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化学实验的基本步骤范文1
【关键词】高考复习;化学实验;应对策略
化学实验题最能考查学生的思维、表达、探究等各方面的综合能力。2009年高考课改卷更加注重对化学实验的考查,突出了实验在学科中的地位。新课改2009年高考化学大纲强调了对实验能力和实践能力的考查,这将更有利于推进中学素质教育的实施。
结合近几年的高考实验试题特点以及发展趋势,本文就高考化学实验专题复习提出一些建议。
一、准确掌握化学实验基本技能
高考化学实验题中既有常见仪器的规格和使用,又有正确操作的了解和错误操作的辨别,着重考查考生的实验基本操作技能。
1.熟悉常用仪器。
熟练掌握化学实验中常用仪器的结构、用途是提高实验答题能力的必备的基础。在复习时,建议让学生接触感受这些常用仪器,掌握这些常有仪器的名称,结构,规格,用法及用途。
2.掌握基本操作。
基本的实验操作有药品的取用、仪器的洗涤、试纸的使用、试剂的存放、物质的分离和提纯、物质的检验与鉴别等。对化学实验基本操作的复习,最好让学生亲自动手做。设置不同的实验情景,积极疏导,大胆动手,多向思考,仔细观察,认真记录,做好实验基本操作。有助于全面提高学生的基础实验能力。
二、认真分析课本实验基本原理
近几年高考实验试题倾向于回归教材,体现了来源于教材又高于教材的特点。问题多围绕教材实验展开,如基本操作,变换原理,方法,角度等进行命题,增强教材实验的开发、迁移、考查学生对实验的掌握情况。这就要求学生在复习实验时要多问是什么(即实验目的)?(即实验原理)为什么?怎么做(即实验步骤)?不这样会产生什么结果(即实验拓展)?尤其要重视课本实验,认真做好课本上的演示实验和学生实验,认真分析实验原理,掌握典型的实验装置和原理,并进行相应的挖掘和提升。
三、注意培养创新意识和能力
应用性和开放性试题已成为高考试题的新热点,其重点在于考查学生的创新精神。复习时要在实验原理、实验目的、实验步骤、实验方案以及实验方案的评价上做文章。教师应引导学生改进、完善、拓展教材实验,增强实验的探索性、综合性,使之更贴近对实际问题的解决,培养学生的创新能力。
“在化学科学的研究中,科学、合理、周密、巧妙的实验设计,往往能导致化学科学的重大发现。”化学实验设计也成为对学生各项能力进行综合测试最好的方法,近年高考实验方案设计题受到命题专家的青睐,逐渐成为考查的重点。[2]实验设计是指实验者在实施实验之前,依据一定的实验目的和要求,运用有关的知识与技能,对实验的仪器、装置、步骤和方法等在头脑中所进行的一种规划。在复习过程中,教师要引导学生综合运用所学知识,帮助其认识实验设计的基本原理,了解实验设计的一般思路和方法,再评价和优化,以提高学生的实验设计水平,强化创新能力。
四、加强习题选编、训练和讲评
综合实验题属于能力考查题,能有效地考查学生的观察能力、思维能力、实验能力。其命题思路是依据化学实验本身具有很强的包容性和兼容性的特点,将化学实验的考查与化学其他板块的知识甚至是其他学科的知识、方法等有机地结合,实现学科知识的综合考查,考查的内容可以是元素及其化合物的有关知识,也可以是化学基本原理的有关知识,同时包括实验基本原理和基本技能。在复习过程中,教师要通过精心研究、分析、比较、筛选,把一些有针对性和代表性的典型习题进行整理,有计划、分阶段地进行训练。让学生了解这些试题的主要类型、功能和特点,掌握典型题目的解题思路、方法、技巧、步骤及注意事项,进行强化训练,增强他们的题型意识。要学生明白高考实验考什么、怎样考、只有学生对实验题的功能,考查范围、考查特点弄清楚、才能理顺解答实验题的思路。引导学生在分析典型综合实验题的过程中积累经验,达到知识与能力相结合,真正提高实战能力。
化学实验的基本步骤范文2
关键词:高中化学;课堂教学;实践能力
中图分类号:G633.8 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2016)01-0243-02
