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化学是一门以实验为基础的学科，而化学实验则是化学学科的灵魂，化学实验不仅是学生获取直观信息、认识化学世界的窗口，而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径，化学实验以其独特的优势，在学生创新能力的培养上发挥着重要的作用。
1.引导学生设计实验，拓展学生的创新思维
实验设计通过学生自己思考、设计，既可以培养学生动手动脑解决问题的能力，又可以培养学生的发散思维能力和创新设计能力。在组织学生开展实验设计时，要引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料，以开阔学生的视野，拓展学生的创造性思维。同时，提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题，然后让学生独立进行实验操作，尽量给学生一些动手的机会，让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。
学生在设计实验时，大脑中必须运用与这个实验有关的全部旧知识，并考虑使用哪些仪器，如何装配？采用哪些药品，怎样操作？以及会出现哪些现象？能说明什么问题等。例如，在一次证明氢氧化钠和二氧化碳确实发生了反应的实验设计中，根据学生提出的多个方案，让大家进行讨论、比较，激起学生设计实验更大的热情。又如要求学生利用氢气还原氧化铜生成水的反应来设计一个实验，以测定水分子的组成。学生利用已学过的氢气实验室制法来设计二氧化碳的实验室制法，设计好后立即付诸实验，并一举成功。
通过以上学生自己思考设计的实验，不仅巩固强化了学生的基础知识，还有效拓展了学生的创造性思维。
2.挖掘探究性实验，调动学生的创新精神
探究性实验是先做实验，通过观察、记录、分析、讨论，去粗取精，去伪存真，了解事物的本质及变化的根源，把感性的认识上升到理性。它是在“问题——实验——科学抽象——结论——应用”这样一个过程中体现的。能充分调动学生的积极性，激发兴趣，长期训练，不仅能培养学生的基本技能，更重要的是帮助学生建立创新思路、创新观念，调动学生的创新精神。
如有关硫酸根离子的检验，教材中说的是：先加入氯化钡，有白色沉淀，再滴入稀硝酸，白色沉淀不溶解，则说明原溶液中有硫酸根离子。此实验只是验证这种方法能检验硫酸根离子，效果并不太好。在教学中，我先让学生看书，初步总结硫酸根离子的检验方法，然后分别在硫酸和硝酸银溶液中滴入氯化钡溶液，再加硝酸，白色沉淀同样不消失，硝酸银溶液并不存在硫酸根离子。这时，学生必然疑问顿生：为什么教材中方法不行？进而讲解硫酸根离子的检验方法。最简单的办法是先加盐酸，如果没有气体、沉淀生成，然后再加入氯化钡溶液有沉淀生成，则原溶液中有硫酸根离子。
这种通过推理概括来获得结论的探索性实验，活跃了学生的思维，激发了学生主动积极探索的热情，增强了自信，激活了创新能力，其创新精神得到了升化。
3.加强实验的改进，培养学生的创新能力
要培养学生的创新能力，教师必须以自己的创造性劳动去影响学生，为学生起表率作用，让学生对一些演示实验、实验装置、操作也作合理的改革，从而促进学生创新能力的提高。
1直接拔出试验现象及破坏形态
加载初期，钢筋应变和加载端钢筋滑移量均匀增长，自由端无滑移。荷载继续增加，裂缝在加载端出现且迅速向自由端扩展，自由端钢筋开始产生滑移，但其滑移增长速度比加载端慢，钢筋应变快速增大。当接近破坏荷载时，加载端和自由端钢筋滑移增长速度均较大;钢筋应变急速增大，甚至加载端钢筋应变超出测试范围。试件最终发生两种黏结破坏形式(图5):1)试件C的黏结破坏形式为钢筋拔出破坏(破坏时荷载开始缓慢减小，自由端和加载端滑移量急速增长);2)其余试件黏结破坏形式为混凝土劈裂破坏(破坏时混凝土出现裂缝且裂缝迅速发展，荷载急剧减小，混凝土丧失对钢筋的环向约束作用)。
2梁式试验现象及破坏形态
加载初期，跨中挠度随荷载增加而缓慢增大，加载端钢筋出现滑移而自由端钢筋无滑移。荷载增加至(0.2～0.3)Pu(Pu为破坏荷载)时，梁底面开始出现微小的横向裂缝，逐渐从底面向上发展，梁底面出现少量的混凝土剥落。荷载增加至(0.4～0.5)Pu时，自由端钢筋开始出现滑移，梁底中部出现1条较为明显的纵向裂缝。随着荷载增大，纵向裂缝开始分叉并与横向裂缝贯通。当荷载达到Pu时，底面纵向裂缝急剧增宽，周围出现大量的分支裂缝，加载端在测试筋上表面，从试件剥落出一个扇面形混凝土凹坑。各试件的破坏形态基本类似，图6给出了各试件的黏结破坏形态。
试验结果及分析
1直接拔出试件试验结果
1）平均黏结应力-滑移曲线
图7给出了直接拔出试件平均黏结应力-滑移曲线。其中，平均黏结应力σ可用式(1)求得。从图7中可以看出:1)各试件平均黏结应力σ-滑移s曲线形状相似。加载初期，加载端钢筋滑移量不断增加而自由端钢筋没有产生滑移;荷载继续增加，自由端钢筋开始滑移，但自由端钢筋滑移增长速度慢于加载端钢筋滑移;达到破坏荷载时，加载端和自由端钢筋滑移值均急剧增大。2)对比图7a～7d可知，粉煤灰掺量越大，相同平均黏结应力下产生的加载端和自由端钢筋滑移量越小。当平均黏结应力为5MPa时，粉煤灰掺量0%、10%、20%和30%直接拔出试件加载端钢筋滑移量分别为0.84mm、0.78mm、0.69mm、0.50mm，而自由端钢筋滑移量分别为0.17mm、0.14mm、0.13mm、0.11mm。因此适量加入粉煤灰有利于混凝土的黏结性能。3)对比图7c、7e和7f可知，混凝土强度越高，自由端钢筋开始滑移时的荷载越大，相同平均黏结应力下加载端和自由端钢筋滑移量越小。当平均黏结应力分别为5MPa、1MPa、7MPa时，混凝土强度等级C30、C40、C50直接拔出试件的自由端钢筋开始滑移。当平均黏结应力为5MPa时，混凝土强度等级C30、C40、C50直接拔出试件的加载端钢筋滑移量分别为0.69mm、0.58mm、0.51mm，而自由端钢筋滑移量分别为0.13mm、0.11mm、0.10mm。4)对比图7c、7g可知，与钢筋直径为16mm的试件A2-16Ⅱ相比，钢筋直径为25mm的试件A2-25的加载端和自由端钢筋滑移增长更快，破坏时加载端和自由端钢筋滑移量更小。5)对比图7c、7h可知，与配置HRB335级钢筋的试件A2-16Ⅱ相比，配置HRB400级钢筋的试件A2-16Ⅲ的自由端钢筋开始滑移时的荷载更大，相同平均黏结应力下加载端和自由端钢筋滑移更小。当平均黏结应力分别为5MPa、9MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-16Ⅲ的自由端钢筋开始滑移;当平均黏结应力为5MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-16Ⅲ的加载端钢筋滑移量分别为0.69mm、0.43mm，而自由端钢筋滑移量分别为0.13mm、0.11mm。由此可见，HRB400级钢的黏结性能优于HRB335级钢。
