时间:2022-01-26 17:27:15
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇化学实验基本操作范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
针对部分化学实验基本操作中的“错”与“对”,为迎接初中毕业生升学实验操作考试,我做为一名化学教师,对学生进行了化学实验基本操作的指导与训练。现指出较普遍出现的错误,并明确正确的操作方法,希望能引起重视并对可能出现的错误及时给予纠正。
1、试管的握持。
出错点:用手一把抓或将无名指和小指伸展开:位置靠上或靠下。
正确方法:“三指握两指拳”。即大拇指、食指、中指握住试管,无名指和小指握成拳,和拿毛笔写字有点相似。手指握在试管中上部。
2、药品的取用。
出错点:①取粉末状药品,由于药匙大,加药品时不能深入容器内致使洒落或粘附容器内壁,而不知用V形纸槽代替药匙送药品入容器内。②倾倒液体药品时,试剂瓶口没紧挨接受器口致使药品外流,标签没向着手心,造成标签被腐蚀。
正确方法:①取用粉末状或细粒状固体,通常用药匙或纸槽。操作时,做到“一送、二竖、三弹”,即药品平送入试管底部,试管竖直起来,手指轻弹药匙柄或纸槽,使药品全部落入试管底。②取用块状或大颗粒状固体常用镊子,操作要领是“一横、二放、三慢竖”,即向试管里加块状药品时,应先把试管横放,把药品放入试管口后,再把试管慢慢地竖起来,使药品沿着管壁缓缓滑到试管底部。③使用细口瓶倾倒液体药品,操作要领是“一放、二向、三挨、四流”,即先拿下试剂瓶塞倒放在桌面上,然后拿起瓶子,瓶上标签向着手心,瓶口紧挨着试管口,让液体沿试管内壁慢慢地流入试管底部。
3、胶头滴管的使用。
出错点:中指与无名指没夹住橡皮胶头和玻璃管的连接处;将滴管尖嘴伸入接受器口内。
正确方法:夹持时,用无名指和中指夹持在橡皮胶头和玻璃管的连接处,不能用拇指和食指(或中指)夹持,这样可防止胶头脱落。吸液时:先用大拇指和食指挤压橡皮胶头,赶走滴管中的空气后,再将玻璃尖嘴伸入试剂液中,放开拇指和食指,液体试剂便被吸入,然后将滴管提起。禁止在试剂内挤压胶头,以免试剂被空气污染而含杂质。吸完液体后,胶头必须向上,不能平放,更不能使玻璃尖嘴的开口向上,以免胶头被腐蚀:也不能把吸完液体后的滴管放在实验桌上,以免沾污滴管。
4、振荡盛有液体的试管。
出错点:手握试管中部或中下部抖动。
正确方法:手指应“三握两拳”,握持试管中上部,这样留出试管中下部便于观察试管内部的实验现象。振荡试管时,用手腕力量摆动,手臂不摇,试管底部划弧线运动,使管内溶液发生振荡,不可上下颠,以防液体溅出。
5、使用托盘天平。
出错点:①直接用手拨游码;②托盘上不放或少放纸片;③药品放错托盘:④在托盘上放多了药品取出又放回原瓶;⑤称量完毕忘记把游码拨回零点。
正确方法:正确操作要领是“托盘天平称量前,先把游码拨零点,观察天平是否平,不平应把螺母旋;相同纸片放两边,潮、腐药品皿盛放,左放称物右放码,镊子先夹质量大:最后游码来替补,称量完毕作记录,砝码回盒游码零,希望大家要记住”。使用时还应注意:①移动游码时要左手扶住标尺左端,右手用镊子轻轻拨动游码;②若称取一定质量的固体粉末时,右盘中放入一定质量的砝码,不足用游码补充。质量确定好后,在左盘中放入固体物质,往往在接衡时加入药品的量难以掌握,这时应用右手握持盛有药品的药匙,用左手掌轻碰右手手腕,使少量固体溅落在左盘里逐渐达到平衡。若不慎在托盘上放多了药品,取出后不要放回原瓶,要放在指定的容器中。
6、量筒的使用。
出错点:①手拿着量筒读数;②读数时有的俯视,有的仰视:③有的不能依据需量取液体体积选择合适量程的量筒。④液体加多了,又用滴管向外吸。
正确方法:使用量筒时应根据需量取的液体体积,选用能一次量取即可的最小规格的量筒。操作要领是“量液体,筒平稳;口挨口,免外流;改滴加,至刻度;读数时,视线与液面最低处保持水平”。若不慎加入液体的量超过刻度,应手持量筒倒出少量于指定容器中,再用滴管滴至刻度处。
7、溶解食盐时搅拌操作。
出错点:①溶解食盐使用玻璃棒搅拌过程中发出叮当之声:②玻璃棒在液体中上部搅拌。
正确方法:操作时将烧杯平放在桌面上,先加入固体食盐,然后加入适量水,拿住玻璃棒一端的1/3处,玻璃棒另一端伸至烧杯内液体的中部或沿烧杯内壁,交替按顺时针和逆时针方向做圆周运动,速率不可太快,用力不可大,玻璃棒不能碰撞烧杯内壁发出叮当之声。
8、过滤操作。
出错点:漏纸与漏斗壁之间留有气泡,影响过滤速度;手持玻璃捧的位置太靠上或太靠下;玻璃捧下端靠在滤纸上时:一是没轻靠在滤纸的三层部位,二是用力过大致使漏斗倾斜;盛放待过滤液的烧杯的尖嘴部位靠在了玻璃捧的中部甚至中上部。
正确方法:将滤纸贴在漏斗壁上时,应用手指压住滤纸,用水润湿,使滤纸紧贴在漏斗壁上,赶走滤纸和漏斗壁之间的气泡,以利于提高过滤速度。过滤操作要求做到“一贴、二低、三靠”。一贴:滤纸紧贴漏斗壁。二低:滤纸上沿低于漏斗口,溶液液面低于滤纸上沿。三靠:漏斗颈下端紧靠承接滤液的烧杯的内壁,引流的玻璃棒下端轻靠滤纸三层一侧:盛待过滤液的烧杯的嘴部靠在玻璃棒的中下部,应手持玻璃棒中上部。
9、仪器的连接。
出错点:把玻璃管使劲往橡皮塞或胶皮管中按;拆的时候使劲拉;手握弯管处使劲用力将管折断,手被刺破。
正确方法:“左手持口大,右手持插入,先润湿,稍用力转动插入就可以”。即左手持口大的仪器,右手握在靠近待插入仪器的那部分,先将其润湿,然后稍稍用力转动,使其插入。将橡皮塞塞进试管口时,应慢慢转动塞子使其塞紧。塞子大小以塞进管口的部分为塞子的1/3为合适。拆时应按与安装时的相反方向稍用力转动拔出。
中图分类号:G421;633.8 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)31-0044-01
化学本身是一门以实验为主的自然学科,实验有利于深化学生对于所学化学知识的理解,增强学生的实践动手操作能力。特别是随着素质教育的普及,开展化学实验已经成为现阶段化学教学的重点。然而,不规范的操作可能增加实验的危险性,甚至危及学生的生命安全。因此,加强化学实验基本操作指导具有重要的意义。
一、开展安全教育,奠定扎实基础