高中学生对化学学科知识的学习,往往需要依托对初中化学基础知识概念的掌握,以及相关化学元素特点的细致了解,继而在高中化学教师的教学指导下完成教学任务,拓展和丰富化学知识的储备含量。所以,为了提高化学成绩,全面掌握化学知识,高中学生需要在化学教师的教学指导下,积极完成课堂知识的学习和巩固,并在此基础上合理应用学科实践的机会,锻炼和提高化学的综合实践能力,在实践中进一步验证化学理论原理,甚至发现问题,从而进行专业问题的集中解答。
随着化学专业知识与生活的联系越来越紧密,一方面学生们很有必要通过化学学科的实践树立正确的化学理论观,另一方面化学教师们也需要不断地更新教学理念,以适应化学学科的理论和实践的发展。笔者认为,在全新的教学标准要求下,提高高中学生的化学实践能力,可以从以下几个方面加以实现。
1.在实验中学化学
高中生在学习化学的起始阶段,需要清晰认识和了解相关的化学专业术语以及实验操作的基本方法,继而为今后课堂实验的学习和操作打下基础。因此,高中化学教师在有意识地锻炼和提高高中学生的化学实践能力时,应该引导学生们从实验中学习化学知识。
首先,高中化学教师需要向学生们明确介绍化学实验的基本方法,让学生对高中化学的实验方法有清晰详细的认识,并学会从日常的课堂化学实验中发现和总结各种化学实验方法的特点,为今后独立的化学实验和实践做好实验方法的选择,从而提高化学课堂实验的教学效果。例如,化学教师需要向学生们讲授各个化学实验之间的关联性以及各类化学实验方法的重难点,继而激发学生们在学习中努力规避错误或失误,遵守各类化学实验方法的原则和标准,合理有序地进行实验程序,从而提高实验完成和配合的质量和速度。
其次,高中化学教师还需要引导学生们学习和了解化学计量在实验中的应用,继而在实验过程中根据实验中的化学反应和实验观察数据进行化学计算和实验数据的分析和总结,进而提高高中化学实验的准确度。一般来说,学生们只有真正掌握了基本化学计量的应用,才会完成基本化学实验的操作步骤,继而在计量中发现问题或者加深实验反应和理论的理解,为更深层次的化学研究数据提供最基本的实验资料。所以,高中生在学习化学实验的过程中,提高对化学实验方法的认识和化学计量的应用,是整个高中化学实验的最基本的步骤,是保证化学实验顺利、高效完成的重要因素。
2.通过实验走进化学
化学实验的基本步骤范文3
1,化学实验课程体系的创新。医药学化学实验课程体系可以根据专业培养目标的特点,对教学内容进行合理的优化、设置,充分发挥化学在医学教育中的基础与先导作用。化学实验是培养学生实践能力的重要手段,应通过实验教学的科学性、严密性和准确性,培养学生严谨求实的科学态度,提高实验操作技术和分析问题解决问题的能力。
化学实验课有无机、有机、分析等化学实验课程,如何将化学实验课程进行整体优化是课程改革的关键。实验课程体系分三个层次,第一层次是基础化学实验,第二层次是综合设计实验,第三层次是英文表达实验。在完成实验的基础上,逐步增加综合设计实验,在相应的班次开展化学实验的双语教学。整个实验体系分为七大部分,分为化学实验基础知识、化学实验的基本操作、基础化学实验、化学合成实验、分析技能实验、综合设计实验、英文教学实验。综合设计实验和英文教学实验占实验课程的三分之一,注重了学生科学实验综合能力的提高。
2,实验课程内容的创新与实践。笔者对化学实验课程体系的几大实验内容进行了整体优化,编写了《医药学大学化学实验》教材,满足了学生化学实验课程一本教材就可以完成在校学习的需要,减少了各个实验的重复性,增加了实验课程的系统性和连贯性,体现了高等医药院校化学课程体系的特点。化学实验课的内容和学生的专业联系紧密,不同的专业有不同的理论课设置。实验课内容既要训练学生的基本技能、基本操作,又要培养学生的思维能力、探索能力、创新能力,使化学实验课成为学生以后进行科学研究的起点。