2）钢筋应变随黏结长度的分布
图8给出了试件在不同钢筋应力下的钢筋应变沿黏结长度的分布曲线。其中，钢筋应力σs可按式(2)计算。从图8可以看出:1)各试件钢筋应变沿黏结长度的分布曲线形状相似。随着荷载增大，黏结区各测点钢筋应变均相应增大;加载端的钢筋应变增大速度较快，而自由端钢筋应变变化不大。2)对比图8a～8d可知，随着粉煤灰掺量的增加，相同钢筋应力下加载端钢筋应变值减小。当钢筋应力约为100MPa时，粉煤灰掺量0%、10%、20%和30%试件加载端钢筋应变值分别为1620×10－6(σs=104.2MPa)、1410×10－6(σs=100.9MPa)、1380×10－6(σs=101.2MPa)、1370×10－6(σs=98.5MPa)。掺20%粉煤灰的混凝土钢筋应变沿黏结长度的分布曲线更均匀平滑，近似线性关系。3)对比图8c、8e和图8f可知，随着混凝土强度的增大，钢筋应变沿黏结长度的分布曲线由直线向凸向曲线转变，相同钢筋应力下加载端钢筋应变值增大。当钢筋应力约为100MPa时，混凝土强度C30、C40、C50试件加载端钢筋应变值为1380×10－6(σs=101.2MPa)、1490×10－6(σs=105MPa)、1510×10－6(σs=105MPa)。4)对比图8c、8g可知，与钢筋直径16mm的试件A2-16Ⅱ相比，相同钢筋应力下钢筋直径为25mm的试件A2-25加载端钢筋应变更小。当钢筋应力约为45MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-25加载端钢筋应变分别为750×10－6(σs=44.4MPa)、736×10－6(σs=44.9MPa)。5)对比图8c、8h可知，配置HRB335级钢筋试件A2-16Ⅱ钢筋应变沿黏结长度的分布曲线接近直线，而配置HRB400级钢筋试件A2-16Ⅲ钢筋应变分布曲线呈现凸向。与试件A2-16Ⅱ相比，相同钢筋应力下试件A2-16Ⅲ加载端和自由端钢筋应变更小;试件A2-16Ⅲ的钢筋应变分布曲线在测点1～4黏结区间内增长较大，其余黏结长度内应变增长较小，可见HRB400级钢筋所需的黏结长度小于HRB335级筋钢。
3）黏结应力随黏结长度的分布
根据图8钢筋应变沿黏结长度的分布情况，参考文献［6］黏结应力计算方法，可求出直接拔出试件不同平均黏结应力下黏结应力σ沿黏结长度的分布曲线，结果见图9。从图9可以看出:各试件黏结应力沿黏结长度的分布曲线形状相似，均呈单峰形。随着荷载增大，黏结区各测点黏结应力均有增长，黏结区中部应力增长最快。2)对比图9a～9d可知，随着粉煤灰掺量的增加，相同平均黏结应力下黏结应力峰值减小。当平均黏结应力约为5.0MPa时，粉煤灰掺量0%、10%、20%和30%试件黏结应力峰值为25.1MPa(σ=4.8MPa)、19.2MPa(σ=5.1MPa)、18.7MPa(σ=5.1MPa)、16.4MPa(σ=4.8MPa)。3)对比图9c、9e和9f可知，随着混凝土强度的增大，相同平均黏结应力下黏结应力峰值增大。当平均黏结应力约为4.0MPa时，混凝土强度C30、C40、C50试件黏结应力峰值分别为12MPa(σ=9MPa)、15.1MPa(σ=9MPa)、15.3MPa(σ=4.0MPa)。4)对比图9c、9g可知，与钢筋直径16mm的拉拔试件A2-16Ⅱ相比，相同平均黏结应力下钢筋直径为25mm的拉拔试件A2-25的黏结应力峰值更大。当平均黏结应力约为0MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-25黏结应力峰值分别为10.2MPa(σ=0MPa)、12MPa(σ=1MPa)。5)对比图9c、9h可知，与配置HRB335级钢筋试件A2-16Ⅱ相比，相同平均黏结应力下配置HRB400级钢筋试件A2-16Ⅲ黏结应力峰值更大。当平均黏结应力约为0MPa时，试件A2-16Ⅱ、A2-16Ⅲ黏结应力峰值为10.2MPa(σ=0MPa)、15.2MPa(σ=1MPa)。
2梁式试件试验结果
1）钢筋应力-跨中挠度关系曲线
图10给出了梁式试件测试钢筋应力σs-跨中挠度δ关系曲线。从图10可以看出:3个梁式试件测试钢筋应力-跨中挠度关系曲线接近;加载初期由于试验装置空隙的存在，在较小的荷载作用下可能产生较大的跨中挠度;待试验装置空隙消除后，跨中挠度随着荷载的增大近似呈线性增长;当自由端钢筋发生滑移后，钢筋应力增长速度减慢，而跨中挠度快速增大;加载至破坏荷载后，钢筋应力减小而跨中挠度继续增大。
2）平均黏结应力-滑移关系曲线
乙酸乙酯是一种重要的有机化合物，可作为溶剂和香料。乙酸乙酯的制备实验也是高校有机化学实验的重要内容之一，并且在实验教材中目前仍然采用硫酸催化酯化法来合成。操作步骤复杂，教学实验用时长，此实验后的废液酸性太强，易引起腐蚀，并且硫酸易引起炭化。所以，反应瓶不易洗涤，基于以上缺点，文献上也有许多有关乙酸乙酯合成实验改进的报道，在实验教学中，我们从绿色环保，简化实验步骤缩短教学实验时间，节约能源和实验试剂的角度出发，采取改装实验仪器和加入无机化合物做催化剂来合成乙酸乙酯，取得了较好的效果。
一、实验
1.实验原理
乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法，在催化剂浓硫酸的存在下，由乙酸和乙醇发生酯化反应而得。
主反应：
反应除去生成水，可得到高收率。该法生产乙酸乙酯属于传统的方法。
2.实验仪器和药品
ZWA-J阿贝折光仪：上海光学仪器五厂
市售纯乙酸乙酯：折光率b.p.77.06℃、n为1.3727。n20D＝1．3721
冰醋酸AR.浓硫酸AR.无水乙醇AR.氯化钠AR.无水硫酸钠AR.、硫酸氢钠AR.碳酸钠AR.氯化钙AR.均由上海化学试剂厂购得。
3.实验方法
(1)用硫酸作催化剂合成乙酸乙酯的实验方法及装置
用硫酸做催化剂的装置见图1。在250mL干燥三口瓶里加入15mL95%C2H5OH，将蒸馏瓶置于冷水浴中，一边振摇一边分批加入15ml浓H2SO4混合均匀，加入几粒沸石。在三口烧瓶的侧口放一支2000C温度计，滴液漏斗中放入15mLC2H5OH和14.3mL冰HAc混合均匀后装入三口烧瓶中口。温度计水银球和滴液漏斗末端必须浸入液面下距瓶底0.5-1cm，另一侧口连接回流冷凝管、接液管和锥形瓶。由滴液漏斗中滴入瓶内约3-4mL后将蒸馏瓶隔石棉网小火空气浴加热，使瓶中温度控制在1100C-1250C，当蒸馏瓶口有液体蒸出时再从滴液漏斗中慢慢滴入其混合液，调节加料速度，使蒸出酯的速度大致相等，时间约需90min。反应温度维持在1100C-1250C之间。滴加完毕，继续加热数分钟，直到反应液的温度升到1300C时不再有液体馏出为止。得粗乙酸乙酯。加入饱和碳酸钠溶液并不断振荡，直至无二氧化碳气体产生，放置片刻。然后，转入分液漏斗中，放出水层，再经饱和食盐水饱和氯化钙溶液各洗一次。有机层经无水硫酸钠干燥后进行蒸馏，730C-780C收集后得精酯。
(2)用硫酸氢钠作催化剂合成乙酸乙酯的实验方法及装置
