摘要：化学实验是化学教学中一个非常重要的环节，对化学实验的改进与创新设计体现了教师和学生的智慧，对师生创新能力的提升作用很大。创新技法可以使创新过程少走弯路，为改进实验提供思考的方向，起到事半功倍的效果。在创新技法的指导下，运用组合技法和缺点列举技法，设计探究硝酸氧化性实验，取得较好的效果。
关键词：创新技法；组合技法；缺点列举技法；硝酸氧化性
文章编号：1005–6629（2016）12–0050–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
当代科学创始人默顿认为，人类创造发明也是有规律可循的，对同一研究目标常有许多人在同一跑道上竞争，而最先到达终点的天才，只是在发明过程中发挥更大的创造力，在运用创新方法上胜过了别人[1]。创新技法可以使创新过程少走弯路，为改进实验提供思考的方向，起到事半功倍的效果。
1 中学常用的实验创新技法
常用实验创新技法有组合技法、缺点列举技法、比较技法、替代技法等[2]。组合技法指将一些相关的化学实验按某种关联因素或特征进行新的组合，构成新的实验。如利用组合技法，将某种气体的制备与性质探究结合起来，一次完成全部实验。
缺点列举技法指通过发掘现有实验的缺陷，且一一列举出来，然后提出改进或革新的一种技法。如利用缺点列举技法，列举某种会产生倒吸装置的各种缺点，然后逐一改进缺点，设计出各种防倒吸的实验装置。
比较技法指通过控制反应条件，研究某一个因素对实验的影响。如利用比较技法，控制浓度、温度、催化剂等变量中的一个变量，研究外界因素对化学反应速率或平衡移动的影响。
替代技法指根据反应原理，用一些简单、易得的仪器替代一些复杂的仪器，取得同样的实验效果。如利用替代技法，在研究启普发生器特殊构造的基础上，设计各种启普发生器的替代装置。
有些化学实验由于受条件的限制，无法做到或做不成功，需要借助模拟实验来提供学生熟悉的生动的感性材料，从而达到揭示问题本质的目的。如利用模拟技法，用物理实验室中的高压静电放电装置，模拟闪电固氮过程。
逆向技法指改变一般思维程序，即把事物反过来看，见人之未见，思人之未思，并由此解决问题，产生新的思路。如证明水的组成常用电解水的方法，也可以逆向思考，从氢气在氧气中燃烧生成水来证明。
强化技法指在实验中强化关键部分，忽略次要部分。变看不见为看得见，变无声为有声，变无色为有色。通过外在的现象，找到内在变化的本质。如氢氧化钠和盐酸反应没有明显的现象，常用滴有酚酞的氢氧化钠溶液和盐酸反应，通过颜色变化证明二者发生了反应。
下面列举组合技法和缺点列举技法在探究硝酸氧化性的实验中的应用。
2 组合技法在探究浓、稀硝酸氧化性中的应用
将已有的化学实验按一些共同特征或功能进行合理组合，使其具有某种新的功能也是对原有化学实验的一种创新。利用组合技法，设计锌与浓、稀硝酸反应的实验。
2.1 一般做法
多数教师依照教材建议，选择较不活泼金属铜分别和浓、稀硝酸反应，来探究浓、稀硝酸的氧化性。若能反应，说明硝酸中+5价的N元素表现出强氧化性。这种直奔主题的做法凸显的是结论，缺少探究过程，不符合学生的认知习惯和学习心理。
2.2 创新思路
思考1：学生已知浓硫酸中+6价的硫元素表现强氧化性，稀硫酸中+1价的氢元素表现弱氧化性。学生从已有经验出发，会类比出硝酸的氧化性与硫酸的氧化性相似。锌既能被硝酸中+1价的氢元素氧化，也能被+5价的氮元素氧化，所以选择锌与硝酸反应比选择铜更合理，更有探究和思考的空间。
思考2：锌与浓硝酸反应时产生红棕色气体，现象明显。锌与稀硝酸反应时现象较复杂，刚开始出现红棕色气体，慢慢在液面上方气体颜色变浅，该气体是一氧化氮还是氢气无法说清楚，而且不易被碱液吸收。能否运用组合技法，将这两个反应进行有效组合？
（1）反应试剂组合
锌和浓、稀硝酸都能反应，且随着反应的进行浓硝酸逐渐变成稀硝酸；浓硝酸还原的产物能排走空气而不干扰稀硝酸的还原产物。考虑到这些相关因素，可用过量的锌和浓硝酸一组试剂代替锌和浓、稀硝酸两组试剂进行反应。
（2）气体吸收组合
浓硝酸生成的二氧化氮能被氫氧化钠溶液吸收，但稀硝酸生成的一氧化氮不能被氢氧化钠溶液单独吸收。过量的锌和浓硝酸反应，开始生成的二氧化氮和随后生成的一氧化氮组合起来，一起被氢氧化钠溶液吸收，收到一举两得的效果。
（3）实验装置组合
在反应试剂和气体吸收组合的基础上，可选择具支试管和双球干燥管这一套装置来完成锌与浓、稀硝酸的反应及尾气吸收实验。为了探究锌与稀硝酸反应的产物，需将无色气体与氧气接触，较简单的方法是通入氧气。再利用组合技法，将过氧化钠和水反应产生的氧气通入反应装置中，实现反应装置和产物验证装置的有效组合。
2.3 创新实验
（1）实验装置：如图1所示。
（2）实验过程
①接好装置，检查装置气密性。
②夹紧弹簧夹。
③向小试管中加入两药匙过氧化钠固体，滴管中吸满水。向大试管中加入四颗锌粒（确保金属锌过量），加入两滴管浓硝酸（2：1），快速塞紧双球干燥管。
可以看到反应较剧烈，产生大量的红棕色气体。2分钟后气体颜色明显变淡，4分钟后颜色较浅。此时将胶头滴管内的水加入小试管，打开弹簧夹，过氧化钠和水反应产生的氧气进入大试管，大试管内气体颜色立刻由浅变深，证明稀硝酸的还原产物为NO气体，而不是氢气。