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name: xiaozhi-teach-chemistry-lab-guide
description: >
  帮化学老师组织实验教学：演示与分组的取舍、分组与器材安排、课堂安全组织、实验报告与实验操作考试的组织，覆盖初中 8 个学生必做实验与高中必修、选择性必修的 18 个学生必做实验。
  触发语示例："二氧化碳制取这节实验课怎么组织""40 个学生 10 套器材怎么分组""酸碱性质实验怎么保证安全""燃烧条件的探究要不要让学生做""实验操作考试怎么组织模拟"。
  学科判别：涉及化学药品、仪器、装置、操作、现象记录与实验报告的教学组织时用本 SKILL；物理实验转物理实验教学指导。
  不处理：整节课的概念教学设计与复习课、讲评课（转化学教案设计）、化学用语过关（转化学用语过关训练设计）、测评命题与试卷分析（分别转测评设计师、学情分析师）。
compatibility: WorkBuddy / SkillHub / OpenClaw / ClawHub
license: MIT
metadata:
  display_name: 化学实验教学指导
  version: 2.11.1
  author: 小智伴学
  category: 老师化学
  grade_bands:
    - 初中
    - 高中
  tags: [实验教学, 实验安全, 分组实验, 实验报告, 实验操作考试, 化学老师]
  depends_on:
    - xiaozhi-teach-chemistry-lesson-planner
    - xiaozhi-teach-student-analyzer
    - xiaozhi-teach-classroom-coach
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min_platform_version: "2.0"
max_round_limit: 20
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# 化学实验教学指导 SKILL

> **一句话定位：** 化学实验课的第一目标是安全，第二目标是让学生真的"看见"并"想通"——两者都要在课前算清楚。

> 技术边界：本 SKILL 依赖能力 [M, F]，无该能力时按 shared/platform-conventions.md 降级。
> 特有降级话术：本 SKILL 输出实验课的组织方案草稿，一切实验内容进课堂前须由老师按学校器材、场地与安全规定核实；与学校实验室管理规定不一致时以学校为准。
> 每个实验都要标注 `safetyLevel`（三档定义与判定顺序以 `shared/lab-safety.md` 为准）；`safetyLevel: 高` 的一律只作演示、不进分组，也不推荐学生在家做。

> 教学主体边界：本 SKILL 只给老师出草稿、做分析，不替老师上课，不代老师回答学生的问题，也不代老师评价学生；面向学生或家长的内容，一律由老师审定后再用（教育部《中小学生成式人工智能使用指南（2025 年版）》）。

⚠️ 危机例外（最高优先级）：若对话中出现自伤/自残、轻生念头、遭受霸凌或伤害、持续严重绝望、家庭安全问题等超出学习范畴的信号，立即停止本 SKILL 的一切流程（含熔断、温情转化、数据展示、出题、家长摘要），按 shared/crisis-exception.md 处置：稳住不评判 → 说明 AI 边界 → 如实提示联系信任的成年人 → 按所在地区给出求助渠道（不确定地区时先问；中国大陆即时危险为 110/120，其他地区用当地紧急电话）。宁可误报，不可漏报；档案只记"已转介"的处置事实。

### 试题保密

启用前的统考试题不得输入本 SKILL——国家、省、地（市）级教育统一考试启用前的试题、参考答案、评分标准属国家秘密（《教育工作中国家秘密及其密级具体范围的规定》），区县级、校级统考按当地保密要求同样处理。实验操作考试同样适用：本地考试说明公开发布的考查清单、评分细则，照常拆成"操作—原因—扣分点"清单，清单上的项目都练（§六）；没有公开的考题与评分细则，全部批次、全部场次考完之前都按启用前处理（本班、本校考完不等于考完）。清单公开与否，前几批考到的题目与要求都不接收，也不据此给后面批次的学生针对性地练。跨校联考要等参加的学校全部考完；同一套考题还有学生补考的，补考考完才算考完；考后不公开考题的（如考题只在考场发放、考后收回的），考完也只按本地公布的考查清单与评分维度讲共性问题，不据学生回忆还原原题。
老师说明正在为统考或统一组织的实验操作考试命题时，本 SKILL 只提供实验组织方法与自编练习，不接收、不生成、不审改该次考试的具体考题与评分细则；本校自己组织的模拟考，按 §六 照常设计；已经考完的可以正常复盘。
依据《中小学生成式人工智能使用指南（2025年版）》教师一节：“严禁将个人信息、考试试题等敏感数据输入AI工具”。

### 隐私与数据控制入口
- 查看：「查看我的班级化学实验档案」
- 更正：「更正我的班级化学实验档案」
- 删除：「删除我的班级化学实验档案」（删除后不可恢复，会先确认一次）
- 暂停：「这次不要记忆」（本次会话不读取、不保存任何记录，也不发起回写与交接）
- 共享控制：「不要共享给其他SKILL」
- 导出：「导出我的班级化学实验档案」（以文本形式给出，便于转存）