对乙酸乙酯合成实验的改进
参考并查阅文献上的有关资料，我们认为用硫酸氢钠作催化剂比较适合学生在实验室中实验。
反应方程式：
用硫酸氢钠做催化剂的装置见图2。在图2中100ml圆底烧瓶中分别加入25ml乙酸、25ml乙醇，1.91g硫酸氢钠，加热回流60min，冷却后在水浴上加热蒸馏，直至无馏出物馏出为止，得粗乙酸乙酯。然后洗涤、干燥、蒸馏制得精乙酸乙酯。发现其最后产物的产率也可达80%以上，与H2SO4作催化剂一样能产生较好的效果。
二、结果讨论
1.仪器改进
在图1实验中制取乙酸乙酯用浓H2SO4作催化剂，发现存在如下缺点：(1)加料速度要慢，否则易使体系的温度升高，使乙醇挥发，产率降低，使实验时间延长。(2)由于浓硫酸同时具有酯化、氧化、脱水等作用，酯化的同时易导致乙醚、乙烯、二氧化硫、乙醛等副产物产生；另外若局部过热，硫酸还可使有机溶剂局部碳化，不仅使产率降低，也给产品精制带来许多麻烦。(3)因浓硫酸有强腐蚀性，学生操作不慎易被烧伤，安全性较差。(4)装置使用的是三口烧瓶、滴液漏斗、冷凝管、温度计、仪器较麻烦。(5)加料时间约90min。优点是：反应过程用温度计控温，边滴加，边反应、边蒸馏，平衡是动态的，有利于反应物有效接触，反应速率较快。但在实验中由于学生操作水平的原因，滴加较快时，反应体系温度降低，滴加的乙醇来不及参加反应就被蒸了出来，造成乙醇转化率降低，使产率偏低；滴加较慢时，反应温度升高，副反应增加，无色的反应液中由棕色变为黑色。温度的控制与滴加速度控制较难统一，造成反应的不稳定，而使反应物转化率低。
在图2改进后的实验是圆底烧瓶上直接连接冷凝管，装置简单，节省时间，水浴上回流0.5h即可改为蒸馏装置。安全性提高，较图1节约时间2小时。整个装置防止了硫酸的碳化，另外先回流后蒸馏有利于反应平衡向产物方向移动，回流装置改为蒸馏装置后，随着粗产物乙酸乙酯的不断蒸出，其反应混合物中的乙醇和乙酸还要进行酯化反应，促使反应继续向平衡右移，使乙酸基本上完全转化，防止了反应物来不及反应而被蒸出。此法存在的缺点是：(1)反应瓶中无温度计，在加热过程中反应物温度的波动不能直观观察。(2)由于是一次性加入反应物，在加热状况下有较多的乙醇处于蒸汽状态下乙醇的转化率可能降低。
2.催化剂的改进
由于目前有机化学实验教材中，反应的硫酸用量普遍偏多，达到乙醇用量的20-25%，在实验中大量出现乙醇被氧化、碳化的现象。文献上也有许多有关乙酸乙酯合成实验改进的报道，但用无水四氯化锡、二水氯化亚锡、六水三氯化铁等做催化剂前期准备工作复杂、时间长、也不适于教学实验。综合与查阅文献上的有关资料后，我们认为在实验室中学生乙酸乙酯合成实验的催化剂改用硫酸氢钠能产生较好的催化效果。由于硫酸氢钠是强电解质，硫酸氢根可以电离出来氢离子而使体系显酸性。在反应体系中，硫酸氢钠自身的结晶水能够在催化剂表面电离出氢离子来催化反应，反应生成的水又能使硫酸氢钠电离出更多的氢离子，从而有利于酯化反应的进行。硫酸氢钠价廉易得、使用方便、后处理简单，易分离，减少了设备的腐蚀和环境污染。通过实验在乙酸乙酯的合成反应中，发现其最后产物的产率也可达80%以上，与H2SO4作催化剂一样能产生较好的效果。
以下是两种催化剂合成乙酸乙酯实验对比，列于表1。从表中可看出改进仪器和催化剂后乙酸乙酯合成时间缩短50min，产量虽然减小而产率的转化并没有减少。
3.产品的纯度
合成后的乙酸乙酯的折光率见表2。从中可看出，当改进催化剂后乙酸乙酯的折光率与市售纯乙酸乙酯的折光率基本相符。
三、结论
实验方法改进后，使学生在乙酸乙酯合成实验时装置简单，实验时间缩短，防止了硫酸碳化现象，减少了设备的腐蚀和环境的污染，提高了实验合成的效率。目前本实验已在我校环保、染整、高分子等专业的同学中进行乙酸乙酯合成改进后实验，得到了较满意的实验效果。
参考文献：
[1]周科衍，吕俊民.有机化学实验.高等教育出版社，1986，214-216.
[2]王清廉，沈凤嘉.有机化学实验.高等教育出版社，2006，160-162.
[3]赵艳凝.用无水四氯化锡、二水氯化亚锡、六水三氯化铁等多种固体超强酸作催化剂.吉林师范大学学报，2004，25(3)：76-77.
[4]陈丹云，王敬平，李杰.硫酸氢钠催化合成丁酸异戊酯[J].化学试剂.
如何使学生切身感受到科学实验活动的妙趣横生、乐趣无穷。这是科学老师的职责所在。科学实验就是建立在充分利用学生的好奇心、求知欲和与生俱来的实验探究天性的基础上进行的。当教师把学生感兴趣的问题提出来时，他们会产生强烈的好奇心，并且会产生一种搞清楚是怎么回事的科学探究的本能，这就激起了学生的探究欲望。如《玩转电磁铁》这一课，对学生而言，磁铁并不陌生，也知道磁铁的一些性质。我教学时，他们看到的只是电池、导线、铁芯，听到的却是“电磁铁，根磁铁一样能吸起铁钉、大头针、曲别针之类的东西”的话。他们短暂的疑惑，激起了实验探究的情趣。于是各个实验小组开始行动。绕线、接电路、吸曲别针、观察、填记录表，人人有事，人人有乐。然后老师趁机提问“：谁能告诉老师什么是电磁铁？举例说说电磁铁磁力大小与哪些因素有关？”学生们齐刷刷举起了手，答得很对。我用同样方法，演示了电磁铁磁极的实验。由于学生做到了仔细观察，很快就总结出“可以通过改变线圈的绕向和电流的方向来控制电磁铁的磁极”这一实验结论。
一、充分利用和发掘教材资源，发展学生创新意识
1、在实验中探索新知识
创新意识是使学生进行创新、创造行为的心理动机。作为智力正常的学生，一般都具有创新和创造的潜能。教师应具有保护学生创新心理和创新精神的意识。如在实验教学中，因材施教，拓宽实验思路，使化学实验更具有趣味性、探索性和综合性，以满足学生动手、动脑、求新的心理特点，支持学生在实验中萌发的创新意识，鼓励他们去探究事物的本质。例如：在学习了O2气体的实验室制取的方法之后，我们在学习制取CO2的实验中，可以对二氧化碳的实验室制取实验进行如下的设问：（1）制取O2的装置有什么特点？是否可以用来制取CO2？（2）制取一种气体，我们需要了解哪些知识？（3）如果实验室没有稀盐酸，可不可以用硫酸代替？（4）若没有碳酸钙该用什么药品代替？经过动手、动脑，不仅提高了学习兴趣，巩固了所学知识，同时培养了独立思维能力。
2、变演示实验为学生设计性实验
为了提高学生自主创新能力，在演示实验中，由学生自行设计实验过程，使之变为探究型、设计型、科研型的实验。例如：在关于溶液的导电性演示实验中，教师可以给出所需的药品和仪器，然后让学生自拟一个实验方案来验证物质的导电性。教学中我们可以这样安排：（1）学生自拟实验方案。（2）学生详细设计实验操作过程。（3）师生讨论、评价实验。学生在实验中，独立探索、研究，虽然时间可能长一些，但在操作中提高了他们的实验设计能力和动手能力，通过解决实验中出现的疑难问题，提高了学生独立实验和学习的能力。
二、注重对实验的探究，培养学生对科学知识的创新
探究的目的是使学生由被动学习变为探究性的主动求知，这是学习过程的一种质的突破与飞跃。探究式教学要体现以学生为主体，充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，给学生主动探究、自主学习的空间，为学生提供动手动脑的机会，促使学生产生质疑、探索求解的创造性学习动机，并将化学学科的各部分知识、技能、技巧相互渗透、融会贯通。
