摘要：随着新高考制度的推行，高中化学数字化实验教学的重要性日益凸显，尤其是有机化学实验部分。本文旨在探讨新高考情境下高中有机化学数字化实验的教学实践，分析当前存在的问题，并提出相应的解决策略。通过理论与实践的结合，旨在提升学生的数字化实验技能、科学素养和综合能力，以适应新高考对化学实验能力的高要求。

关键词：新高考情境；高中有机化学实验；数字化实验；实践与探索

引言

新高考制度下，化学作为自然科学的重要学科，其实验教学尤其是有机化学数字化实验，成为培养学生科学素养和实践能力的重要途径。然而，当前高中有机化学实验教学中存在一些问题，因此，数字化实验探索和实践适合新高考情境的高中有机化学实验教学模式，具有重要的现实意义。

1新高考背景下高中有机化学实验的重要性

1.1提升学生科学素养

有机化学实验是化学学科的重要组成部分，通过实验，学生能够直观地观察到化学反应的过程和结果，从而加深对化学原理的理解。同时，数字化实验过程中的操作技能和数据处理能力，也是科学素养的重要组成部分。

1.2培养学生实践能力

有机化学实验要求学生具备一定的动手能力，包括实验仪器的操作、实验步骤的执行、实验结果的记录和分析等。通过反复练习，学生的实践能力将得到显著提升，为未来的学习和工作打下坚实基础。

1.3适应新高考要求

通过有机化学数字化实验，学生能够更好地掌握实验技能，提高数字化实验能力，从而在新高考中取得更好的成绩。

2当前有机化学实验教学存在的问题

2.1教学方法单一

教师通常通过讲解实验步骤和注意事项，然后让学生按照既定步骤进行实验，这种教学方式缺乏创新性和灵活性，难以激发学生的学习兴趣。

2.2学生动手能力不足

在实验过程中，学生往往缺乏自信，不敢尝试新的实验方法和思路，从而影响了实验教学的效果。

2.3实验安全问题

有机化学实验涉及一些有毒、易燃易爆的试剂和反应，存在一定的安全隐患。

3新高考情境下高中有机化学实验的教学策略

3.1完善实验设备建设

高中应加大对化学实验设备的投入力度，尤其是有机化学数字化实验所需的复杂仪器和试剂。

3.2创新教学方法

（1）演示数字化实验法

演示数字化实验法是通过教师借助数字化实验工具，全方位地的演示记录，复盘引导学生观察实验现象，理解实验原理。在有机化学实验教学中，教师可以利用演示数字化实验法，向学生展示化学反应的过程和结果，激发学生的兴趣和好奇心。例如，在“乙炔的化学性质实验”实验中，学生可以观察到乙炔的制备过程，即电石（CaC₂）与水反应生成乙炔（CH≡CH）和氢氧化钙（Ca（OH）₂）。

实验中，学生将学习如何通过数字化实验定量控制反应条件来减缓乙炔的生成速率，以避免过快的反应导致的危险。

（2）探究式实验与数字化实验结合法

探究式实验法是以学生为主体，通过自主设计实验方案、进行实验操作和数据分析，培养学生的实践能力和创新思维。在有机化学实验教学中，教师可以引导学生根据实验目的和原理，设计实验方案，选择实验仪器和试剂，进行实验操作和数据分析。例如，在“苯酚的酸性和取代反应实验”实验中，学生将通过数字化实验认识苯酚的酸性，观察苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠和水的过程。并将探索苯酚的取代反应，特别是与溴的取代反应，生成2，4，6三溴苯酚，这有助于理解苯环上羟基对邻位和对位氢原子的影响。

（3）小组合作学习法

小组成员之间可以相互讨论、分工合作，共同完成实验设计和实验操作。例如，在“醛类和酮类的化学反应实验”实验中，数字化实验将更全面、准确地展示乙醛在一定温度和催化剂条件下氧化成乙酸的过程，学生将观察到银镜反应，这是一种检验醛基的敏感方法。学生还将学习乙醛燃烧的现象，并通过数字化实验数据分析，得出乙醛的燃烧产物和反应热。

3.3提升学生动手能力

（1）加强基础训练

通过反复练习和巩固，学生可以逐渐掌握实验技能，提高动手能力。

（2）鼓励创新实践

教师应鼓励学生进行创新实践，如设计新的数字化实验方案、尝试新的数字化实验方法和思路等。通过创新实践，学生可以锻炼自己的创新思维和实践能力，为未来的学习和工作打下坚实基础。

