初中化学氧气制取实验改进与安全教育结合

引言

初中化学实验教学中，氧气制取实验因涉及气体制备与收集，操作风险较高，是教学难点之一。传统教学中，实验装置缺陷与安全意识薄弱易导致意外发生，影响教学效果与学生安全。加强实验改进以降低风险，同时将安全教育融入实验全过程，成为提升教学质量的关键。研究旨在通过优化实验设计与强化安全教学结合，解决当前实验教学中存在的安全隐患与教育脱节问题，保障实验教学顺利开展，培养学生规范操作与安全防护能力。

一、分析初中化学氧气制取实验现存问题

初中化学氧气制取实验现存问题主要体现在实验装置与操作流程两方面，且安全教育与实验教学存在脱节。在实验装置层面，传统固液加热型装置结构复杂，涉及铁架台固定、酒精灯加热、试管组装等多个环节，不仅组装耗时较长，而且对学生的操作熟练度要求较高。尤其是试管口棉花放置这一细节，若棉花用量过多或放置位置不当，极易造成导管堵塞，导致试管内气压骤升，存在炸裂风险；若棉花用量过少或未放置，则可能使高锰酸钾粉末随气流进入导管，堵塞后续装置并污染气体。此外，导管与橡皮塞、仪器接口之间的连接，若密封性不佳，会致使氧气泄漏，不仅影响实验效果，还可能在收集气体时因气体浓度不足引发误判，甚至在有明火的环境中带来潜在危险。

操作流程中的问题同样不容忽视。加热环节中，试管倾斜角度若未保持在与桌面约 45 度角，而是垂直向上或角度过小，会导致冷凝水回流，使试管因冷热不均而炸裂；若角度过大，则药品容易滑落，影响反应充分进行。在收集气体时，学生若不能准确把握气泡连续均匀冒出的时机，过早收集会导致气体不纯，过晚则会造成药品浪费，且多次操作失误可能让学生产生懈怠心理，忽视规范操作的重要性。而当前的安全教育，往往以课堂理论讲解为主，仅通过口头描述实验风险和安全规则，未结合具体操作步骤进行演示与分析。这使得学生对安全隐患的认知停留在表面，缺乏实际操作中的风险预判能力，遇到突发情况时也难以迅速采取正确的应急处理措施，难以在长期实验中养成规范的安全操作习惯 。

二、提出实验改进与安全教育融合方案

针对现存问题，需从实验装置优化与操作流程规范入手，实现与安全教育的深度融合。在实验装置改进上，可选用分液漏斗与锥形瓶组合的固液不加热型装置，替代传统试管加热装置。这种改进有效规避了加热环节带来的诸多风险，如试管炸裂、高温烫伤等，显著提升了实验的安全性。分液漏斗的使用更是一大亮点，学生可通过控制活塞开关，精准调节液体药品的滴加速度，从而控制反应速率，使实验进程更易把控，也有助于学生观察和理解反应原理。在装置改进过程的教学中，教师可同步讲解仪器选择背后的安全依据，强调不使用加热装置能避免因温度控制不当引发的试管破裂风险；说明分液漏斗的精准控液功能，可防止反应过于剧烈导致液体飞溅或气体泄漏，让学生深刻理解实验改进的安全意义，从源头上强化安全意识。

在进行实验操作流程规范的制定时，我们必须建立一套全面且详尽的标准流程，这些流程必须包含所有与安全相关的要点。在实验开始之前，对装置进行气密性检查是一个至关重要的步骤，这一步骤是确保实验安全进行的基础。教师需要详细地向学生讲解气密性检查的原理和具体操作方法。可以采用“微热法”来进行检验，让学生充分理解气密性良好对于防止气体泄漏和避免潜在爆炸等危险的重要性。在实验过程中，教师应引导学生仔细观察反应现象。这种观察不仅有助于学生深入理解化学反应的本质，还能通过观察气体的产生速率、颜色变化等细节，及时发现实验中的异常情况。如果反应过于剧烈，学生应立即停止添加药品，从而有效避免危险的发生。实验结束后，规范处理剩余药品也是至关重要的。教师需要明确告知学生，不能随意丢弃或倒入下水道，而应按照指定的方式进行回收处理，以防止环境污染和潜在的安全隐患。通过将这些安全要点嵌入每一个操作步骤中，学生可以在实践中逐步形成“安全操作无小事”的意识。这样，安全教育就能真正贯穿于整个实验教学的全过程，确保学生在实验过程中始终将安全放在首位。

三、整合实践效果与完善教学模式

实验改进与安全教育融合方案的实施，需通过教学实践检验效果并不断完善。从教学实践反馈来看，优化后的装置凭借简化的操作步骤，大幅降低了学生的操作难度。相较于传统装置复杂的组装和精细的加热控制要求，新装置只需进行简单的仪器连接和药品添加，即便初次接触实验的学生也能快速上手。这不仅显著减少了因操作失误导致的安全事故发生频率，还使实验成功率得到明显提升，让学生在更安全的环境中顺利完成实验，增强了学习信心与实验兴趣。安全教育与实验操作的深度结合，使学生在掌握实验技能的同时，安全意识得到显著增强。通过将安全要点融入操作流程，学生在每一次实验操作中都能反复强化安全认知，逐渐形成规范操作的自觉性，从被动接受安全知识转变为主动遵守安全规则。

在收集教学实践反馈的基础上，针对方案存在的不足需进行针对性调整。在装置稳定性方面，可探索更稳固的固定方式，或改进仪器材质以增强其抗碰撞的能力，进一步降低意外损坏风险；在安全教育层面，应根据学生实际操作中的常见问题，细化安全教育的内容与时机，如在讲解复杂操作步骤前，先重点强调该步骤的安全注意事项，让学生提前做好心理准备与操作规划。通过持续优化实验装置与安全教育方案，不断完善教学模式，确保实验教学既能保障学生安全，又能充分发挥培养学生实验能力与科学素养的作用，为学生的化学学习与科学探索奠定坚实基础 。

结语

初中化学氧气制取实验改进与安全教育的结合，有效解决了传统实验中的安全隐患与教学脱节问题。优化的实验装置提升操作安全性与可控性，融入各环节的安全教育增强学生安全意识与操作规范性。未来，需持续探索更高效的实验改进方法，深化安全教育与实验教学的融合程度，推动初中化学实验教学向更安全、更科学、更具教育价值的方向发展，为培养学生的科学素养与安全素养提供更坚实的支撑。

参考文献

[1] 王祖浩。义务教育教科书·化学（九年级上册）[J]. 人民教育出版社，2022，1 （3）：45-50.

[2] 刘知新。化学教学论 [J]. 高等教育出版社，2020，2（5）：78-85.

[3] 宋心琦。化学实验安全与环保 [J]. 化学教育，2019，40（12）：32-36.