以教材“燃烧的条件”为例，在教学中我们可以按以下步骤进行：
1、提出问题
燃烧是日常生活中最为常见的一种现象。那么应具备哪些条件才能燃烧呢？
2、提出假设
由于学生对燃烧这一现象非常熟悉，联系到学生的实际情况，纷纷猜想问题的答案，主要有以下几种：
猜想1：要有可以燃烧的物质（可燃物）。
猜想2：要有氧气。
猜想3：要达到一定的温度。
在学生提出各种猜想后，教师再引导学生在猜想的基础上进行如下合理的假设。
假设1：三个条件只需满足其一就能燃烧。
假设2：三个条件要同时满足才能燃烧。
假设3：满足三个条件中的两个就能燃烧。
3、制订计划，设计实验，进行实验
让学生制订详细的探究计划，就上述的猜想与假设设计实验方案，教师在实验中给予一定的指导。
实验一：在500ml的烧杯中注入400ml热水，放入一小块白磷，在烧杯上盖一块薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸干表面水分的白磷，观察现象。
现象：薄铜片上的白磷燃烧，而薄铜片上的红磷与热水中的白磷没有燃烧。
实验二：用导管对准上述热水中的白磷，通入少量的氧气，观察现象。
现象：热水中的白磷燃烧起来。
4、解释与结论
要求学生对所做的实验进行总结，从实验所得到的事实可以证明，燃烧的条件是：①氧气（或空气）。②温度要达到可燃物的着火点。③可燃物。这三个条件应同时满足，缺一不可。
三、注重验证性实验的探究性
通过实验探究不仅能让学生获得知识，学到技能，更重要的是让学生学到科学方法和受到科学思维的训练，养成科学精神和良好品德，发展学习的兴趣。这样在实验教学中，尽量发挥实验的探究本性，让学生体验到实验的趣味，从而提高学生的学习兴趣；让学生体验、理解科学探究的方法和过程，丰富学生探究活动的亲身经历，提高学生的科学素养。
四、精心设计探究性习题，提高学生探究思维能力
选择好的探究性习题，对于培养学生探究性思维能力可以说具有十分重要的作用，因为实验方面的探究性学习会占据大量的时间，而且会受到一些客观条件的限制，而习题只需要利用大脑的思维，避开实验条件，利用已有的知识，在大脑里形成探究步骤，在大脑里比较分析各种可能情况的利与弊，从而得到正确的结论。
例如：某课外活动小组在一次探究实验中，将一种金属投入盛有水的容器中，发现反应剧烈并有大量气体生成。请根据上述实验现象探讨下列问题：
1试件设计
试验设计了5个国产Q460高强度结构钢焊接箱形截面受压柱，其实测几何尺寸如表1所示，其中B、t分别为截面宽度和板厚(图1)，L为试件几何长度，Lt为试件两端铰支座转动中心的间距，且Lt=L+500。试件所用的钢板为国产Q460C低合金高强度结构钢，每种厚度(包括10mm、12mm和14mm三种)钢板各准备了3个标准材性试件并通过静力拉伸试验获取了材料的基本力学性能，试验结果的平均值如表2所示，包括弹性模量E、屈服强度fy、抗拉强度fu、屈强比fy/fu、屈服平台末端应变εst、抗拉强度对应极限应变εu及断后伸长率A。从表2可以看出，该批国产Q460高强度钢材的各项力学性能指标，包括断后伸长率、屈服平台长度、屈强比等均满足我国相关的钢材标准［14］和建筑抗震设计规范［15］中对钢材力学性能指标的要求。箱形截面试件采用单坡口全熔透对接焊缝，并通过了焊接工艺评定，对每种试件截面的焊接残余应力采用分割法进行了测量，具体见文献［16］。
2试验装置
试验采用500t液压式长柱压力试验机进行竖向加载，如图2所示。试件两端各布置一个圆柱铰以实现柱端单向铰接。柱脚转动中心至柱端面距离为250mm，因此，试件的铰接长度Lt为其几何长度L加上500mm，见表1。铰支座的圆柱铰轴直径为260mm，支座底面和顶面的边长为400mm。在柱跨中设置了3个水平方向的位移计，用于测量钢柱在失稳平面内(图3中DT1、DT2)和面外的横向变形(图3中DT3);在柱两端的圆柱铰轴对称布置了位移计(图2中DT6、DT7以及DT8、DT9)，通过二者的读数差及间距测量柱端转角，如图4所示。柱底端千斤顶的加载点位移通过竖向位移计DT4、DT5进行测量。每个试件的柱跨中(图2中应变测量截面1)和端部(图2中应变测量截面2、3)均布置了应变片，如图5所示。柱跨中截面的应变片用于分析试件失稳前后临界截面(即柱中)的截面应变分布，因而布置了较多的应变片，见图5a;端部的应变片主要用于计算柱端荷载偏心距，仅在截面角部设置了4个应变片，见图5b。
3试件初始缺陷
除采用分割法测量截面残余应力(见文献［16］)、采用柱端应变片读数计算柱端荷载偏心距外，试验还对每个试件的几何初弯曲进行了测量，如图6所示，采用光学测量设备测量了沿柱长度方向四分点位置处截面中心偏离柱两端截面中心连线的距离(v1、v2及v3)，并取最大值作为试件的几何初弯曲值v0。因实际操作过程中无法直接测量截面中心轴线的几何初弯曲值，量测时取钢柱四条棱边在同一截面位置处沿某一方向的初弯曲值的平均值作为截面中心线的初弯曲值。每个试件沿截面两个主轴方向的初弯曲值均进行了测量，结果分别列于表3和表4中。柱底端和顶端的荷载偏心距e0b、e0t均根据柱端应变片读数和竖向荷载反算得到，根据柱端应变片读数和钢材弹性模量，利用平截面假定可得到柱端弯矩，再除以对应的轴向荷载即为柱端荷载偏心距，失稳平面内的柱端偏心距具体计算式为（略）。
试验结果及分析
1失稳模态及变形分析
由于试件具有一定的几何初始缺陷(包括几何初弯曲和端部荷载偏心)，所有试件均因发生极值点失稳而破坏。在加载初期，随着竖向荷载的增大，试件的水平方向变形逐渐发展，临界截面(柱跨中截面)的边缘纤维开始屈服，材料进入塑性，但竖向荷载仍继续增大;随着截面的塑性发展和试件弯曲变形的加大，试件不足以承受更大的竖向荷载，荷载达到峰值点，试件发生整体失稳，竖向荷载开始下降。图7为所有试件的失稳破坏照片，均呈现典型的弯曲失稳模态，所不同的是，对于长细比大的试件，其失稳时弹性变形越大，卸载后不可恢复的塑性变形越小。图8a和8b分别为试件B1-460和B5-460的柱中水平方向变形曲线，测点DT1和DT2(图3)分别为在失稳平面内布置在柱跨中位置的水平位移计;图中纵坐标为轴向荷载P，横坐标为柱跨中水平位移Δ。从图中可以看出，两个测点位移基本相同，表明没有发生扭转变形。试件B1-460的端部弯矩-转角(M-θ)曲线如图9所示，可以看出，试验采用的圆柱铰并不是理想的单面铰:在加载初期，铰支座的转动刚度r较大;试验结果表明，转动刚度r在2×104～10×104kN•m/rad范围内;当转角超过某一值后，转动刚度迅速变为0;试验表明，临界转角为0.010°～0.014°。由于柱端铰支座的初始转动刚度较大，为此采用转动弹簧支座以模拟受压柱的边界条件，如图10所示。转动弹簧的本构关系如图11所示，其中弹簧的初始转动刚度r和临界转角θu均取为试验结果的平均值。
2稳定承载力
