法简介 238
二、正交试验设计法的应用 239
第十一章 实验装置及仪器的研究 247
第一节 实验装置及仪器的创新方法 247
一、组合法 247
二、微缩法 252
三、扩充法 255
四、变形法 257
五、替代法 258
六、逆向法 261
第二节 多角度、多方位的创新装置设计 263
一、“铁与水蒸气的反应”实验装置研究 264
二、“氢氧化亚铁的制备”实验装置研究 269
三、“确定乙醇结构式”实验装置研究 271
第三节 模拟工业生产的实验装置研究 274
第十二章 实验中的安全问题探究 282
第一节 化学实验中的安全问题概述 282
一、与反应物性质相关的安全问题 282
二、与实验操作相关的安全问题 284
三、与实验装置设计相关的安全问题 286
第二节 爆鸣实验的安全问题探究 287
一、氢氧爆鸣实验 288
二、氢氯爆炸实验 289
三、氧气和乙炔爆鸣实验 290
第三节 实验环境的安全问题探究 291
一、有毒气体的处理方法 292
二、尾气吸收专用装置 295
三、毒气处理中的其他安全问题 297
第四节 微型化学实验探究 298
一、井穴板实验 298
二、W管实验 299
三、滤纸实验 301
四、注射器实验 303
第五节 从安全角度探索实验创新点 306
一、教学实验的选择 306
二、实验仪器改进 309
三、实验装置优化 310
第十三章 化学实验中传感器技术的应用 312
第一节 传感器技术概述 312
一、传感器技术简介 313
二、传感器技术的特点 317
第二节 化学实验中传感器技术应用研究 318
一、传感器技术在定性实验中的应用 318
二、传感器技术在定量实验中的应用 329
参考文献 343
第二章 中学化学创新实验的特点 15
【案例2-1】过氧化氢催化分解制氧气反应条件的探究 16
【案例2-2】氯水分解实验装置的改进 19
【案例2-3】测定空气中SO2含量的实验方案设计 21
【案例2-4】探究氯气性质的微型实验 23
【案例2-5】浓硫酸使硫酸铜晶体失水的原理探究 26
【案例2-6】以铝为原料制备氢氧化铝实验的教学活动 29
第三章 化学创新实验的研究思路 39
【案例3-1】镁在空气中燃烧产物的确定 40
【案例3-2】蔗糖燃烧实验的催化剂研究 42
【案例3-3】铜与浓硝酸实验改进 44
【案例3-4】制取乙酸乙酯课堂演示实验的改进 46
【案例3-5】氢氯爆鸣实验的光照条件探究 48
【案例3-6】氨的催化氧化制硝酸反应条件探究 50
【案例3-7】过氧化钠与水反应过程中酚酞褪色的新释疑 55
【案例3-8】制备Fe（OH）2演示实验 58
【案例3-9】氢气还原氧化铜实验改进 59
【案例3-10】注射器在微型实验中的应用 61
第四章 化学创新实验教学的理论 63
【案例4-1】氯水成分探究性实验教学 64
【案例4-2】FeCl3与Na2S反应实验探究 66
【案例4-3】二氧化碳的性质和实验室制法的教学 67
【案例4-4】白磷燃烧实验教学 69
【案例4-5】验证质量守恒定律的学生实验 71
【案例4-6】氯气与水反应实验的教学 73
【案例4-7】铜与稀硝酸反应微型实验 75
【案例4-8】原电池原理及其应用的教学 80
【案例4-9】乙二酸化学性质实验教学 82
【案例4-10】氨气的还原性教学 88
第五章 化学创新实验的教学方案设计 93
【案例5-1】固体醋酸钠使醋酸溶液pH增大的原因探究 95
【案例5-2】硫酸铵、氯化铵混合物中硫酸铵的质量分数测定实验 96
【案例5-3】氢气的性质探究性实验教学 99
【案例5-4】实验探究氢气的爆炸极限 100
【案例5-5】氨水性质实验教学 101
【案例5-6】Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸反应温差原因的探究 103
【案例5-7】“喷泉”——一堂生动的化学实验探究课 106
第六章 化学创新实验教学的评价 112
【案例6-1】盐类水解实验从演示实验到学生实验 113
【案例6-2】关于面粉爆炸实验的学生自我评价 114
【案例6-3】铜与浓硝酸反应实验方案设计的评价 116
【案例6-4】S同学的实验反思卡学期总结 117
【案例6-5】亚甲基蓝变色实验设计的教师自我评价 119
【案例6-6】乙醇性质实验中学生参与度的评价 122
【案例6-7】教师在木塞炮弹实验中的观察评价 123
【案例6-8】硫酸性质实验评价标准 125
【案例6-9】蒸馏实验装置的安装实验操作技能评价 126
【案例6-10】Fe（OH）2制备实验 127
【案例6-11】质量守恒定律验证实验学生表现评价 128
【案例6-12】学生对燃烧条件实验探究的体会 130
【案例6-13】水的净化学生实验评价 132
【案例6-14】学生设计实验自我评价 136
【案例6-15】废旧电池溶液对植物危害记录评价 138
第七章 有趣实验现象的本质探究 139
【实验7-1】茶水变色 140
【实验7-2】喷雾作画 141
【实验7-3】“蓝瓶子”实验 143
【实验7-4】“红瓶子”实验 143
【实验7-5】“三色瓶”实验 143
【实验7-6】“多色瓶”实验 144
【实验7-7】时钟实验 145
【实验7-8】示温涂料 148
【实验7-9】碘水多变色 149
【实验7-10】指纹检验 151
【实验7-11】吹气生火 153
【实验7-12】一吹即燃的蜡烛 153
【实验7-13】滴水生火 154
【实验7-14】水面鞭炮 155
【实验7-15】火山爆发 157
