□ 黄培锋

　　在高中化学教学中，实验是培养学生科学探究能力与创新意识的重要途径。本文以人教版高中化学必修第二册《含硫物质的转化关系》为载体，创新微型实验装置，提升实验的安全性和可操作性，为学生核心素养的落地提供有力支撑。

　　一、传统实验装置的局限与改进需求

　　含硫物质转化实验常涉及二氧化硫等有毒气体，传统装置多采用集气瓶、导管等组合，存在气体泄漏风险高、操作繁琐、实验现象不明显等问题。此外，目前已有部分教师采用“注射器+负压管”的装置实现实验微型化，但注射器的使用仍未解决上述问题。尤其在学生分组实验中，安全性与成功率已成为教学实施的瓶颈。为此，本课对实验装置进行系统优化，提出以“软壳储气瓶+负压管”为核心的新型实验系统。

　　二、实验装置的创新设计及其教学价值

　　1. 实验装置与具体操作方法

　　（1）主要实验装置

　　装置Ⅰ：软壳储气瓶——安全储气与可控释放

　　软壳储气瓶由“生理盐水注射液”塑料软壳瓶改装而成，其材质柔韧、密封性好。与传统玻璃瓶相比，软壳瓶在瓶内气体减少时会自然收缩，能有效防止外界空气倒吸，避免有毒气体外泄；与其他装置组合使用时，可简化实验操作，降低实验风险。

　　装置Ⅱ：负压管——微型反应器与现象放大器

　　借鉴医用采血管的原理，教师将负压管改造为微型反应器。学生通过注射器抽真空使管内形成负压，利用压强差将二氧化硫气体吸入管内与试剂反应。负压管体积小、透明度高，反应现象集中且明显，便于学生观察颜色变化、沉淀生成等细节；此外，负压管可重复使用，符合绿色实验理念。

　　装置Ⅲ：导气管与胶头滴管——灵活连接与精准加料

　　导气管由“一次性静脉采血针”与“硬质吸管”组装而成，搭配负压管使用时，能精准控制SO2的导出量，避免气体过量造成的浪费与污染。胶头滴管用于后续试剂的精准加入，可避免因频繁开启系统导致气体逸散。整套装置结构简单、操作灵活，适合学生分组合作，能让学生在有限课堂时间内完成多个转化路径的验证。

　　（2）操作方法

　　将导气管尖端插入软壳储气瓶底部，另一端（橡胶封住的针管端）插入装有反应溶液的负压试管中，随即拔出针管，振荡试管并观察现象。若后续需滴加其他试剂，需在振荡充分后拔出负压管的塞子，用胶头滴管滴加所需试剂，随后迅速塞上塞子。

　　三、装置创新对教学过程的促进作用

　　1. 提升实验探究的自主性

　　学生依据“价-类”二维图设计含硫物质的转化路径，自主选择实验试剂，并利用创新装置进行验证。装置的易操作性使学生能更专注于实验设计与现象分析，而非耗费精力在装置组装与安全防护上，进而强化“理论—实践—证据” 的科学探究路径。

　　2. 强化绿色化学与工程思维

　　在实验操作基础上，教师引导学生了解工业中的“石膏法”“双碱法”等脱硫工艺，帮助学生理解化学原理在环境治理中的实际应用。同时，装置本身的密闭性与试剂微量化设计，为学生树立“绿色实验”的典范，与课程“变废为宝”的主线高度契合。

　　3. 促进核心素养的整合发展

　　通过创新装置的运用，学生既能在“宏观辨识”中观察反应现象，又能在“微观探析”中理解反应机理；在“科学探究”过程中提升证据推理能力，在“技术应用”中增强工程思维与社会责任。此外，装置的安全设计也能潜移默化地培养学生的实验伦理与安全意识。

　　四、教学展望

　　本课通过实验装置的创新，成功突破含硫物质转化实验的教学难点，实现“安全、高效、探究”的统一。未来可进一步开发数字化传感器与微型反应器的联用系统，实现气体浓度、pH 等参数的实时监测，推动化学实验教学向智能化、精准化方向发展。

　　总之，实验装置的创新不仅是技术层面的改进，更是教学理念的体现。在核心素养导向的化学课堂中，以装置创新为抓手，推动学生从“被动接受知识”向“主动建构知识” 转变，是实现学科育人价值的重要路径。