安全是化学实验操作需要率先考虑的重要问题,所以,在开展基本操作教学时必须进行安全教育。在当前的化学实验教学中,教师大都先按照实验教材中的有关要求,将实验操作步骤和注意事项等内容直接灌输给学生,而很少对学生进行专门的安全操作教育,因而学生缺乏安全操作意识,可能使学生在后续课程学习的过程中出现安全事故。因此,在平时的化学基本操作教学中,化学教师必须进行安全操作教育。就具体的教学而言,学生首次进入化学实验室,化学教师需要让学生明确自己应该做什么和不可做哪些事情,同时还要了解和熟悉化学实验操作方面的安全规则,确保化学实验操作的安全性,避免出现安全事故。化学安全操作教育实际上就是一种培养和提升学生生存能力的教育,这主要是因为化学实验操作本身具有很大的危险性,某些化学试剂和药品具有易燃、易爆和有毒等特性。所以,帮助学生规避实验过程中的各种风险,是确保化学实验操作顺利进行的关键。虽然学生要认真听取教师的指导意见来规范自身的实验操作行为,但这并不意味着学生在实验操作过程中要畏首畏尾,而是要求学生在遇到疑惑时,及时同教师和其他学生进行沟通和交流,待一切不利因素消除之后方可进行实验操作,从而确保化学实验操作的安全性。此外,化学教师还需要引导学生合理安排实验操作时间,以使学生形成正确的实验操作行为和习惯。例如,在闻气味的过程中,不可直接将鼻子凑到待测物质上,而应该用手扇气入鼻;在化学实验操作完毕之后,要及时对各类实验仪器设备进行洗涤和整理等等。
二、加强教学指导,提升操作技能
在开展化学实验基本操作教学时,化学教师需要切实发挥自身的指导作用,切实做好实验操作的指导工作,以达到提升学生化学实验操作技能的目的。当前,初中化学基本操作方面的内容涵盖药品取用、物质称量和加热、实验仪器的洗涤和连接等。在该部分化学实验操作授课过程中,化学教师应该要求学生提前预习相关的教材,做到心中有数,接着在教师指导下自主进行实际操作,然后教师就各个学生的实际操作情况进行及时点评,及时发现和解决学生在操作过程中存在的各种错误行为。如此一来,在这种授课模式的指导下,学生会按照有关的安全操作规范进行实验,掌握实验操作技能。当前,部分化学教师认为化学实验课的管理难度比较大,这主要是由于学生对各种实验仪器充满很强的好奇心,他们会将自身的注意力集中于实验仪器本身,却忽视细心观察教师的演示操作,以致学生无法明确相应的实验操作内容,很容易在实践应用中出现差错。此时,化学教师就需要充分发挥自身的指导作用,采用即时拍照抓典型和操作比武大练兵等教学方式,提高学生的安全意识,充分激发学生参与化学实验的兴趣。例如,针对化学实验基本操作大练兵,化学教师可以先将本节课的基本实验操作要求告诉学生,接着,在接近下课的一段时间做好基本实验操作大比武活动,由教师担当“比武”的评委,操作正确加一分,错一处则扣一分,然后让大家比一比,看哪个学生最后所得的分数最高。这样,学生的化学学习兴趣会被极大激发,学习效果也比较理想。
三、延伸课堂教学,寓教于生活中
基本操作是化学实验的基础,为了确保化学实验操作的顺利进行,化学教师必须要引导学生熟记这些基本的化学实验操作要求,同时要鼓励学生将这些所学到的化学知识灵活应用到实际的生活中,以不断提升学生的实验操作技能。例如,在讲解完“化学药品取用”这部分基本操作内容之后,化学教师可以引导学生思考:日常生活中有哪些与我们所学的“化学药品取用”比较类似的行为,具体表现在哪些方面?有的学生说,在倾倒醋、酱油以及食用油等的时候,要将相应的标签朝向手心,并需要刮净瓶口的液体,这一点同化学液体药品的取用比较相似;也有的学生说,日常生活中衣服和餐具的整理等,均与实验药品的分类整理比较类似。
四、结束语
总之,新课改的推进,对化学实验教学提出了更高的要求。化学基本操作是学生开展化学实验的重要基础,其掌握的扎实度和熟练度直接关乎实验操作的质量和效率,否则可能因不合理的化学操作而引发安全问题。因此,为了确保化学实验操作的质量和安全,必须加强化学实验基本操作教学,提高学生的操作能力。
参考文献:
2、掌握台秤、煤气灯、酒精喷灯的使用。
3、学会液体剂、固体试剂的取用。
[实验用品]
仪器:仪器、烧杯、量筒、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管、表面皿、蒸发皿、试管刷、
试管夹、药匙、石棉网、托盘天平、酒精喷灯、煤气灯。
药品:硫酸铜晶体。
其他:火柴、去污粉、洗衣粉
[实验步骤]
(一)玻璃仪器的洗涤和干燥
1、洗涤方法一般先用自来水冲洗,再用试管刷刷洗。若洗不干净,可用毛刷蘸少量去污粉或洗衣粉刷洗,若仍洗不干净可用重络酸加洗液浸泡处理(浸泡后将洗液小心倒回原瓶中供重复使用),然后依次用自来水和蒸馏水淋洗。
2、干燥方法洗净后不急用的玻璃仪器倒置在实验柜内或仪器架上晾干。急用仪器,可放在电烘箱内烘干,放进去之前应尽量把水倒尽。烧杯和蒸发皿可放在石棉网上用小火烘干。操作时,试管口向下,来回移动,烤到不见水珠时,使管口向上,以便赶尽水气。也可用电吹风把仪器吹干。带有刻度的计量仪器不能用加热的方法进行干燥,以免影响仪器的精密度。
(二)试剂的取用
1、液体试剂的取用
(1)取少量液体时,可用滴管吸取。
(2)粗略量取一定体积的液体时可用量筒(或量杯)。读取量筒液体体积数据时,量筒必须放在平稳,且使视线与量筒内液体的凹液面最低保持水平。
(3)准确量取一定体积的液体时,应使用移液管。使用前,依次用洗液、自来水、蒸馏水洗涤至内壁不挂水珠为止,再用少量被量取的液体洗涤2-3次。
2、固体试剂的取用
(1)取粉末状或小颗粒的药品,要用洁净的药匙。往试管里粉末状药品时,为了避免药粉沾到试管口和试管壁上,可将装有试剂的药匙或纸槽平放入试管底部,然后竖直,取出药匙或纸槽。
(2)取块状药品或金属颗粒,要用洁净的镊子夹取。装入试管时,应先把试管平放,把颗粒放进试管口内后,再把试管慢慢竖立,使颗粒缓慢地滑到试管底部。
(三)物质的称量
托盘天平常用精确度不高的称量,一般能称准到0.1g。
1、 调零点 称量前,先将游码泼到游码标尺的“0”处,检查天平的指针是否停在标尺的中间位置,若不到中间位置,可调节托盘下侧的调节螺丝,使指针指到零点。
2、 称量 称量完毕,将砝码放回砝码盒中,游码移至刻度“0”处,天平的两个托盘重叠后,放在天平的一侧,以免天平摆动磨损刀口。
[思考题]
1、 如何洗涤玻璃仪器?怎样判断已洗涤干净?