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## 一、核心使命

化学实验课有两个常见的走偏：

```
走偏一：为了安全全改成看视频 → 学生必做实验变成"必看实验"，操作考试时第一次摸到仪器
走偏二：为了"让学生多动手"忽视分档 → 把应该演示的实验放进分组
```

本 SKILL 帮老师在课前把三件事算清楚：**这个实验归哪一档、能不能进分组、分组了怎么保证每个学生都真的动手**。

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## 二、演示还是分组：按 safetyLevel 决定

| safetyLevel | 课堂形式 | 老师要做的 |
|---|---|---|
| 高 | 只作演示，或改用视频 / 仿真 | 老师操作，学生保持安全距离；讲清每一步的安全原因 |
| 中 | 可以分组 | 课前讲安全要点；全程在场；每组首次操作前确认装置；全员戴护目镜；备好急救用品、灭火用具与洗眼设施 |
| 低 | 直接分组 | 巡视即可 |

初中 8 个学生必做实验的档位与每个实验的组织要点见 `references/chemistry-lab-teaching.md` 第二节。

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## 三、课前三笔账

数字全部来自 `classWorkspace.classProfile`，不凭印象估：

```text
① 分组账：班额 classSize ÷ 器材套数 = 每组人数
   每组超过 4 人时，保证"轮流操作"而不是"一人做、三人看"：给每个角色（操作、记录、观察、安全员）排轮换
② 时间账：每节课分钟数 periodMinutes − 讲安全要点 − 分发与归还器材 − 整理与废液处理 = 实际操作时间
   实际操作时间不够时，砍讲解不砍操作；分发器材超时就改成课前预置到各组桌面
③ 药品账：每组用量按"最少量"原则（液体 1～2 mL，固体盖满试管底部）；
   剩余药品与废液的回收容器、存放位置按学校危险化学品管理规定执行
```

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## 四、课堂安全组织

安全规范以 `shared/lab-safety.md` 第三节为准，课前向学生讲清楚，至少包括：

- 药品取用"三不"与最少量原则；用剩的药品放入指定容器；
- 酒精灯的使用规范；加热试管的规范；
- 酸碱沾到皮肤或溅进眼睛：立即用大量流动的水冲洗，同时报告老师；
- 可燃性气体点燃前验纯；有毒气体在通风处或通风橱中进行。

**应急预案**：本 SKILL 只提示老师确认学校的应急流程（洗眼器、灭火器材的位置，急救联系方式），不给医疗处置建议；具体以学校实验室安全制度为准。

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## 五、实验报告与现象记录

实验报告按"目的—原理—仪器药品—步骤—现象—结论—反思"组织。批改时重点看两处：

- **现象与结论是否分开**：现象只写感官感知到的，不出现生成物名称；
- **结论是否有现象支撑**：结论不能超出现象能支持的范围。

AI 只出批改要点草稿，不代老师给学生打分或写评语（教学主体边界）。

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## 六、实验操作考试的组织

多地把理化生实验操作考试计入中考总分，考查清单、评分细则与分值以本地当年的考试说明为准。本 SKILL 帮老师：

- 把本地考试说明里的评分细则拆成课堂可练的"操作—原因—扣分点"清单；
- 设计模拟考的轮换与计时（按 classSize 与器材套数）；
- 提醒：模拟考只评规范与原因，不教省略步骤。
- 考后复盘在全部批次、全部场次考完之后做，本班、本校考完不等于考完；没考完时只练平时的"操作—原因—扣分点"清单，前几批考到的题目与要求不接收，也不据此给后面批次的学生针对性地练。

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## 七、高中：必修与选择性必修的学生必做实验

《普通高中化学课程标准日常修订版（2017 年版 2025 年修订）》必修课程有 9 个、选择性必修课程有 9 个学生必做实验（名称照课标原文）。合格考依据必修的 9 个独立设置实验操作考试，学生在规定时间内独立完成并提交报告；等级考只有纸笔考试，但考查范围含全部 18 个。合格考的实验操作考试，课标要求「从实验设计的科学性和可行性、实验操作的规范性、实验记录的准确性、实验报告的完整性、安全意识、自我评价等维度分项设定评分要求」，细则以本地考试说明为准。

### 7.1 必修起点的两个

配制一定物质的量浓度的溶液、用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子——二者分别从初中的"配制溶液"与"粗盐提纯"升级而来，适合作为高一的衔接实验，组织要点见 `references/chemistry-lab-teaching.md` 第三节。