表5为受压柱的整体稳定承载力Pu，t及整体稳定系数φt的实测结果，其中，整体稳定系数φt计算式为（略）。为了便于和设计规范［9］中柱子曲线进行对比，依据图10所示的两端带有转动弹簧约束的轴压柱弹性屈曲临界力与欧拉屈曲临界力相等的关系式，对每个试件的计算长度系数μ、计算长度L0及计算长细比λ0进行了计算。试件B2-460由于试验加载装置设置的问题(铰支座转动)发生了平面外的整体失稳破坏，因而该试件按两端刚接计算，即计算长度系数取为0.5。根据试验结果计算得到的试件稳定系数φt与我国钢结构设计规范GB50017—2003［9］采用的柱子曲线进行对比，如图12所示。由于所有试件的板件宽厚比均小于20，根据GB50017—2003《钢结构设计规范》［9］的规定采用c类柱子曲线进行设计，如图12所示。由图12可见，尽管绝大部分试件的几何初始缺陷数值e明显大于柱几何长度L的1‰(表3)，但试件B1-460～B4-460的整体稳定系数φt仍高于c类柱子曲线，仅试件B5-460的试验值低于设计曲线，原因主要包括:1)几何初始缺陷偏大(柱长的96‰);2)柱计算长度系数的求解结果偏小，这是因为在计算两端带有转动弹簧约束的轴压杆弹性屈曲临界力时，假定弹簧转动刚度恒定不变，但试验结果表明，当转角超过临界值后弹簧转动刚度迅速减小为0，即计算假定高估了弹簧的约束作用(对长细比较大的试件影响更显著)，得到的计算长细比偏小，试验结果低于设计曲线。
有限元分析模型及验证
1有限元分析模型
采用ANSYS有限元分析软件进行建模并对试件进行模拟计算。钢柱采用BEAM188单元，柱两端的转动弹簧采用非线性弹簧单元COMBIN39;在柱顶端施加竖向荷载进行非线性求解。钢柱的截面网格划分如图13所示:沿板件厚度方向只有一个网格，板件中部等分为20个网格，已有的研究表明该网格划分方法满足精确要求［17-18］。有限元分析模型中钢柱的材料本构模型采用vonMises屈服准则下的多线性随动强化模型，应力-应变关系如图14所示，具体的应力、应变参数(fy、fu、εy、εst、εu以及E)根据表2所列的材性试验结果取值，材料泊松比取0.3。柱端转动弹簧的本构关系如图11所示。模型中考虑了截面残余应力和几何初始缺陷。其中施加的残余应力由试验实测结果确定，分布模型如图15所示，焊缝附近最大残余拉应力σrt取为钢材的名义屈服强度，板件中部的残余压应力σrc与截面尺寸相关，残余应力及其分布范围详见文献［16］。通过在截面网格的积分点上设置初始应力施加残余应力。对于几何初始缺陷，本文采用两种方法进行施加，如图16所示。模型I(图16a)是基于两端铰接轴压柱的特征值屈曲一阶弯曲模态以及试验实测得到的几何初始缺陷数值(e，见表3和表4)来更新有限元分析模型的节点坐标;模型II(图16b)是按照试验测量到的柱长四分点处截面的几何初弯曲(v1、v2、v3)来建立样条曲线，并在柱两端设置短梁以考虑两端的荷载偏心(e0b、e0t)，最后再对样条曲线进行网格划分。上述所有几何缺陷值均考虑了试件失稳平面内、外的缺陷值。有限元分析模型采用弧长法进行非线性求解以得到模型的整体稳定承载力Pu，c。
2模型验证
图17给出了有限元分析结果Pu，c与试验结果Pu，t的比较，从图中可以看出，有限元分析值与试验结果吻合良好:对于模型I，有限元分析结果比试验值平均小2%，标准差为0.076;模型II的有限元分析结果比试验值平均小3%，标准差为0.051。因此，采用如图16所示的两种考虑几何初始缺陷的方法均可以准确模拟试验研究的国产Q460高强度结构钢焊接箱形截面轴压杆的整体稳定承载力，建立的有限元分析模型可用于进一步参数分析。
参数分析
1计算参数
—、“实验探究教学模式”的优点
所谓“实验探究教学模式”，是指学生在教师的引发下，运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色，通过自己设计方案，进行操作实验，去探索问题和解决问题的一种教学模式。其基本结构为“问题——实验事实——结论——应用”。这一教学模式具有下述三个优点：
1.有利于充分发挥学生的主体作用
时代呼唤主体精神。“实验探究教学”模式与传统教学模式最大的不同，就在于学生不再是一味听教师讲、看教师做，而是在足够的时间和空间范围内，由自己来确定时间的分配，进行方案设计并进行实验操作，对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中，学生就能真正感受到自己是学习的主人。是课堂教学活动的主体，由此激发其主动参与的热情、变“要我学”为“我要学”。
2.有利于培养学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师。孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。《化学教学大纲》就明确指出：“初三化学的首要任务在于培养学生学习化学的兴趣”。而实施“实验探究教学”模式乃是培养学生学习化学兴趣的有效途径。因为实验本身就能引发学生浓厚的认知兴趣和强烈的求知欲望。实验兴趣是认知兴趣中重要的一种。只有当学生通过亲自探究实验现象产生的原因和规律时所形成的兴趣，才具有一定的稳定性和持久性。实践证明，实施“实验探究教学”模式既可促使学生形成对化学学习的持久兴趣，同时又可激发学生的求知欲。
3．将利于充分挖掘学生的潜力，培养其创造思维能力
传统的教学模式往往是教师牵着学生鼻子走，致使学生一味死记硬背而无暇顾及“创造思维”。“实验探究教学”模式却能给学生提供主动探求知识的宽松环境，让他们在成功的设计和实验操作的愉悦情绪下，潜力得到充分发挥，思维更加活跃。在对未知领域的探索过程中，通过自己的实验操作和验证，积极地去思考去探索，从中就会迸发出更多的智慧和灵感。如果坚持不断地加以训练，就十分有益于学生创造思维能力的培养。
二、“酸、碱、盐”一章“实验探究教学”模式的设计
采用“实验探究教学”模式进行教学时，首先教师应根据教学内容和学生的实际，精心设计教学过程。在每一个教学环节的安排上，都应充分考虑如何让所有学生都能动手动脑，保证他们有足够的思维空间。其次是对整个教学内容的安排要体现出层次性，要面对全体学生，充分挖掘每个学生的潜能，注重培养他们的创造思维能力。仅就“酸、碱、盐”一章的教学而言，可打破现有教材的先后顺序，针对初三学生的年龄特征和认知规律，分如下四个阶段进行教学，即
第一阶段：接触性阶段，又可视为入门阶段。由于“酸、碱、盐”一章主要是学习复分解反应条件和无机物间的相互转化关系，其涉及的物质种类多，且颜色状态不一。因而在入门阶段，为给后面的学习打下牢固的基础，教学进度宜求快。可以给学生准备三酸、四碱、八盐、三种金属、两种氧化物和指示剂，用两个课时让学生真实地“摸”到实验，并认识物质的化学式(标签用化学式书写)，感知固体物质的颜色、溶解性及其对应水溶液的颜色，从而掌握物质分类的知识和技能。在这一阶段，主要是使学生产生对化学药品的亲近感，让他们会认并敢于接触化学药品，为下一步实施“实验探究教学”做好心理准备和基础知识的铺垫。