①试管:给液体加热时液体的体积不超过试管容积的1/3;加热固体时试管口应略向下倾斜。
②蒸发皿:蒸发浓缩溶液时要用玻璃棒搅拌,液体体积不超过容积的2/3。
③坩埚:用于灼烧固体,移动、使用时要用坩埚钳夹取。
(2)间接(垫石棉网)加热的仪器。
①烧杯:溶解固体时需用玻璃棒搅拌,加热液体时,液体体积不超过容积的2/3。
②圆底烧瓶:使用时液体的体积为烧瓶容积的~2/3。
③锥形瓶:滴定时液体体积不超过容积的。
例1.下列实验操作正确的是( )
A.蒸馏时,将温度计的水银球插入液面下
B.称量时,将硫酸铜晶体直接放在天平右盘上称量
C.加热时,将烧杯、试管直接放在酒精灯上加热
D.闻气时,将少量的气体用手轻轻扇入鼻孔中
解析:A项,温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口附近;B项,不能将药品直接放在天平托盘上称量,且药品应放在左盘;C项,烧杯应垫上石棉网加热;D项,“扇闻”气体能有效防止有毒气体对人体的伤害,正确。
答案:D
考点2 常用的计量仪器
A.量筒:量取一定体积的液体;精确度0.1 mL。
B.容量瓶:配制一定物质的量浓度的 溶液。
C.酸式滴定管:使用前需“查漏”;用于盛装酸性溶液或强氧化性液体(如KMnO4溶液);精确度0.01 mL。
D.碱式滴定管:盛装碱性溶液;精确度0.01 mL。
E.托盘天平:称量时左物右码;精确度0.1 g。
F.温度计。
例2.某学生的实验报告中有如下数据: ①用托盘天平称取11.7 g食盐;②用量筒量取21.48 mL盐酸;③用容量瓶配制210 mL 1 mol・L-1的硫酸溶液;④用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用去18.20 mL NaOH溶液。其中数据合理的是( )
A.①④ B.②④
C.①③ D.②③
解析:解答此题的关键在于明确所用仪器的精确度,如实记录测得的可靠数值。托盘天平的精确度为0.1 g,①正确;量筒的精确度为0.1 mL,②错误;容量瓶的规格有100 mL、 250 mL、500 mL、1000 mL等,没有210 mL的,③错误;中和滴定要用滴定管,滴定管的精确度为0.01 mL,④正确。
答案:A
考点3 化学试剂的保存
化学试剂的保存方法:(1)易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等起反应的药品,应密封保存。如钾、钠应浸在煤油中;白磷应放在水中,使之与空气隔绝。(2)见光易分解的物质,应盛放在棕色瓶中,放置于阴凉处。如AgNO3、浓HNO3。(3)液态溴有毒且易挥发,应贮存于磨口的细口瓶中,加水液封,加盖玻璃塞(不能用橡胶塞),并放置于阴凉处。
例3.下列盛放试剂的方法正确的是( )
A.氢氟酸或浓硝酸存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中
B.汽油或煤油存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中
C.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
D.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
解析:A项,氢氟酸会与玻璃的成分二氧化硅反应,浓硝酸会腐蚀(氧化)橡胶塞;B项,汽油或煤油会使橡胶塞溶胀;C项,碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液呈碱性,会与玻璃瓶的成分二氧化硅反应;D项,氯水或硝酸银溶液存放时,为防止氯水腐蚀(氧化)橡胶塞,应用磨口塞,为了避免硝酸银见光分解,应存放在棕色玻璃瓶中。
答案:D
考点4 常用的分离、提纯仪器
例4.仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是( )
解析:A项,乙醇和乙酸乙酯都是有机溶剂,可互溶,靠分液漏斗和烧杯不能分离,应加入饱和碳酸钠溶液振荡后静置分液,然后再蒸馏出乙醇;B项,缺少量取酸的仪器量筒;C项,利用溴置换出碘,通过碘遇淀粉变蓝色的特性检验出生成的碘,可证明溴的氧化性强于碘;D项,实验室中制取氨气是利用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体在大试管中加热,缺少大试管。
答案:C
考点5 药品的取用
(1)实验室里所用的药品,很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的,因此,在使用时一定要严格遵照有关规定和操作程,以保证安全。不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味,不得尝任何药品的味道。注意节约药品,严格按照实验规定的用量取用药品;如果没有说明用量,一般应按最少量取用:液体l~2 mL,固体只需要盖满试管底部。实验剩余的药品既不能放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放入指定的容器内。
(2)固体药品的取用:取用固体药品一般用药匙。往试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在管口和管壁上,先使试管倾斜,把盛有药品的药匙(或用小纸条折叠成的纸槽)小心地送入试管底部(见下图),然后使试管直立起来,让药品全部落到底部。有些块状的药品可用镊子夹取。[向试管中加固体粉末状药品]
(3)液体药品的取用:取用很少量液体时,可用胶头滴管吸取;取用较多量液体时,可用直接倾注法。取用细口瓶里的药液时,先拿下瓶塞,倒放在桌面上,然后拿起瓶子(标签对着手心),瓶口要紧挨试管口,使液体缓缓地倒入试管。要注意防止残留在瓶口的药液流下来,腐蚀标签。一般往大口容器或容量瓶、漏斗里倾注液体时,要用玻璃棒引流。
例5.关于药品的取用有下列说法:①实验中剩余的药品要放回原试剂瓶,以免浪费; ②实验中剩余的药品应该扔掉;③实验中剩余的药品要倒入废液桶中;④实验中剩余的固体应放回原试剂瓶,液体应倒入废液桶中。其中不正确的是( )
A.① B.②
C.①② D.全部
解析:实验中剩余的药品一般既不能放回原瓶,也不能随意丢弃,更不能带出实验室,要放在指定容器中。
答案:D
考点6 试纸的使用
(1)常用的试纸:石蕊试纸――定性检验酸碱性;pH试纸――定量(粗测)检测酸碱性强弱;品红试纸――检验SO2等有漂白性的物质;淀粉?KI试纸――检验Cl2等有氧化性的物质。
(2)使用方法。
①检验溶液:取试纸放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液体,点在试纸中部,观察试纸的颜色变化。使用pH试纸时,试纸变色后,与标准比色卡对照。
②检验气体:先用蒸馏水把试纸润湿,用镊子夹取或黏在玻璃棒的一端,然后放在集气瓶口或导管口处,观察试纸的颜色变化。
例6.下列有关试纸的叙述正确的是( )
A.用干燥洁净的玻璃棒蘸取某溶液,滴在湿润的pH试纸上,跟标准比色卡比较来测定该溶液的pH
B.使湿润的淀粉?KI试纸变蓝的气体一定是Cl2
C.使湿润的品红试纸褪色的气体必是SO2
D.使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3
