(1)指导学生首先练好基本功教师要重视学生化学实验的基本操作，可以通过教师示范或学生上讲台的操作表演，以及台下分组的训练来培养他们的动手能力。如要求学生设计制备某种气体时，要学生对常用的简单制备气体的装置就应比较熟悉，并对反应物是固+固、固+液、液+液的反应是否需加热为条件等进行综合分析，进而根据题意来选择反应物和必须的仪器(试管、烧瓶、锥形瓶、分液漏斗等)进行设计组装。这是学生设计实验的最重要的基本技能操作。学生有了这样的基础并随着知识的扩大和有了一定的实验技能，就能进一步把制气、洗气、干燥、收集方法等的全过程紧密结合起来。并能在了解熟悉仪器性能的基础上结合所学知识进一步扩大应变能力。
(2)指导学生由不完善到完善在学习过程中，由于学生接触实验的次数增多，设计实验的想像力增强，知识点也不断充实，但也要经常地去帮助他们分析、找差距，使设计实验更合理、达到更好的效果。
如学生设计一实验：
A：制备某种气体的装置。
B：若放氧化铜加热时，根据A、B装置可进行什么实验？
C：放P2O5的目的是什么？
该实验设计A处局限在不加热的条件下制气体，B处加热时也只用氧化铜，而进入B之前的气体又未干燥。但其特点是改烧瓶为试管、改用大口瓶盛浓硫酸的习惯为U型管盛P2O5。看出学生是动了脑的。为此教师可让学生思考和对比：A处若改用烧瓶(可加热和不加热)、B处可再补充Cu或Ag，而将C移动到B前能否扩大实验的实用范围？这样思路就更开拓，就可根据需要制气体及气体的性质和实验条件来组合实验，增强了实验设计的灵活性。
(3)指导学生由一般设计到综合设计学生由最初掌握实验的基本操作到制气的装置，发展到对物质性质的认识，及检验设计的系列化，把前后的知识有机地结合起来。下述设计实验就是一例，他不仅掌握加热条件下的固液反应制气的设备、气体的干燥，同时还将所得到的氯气通入燃烧着的氢气中，较为形象直观地补充了工业生产盐酸的过程：包括了氯化氢气体的制备、吸收、检验。
A-浓盐酸B-二氧化锰和浓盐酸C-饱和食盐水D-浓硫酸E-硬质玻管F-滴管(滴入硝酸银)G-盛水烧杯(4)指导学生由设计实验到具体实践学生在反复设计实验的过程中，有各式各样的想法，不论正确或错误，都能充分显示出他们的智能和思维能力。例在固体氢氧化钠和二氧化碳反应的实验设计中，教师提出两点要求①设计合理，②现象明显，以后，学生共设计了16种不同类型的方案。为了证实他们的设想，教师选择典型的设计在班上演示，并让全班同学讨论、补充、分析其装置的各种不利因素和它有益的一面，发动学生再设计出理想的实验方案来。
通过学生设计实验有以下好处：
(1)紧扣教材，有利于知识的巩固和应用。
学生要设计好一个实验所涉及的知识和实验设备、基本操作都要求很全面。在复习铁及其化合物的性质时，让学生将有关知识进行归纳、总结，通过实验，既达到动手、动脑，又能系统的巩固所学知识。如以三氯化铁为中心分别与Fe、SnCl2、KSCNK4［Fe(CN)6］、C6H5OH、H2S等反应出现浅绿色、血红色、蓝色、紫色、黄色等不同颜色的变化。这样激发学生的兴趣，加深印象又巩固了知识。
(2)有利于培养学生的思维能力。
设计实验活动的全过程，也是学生积极思维活动的全过程。提高鉴别能力，去粗取精，把合理的部分保留下来，不合理或不完善的得到改正和充实。
(3)有利于激发学生的学习积极性。
我们把学生设计实验作为教学的一个重要环节。这些活动大大激发了他们学化学的兴趣。有不少同学在毕业时都报考了化学专业，为国家输送了人才。
在设计实验活动中教师应该做到：
(1)满腔热情地支持从单一实验到综合设计，随着知识面的扩大加深，动手能力的增强，可将要求逐步提高。要不怕麻烦地去收集、整理、印发他们的设计，并在必要时提供实验仪器和药品去进行实验。师生一起分析存在的问题，提出改进的办法。教师要自始至终地支持他们，让他们更加努力地去探索。
(2)耐心细致地去探索学生所学的知识和实验技能还是有限的，因而在全过程中出现失误、不合乎客观规律是一种正常现象。学生获得的知识正是通过这样的途径完成的。因此，教师要耐心细致地支持他们，不要轻易否定，也不要急于求成去代替他们。
(3)结合教材同步进行学生在设计实验的过程中，教师最好安排与教材内容同步进行。学习到一定段落可进行综合设计。这样既不影响教学进度又能理解、加深和巩固所学的知识。
中学化学实验的简约化方向