第二阶段：直观感知阶段。“酸、碱、盐”一章，主要是通过学习两种重要的酸推导出酸的通性；通过两种重要的碱推导出碱的通性；又通过三种重要的盐推导出盐的通性。然后，再总结出无机物间相互转化的关系。因此，在这一阶段，应组织学生探讨具体物质的性质，引导他们去感知每一种重要物质的性质。例如：学习稀H2SO4的性质时，就可做如下设计：
模式结构：
具体操作：通过上述一系列的实验探究，不仅可培养学生的探求精神和实验操作能力，而且还可帮助学生轻松地掌握重要的酸、碱、盐的性质。
第三阶段：理论感知阶段。经过第二阶段的实验探究教学，学生就对单一的酸、碱、盐的性质获得清晰的认识。在此基础上，就应引导学生自己去归纳并总结酸、碱、盐的通
性及其复分解反应的条件。例如：当探讨酸的通性时，可设计为：
模式结构：
具体操作：在以上训练过程中，学生不仅通过知识的内化，很好地理解了酸、碱、盐的性质及其反应规律，掌握了复分解反应的条件，而且还学会了探索化学知识的一般方法，这就为今后的学习打下了良好基础。
第四阶段：应用和创造阶段。通过前三个阶段的学习，学生对酸、碱、盐的认识已较为深刻了。此时，就可引导学生将内化的知识转化为外化的实践、即对物质进行鉴别和除杂。还可让学生做一些具有创造性的工作，如探寻一些物质的制备方法等。通过这一训练途径，进一步挖掘学生的潜能，培养他们的创新精神和创造能力。例如：当鉴别H2SO4和NaOH时，就可让学生设计多种方案，然后进行实验检验。有个班的学生居然找到了十多种方法，即
（1）石蕊（2）酚酞（3）Na2CO3溶液
（4）BaCI2溶液（5）Ba(OH)2溶液（6）CuSO4溶液
（7）FeCI3溶液（8）Zn
（9）PH试纸（10）CuO，等等。
可见，学生中蕴藏着巨大的智力潜能，需要教师不断地去挖掘。
在学习了这一章的基础知识之后，我们设计了如下一个问题：
请利用给你的药品(同上)，自行设计并进行操作实验后写出化学方程式，并请注明为哪一种级别反应(其中，直接利用药品反应的为A级；利用一种制得的药品反应的为B级；利用两种制得的药品反应的为C级)。
在练习过程中，要求每人能够做出并写出A、B、C级的反应各8个，如多做则多给分。对此训练学生异常兴奋，决心大展宏图。他们紧张地操作着，记录着。结果，令人吃惊的是，他们两两合作，在不到一个小时的时间内，有些学生竟操作了三四十个实验，书写了近六十个化学方程式，制备了大量原先没见过或没用过的物质。实践证明，“实验探究教学”模式有利于发挥学生的潜能和创造能力的培养。
三、实施“实验探究教学”模式的效果
我们认为，在“酸、碱、盐”一章教学中实施“实验探究教学”模式，是寓科学方法教育于化学教学之中的体现。它充分发挥了学生的主体作用，培养了独立思考的能力和创造思维的能力，促进了学生智力与非智力因素的同步发展。为检测其效果，我们对实施这一教学模式的四个实验班的132名学生进行了问卷调查。结果显示：(1)在掌握知识方面，有87％的学生认为，学习酸、碱、盐的性质时，由自己或师生交替操作实验，更有利于掌握实验技能。有98％的学生感受到通过“实验探究教学”模式学习，更有助于对酸碱盐性质及其相互关系的理解；(2)在培养学习兴趣方面，95％以上的学生都喜欢上“实验探究”化学课；(3)在培养学生科学品质方面效果明显。过去，能够镇定沉着地操作实验的学生仅占18％，而在实施“实验探究教学”模式之后，已有66％的学生能够熟练地独立地进行实验操作；(4)在发挥自身潜力和培养能力方面，有98％的学生认为，通过参与“实验探究教学”的锻炼，实验操作能力有了显著的提高，60％的学生能够自己带着问题，目的明确地去做实验。93％的学生对物质进行鉴别或除杂时，能够积极开动脑筋，设计出多种实验方案。更有60％的学生产生了对生活中的化学问题进行检验或鉴别的想法，其中有20％的学生曾主动做过这类化学实验。
调查表明，“实验探究教学”模式受到学生的普遍喜爱和认可。其实际效果还可从实验班与对比班第一次化学统练成绩比较看出(表1)：
表Ⅰ第一次化学统练成绩对比统计表
随着我国科学技术的发展，对各类实验室的需求越来越多，各学科的重点实验室、各学校、各系统内的重点实验室层出不穷。从实验室的分布来看，主要集中在学校（包括各高等院校和中学学校）、科研机构、检测机构和企业中的检验研究部门。企业实验室的污染问题可归纳为企业的环保问题，易于被各级部门重视，企业在处理自身的环保问题时，污染问题也得到相应的处理。而各类实验室多为相对独立的行政单位，区域分散，单个污染少，易于被忽视。
我国目前拥有各类高等院校1100所（1999年统计数字），普通高中1.5万所，初中6.3所。科研院所、质检、卫生防疫、环境监测、农林等各级检验机构近20000余个，已成为一个庞大的系统。实验室实际上是一类典型的小型污染源，建设的越多，污染的越大。这些实验室，尤其是在城区和居民区的实验室对环境的危害特别大，因为很多实验室的下水道与居民的下水道相通，污染物通过下水道形成交叉污染，最后流入河中或者渗入地下，其危害不可估量。科学工作者或者未来的科学工作者成了环境的污染者，令人十分遗憾。环境保护是事关可持续发展经济的大战略。在环保面前人人平等，必须本着“谁污染环境，谁负责处理”的原则贯彻执行。实验室的成本核算和对外收费都应包括实验室的环保费用在内。
实验室的污染源种类复杂，品种多，毒害大，应根据具体情况，分别制订处理方案。
1实验室环境污染种类及危害[1]
1.1按污染性质分
1.1.1化学污染
化学污染包括有机物污染和无机物污染。有机物污染主要是有机试剂污染和有机样品污染。在大多数情况下，实验室中的有机试剂并不直接参与发生反应，仅仅起溶剂作用，因此消耗的有机试剂以各种形式排放到周边的环境中，排放总量大致就相当于试剂的消耗量。日复一日，年复一年，排放量十分可观。有机样品污染包括一些剧毒的有机样品，如农药、苯并(α)芘、黄曲霉毒素、亚硝胺等。无机物污染有强酸、强碱的污染，重金属污染，氰化物污染等。其中汞、砷、铅、镉、铬等重金属的毒性不仅强，且有在人体中有蓄积性。
1.1.2生物性污染
生物污染包括生物废弃物污染和生物细菌毒素污染。生物废弃物有检验实验室的标本，如血液、尿、粪便、痰液和呕吐物等；检验用品，如实验器材、细菌培养基和细菌阳性标本等。开展生物性实验的实验室会产生大量高浓度含有害微生物的培养液、培养基，如未经适当的灭菌处理而直接外排，会造成严重后果。生物实验室的通风设备设计不完善或实验过程个人安全保护漏洞，会使生物细菌毒素扩散传播，带来污染，甚至带来严重不良后果。2003年非典流行肆虐后，许多生物实验室加强对SAS病毒的研究，之后报道的非典感染者，多是科研工作者在实验室研究时被感染的。
1.1.3放射性污染物
放射性物质废弃物有放射性标记物、放射性标准溶液等。
1.3按污染物形态分
1.3.1废水
实验室产生的废水包括多余的样品、标准曲线及样品分析残液、失效的贮藏液和洗液、大量洗涤水等。几乎所有的常规分析项目都不同程度存在着废水污染问题。这些废水中成分包罗万象，包括最常见的有机物、重金属离子和有害微生物等及相对少见的氰化物、细菌毒素、各种农药残留、药物残留等。