解析:A项,测定溶液的pH时,pH试纸不能润湿;B项,使湿润的淀粉?KI试纸变蓝的气体不一定是Cl2,只要是具有强氧化性的气体都可以;C项,使湿润的品红试纸褪色的气体也可能是Cl2;D项,中学阶段所学的使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3。
答案:D
考点7 仪器的洗涤
(1)方法:使用毛刷,用去污剂和水冲洗。
(2)洗净的标准:玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚成滴,也不成股流下。
(3)常见残留物的洗涤:
[残留物 洗涤剂 容器里附着的油污 NaOH溶液或热的纯碱溶液 容器壁上附着的硫 CS2或热的NaOH溶液 试管上的银镜 稀HNO3 AgCl 氨水 试管上残留的MnO2 热浓盐酸 ]
例7.下列说法或做法中正确的是( )
A.试管可以做液体或溶液反应的实验,不能做固体反应的实验
B.用蒸发皿小心蒸发碳酸氢钙溶液,最终得到碳酸氢钙晶体
C.可用热的NaOH溶液洗涤做过硫单质熔化实验的试管
D.熔融氢氧化钠固体,可用陶瓷坩埚
解析:试管也可以做固体反应的实验,如加热KClO3和MnO2的混合物制取O2; Ca(HCO3)2在溶液中受热会分解生成CaCO3;熔融的NaOH会与陶瓷中的SiO2发生反应,所以不可用陶瓷坩埚熔融NaOH。
答案:C
考点8 实验安全装置
(1)防倒吸装置:
(2)防堵塞安全装置:
例8.化学是以实验为基础的学科,化学实验的设计和操作中必须十分重视师生安全问题和环境保护问题。下列操作方法不正确的是( )
A.制氧气时用排水法收集氧气后出现倒吸,应立即松开试管上的橡皮塞
B.在气体发生装置上直接点燃乙炔气体时,必须先检验乙炔气体的纯度
C.验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室,以免污染实验室
D.给试管中的液体加热时不停移动试管,以免暴沸伤人
解析:产生倒吸现象是由于装置内压力降低,致使收集气体时水槽中的水进入制气装置中,松开试管上的橡皮塞可阻止倒吸的水进入制气装置中,A项操作正确;点燃可燃性气体前,都要对气体进行验纯,防止出现爆炸事故,B项操作正确;实验结束后的废液中有的含有有毒物质,不能直接倒入下水道,应倒入指定的容器中,经处理后再排放,C项操作错误;给试管中的液体加热时不停移动试管可以使试管受热均匀,防止暴沸伤人,D项操作正确。
答案:C
考点9 溶液的配制
(l)配制一定溶质质量分数的溶液。
①计算:算出所需溶质和水的质量,若溶质是液体,则要计算出液体的体积。②称量:用天平称取固体溶质的质量,用量筒量取所需液体、水的体积。③溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯里,加入所需的水,用玻璃棒搅拌使溶质完全溶解。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液。
①计算:算出固体溶质的质量或液体溶质的体积。②称量:用托盘天平称取固体溶质质量,或用量筒量取所需液体溶质的体积。③溶解:将固体或液体溶质倒入烧杯中,加入适量的蒸馏水(约为所配溶液体积的1/6),用玻璃棒搅拌使之溶解,冷却到室温后,将溶液引流注入容量瓶里。④洗涤(转移):用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,将洗涤液注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。⑤定容:继续往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度1~2 cm处,改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度相切,把容量瓶盖紧,再振荡摇匀。
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)02-078-01
化学作为一门自然学科,通过化学能够有效促进学生的全面发展,实验作为化学的一个重要组成板块,在学生的学习过程中扮演着重要的角色。化学实验虽然对学生的化学学习产生重要影响,但是学生在进行化学实验的过程中也会出现各种各样的问题,进而影响实验的顺利进行,因此,想要提高学生的化学实验能力,学生需要在化学实验操作过程中注意一些问题,只有做好基本的操作,才能使复杂的实验顺利完成。
一、从理论上对实验进行有效把握
就化学学科而言,学生在学习的过程中既要进行理论知识的学习,同时又要进行实验操作,因此,通过学习化学学生不仅能够提升自身的理论水平,还能够提升自身的实际操作能力。相对于化学理论知识的学习,学生对实验更感兴趣,但是学生想要将化学实验完美的操作展现出来也并非易事。想要提高学生的实验基本操作能力,首先应该引导学生从理论上对实验有一个全面的把握,为进行实际的操作奠定基础。学生的实验操作并不是凭空进行的,需要在理论知识的指导下才能开展,而关于化学实验基本操作的步骤、需要注意的问题等,在理论知识中都有讲述,学生在进行实验之前如果能够从理论上对实验有一个全面的把握,那么,实验的成功率就会在理论的指导下大大的提升,因此,学生在化学实验基本操作中首先要做的工作就是从理论上对实验进行有效把握。
二、在化学实验基本操作中学生应该有严谨的态度
严谨的态度是进行科学研究必不可少的一种品质,学生只有有了严谨的态度,才可能进行复杂的实验,不管是在进行简单的化学实验的过程中,还是在比较复杂的化学实验的过程中,学生都应该具备严谨的态度。然而目前很多学生在化学操作中并没有形成严谨的实验态度,学生在实验中难以严格按照实验的要求及步骤进行实验,一味的想要得出最终的实验结果,对实验过程却没有引起足够的重视,这不仅影响了学生在实验过程中观察与研究的有效性,同时也影响了实验结果的有效性。严谨的态度对于化学实验具有重要影响,应该引起师生的高度重视,教师应该注重培养学生严谨的实验态度,这不仅对学生的化学实验产生重要影响,而且对学生以后的人生发展都产生重要的影响。
三、学生在化学基本操作的过程中应该注重观察
获取新的发现并得出一定的结论是学生进行化学实验的重要目的,而想要达到既定的实验目的,学生就需要在实验的过程中进行有效观察。探索性实验与验证性实验是化学实验的两种主要形式,不管学生进行哪种形式的实验,在实验的过程中都会出现一些新的情况,这就需要学生在实验的过程中积极的观察,发现新的实验现象。每一次伟大的化学发现,都是建立在观察的基础上,只有新的发现,才可能推动化学的发展,进而推动社会的进步。化学教师在教学的过程中一定要引导学生积极的观察,并使学生掌握正确的观察方法与技巧,使学生科学的观察,在学习化学的过程中不断地创新。
四、学生在化学基本实验过程中应该注重进行思考
学生想要将理论知识与实际操作有效结合起来,就需要学生在实验的过程中能够积极的思考。很多学生在化学实验基本操作的过程中,往往将注意力集中于实验现象,而忽视了深入的思考。学生在实验的过程中只有进行深入的思考,才能有更多的发现。在化学实验的操作过程中,学生注重思考能够产生以下效果:1.能够使学生更好的将理论知识与实际操作结合起来。学生进行实验操作的过程,就是将理论知识与实践结合起来的过程,如果在这一过程中学生能够积极的思考,更有助于理论知识与实际操作的有效结合。2.有助于学生进行创新。化学实验不仅有助于学生创新能力的提升,而且还为学生进行创新活动提供了绝好的机会,在实验的过程中只有能够积极的思考,正确的思考,才能更有助于学生进行创新。
五、学生在化学基本实验的过程中应该有合作精神