什么叫简约化实验？
先介绍一个实例：教师在讲述“氢气的还原性”时，要进行氧化铜被还原的演示实验，演示时的一整套仪器装置和操作时的一整套清规戒律，可能给学生心理上造成认知障碍，尤其是盛有氧化铜的试管中要先通入氢气，然后才能用酒精灯加热；对产生了铜的试管要先拿走酒精灯，待冷却后再停止通氢气，因此实验中酒精灯扮演着“迟到早退”的角色，经过如此多的铺垫，方可切入氢气具有还原性的主题。
另一堂课，不是教师作演示，而是每个学生都有一个封闭着的玻璃安瓿，在瓿的底部附有一薄层黑色的氧化铜，安瓿中充满着氢气，常温下氢气和氧化铜没有发生反应，学生拿着安瓿的细颈处，在酒精灯上旋转加热，片刻即有亮红色的铜生成，同时在手握处温度较低的内壁上能看到有小水珠出现。整个操作不满两分钟，没有过多的干扰和解释，学生将精力集中在认识氢气具有还原性的实验事实上，这样的改革紧扣了课的主题，减轻了学生的负担。至于“盛有不纯氢气的容器受热会爆炸”、“热的铜在空气中会被氧化”，可以另辟课题让学生在课外活动或兴趣小组中作专门研究，不必在讲解“氢气还原性”时毕其功于一役。
安瓿的制作，有一定的工艺要求。附有氧化铜的玻璃内壁，先要用氢氟酸和浓碱溶液分次腐蚀成磨砂状，然后缓缓加热、升温让硝酸铜分解，使生成的氧化铜颗粒既细又牢地附在磨砂玻璃上，然后净化安瓿内腔，通入氢气进行熔封。安瓿的容积、氧化铜的取量是预先经过精密计算和反复试验的。这种安瓿由专门的工厂批量生产，再通过流通渠道分发给需要的学校，成本是低廉的。
类似的实验有很多：如氨气的氧化，二氧化硫转化成三氧化硫，甲烷的光照氯代，苯的溴代、硝化，氯气、氨气、硫化氢气体的制取，未知阴离子、阳离子的检验，液态饱和烃的裂化等等。
所谓简约化实验指由专门工厂经过精心设计、组合、加工的实验仪器，其中盛有相应的药品，是围绕某个特定的目的所设计的单元实验。它装置简单，操作简便，现象明显，结论明确，这种实验节约药品、节约时间、安全可靠、一次性使用不产生污染，是一种全新概念的化学实验。
实验设计教学中应注意的几个问题
实验设计题是目前的常见题，它能检查学生综合运用知识和实验操作的能力，培养学生思维品质的多向性和发散性，训练学生严谨、规范的表达能力。为了更好地培养上述能力，浙江省上虞中学舒继青老师研究认为在实验设计教学中应注意以下几个问题。
注意“五性”，拓宽解题思路与解常规习题一样，完成实验设计应进行仔细的审题、析题，然后把解题步骤一步一步地表达出来。我们在教学过程中应注意合理性、创造性、可行性、鲜明性与完整性，以达到拓宽解题思路的目的。具体地说：
(1)合理性
设计实验方案必须依据给定课题所涉及的实验原理，选择合适的试剂与一定规格的仪器，合理地连接实验装置，确定正确的实验步骤和方法。如［例一］：设计提纯氯化铁的方案(原固体混和物含有少量杂质铜)。对这一问题，有的同学首先想到的是让固体溶于水后加过量铁粉来除去Cu（方案一）；有的同学考虑直接用加热法让Cu生成CuO，然后用溶解、过滤法除去CuO(方案二)；有的同学加HNO3(方案三)。殊不知，方案三不但不能除去Cu，反而引入了NO3这一杂质，显然方案三不具备合理性；方案二中，在空气中加热FeCl3与Cu的混和物，Cu被氧化成CuO，CuO虽不溶于水，但FeCl3溶液显酸性，能缓慢地溶解部分CuO，故Cu不可能除彻底，方案二亦不十分合理；而方案一，由于Cu是少量的，固体混和物溶于水后Cu即与FeCl3反应生成CuCl2，在过量Fe粉存在下Cu2+全部能被还原成单质Cu，故用过滤法可除去Cu与过量的铁粉，方案一是合理的。
(2)创造性
实验设计这一类型习题能培养学生的创造能力，教师一定要鼓励学生从无机到有机、从理论到元素化合物、从定性到定量、从课堂到生活多角度进行思考，真正挖掘智能潜力，激励创新，勇于打破常规、推陈出新，点燃埋藏在学生心灵的想像力，就会得到多种设计方案。
(3)可行性
多种方案的出现是学生创造能力的结果，它充分体现了思维的多向性和分散性，但我们还应引导学生进行正确分析、反复比较。有的方案受某些知识定势、思维定势、方法、形势的干扰可能是不合理的；有的方案虽然合理，但未必是简单可行的，有些可能是爆炸性瞬间完成的，有些可能需在高温(或高压下)进行等等。从诸多方案中通过分析比较找出最简便可行的方案，这也是学生应该掌握的一种鉴别能力，我们在教学中应注意培养。