3.4加强实验安全管理

针对实验安全问题，学校应加强对实验安全的管理和监督，教师应加强对学生的安全教育，让学生了解实验安全的重要性和注意事项，提高学生的安全意识和自我保护能力。

4新高考情境下高中有机化学数字化实验的实践案例

乙烯的制备与性质数字化实验

实验原理：

乙醇在浓硫酸 （H2S04的催化作用下，通过消去反应生成乙烯 （C2H4）

乙烯与溴水（Br2水溶液）发生加成反应，生成1，2-二溴乙烷（C2H4Br2）。

实验步骤：

1. 将一定量的乙醇和浓硫酸混合均匀，加入烧瓶中。

2. 将烧瓶加热至170℃，收集产生的气体。

3. 将气体通过一个装有干燥剂的U形管，以去除水分。

4. 将干燥后的气体通入装有溴水的试管中，观察溴水的颜色变化。

数字化实验结果与分析：

乙烯的生成可以通过数字化灵敏计记录溴水的颜色褪去来观察，这是由于乙烯与溴发生加成反应。

通过测量溴水体积的变化，可以估算乙烯的产量。

分析乙烯的制备过程中可能的副反应，如乙醇的脱水反应生成乙醚。

探讨不同催化剂（如磷酸、硫酸等）对反应速率和乙烯产率的影响。结合数字化实验，更好研究反应条件（如温度、压力、催化剂浓度）对乙烯产率和选择性的影响。通过气相色谱（GC）或质谱（MS）分析反应产物，以确定乙烯的纯度和可能的副产物。

乙酸乙酯的合成与水解数字化实验

实验原理：乙酸 （CH3COOH）和乙醇 （C2H5OH）在浓硫酸的催化下，通过酯化反应生成乙酸乙 酯（CH3COOC2H5）和水。

乙酸乙酯在酸性或碱性条件下水解，生成乙酸和乙醇。

乙酸乙酯在酸性或碱性条件下水解，生成乙酸和乙醇。

实验步骤：

1. 在圆底烧瓶中加入10mL冰乙酸和15mL无水乙醇。

2. 加入23滴浓硫酸作为催化剂。

3. 将烧瓶加热至78℃，收集反应生成的乙酸乙酯。

4. 将乙酸乙酯与水混合，观察水解反应。

5. 通过酸碱滴定法测定水解后溶液的酸度。

实验结果与分析：

乙酸乙酯的生成可以通过其特有的香味来识别。

通过PH计测量水解后溶液的酸度，可以估算乙酸乙酯的水解程度。

分析水解反应的动力学，确定反应速率和影响因素。

探讨不同催化剂（如硫酸、磷酸、对甲苯磺酸等）对酯化反应速率和乙酸乙酯产率的影响。研究反应条件（如温度、压力、反应时间）对乙酸乙酯产率和水解反应的影响。通过核磁共振（NMR）或红外光谱（IR）分析乙酸乙酯的结构，以确认其合成。研究乙酸乙酯的水解反应机理，包括酸催化和碱催化的水解过程。

结语

新高考情境下，高中有机化学数字化实验的教学实践具有重要的现实意义。通过完善数字化实验设备建设、创新教学方法、提升学生动手能力和加强实验安全管理等措施，可以有效解决当前高中有机化学数字化实验教学中存在的问题。同时，通过实践案例的展示和分析，可以进一步验证这些教学策略的有效性和可行性。未来，随着新高考制度的不断完善和化学实验教学的不断深入，高中有机化学数字化实验的教学实践将取得更加显著的成效。

参考文献

[1] 学科理解导向的化学教学设计与实践研究. 杨艳华;吴菲菲.第十九届广东省中小学校（园）长论坛，2024

[2] 浅谈高中化学教学与信息技术有效整合策略. 罗莹.广东省教师继续教育学会第二届全国教学研讨会，2023

[3] 高中化学教学中应用分层教学策略分析. 兰荣彦.广东省教师继续教育学会第六届教学研讨会，2023

[4] 高中化学教学中如何培养学生的核心素养. 尚应花.广东省教师继续教育学会第二届全国教学研讨会，2023