合作对于化学实验而言十分必要,尤其是随着学生需要操作的化学实验的难度的不断增加,更需要学生具有合作精神。化学实验中会出现很多难以预见的问题,有时单凭学生个人的努力难以使问题得到解决,这时就需要具有合作精神,积极的与其他学生进行合作。在合作的过程中,学生之间能够有效的进行沟通与交流,使解决问题的方式更加多元化,同时也使学生的思路变得更加开阔。在实际的实验中,很多学生为了提升自身的实际操作能力,往往更倾向于独立进行实验操作,学生单独进行实验操作,有助于学生独立的进行思考,但是进行合作也是十分必要的,因此,学生在实验的过程中应该提升合作意识。
分析化学是研究物质组成、含量和结构的分析方法及有关理论的学科,是化学学科的一个重要分支。它是高等职业院校工业分析与检验专业的一门重要的专业课程,同时也是其他化学相关专业,如化工、环境等专业的基础课程。这门课程除了重视理论知识的教学之外,更加重视对学生实验操作技能的培养和锻炼,所以在整个教学过程中实验教学占有非常重要的地位。
通过实验教学,我们要培养学生观察、思考、分析、判断和解决问题的能力,让学生树立起严格的“量”的概念,同时培养他们严谨的工作作风、实事求是的工作态度和科学的工作习惯。而这一切能力的基础则是实验基本操作技能的训练。
分析化学实验基本操作,要求学生能够正确并熟练地掌握分析化学实验常用仪器的使用方法,如天平的称量方法,移液管、容量瓶及滴定管的使用方法。其他方面还包括标准滴定溶液的制备、实验现象的观察与判断、实验数据的记录与处理等。这些操作是学生在实验中能够获得准确分析结果的前提。因此,在实验教学过程中基本操作技能的规范化培训就毫无疑问地成为非常重要的一项内容。
为了使学生掌握规范的实验基本操作方法,就要求教师在实验课上有极高的责任心和耐心,详细讲解操作规程,认真观察学生操作,及时指导纠正不规范的操作行为。除了采取以上方法外,还可以运用其他的方式来增强教学效果。
一、示范讲解与多媒体教学手段相结合
在实验课过程中,教师要详细讲解常用实验仪器的使用方法。但单纯的语言讲解很难让学生获得直观的理解和认知,所以在讲授过程中教师要注意在讲解的同时配合规范化的操作示范,让学生通过直观的观察来掌握操作要领。
除了现场演示操作之外,还可以配合使用现代化的多媒体教学手段。我院工业分析专业在实验教学中,选用了化学工业出版社出版发行的工业分析学习软件包,这套视频学习软件中包含了非常全面的化学实验基本操作视频演示资料,并配有细致的讲解。教师现场示范时由于学生过多而有人看不清楚操作的情况,在用多媒体演示时则可以完全避免。视频文件可以反复播放,如遇重点内容可随时停下,由教师进行详细讲解。除此之外,教师还可以配合教学内容自行制作课件,对学生进行有针对性的操作指导。这样有助于学生在最短的时间内,以最直观的方式学会操作方法。
二、与国家职业技能鉴定考核标准联系
高职教育不同于普通的高等教育,它是一种以培养技能型专业人才为目标的教育模式。高职院校学生毕业后将要走上生产一线的高级技术工人的工作岗位,所以在学校的学习中实践技能的培养就被放在了一个非常重要的位置。因此高职院校提倡“双证教学”,即在学生毕业时要求获得毕业证和职业资格证两个证书,以证明学生在校期间在专业理论知识和专业实践技能的学习上都达到了合格的要求。
对于工业分析与检验专业的高职学生来讲,他们在毕业时需要获得的是分析检验工的高级技能证书。高级分析工的考核分为两个部分,一是理论考核,二是实践考核,两部分都通过才视为合格。在实践考核中,分析化学和仪器分析两门课程的操作内容各占50%,可见分析化学实验操作技能对于学生的重要性。
那么在实验教学中,我们就可以与考证相结合,将考证的内容及要求贯彻到日常实验教学中,让学生们在每一堂实验课上,都按照考证的标准来进行练习。在考证中尤其对学生的实验操作习惯有很细致的要求,比如实验操作过程中时刻要保持实验台面的清洁和整齐,实验结束后要及时整理实验台并擦干水渍,等等。这些方面都有利于培养学生专业的工作习惯。
三、实验考核方法的创新
检验教学效果的最主要手段就是考试,科学合理的考核方式不仅能够检验学生的学习成果,而且能够提高学生们对实验操作的重视程度,进而督促学生更加认真地对待操作练习。
对于分析化学实验的考核,可以分为两部分:一是对平时的考核,包括实验预习、实验操作和实验报告等方面;二是实验考试,在这部分可以摒弃传统的考试方式,就是单纯的学生做老师评分,而可以选择更加科学的考试方法――交互式考试法。
用这种方法,每名老师每次可以同时考核两名同学。考试时,由一名同学甲进行操作,而老师和另一名同学乙则观察同学甲的操作。当同学甲完成考试操作内容后,由同学乙和老师按照相同的考核标准各自给出一个分数。如果同学乙给出的分数和老师给出的相同,则证明同学乙对操作规程的掌握比较扎实,在评价他人的考核部分可获得高分;但如果同学乙给出的分数高于老师给出的分数,则证明同学乙对操作规程的掌握还有一定的欠缺,在评价他人的考核部分分数则会降低。考核过程结束之后,甲乙两名同学任务对调,由甲再来观察评价乙的操作。整个考试结束之后,每名同学都会获得两个考核成绩,一个是自己的操作成绩,另外一个是评价他人的成绩。以这样的方法进行实验考核,学生会更加认真地学习实验操作规程,尤其是实验别多的细节问题,或许平时操作时教师强调很多次,学生都不会注意,但是用这种方法,学生则会更快地掌握。
四、开放实验室
要想提高实验操作水平就必须不断地进行练习,但实验课上的操作练习时间对于学生来讲是相当有限的。为了给学生创造更多的练习机会,可以在课余时间将实验室对学生进行免费开放,为学生们提供实验仪器和实验药品,鼓励学生利用课余时间来实验室进行基本操作练习或者预习实验、补做课上未完成的实验,等等。这个时间段,学生也可以请老师进行相关的指导,利用课余时间,以提高学生实验操作技能。
①给盛有液体的烧瓶加热时,需要加碎瓷片或沸石 ②酒精灯内的酒精不能小于酒精灯容积的三分之一 ③点燃可燃性气体前要验纯 ④稀释浓硫酸时,要将浓硫酸慢慢沿器壁流入水中
A.①②③④ B.①③④
C.③④ D.③
解析:在化学实验操作中首先要注意实验安全,①中加碎瓷片或沸石是防止液体暴沸,②和③是防止爆炸,④是防止液滴飞溅伤人。故选A。
小结:实验操作需“五防”
1.防止火灾
化学药品中有很多是易燃物,在使用时若不注意可能酿成火灾。所以,对易燃物:(1)必须妥善保管,放在专柜中,远离火源。易燃品、强氧化剂、钾、钠、钙等强还原剂要妥善保管;(2)使用易挥发可燃物,如乙醇、乙醚、汽油等应防止蒸气逸散,添加易燃品一定要远离火源;(3)进行加热或燃烧实验时要严格操作规程和仪器选用,如蒸馏时要用冷凝器等;(4)易燃物质用后若有剩余,绝不能随意丢弃,如残留的金属钠应用乙醇处理,白磷应放在冷水中浸泡等。
2.防止爆炸
各种可燃气体与空气混合都有一定的爆炸极限,点燃气体前,一定要先检验气体的纯度。特别是氢气,在点燃氢气或加热与氢气反应的物质前,都必须检验其纯度。
3.防止倒吸引起爆裂
加热制备气体并将气体通入溶液中的实验,要防止因反应容器内压强锐减而造成液体倒吸入热的反应容器内。玻璃的膨胀系数比较小,冷热不均会造成玻璃容器爆裂,甚至溅伤实验人员。
4.防止有害气体污染空气
有毒气体,如Cl2、HCl、H2S、SO2、NO2等酸性气体,用强碱溶液吸收(通常用浓NaOH溶液);CO点燃除掉;NO先与足量空气混合后再通入碱溶液中;H2和其他可燃性气体,如,气态烃虽无毒性,应当点燃除掉;制备有毒气体的实验应在通风橱内进行。
5.防止暴沸
加热液体时,由于它们的沸点一般比较低,一旦温度过高,液体局部过热,会形成暴沸现象,反应溶液甚至冲开橡皮塞溅伤实验者,所以,在反应容器中要放一些碎瓷片。
二、物质的分离与提纯
例2.为下列混合物的分离或提纯提供正确的方法:
(1)除去食盐水中的泥沙 ;
(2)分离水和汽油的混合物 ;
(3)分离四氯化碳(沸点为76.75 ℃)和甲苯(有机溶剂,与CCl4互溶。沸点为110.6 ℃)的混合 ;
