由于微型仪器体积小,试剂加量少,所以微型实验加热、搅拌等所用的时间短,回流冷凝等过程缩短,大大降低了水电能源的消耗,比常量实验节约能源70%左右。
微型实验还能缩短实验时间,如《乙烯的制各和性质实验》,按常量实验,完成性质实验的全过程一般需十多分钟。现在只需三分钟左右即可。
微型化学实验仪器的微型化及试剂用量的微量化,将使实验所排放的废气、废水、废渣等污染物数量大大减少,从而减小对环境的污染,同时也降低了实验操作过程中的危险性,例如爆炸、起火、液体飞溅等实验事故发生的可能性大大降低,提高了安全系数,对保护实验室周围环境、为实验教学提供安全和舒适的环境起到重要作用。 三、中学化学实验微型化的评价
微型实验仪器具有小巧便携、不易破碎、液体试剂在多用滴管中不易流出等优点,微型实验与常量实验相比具有独到的特点,对学生的综合素质具有更高的要求,应用在教学上,效果十分突出,在知识技能、过程方法、情感态度和价值观念等方面都对学生有很好的教育意义,能更好地培养学生的良好品质,提高学生各方面的能力。微型化学实验的优越性主要体现在:
(一)有利于激发学生学习兴趣。由于微型化学实验仪器微型化,操作简捷,经济省时,安全便携,使得人人都能动手实验、全面提高学生科学素质、培养学生的探索精神、实践能力和创造能力。
(二)有利于提高实验的科学性,培养学生严谨求实的科学态度。微型仪器精巧细小,加入量少,所以实验过程学生必须小心装拆,规范操作,注意力高度集中,密切注意观察实验现象。随时记录反应过程中出现的变化,方能获得预期的结果;有利于培养学生规范化的操作技能,培养严谨科学的工作态度。
(三)有利于传播绿色化学观念,增强学生的环保意识。常量化学实验不仅严重污染环境,而且实验中废气、废液的排放也不可避免地人为造成污染。微型化学实验由于尽可能少的用试剂,尽可能的减少了实验的“三废”,把预防化学污染的思想贯穿于化学教育的全过程中,有利于从小对学生进行环境保护意识教育。
微型化学实验也存在一定的局限性:
(一)微型化学实验仪器需要进一步完善成套,以便实施与不同层次微型化学实验教学的衔接。
(二)微型化学实验仪器和实验设计的不足。例如,微型塑料型仪器不能加热。塑料本身能与一些化学试剂起反应而使其应用受到了影响。
(三)微型化学实验制备物质的产率偏低。这是因为仪器粘附等损耗相对于原料用量的比例较大。因此必须要注意实验技巧。否则实验不易成功;微型化学实验与一般实验仪器差别很大,在进行微型化学实验时一定要注意实验条件的选择。
总之,中学微型化学实验不是常规实验的简单微缩,也不是对常规实验的补充,更不是与常规实验的对立,而是在整个实验过程中贯穿了绿色化学的思想,有效实现“尽可能小剂量实验、省资源、少污染、减成本”,还能增强学生的环境保护意识,是对中学化学常量实验进行的改革和发展。