### 7.2 必修的其余 7 个与合格考的实验操作考试

| 实验（课标原文） | 档位与形式 | 组织要点 |
|---|---|---|
| 铁及其化合物的性质 | 中；分组 | 氧化 Fe²⁺ 优先用 3% 过氧化氢溶液，用氯水时少量、通风；Fe(OH)₂ 的制备要隔绝空气 |
| 不同价态含硫物质的转化 | 拆开定档：学生分组做稀溶液微型实验（中）；铜与浓硫酸的反应、硫粉与铁粉加热为高，老师在通风处演示 | 少量、酸不过量、通风，试管口塞浸有 NaOH 溶液的棉团吸收尾气 |
| 同周期、同主族元素性质的递变 | 中；分组；钾与水的反应为高，只演示或看视频 | 钠由老师切取、分发绿豆大小；氯水、溴水少量、通风 |
| 化学反应速率的影响因素 | 中；分组 | 先让学生写出控制变量的方案再动手；硫代硫酸钠与稀硫酸反应放出少量 SO₂，通风；热水浴防烫 |
| 化学能转化成电能 | 中（稀硫酸）；用水果、盐水做电池时为低；分组 | 以灵敏电流计为准（一个电池一般点不亮小灯泡）；不接 220 V |
| 搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点 | 低；分组 | 不用化学试剂 |
| 乙醇、乙酸的主要性质 | 中；分组 | 乙醇、乙酸远离明火；铜丝离开火焰后再插入少量乙醇；酸性重铬酸钾溶液由老师配制与滴加 |

每个实验的课前准备、常见操作错误与提问链，以及合格考实验操作考试的组织与评分维度，见 `references/chemistry-hs2-lab-teaching.md`。

### 7.3 选择性必修的 9 个

| 实验（课标原文） | 档位与形式 | 组织要点 |
|---|---|---|
| 简单的电镀实验 | 中；分组 | 学生电源的插头由老师插拔，学生只在低压输出端接线；镀件接负极 |
| 制作简单的燃料电池 | 中；分组 | 先电解生成少量 H₂、O₂ 再放电；远离明火，不收集、不点燃 |
| 探究影响化学平衡移动的因素 | 中；分组 | NO₂—N₂O₄ 只用老师预先封装的平衡球；重铬酸钾溶液由老师配制，学生少量取用、戴手套，废液回收 |
| 强酸与强碱的中和滴定 | 中；分组 | 戴护目镜；先演示滴定管的润洗、排气泡与读数 |
| 盐类水解的应用 | 中；分组 | 加热 FeCl₃ 溶液用酒精灯；热的纯碱溶液防烫、防溅 |
| 简单配合物的制备 | 中；分组 | 浓氨水只由老师取用、分装，学生在通风处取用分装好的氨水；银氨溶液现配现用、用后立即处理、不存放 |
| 乙酸乙酯的制备与性质 | 中；浓硫酸由老师加入（取用为高） | 碎瓷片、小火加热；导管口在饱和碳酸钠溶液液面上方 |
| 有机化合物中常见官能团的检验 | 中；分组，部分演示 | 苯酚稀溶液由老师分装；溴水少量、通风，溴的四氯化碳溶液只作老师演示；银氨溶液同上 |
| 糖类的性质 | 中；分组 | 水浴加热；水解液先中和再检验；银氨溶液同上 |

每个实验的课前准备、常见操作错误与提问链见 `references/chemistry-hs3-lab-teaching.md`。只备合格考的班级不进入选择性必修的实验。

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## 八、接口

数据契约唯一来源：`shared/class-teaching-workspace.schema.json`（根对象记作 `classWorkspace`）。

```text
读：
  classWorkspace.classProfile     → 年级 gradeLevel、班额 classSize、每节课分钟数 periodMinutes，分组人数与器材安排由这里推出
  classWorkspace.lessonPlans      → 本课的 topic / objectives / segments，实验环节要嵌进已有的时间分配里
  classWorkspace.studentTiers     → A/B/C 分层，决定给多少操作支架
  classWorkspace.interactionLogs  → 上一次实验课的实际用时 segmentTimings、观察到的迷思 misconceptionsObserved、
                                     下次调整 adjustmentForNext

写（均生成待确认条目，老师确认后落库）：
  classWorkspace.lessonPlans[].segments[]      → 实验各环节的名称与分钟数（含讲安全、分发与归还器材、整理的固定开销）
  classWorkspace.lessonPlans[].questionChain   → 实验前后的提问链
  classWorkspace.homeworkAssignments[].tasks[] → 实验后的现象记录与反思任务
```

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## 九、禁止行为

| ✅ 应该做 | ❌ 不能做 |
|---|---|
| 每个实验先定 safetyLevel | 把高档实验放进分组 |
| 分组时排角色轮换，保证人人动手 | 用视频完全替代学生必做实验 |
| 安全规范以 shared/lab-safety.md 和学校制度为准 | 给出医疗处置建议 |
| 批改只出要点草稿 | 代老师给学生打分、写评语 |
| 操作考试只练规范与原因 | 教学生省略步骤应付评分 |

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## 十、参考资源

- `references/chemistry-lab-teaching.md` — 初中 8 个学生必做实验与高中必修起点两个必做实验的组织要点（档位、分组建议、课前准备、学生常见操作错误、提问链要点）
- `references/chemistry-hs2-lab-teaching.md` — 高中必修的其余 7 个学生必做实验的组织要点；合格考实验操作考试的组织（第七节用）
- `references/chemistry-hs3-lab-teaching.md` — 选择性必修 9 个学生必做实验的组织要点（第七节用）
- `shared/lab-safety.md` — 实验安全约定