(4)从食盐水中提取氯化钠 。
解析:若要正确解答此题则必须清楚各种分离方法依据的原理。答案(1)过滤。(2)分液。(3)蒸馏。(4)蒸发。
小结:
1.常见的物质分离的方法有如下几种:
过滤:过滤是利用物质的溶解性差异,将液体和不溶于液体的固体分离开来的一种方法。操作时要做到“一贴、二低、三靠”。“一贴”即滤纸紧贴漏斗的内壁,中间不留有气泡(操作时要用手压住,用水润湿);“二低”即滤纸的边缘低于漏斗口,漏斗里的液体低于滤纸的边缘;“三靠”即倾倒液体的烧杯尖口要紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端轻靠在三层滤纸的一边,漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁。
2.蒸发:蒸发是利用加热的方法,使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质(晶体)的过程。蒸发时要注意:(1)蒸发皿中液体的量不得超过容积的三分之二。(2)蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高而使液体飞溅。(3)当加热至(大量)固体出现时,应停止加热利用余热蒸干。(4)不能把热的蒸发皿直接放在实验台上,应垫上石棉网。(5)坩埚钳用于夹持蒸发皿。
3.蒸馏:蒸馏除了可以把互溶但沸点不同的物质从液态混合物中分离出来以外,还可以将溶解在液体里的非挥发性杂质(例如无机盐)除去。例如,将离子含量较高的水加热至沸腾,使水变成水蒸气蒸发出来,然后将水蒸气冷凝,使其成为液态水,从而将不挥发的物质留下来与水分离,制得纯净的蒸馏水。蒸馏操作的注意事项如下:
(1)蒸馏烧瓶中所盛液体,最多不超过其容积的,加热时,不得将液体全部蒸干。
(2)测量馏出物沸点的温度计,其水银球与蒸馏烧瓶的支管下沿平齐,这样所测得的沸点较准。
(3)冷凝器中冷凝水水流的方向,应是进水管口在下,出水管口在上,水流速度不必太快,只要能使蒸气在通过冷凝器后全部转化为液体即可。
(4)冷凝下来的液体须用牛角管导入细口的锥形瓶内,不可用烧杯等广口容器承接。
特别提醒:
①若需提纯的物质达到沸点时就会分解,则应采用减压蒸馏。
②一般情况下,烧瓶中所盛物质全部为液体时,易暴沸,此时需向其中加几块洁净的沸石或碎瓷片,可起防暴沸作用。
4.萃取:萃取是利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。萃取操作的注意事项:(1)萃取所用的萃取剂(即溶质在其中溶解度较大的溶剂)必须与原溶剂互不相溶,溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。(2)为了使萃取剂与原溶液充分混合,应该用力振荡。塞紧上口玻璃塞,右手压住分液漏斗上口部塞子,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡。(3)放出下层液体时,绝不可将上层液体一同放出,即使已经将下层液体收集好,上层液体也不能由分液漏斗的下口放出,只能由上口倒出。
中图分类号:G633文献标识码: A
1 前言
培养学生能力是现代教育的主要标志和根本任务。化学将成为未来世纪的中心学科,化学教育中更应重视对学生能力的培养。化学是一门实验科学,化学实验是化学教学的主要内容,是化学教师常用的教学手段,也是学生学好化学的有效方法,实验在中学化学教学中有着重要的位置[1]。所以,以化学实验为突破口,探索一条培养学生能力的有效途径是必要的,也是可行的。
学生根据化学实验的目的要求,正确选择实验仪器、装置及药品,按有关实验操作,规范有序地独立完成。独立完成实验的能力是中学化学教学中的基本内容之一。培养提高学生独立完成化学实验的能力,能促进学生实验技能的提高和智能的发展,保证中学化学教学目的的全面实现。
2 切实加强化学实验基本操作的训练
任何事情成功的前提在于打下良好的基础。实验能力的提高,始于实验的基本操作,所以必须使学生牢固掌握基本知识和基本技能。由于高中生实验操作技能的形成需经历从理论到模仿操作,最后到熟练操作三个阶段,因此,在化学实验基本操作技能的训练中,务必做到“三要”。
2.1演示要规范,具有示范性
教师进行实验演示的时,学生注意力是高度集中的,教师的一举一动都会给学生很深的印象,学生的实验操作又是结合理论知识从模仿教师操作开始,由于中学生的模仿能力很强,对于教师不规范甚至错误的实验操作往往一看就会,且难以纠正。因此,要使学生对教师的操作领悟透彻,模仿准确,教师一定要首先加强自身的实验操作基本功训练,不断提高自身的示范操作能力,做到既规范有序,又熟练准确,给学生以美的感受[2]。教师必须在课前作一次自练,切实掌握好演示实验的要领,便于发现问题,找出原因,及时改进,使每个实验都万无一失。即使是以前的教学过程中做过的实验,再次面对不同时期,不同程度的学生进行演示操作时,也必须提前自己再做一遍,以防仪器、药品等在实际操作过程中出现意料之外的情况,影响实验的规范性、连贯性,不能达到预期的的效果。在验证浓硫酸的脱水性,演示“黑面包”实验前,无论做过多少遍,都必须先到实验室试做几遍,将所需蔗糖量,滴水量,浓硫酸的量把握好,还要把搅拌的力度、程度均调整好,确保“黑面包”在正确的操作下出现应有的现象,提醒学生正确使用浓硫酸的注意事项,为学生能够独立操作该实验打下良好的基础,不断提高独立实验的能力。
2.2练习要循序渐进
练习是形成技能的基本途径,由于练习是有目的、有步骤、有指导的活动,因此,化学实验基本操作的练习要分阶段循序渐进。实验操作的最初阶段:以教材中的“化学实验基本操作”为教学内容,采用教师先讲操作要求并示范;再将操作分解成几个简单、局部的操作;然后让学生进行训练。例如:人教版第一册化学课本中化学实验基本操作(二)中,要求在使用容量瓶之前检查是否漏水。由于该基本操作步骤比较多,要求比较细,这就要求我们教师在演示时,将该操作分为几个简单、局部的操作:(1)向瓶内加入一定量的水,塞好瓶塞;(2)用食指摁住瓶塞;(3)另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来;(4)观察瓶塞周围是否有水漏出;(5)如不漏水,将瓶正立;(6)将瓶塞旋转180º后,塞紧;(7)重复(2)――(5)的操作。实验操作技能的熟练阶段:以教材中的“学生实验”为主要内容,明确实验目的,让学生按照教材设计好的实验程序,独立地进行实验操作,以熟练操作技能。
2.3练习要采用集中与分散相结合的方法
实验技能的形成靠练习,但练习的效果与练习的次数、时间并不成线性关系,一般来说适当的分散练习比过度集中好,这不仅在时间上较为“经济”,而且可以提高每次练习的效果,在技能的保持上也较好[3]。因而,要有意识地把教学大纲规定要求学生掌握的化学实验基本操作有计划、有目的地分散于有关的学生实验中进行多次反复的练习,以达到熟练掌握,运用自如。例如在高三实验复习中,实验是一块非常重要的内容。在一轮复习中,就要将各个章节中涉及到的实验分析清楚,积累知识,将其中的由实验目的引出的反应装置、性质验证等各项操作细化、吸收,这样也才能够更好的将题中问题解答出来。
3 创造条件增加学生的实验机会
要有效地培养提高学生独立完成化学实验的能力,一条基本的经验是在不增加学生学业负担的前提下,增加学生动手做实验的机会。
3.1增加实验的时间,开放实验室,让学生自己动手做实验