【实验7-16】点火飞蛇 158
【实验7-17】火星写字 159
【实验7-18】粉笔炸弹 160
【实验7-19】纳米铁粉自燃 162
【实验7-20】燃料电池的制作 163
【实验7-21】番茄电池 165
【实验7-22】铝器表面刻字 166
【实验7-23】叶脉书签的制作 167
【实验7-24】水中花园 169
【实验7-25】自制银葫芦 170
【实验7-26】硫化混凝土的制作 171
【实验7-27】“汞心脏”实验 172
第八章 生活中的化学实验问题探究 175
【实验8-1】水果中维生素C的测定 176
【实验8-2】水溶液中亚硝酸盐的检测 177
【实验8-3】水的硬度及软水剂交换容量的测定 179
【实验8-4】大气中氮氧化物浓度测定 182
【实验8-5】大气中二氧化硫含量的测定 184
【实验8-6】草酸能褪除蓝黑墨水的污迹吗？ 186
【实验8-7】尿糖的测定 187
【实验8-8】鉴别真假白酒 189
【实验8-9】碘盐中碘元素的测定 190
【实验8-10】霜膏类化妆品的制备 192
【实验8-11】活性炭的制备和应用探究 193
【实验8-12】聚乙烯醇缩甲醛胶水的制备 196
第九章 化学“异常”实验探究 198
【案例9-1】高锰酸钾制取氧气时的异常产率分析 203
【案例9-2】酚酞在碱性溶液中变色“异常”现象的研究 205
【案例9-3】氯水分解实验的“异常”现象探究及其装置的改进 207
【案例9-4】水沸点测定“异常”实验的探究 209
【案例9-5】自来水遇酚酞变色“异常”现象的探究 212
第十章 反应条件控制的实验探究 219
【案例10-1】过氧化氢制氧气最佳催化剂的探究 227
【案例10-2】0.618法探究炭粉和氧化铜反应的最佳质量比 229
【案例10-3】氢氯爆鸣实验条件探讨 231
【案例10-4】用NaOH溶液吸收保存氯气实验条件的探究 233
【案例10-5】用简单比较法探究碳还原氧化铜最佳反应条件 235
【案例10-6】银镜反应正交试验及其分析 239
【案例10-7】实验室制氯气的最佳实验条件的探讨 242
第十一章 实验装置及仪器的研究 247
【案例11-1】钠与水反应系列组合实验 248
【案例11-2】乙炔性质系列实验的组合设计 250
【案例11-3】比较碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性的套管实验 251
【案例11-4】二氧化硫的制备和性质微型实验 252
【案例11-5】微型气体发生器 254
【案例11-6】“木炭具有吸附性”实验的改进 256
【案例11-7】用于制备氢气的变形仪器 257
【案例11-8】矿泉水瓶的妙用 258
【案例11-9】滤纸的多种用途 259
【案例11-10】用青霉素瓶做中和热反应实验 260
【案例11-11】反接电极电解饱和食盐水 262
【案例11-12】用T形管改进铁和水蒸气反应实验 265
【案例11-13】用排水集气法改进铁与水蒸气反应实验 266
【案例11-14】用具支试管改进铁与水蒸气反应实验 267
【案例11-15】用加热固体法改进铁与水蒸气反应实验 268
【案例11-16】用针筒和具支试管制备Fe（OH）2 269
【案例11-17】复分解反应法制Fe（OH）2 270
【案例11-18】对“确定乙醇结构式”实验的改进 272
【案例11-19】对“确定乙醇结构式”实验的再改进 273
【案例11-20】模拟工业合成氨制氨气 274
【案例11-21】“醇的催化氧化”模拟工业装置 276
【案例11-22】“二氧化硫的催化氧化”模拟工业装置 277
【案例11-23】模拟工业SO2吸收实验装置 278
【案例11-24】侯氏制碱法模拟实验 280
第十二章 实验中的安全问题探究 282
【案例12-1】浓硫酸稀释实验中的安全问题及分析 285
【案例12-2】氢氧爆鸣安全实验装置研究 288
【案例12-3】氢氯爆炸简易安全装置 290
【案例12-4】氧气和乙炔安全爆鸣法 291
【案例12-5】蔗糖与浓硫酸的反应 292
【案例12-6】SO2气体使品红溶液褪色实验 293
【案例12-7】浓硫酸与铜的反应 294
【案例12-8】铜和浓硝酸的反应 295
【案例12-9】有害气体的简易吸收装置 296
【案例12-10】一氧化碳还原氧化铜（或氧化铁）实验 297
【案例12-11】铜与硝酸反应的微型实验 298
【案例12-12】W管的应用 299
【案例12-13】滤纸在钠与水反应实验中的应用 301
【案例12-14】以滤纸为载体的白磷自燃实验 302
【案例12-15】在滤纸上进行的置换反应 302
【案例12-16】自制爆鸣器 303
【案例12-17】有毒气体实验 304
【案例12-18】镁与氧化铜的反应 306
【案例12-19】一氧化碳还原金属氧化物实验改进 307
【案例12-20】“香妃竹”实验方案改进 308
【案例12-21】丁烷灯 309
【案例12-22】H2还原CuO实验改进 310
第十三章 化学实验中传感器技术的应用 312
【案例13-1】压强对化学平衡的影响 319
【案例13-2】硫酸与氢氧化钡溶液反应本质的认识 321
【案例13-3】不溶性物质在水中的溶解性研究 323
【案例13-4】温度对氯化铁水解平衡的影响 327
【案例13-5】胃药疗效的测定及分析 330
【案例13-6】影响大气“温室效应”的因素探究（片段） 334
【案例13-7】水样中亚硝酸盐含量的测定 337