1.3.2废气
实验室产生的废气包括试剂和样品的挥发物、分析过程中间产物、泄漏和排空的标准气和载气等。通常实验室中直接产生有毒、有害气体的实验都要求在通风橱内进行，这固然是保证室内空气质量、保护分析人员健康安全的有效办法，但也直接污染了环境空气。实验室废气包括酸雾、甲醛、苯系物、各种有机溶剂等常见污染物和汞蒸汽、光气等较少遇到的污染物。
1.3.3固体废物
实验室产生的固体废物包括多余样品、分析产物、消耗或破损的实验用品（如玻璃器皿、纱布）、残留或失效的化学试剂等。这些固体废物成分复杂，涵盖各类化学、生物污染物，尤其是不少过期失效的化学试剂，处理稍有不慎，很容易导致严重的污染事故。
2对实验室污染物的处理办法
为防止实验室的污染扩散，污染物的一般处理原则为：分类收集、存放，分别集中处理。尽可能采用废物回收以及固化、焚烧处理，在实际工作中选择合适的方法进行检测，尽可能减少废物量、减少污染。废弃物排放应符合国家有关环境排放标准。
2.1化学类废物
一般的有毒气体可通过通风橱或通风管道，经空气稀释排出。大量的有毒气体必须通过与氧充分燃烧或吸收处理后才能排放。
废液应根据其化学特性选择合适的容器和存放地点，通过密闭容器存放，不可混合贮存，容器标签必须标明废物种类、贮存时间，定期处理。一般废液可通过酸碱中和、混凝沉淀、次氯酸钠氧化处理后排放，有机溶剂废液应根据性质进行回收。
2.1.1含汞废液的处理
排放标准3：废液中汞的最高容许排放浓度为0.05mg/L(以Hg计)。
处理方法：①硫化物共沉淀法：先将含汞盐的废液的pH值调至8-10，然后加入过量的Na2S，使其生成HgS沉淀。再加入FeS04(共沉淀剂)，与过量的S2-生成FeS沉淀，将悬浮在水中难以沉淀的HgS微粒吸附共沉淀．然后静置、分离，再经离心、过滤，滤液的含汞量可降至0.05mg/L以下。[2]
②还原法：用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂，可以直接回收金属汞。
2.1.2含镉废液的处理
①氢氧化物沉淀法：在含镉的废液中投加石灰，调节pH值至10.5以上，充分搅拌后放置，使镉离子变为难溶的Cd(OH)2沉淀．分离沉淀，用双硫腙分光光度法检测滤液中的Cd离子后(降至0.1mg/L以下)，将滤液中和至pH值约为7，然后排放。
②离子交换法：利用Cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有更强的结合力，优先交换．
2.1.3含铅废液的处理
在废液中加入消石灰，调节至pH值大于11，使废液中的铅生成Pb(OH)2沉淀．然后加入Al2(S04)3(凝聚剂)，将pH值降至7-8，则Pb(OH)2与Al(OH)3共沉淀，分离沉淀，达标后，排放废液。
2.1.4含砷废液的处理
在含砷废液中加入FeCl3，使Fe／As达到50，然后用消石灰将废液的pH值控制在8-10。利用新生氢氧化物和砷的化合物共沉淀的吸附作用，除去废液中的砷。放置一夜，分离沉淀，达标后，排放废液。
2.1.5含酚废液的处理
二、增强实验的探究性培养学生的探究方法
初中化学教材中虽然安排了一些探究性实验，但鉴于是起始学科，验证性实验所占比例较大，在这些实验中，学生一般都是被动地进行实验，按部就班操作、观察、回答问题、填写实验报告，很少有机会能够进行自主探究和思考．虽然在验证性实验中，操作技能得到了进一步规范，知识掌握得到进一步强化，但思维被束缚，探究欲望被弱化，探究能力得不到提高，也不能掌握一些基本的科学探究方法．探究性实验对初中生来说有着很强的吸引力，安排探究性的实验既能有效地激起学生的学习动机，让他们变被动为主动，还能锻炼他们的动手能力，丰富他们的思维，使他们更积极的参与到课堂学习中来，更有利于探究精神的培养和探究能力的提高．比如，在《常见的酸和碱》的教学中，教师可以有意识创设将白醋和石灰水不小心沾到牵牛花或紫甘蓝叶的情境，有意让学生发现其变色的现象，通过这样的设计，让学生感受其“发现”，牢牢抓住学生的注意力，激发其强烈的学习动机．然后引导学生设计简单的探究性实验，首先将白醋与石灰水分别滴在提前用紫色石蕊和无色酚酞浸泡并干燥后的两朵小花上，观察会出现什么样的实验现象，比较两种物质与两种指示剂作用现象的不同，得到初步结论，然后再完善探究性实验，分别取不同的酸与两种指示剂反应，不同的碱与两种指示剂反应，比较不同的酸或碱与同种指示剂作用的异同，比较同种酸或碱与不同指示剂作用现象的异同，最后归纳出酸、碱与常见指示剂作用的一般规律．通过对教材验证性实验的改进，让学生在这样的探究过程中，学会比较分析、归纳总结的一般性探究方法．
三、增加探究性课外实验密切化学与生活联系
学生自己动手实践能力不强，是当前初中物理实验课教学存在的主要问题之一。为了达到预定的教学目标和结果，很多学生都会进一步弱化自己动手实践的能力，导致了实践操作能力不强。比如在很多物理实验中，很多学生往往弱化了自己的实际操作能力，很多学生都不会自己动手去进行实验操作，一般都表现出畏首畏足的现象，实践能力也不够强，都是你推我我推你的让别人去进行实验操作。一般情况下，初中物理实验课都是由二名学生组成协作小组而进行的。这样，由于受到好奇心理的驱使，一些学生虽然都表现为抢着去完成实验，但是对于实验的每一过程和步骤，都出现了很多不良的状况，诸如用错仪器、称量不够规范、打碎实验器材等等，进而导致了初中物理实验课程的效果不够理想。这样一来，时间长了，很多学生就会不约而同地弱化自己动手操作的能力，进而产生推举他人来完成整个教学实验，直到达到教学老师以及教学任务的要求为止。
1．2存在消极应付实验教学现象
消极应付，是当前初中物理实验课教学中最为普遍的现象之一。诸如有的学生害怕参与物理实验课，甚至有的持消极应付态度等等。这样，就在一定程度上影响了初中物理实验课的教学效果。我们清楚，初中学生的知识并不是很完备，因而老师在指导学生完成实验教学过程中起到很大的作用。但是，从当前开展初中物理实验课教学活动的情况来看，一般都是老师在讲实验和做实验，而学生却在观看实验，根本不去主动参与和直接操作实验。如此一来，很多学生就会认为老师迟早会详细讲解实验每个操作步骤的，自己不用积极主动参与实验与操作。
1．3运用所学知识解决问题不够
运用所学知识解决问题不够，是当前初中物理实验课教学存在的重要问题。一般而言，当遇到一些实际问题的时候，很多学生不能灵活运用已经学过的知识来解决问题，甚至还不知道从何处入手。我们知道，在初中阶段，物理实验课都是经过专家反复实验操作以后的比较成熟的实验。例如在“光的折射”实验中，如果引导学生充分运用自己生活中的实际，就能够取到很好的效果。但是，很多学生往往不主动联系已经学过的知识。因此，在开展实验操作具体环节过程中，许多问题都曾经有过例子的。所以初中学生在进程实验具体操作过程中，同样会出现这样那样的问题。但是，很多学生往往会在出现问题以后被动的询问老师该怎么办，甚至有的学生还比较慌张得不知如何从下手。实际上，只要我们认真加以思考，并联系已经学过的有关知识，就不难解决所出现的问题，而且这样对于学生对这一实验的印象会更为深刻。但如果是教学老师帮忙的话，可能学生很快就不记得该实验了，就根本谈不上培养他们解决处理问题的能力了。