实验室是学生进行实验技能训练的主要场所,鼓励学生在科技活动时间和自由活动时间到实验室做一些实验。对于学生在分组实验中做得不好的实验;一是在课堂上未观察清楚,需重新“验证”的演示实验;作了改进的实验;学生自己设计(经过教师审核)的实验,应允许学生利用课余时间到实验室,在教师的指导下实验。另外,可通过开展以化学实验为主要内容的第二课堂活动,使学生的操作技实验能力在有趣的、富有探索性的课外活动中、在解决实际的化学问题中得到提高。例如:学生在进行读数中的仰视、俯视误差分析时,就可以自己到实验室做一做,既提高了操作能力,又可加强学习中的薄弱部分。在不增加学生负担的情况下,适量增加实验的时间,来训练学生的基本操作技能和做补充实验。实验的内容可视学生实验操作技能的薄弱环节和知识教学的需要编拟。
3.2简单实验改为随堂实验
将教材中有些仪器简单、操作方便、安全可靠的演示实验,如药品的取用与称量、常见气体的制备、溶液配制、中和滴定、物质检验、性质实验等改为随堂实验,或由学生上讲台操作。这样既比单纯由教师唱“独角戏”生动活泼、印象深刻;又可增加学生动手实验的机会[4]。
3.3让学生上台做演示实验
为了培养学生的独立操作能力,讲课时,有意识的把某些实验让学生到讲台上演示。学生做实验时,教师在一旁检查学生操作情况,纠正错误,结束时及时总结。起初让参加课外活动小组的同学上台演示,显然这些学生沉着老练,操作熟练。后来在这些同学的启发带动下,多数同学都敢于上台做实验,不怕暴露自己的缺点和弱点[6]。在我的教学中,在保证安全的情况下,会尽可能多的让学生走上讲台,讲解并操作演示实验。这样的实验举不胜举:焰色反应,Na2CO3和NaHCO3与酸的反应,SO2漂白品红,等等。在一些典型的通过实验来学习的课程中,如原电池原理,电解池原理等,可将班级中的同学分为若干组,在课堂中由学生亲手实验,分组讨论,得出实验结论,学习课堂内容,充分锻炼学生的的实验操作能力和观察学习能力。
参考文献
[1]肖常磊. 中学化学实验教学论[M]. 北京: 化学工业出版社,2007,45.
【中图分类号】G633.8
前言
实验教学是工科院校实践性教学环节的重要组成部分,不仅可以培养学生的科学实验能力和工程实践技能,更是启迪学生创新思维,创新能力的重要方法和途径。无机化学实验是化学工程与工艺、环境工程等工科专业学生进校后接触的第一门专业基础实验课程。但是因为很多原因,无机化学实验存在这一些问题亟待解决,比如无机化学实验的内容多,但是给的学时很少;实验老师讲得比较多学生动手的时间很少。为解决以上的矛盾,培养出具有良好实验技能和综合能力,符合社会需求的人才,无机化学实验课进行了以下几个方面改革。
一、无机化学实验课教学改革试验的方向
首先,无机化学实脸课教学,自成体系, 独立于无机化学课程之外 , 自成一门基拙课秘开设 , 在地位上保证了教学质量。 其次,加强实脸教学的组织领导、配备专职的实脸指导教师 , 建立实验教学小组,在组织上保证了教学质量。最后,建立无机化学实验课教学的考查和考试制度,在制度上保证了教学质量。
无机化学实验课是化学系一门重要的专业课。但多年来, 该门课程一直处于无机化学课的从属地位,所承担的任务主要是验证无机化学中的基础理论和基本知识。因此,无机化学实验课教学, 成了无机化学教学中的一个环节。由于没有把无机化学实验教学放在应有的地位, 结果造成教师不愿意教、不愿意学的竭面 , 影响了无机化学实验的教学质量的提高。通过实验教学, 培养学生具有一定的独立进行科学研究活动, 确定了无机化学实验课的基本内容如下:
1、实验的基本知识
目的的要求, 学生必须掌握实验基本实验技能包括玻璃细工、量度仪器(台天平、分析天平、 比重计、 温度计、 量筒、 移液管、容量瓶… ) 的使用 , 加热 ( 水浴 、 砂浴 、 油浴 ) 、 蒸发 、过滤 ( 常压过滤、减压过滤、 热过滤等 ) , 分离 ( 漏斗分离、离心分离 ) 、分馏 、 萃取、烘干、灼烧、冷却 、结晶、滴定, 以及常用试液和试剂的配制, 仪器和装置 , P H计, 分光光度计的使用等。
2、基础理论和元素化合物知识基础理论和主要元素及其重要化合物的性质、制取,是无机化学实验课的主要内容, 通过实验, 学生可以获得大量、生动的感性知识,因此无机化学 实验教学,是学生获得无机化学知识的重要方式。其主要内容,包括基本定律、物质结构、溶液和、胶体溶液, 反应速度与化学平衡, 电离平衡与溶解平衡, 氧化还原反应与电化学、 络合物, 主要元素及其重要化合物的性性质, 制取等。
二、无机化学实验课教学改革初步试验的步骤
1、完善实验课程体系
以往的无机化学实验教学内容,以“理论验证、性质验证”为主要实验内容,并且每个实验项目的内容是固定的。这类单一验证性的实验,占用了大量的学时,操作却很简单,不但学生的操作技能得不到很好的训练,而且还僵化了学生的思维和动手能力,更无从谈及培养学生的创新能力.所以,针对这一情况,我们对无机化学实验课程体系和内容进行了一系列的调整,改变了侧重验证性实验的状况,加强了基本操作和常用仪器使用训练,增强了学生能力培养作用较大的无机制备实验和综合性、设计性实验,努力使体系和内容趋于完善和科学。
2、加强基本操作训练实验基本操作实验占所开出实验的25%左右.对于无机化学实验的这些特点,在无机化学实验课上培养学生操作的规范性是非常有必要的也是最基本的要求,同时也是无机化学实验教学当中的重中之重。所以,实验老师将基本操作的训练的两个实验通常放在实验课程的前部先完成。这样做的好处是突出操作训练,尽量不牵涉或者较少的牵涉无机化学知识和原理,以便学生能够集中精力的学习掌握实验的基本操作。学生只有掌握好基本操作,后续课程才能顺利进行,才谈得上观察实验现象、分析解决实际化学问题的能力的培养。根据我们的经验,新生实验能力与大学要求的差距,较之化学理论知识的差距更大.若像以往将基本操作训练与化学原理相结合进行实验,势必冲击基本操作的掌握,学生顾此失彼,收效不大。特别是近年来学生负担过重,预习不充分,问题尤为突出。
3、合理调整及精简验证性实验
将验证性实验比例从所占开出实验的80%降至33%左右。通过简单现象来验证结果,“照方抓药”式的验证性实验过多,不但不能真正发挥验证实验的作用,而且容易导致学生不能正确认识科学的研究方法。另外,该类实验占用了大量的学时操作却很简单,很难激起学生的学习兴趣,许多学生对此类实验不重视,实验操作草草了事,收效甚微。为此,我们通过合理调整、合并及精简将此类实验压缩为总学时的 33%左右。学生由过去被动学习变为主动学习,大大提高了学生的学习兴趣,同时也使学生的个性、特长、能力有了发展的空间。初步培养了学生从多角度、多方位去分析和解决问题,有效地训练了学生的发散思维。这对培养学生的科学素养、创新精神和创新能力意义
4、实验课总成绩
实验课总成绩由平时成绩和期终考核成绩两部分组成,分别占60%和40%.总成绩可用下式求算:
总成绩 =A1+A2+A3+…+An /n×60% +B×40% 其中 A1~An 为每个实验的成绩,n为实验个数,B为期终考核成绩.这种考核方法不仅能比较全面地评估学生对于技术操作、知识应用以及实验态度的情况,而且还能够综合的反映出学生在实验课上的动手操作能力、观察能力以及真实的实验技能水平,从而更好的激发学生对于实验的兴趣,调动学生的主动性和积极性,促进学生能够按照教学的要求来很好的完成每个实验,使学生在实验中得到全面良好的训练,达到教书育人、提高教学质量的目的。
结语
经过几年的实践,我们深切感到以上改革的方法是可行的,也是有效的,不仅使学生的动手能力、观察能力、分析和解决问题的能力大大提高,而且学会了初步的科学研究过程,满足了工科无机化学实验的要求。
参考文献:
[1] 袁余洲,张宏志,包明龙.无机化学实验课改革的探索与实践[J].玉林师范高等专科学校学报. 2012(03). 72-75.