(4)鲜明性
实验设计中的反应不是只单线进行就行，我们必须通过可见(产生沉淀或气体)、可感(温度改变发光、特殊气味气体的产生或磁性变化)、可称(质量变化)、可辨(溶解性改变或颜色改变)等宏观现象来判断实验的完成情况，所以必须让学生懂得设计的方法应产生明显的现象。
(5)完整性
思路的形成，要防止东拼西凑、只顾一点不及其余、凭自己的兴趣出发，导致抓住芝麻、丢了西瓜的现象。总之在抓住题眼与突破口的前提下，要瞻前顾后，全面分析，在此基础上从主要矛盾入手顺藤摸瓜，形成严密的思路，这样才会有完整的表述。如［例一］中方案一的步骤应该有如下六步：①溶于水，②加过量铁粉，③过滤除去Cu与过量的铁粉，④在滤液中通足量Cl2，⑤加适量盐酸，⑥加热、蒸发、浓缩、结晶得纯三氯化铁，六个步骤，步步紧扣，缺一不可。
注意“五结合”，掌握解题规律与方法设计实验方案不仅要注意“五性”拓宽解题思路，而且还必须注意“五结合”。即：
(1)注意理论与实践相结合
设计实验方案从表面看来是完成书面实验，在纸上谈兵，其实每考虑一个步骤、每安排一种操作，都必须与实践相联系，否则其方案就会变成空中楼阁。如〔例二〕：
试设计用实验方法证明用KClO3与MnO2的混和物加热制取O2的反应中，MnO2起催化剂作用。对这一问题，大部分同学的设计是：①称量MnO2，②做加与不加MnO2制O2的对比实验，③溶解加热KClO3与MnO2反应后的混和物并过滤、洗涤、干燥，④再称量。认为这样做就足能体现MnO2能改变这一反应速度而其本身质量与性质不变，其实从实践看MnO2经过这一反应它的状态会由较大的晶体变成很细的粉末，其物性是有所改变的。要确证其性质不变，着重点应放在化性上，必须把称量后的MnO2再与浓盐酸反应，通过能放出黄绿色的C12来确证。所以在设计过程中要让学生知道不能想当然，一定要考虑到理论设计是否经得起实践的检验，懂得设计必须是通过实际操作能够实现的，做到理论与实践相结合。
(2)注意定性与定量相结合
不少题目粗粗一看是一个定性设计题，仔细分析往往包含定量过程。如〔例二〕中就用到了两次称量，何时定性、何时定量必须根据题意使它融合成一个有机的整体，要使学生懂得不能生搬硬套，更不能画蛇添足。当然在设计称量、量取等定量操作时，一定要充分体现“定量”与“定性”在量上的不同。如〔例三〕：试设计测定某地所产天然纯碱中NaC1的百分含量的合理步骤。对这一问题，学生能知道托盘天平的感量是01克，但在设计首先应称量几克样品时，1克、5克、10克五花八门都有，显然这些同学还没有真正步入“定量”的境界。考虑的质量要用托盘天平称，其质量应在02克以上，如果天然碱中的NaC1含量以5%计，那么经计算可知取样不能少于16克，另外天然碱总含水分，所以可决定取样2～3克为宜，这样才能保证实验数据和结果的准确性。
(3)注意定向思维与发散思维相结合
实验设计虽有众多的题型与解法，但针对某一类型的问题往往有一定的设计规律，所以在培养发散思维的同时，不能忽视定向思维的培养。如物质合成题的设计，一般有两种思考模式：其一从原料出发，其二从产品出发，其中从分析产品的化学组成着手设计合成途径的逆推法用得较多，解这类设计题的关键是“反向推导，正向合成”的教学，培养学生掌握这些定向思维，不但能使今后碰到类似问题驾轻就熟，也为解决对学生来说原来是很难解决的陌生问题打下了坚实的基础。如〔例四〕：请设计由乙烯和其他无机原料合成环状化合物〖1〗O〖2〗H2C〖3〗H2C〖4〗O〖5〗C〖6〗COO的合理步骤，合成思路为：产品←-HOOC-COOH↑HOCH2CH2OH←BrCH2CH2Br←CH2=CH2；懂得CH2=CH2加Br2的加成产物水解均能到得乙二醇，乙二醇不能直接氧化生成乙二酸，其中间产物可能为HOCH2CHO、OHC-CHO等。
因此两种思维能力的培养应结合进行，不能重这轻那。
(4)注意分解与综合相结合综合设计可谓是近几年实验考查的主角题，其实它常常是由若干个彼此既相互联系又相对独立的小问题构成的，我们只要像教广播操一样，认真教好每一个“分解动作”，先“化整为零”然后再挖掘其内在联系，定能做好“整体运动”。如〔例五〕：
水蒸气通过灼热的煤所产生的混和气，其主要成份是CO、H2，还含有CO2和水蒸气。请装置设计一个实验，以确认上述混和气中含有CO和H2。
连接上述装置的正确顺