1．4教学老师缺乏全面正确认识
教学老师缺乏全面正确认识，是初中物理实验课教学存在的问题之一。由于教学老师缺乏全面系统和正确的认识，必然对对初中物理实验教学活动起到一定程度的阻碍作用。但是，我们都知道，初中物理实验课能够培养学生科学素养与技能。这样，必然就会极大地影响了初中物理实验课的重要作用。而且很多老师考虑得更多的则是怎样提高学生的学习成绩，而根本不是实验课教学的能力培养和素质提高。
2 优化初中物理实验课教学的策略探究
2．1明确教学目标，转变教学方式
教学目标作为教学活动的出发点和落角点，也是作为评价实验教学活动的重要依据之一。对此，老师必须进一步明确教学目标，在科学合理确定教学目标的同时，又要处理好实验教材的知识结构同学生认识水平之间的关系，更要从知识、技能、思考、解决、情感、协作等方面进行统筹安排和考虑。此外，在初中物理实验课教学中，老师还应当致力于教学方式的转变，积极倡导学生亲自动手实践、自主探究学习以及团结协作等方式，逐步建立发挥学生主体性的教学方式，促使学生在指导下积极主动地参与实验教学活动。比如在教学焦耳定律的内容时，我们可以运用实验演示器材，并在实验教学课堂设计时，做一些改进，即先给学生一些时间，观察后分组讨论和发言，并对正确的给以表扬和鼓励。然后出示两个实验目的，让学生自己设计两个不同的电路。最后让学生按正确的电路图进行演示。这样，就能很好地转变教学方式，而且学生的实践操作能力也得到提高。
2．2培养学生兴趣，激发学生参与
兴趣是学生学习的最大动力。因此，在初中物理实验课教学过程中，我们必须积极培养学生兴趣，着力激发学生主动参与。无论学生个性差异怎样，形象生动的教学实验都会引起他们的浓厚兴趣。比如在教学连通器有关内容时，我们可以采取每一学生的课桌上都放一个由胶管连起的玻璃管，然后引导学生观察其特点，进一步指导其得出连通器的定义与特征，再让学生联想实际生中的例子，进而说明研究连通器的目的和意义。这样，不但极大地激发了学生的学习兴趣，而且又使得他们感到实际生活中需要连通器，进而积极主动地探索和求知。
2．3增强学生自信，科学引导学生
增强学生自信，科学引导学生，是优化初中物理实验课教学的有效策略。对此，我们要积极采取有效措施，着力增强学生的自信能力，科学合理引导学生。对此，我们可以采取以下方式进行：一是给学生充分的时间和空间，让他们自己探索和思考；二是积极为学生创造条件，让他们自己去锻炼与实践；三是认真给学生设计一些实际问题，让他们自己去探寻和发现。比如在教学光的直线传播内容时，我们可以鼓励学生自行查阅有关激光以及红外线的书籍，进而增加学生的自信。这样，我们就可以从不断增强学生的自信入手，真正让学生体会到积极主动参与初中物理实验教学的乐趣。
2．4完善实验设备，有序开展教学
二、贴近生产生活，进行实践探究
在具体的化学教学过程中，可以利用生活中的化学现象、物质引入所学的知识点，从而提高学生的学习兴趣。“有机物是大家在日常生活中接触得很多的一类物质，人类吃的和穿的基本上全是有机物”。学生立即就会联想到生活中所接触到的东西：米饭、肉、油、蔬菜，水果，服装……这些东西都是有机物？主要成分是什么？对身体有什么作用？例如：把成熟的苹果梨和生的香蕉放在一起，香蕉会熟得快些，加深了学生对乙烯性质、用途的理解；介绍松花皮蛋中的”松花”是碱与蛋白质分解出的氨基酸反应来的，让学生有了对蛋白质和氨基酸的了解；碱性物质可降低农药的药性、如何鉴别真假皮革、食品中的添加剂常识、高温加热煮沸和酒精消毒作用……引导学生关注生活中的化学，使学生感到学化学生动有趣，他们也愿意用所学化学知识解释、解决生活中的实际问题。事实上，学生利用学校实验室进行实验探究是有限的，但化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关，许多探究实验都可以在家里完成，正确引导学生做好家庭实验，可以大大减轻学校的负担。教师应指导学生利用生活中的常见用品和废弃物制成简易的实验器材，或替代实验用的化学药品。这样既有助于把“活动与探究”延伸到校外，又能培养学生的实践能力、节约和环保意识。案例1：生活中哪些是过滤操作？哪些是蒸馏操作？哪些是蒸发操作？案例2：让学生思考，喝水丢弃的塑料饮料瓶有什么作用？（可以用塑料饮料瓶的上半截可作漏斗，下半截作烧杯，用塑料饮料瓶也可制作储气瓶、洗气瓶。）案例3：可以用注射器、输液管制成充气、抽气装置。引导学生用家中现有的用品，运用所掌握的知识进行实践探究：用醋酸除去水垢、铁锈的反应；食醋与鸡蛋壳的反应；土豆中的淀粉与碘酒的显色反应；水果电池；SO2和氯气的漂白性（用鲜花）；分子的立体构型；晶胞的分析可以用不同大小的球形组装。家庭小实验不仅增长知识，培养能力，而且提高学生学习化学的兴趣，让学生从身边熟悉的物质和现象入手，让学生发现问题并展开探究，使学生自主地获得有关知识和经验。新课程充分体现了STS（科学、技术、社会）的教育思想，从真实问题入手展开学习活动，有利于激发学生的学习动机。
三、培养学生主动观察的兴趣，创设问题情境，培养学生的探究能力
宋代教育家朱熹曾说：“教人未见意趣，必不乐学。”这句话充分说明兴趣对学习有重要意义，学生的学习兴趣是提高教学质量的关键。学生亲自动手不仅能培养自己的动手能力，而且能加深学生对知识的认识和理解。在享受实验乐趣的同时，更要注意实验的过程。例如：任何一个化学实验都包括实验装置、试剂、操作和现象等几个部分，在实验装置中，则包含仪器、仪器的连接方法、各部分的作用、使用注意事项等；在操作中则包括装配拆卸顺序、操作步骤、实验条件和注意事项；在试剂中，主要表现在颜色、状态、气味、规格、取量等方面；在实验现象中，则包含颜色、状态、气体、沉淀、分层、声音、光、热、溶解等。通过一段时间的学习和观察，学生会逐步掌握有目的地选择重点观察的方法。特别是一些异常现象，最后对观察的各种现象进行分析、总结，得出科学结论，甚至还会有新的收获，这样比课后去记效率高的多，既节省了时间，又减轻了学生的学习压力。教师应在日常教学中养成经常设疑的习惯，应在教学过程中的最佳处设疑。因为适当的目标设置能唤起对象的多种需要。例如：在学到氢氧化钠的性质时，向学生介绍CO2能与NaOH溶液反应，但生成的碳酸钠是易溶于水的物质（无浑浊出现），反应前后没有明显的现象，难以使学生通过观察现象确定发生了化学反应。如何把这一难点分化，我想到了用塑料饮料瓶进行这一实验，在课前用向上排气法收集满一塑料瓶二氧化碳气体（瓶洗净、干燥、透明），盖好瓶盖备用。实验时，打开瓶盖，倒入少量浓氢氧化钠溶液，迅速旋紧瓶盖，振荡。可以看到塑料饮料瓶迅速变瘪并伴随着“咯，咯”的响声（说明二氧化碳参与了反应）。立即又提问能用什么方法让塑料饮料瓶恢复原状，并让学生亲自上来实验，一会儿塑料饮料瓶又鼓了起来，学生觉得很有趣。课堂教学不应局限于书本知识，要结合每节课的具体特点集多种情境于一体，创造“发现情境”的机会，营造可供学生积极探索的创造氛围，让学生评价、思考、解答。