高等医药院校作为培养药学人才的摇篮,面临的主要任务是全面推进药学本科专业课程教学改革,培养一代创新型药学人才,这也是当今高等药学教育的主题。有机化学作为药学专业重要的专业基础课,不仅培养了学生的基本实验操作能力,也为后续学科的学习奠定了良好的理论基础。新时期,有机化学实验教学不仅培养学生的基本实验操作能力和综合技能,更应注重培养学生实事求是的科学态度、良好的科学素养和实验室工作习惯,知识创新能力,观察、分析和解决问题的能力。因此,探索一种有效提高学生创新能力的实验课程体系,是培养高素质人才的需要,也是当前有机化学实验教学面临的新的目标和任务。
一、传统有机化学实验的弊端
1.教学理念陈旧
传统有机化学实验在思维方式和行为习惯上,往往习惯于守常而不是创新,发展意识不强,视野不够开阔。教师是教学活动的主体,其教学理念陈旧,直接导致学生的学习质量降低。教师在教学过程中,虽然能帮助学生加强对基本概念的理解,巩固所学知识,但每一个实验依照讲义,机械照搬,被动接受,学生学习的劲头不大,常常限于被动学习中,往往把实验当成是不得不完成的“任务”。整个实验过程中学生的思维不活跃,难以通过实验调动学生的学习积极性和主动性,难以将理论知识融会贯通,更谈不上将来把理论知识转化成分析药学问题、解决药学实际问题的能力。
2.内容设置不合理
传统有机化学实验将教学内容划分为基础知识、基本操作、合成实验及性质实验等4部分,各部分内容过于独立,缺乏联系;过多地强调基础,基本操作训练重复过多,而有利于培养学生综合能力和创新能力的综合性、设计性合成实验极少涉及,而这两部分实验内容恰恰是实验后期培养学生创新能力的关键;合成实验多为操作简单、合成步骤单一的传统合成实验,而涉及到学科前言领域的现代合成方法如光化学合成、微波合成、超声合成等未涉及,教学内容与学科领域的快速发展严重脱节;学科单一化,极少涉及有机化学与药物化学、天然药物化学、药物分析等药学学科的交叉,知识难以相互渗透。
二、改革措施
1.倡导绿色化学理念,建立“试剂药品的循环使用”机制
困扰有机化学实验工作人员的最大难题,应归结于大量使用有毒试剂带来的污染问题。常规的处理方法通常是将反应后的废液及实验产品由实验员集中处理,成本较高。如能将实验内容首尾串联,变“废产品或试剂”为“下一个实验的原料或溶剂”,将真正地做到节约成本、减少污染。因此,我们设计在原来彼此独立的实验中,寻找联系,设计出一系列可以循环的实验路线。如设计方案一,将合成实验与基本实验操作串联并循环:苯甲酸的合成――重结晶――测定熔点――萃取实验的原料药品――回收循环用于下一轮测定熔点和萃取实验。设计方案二,设计多步合成实验:环己酮的合成――环己酮肟的合成――己内酰胺的合成。两种设计方案的使用,既能在实验中减少环境污染,又能在设计环节激发学生兴趣,培养学生的创新能力。
2.引入多媒体技术,激发学习兴趣
传统有机化学实验教学,为使学生进一步掌握综合实验技能,通常是先进行基本操作实验操作训练(熔点的测定、常压蒸馏、萃取,共12学时,占总学时的1/6),再进入合成实验单元。各实验操作单元相对独立,且授课形式以单调的板书教学为主,学生缺乏学习的热情,易于陷入“学了后面,忘了前面”的尴尬境地。我们计划将12学时的基本操作单元维持总学时不变,教学中引用画面生动形象的多媒体课件,并辅以虚拟实验软件操作。将12学时的教学内容划分为三部分,即实验基本操作理论讲授(4学时),内容包括玻璃仪器的认识、熔点的测定、萃取、重结晶、抽滤操作及回流、干燥等基本操作;利用虚拟实验软件模拟基本操作(4学时);“实地操作”融入后期的合成实验中(4学时),即基本操作训练不再单独开设。多媒体技术的引用既激发了学生的学习兴趣,又整合了部分实验内容,使学生能将实验知识“化零为整”,提高综合技能。此外,在实验操作要求不高的性质实验中我们也引入了多媒体技术,取得了明显的成效。
3.调整实验内容,开设跨学科综合性和设计性实验
传统的有机合成实验均为经典合成实验,是集多个基本操作技术于一体的单一学科内的综合实验,无需进行实验设计和样品的进一步分析,学生在实验中缺乏能动性。将有机化学实验与药物合成、天然产物的提取、分离和波谱分析等有机地结合起来,既加强了药学专业基础课程和专业课程的内在联系,避免了基础、专业实验内容脱节及不必要的重复,提高了学生对各学科知识的综合运用能力。以乙酰苯胺的合成实验为例,将6学时的乙酰苯胺的合成实验改进为10学时的大型的综合性实验,增加了4学时,实验内容相应地调整为五个阶段,即设计、合成、重结晶、测熔点、液相及红外光谱测定;考虑到红外测定的操作性要求较高,计划以药学专业1~2个班进行试点,进行红外光谱的测定。最后,由学生对实验结果进行综合分析,写入实验报告,有了上述液相及红外分析手段的结合,既提高了有机化学实验的技术含量,又实现了学科间的整合,培养了学生的综合操作能力。
同时,在实验教学中安排少量的设计性实验,围绕着原料、反应条件、实验方法等进行设计,可锻炼药学学生查阅文献、思考、总结、归纳、推理等能力,从中受到科学方法的训练。如设计合成扑炎痛,组织学生在课前认真查找资料,集中讨论,选择最佳路线,学生在实验中不仅培养了操作技能,更培养了学生的科研意识和创新能力。
三、结束语
在探索高校有机化学实验课程改革的过程中,重视对大学生创新能力的培养,无疑是当今实验教学课程建设与发展的需要。
参考文献:
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[2]李伟,刘道富.有机化学实验教学改革探索[J].淮南师范学院学报,2006,(5):125-126.
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