对实验内容根据学生学习的规律和特点进行科学的设计,以基本知识、基本操作、基本内容为基础,增加趣味性、实用性、探索性实验的比重,按照基础实验、综合实验、设计实验进行实验内容的改革。实验中注意将常规化学实验和微量化学实验结合起来,微量化学实验是化学实验发展的一种新的技术,其独特的化学效益和教学效果受到了化学教育领域的重视。综合设计实验注重培养学生科学研究的能力,我们在药学专业开设无机化学性质综合设计实验,收到了很好的效果。教师给出了相关的指导建议,提出必要的参考书,整个实验由学生自己设计完成,学生在实验中根据所学知识提出了各种实验方案。实验过程中,化学实验室、实验准备室、化学药品仓库对学生开放,配备专门的实验教师,学生随时提出药品试剂使用计划,启发了学生智力,激发了学生的兴趣,提高了实验课的教学效果。英文实验是适应现代高等教育发展的要求设立的,使学生认识到大学化学教育发展的国际化趋势,在教学实践中,我们尝试性地在我校本科专业中开设了一定的英文实验,要求学生用英文书写实验预习报告,实验药品试剂一律用英文标签,实验后用英文完成实验报告,既培养了学生的能力,又提高了学生的学习兴趣。
3,改革教学方法,提高学生的实验能力。第一,积极引入多媒体教学辅助实验教学,通过制作实验操作的多媒体课件,使学生在直观、生动、形象的多媒体教学中。充分学习实验内容和操作技术。化学实验涉及很多基本知识和操作,如试剂的取用、称量、搅拌、溶解、过滤、蒸发、浓缩、结晶、溶液的配制等实验步骤,这些步骤对将来学生工作与学习很有帮助。实验前先让学生学习相关的化学实验基本操作多媒体课件,然后实验教师将实验关键步骤示范操作,对学生在实验过程中的关键技术问题进行提问,学生进行实际演示操作,教师对学生的操作过程进行具体指导。
化学实验的基本步骤范文4
王峰(1971),女,江苏沛县人。教授,硕士。主要研究方向为无机化学教学与研究。
\[摘要\]
无机化学实验是化学化工类专业的第一门实验课,承载着培养学生严谨的科学态度、正确规范的操作技能和良好的实验习惯的教学任务,是学生从事专业研究必备的基本素质。传统的无机化学实验大多是验证性实验,繁琐无新意,学生缺乏主动性,而设计性实验是激发学生探究意识和培养学生创新能力的有效途径。实践证明,利用设计性实验以学生为主、教师为辅的教学模式实施开放式实验教学,充分发挥经典无机化学实验的魅力,由学生自行设计实验方案、独立完成实验的全过程,调动了学生的学习兴趣和积极性,培养了严谨的科学态度和良好的职业素养,发掘了学生的创造性思维,为后续课程的学习和今后的工作奠定坚实的基础。
\[关键词\]
无机化学实验;设计性实验;教学方法;模式
\[中图分类号\]G642.0
\[文献标识码\]A\[文章编号\]10054634(2015)03009404
无机化学实验是化学化工类专业开设的第一门实验课程,是沟通中学化学和大学化学知识和学习模式的桥梁,在无机化学实验内容本身的基础上承载着培养学生严谨的科学态度、正确规范的操作技能和良好的实验习惯的教学任务,在整个教学计划中起着承上启下的关键作用\[1,2\]。因此,无机化学实验教学的好坏将直接影响到学生对本专业的兴趣、实验习惯及实验技能的培养,也关系着后续专业实验课的开设效果\[3\]。
1无机化学实验的教学内容和教学模式
无机化学实验的教学内容难度不大,但是知识范围很广,包含基础知识和基本操作技能、基本化学原理、元素化学和无机化合物的制备等等。无机化学实验所开设的实验项目大部分是经典实验和验证性实验,甚至有很多都是在中学老师讲过学生背过的,例如“氢气的制备和铜相对原子质量的测定”、“阿伏伽德罗常数的测定”、“硫酸铜结晶水含量的测定”、各族元素单质及其化合物的性质等等,实验结果都是已知的,每个实验项目的教学时间是3~4个学时,在这样一个很短时间内要求学生掌握实验原理、仪器原理、熟悉仪器的操作使用、实验注意事项并完成实验难度很大,没有办法只好在实验教学过程中教师对实验原理、实验步骤、仪器操作方法等尽量交待清楚,很多学生“照方抓药”完成实验,走个过场,随便写个数据,或者抄抄实验报告,自己思考的很少,其学习主动性无从发挥, 更谈不上想象力和创新思维的实践了,久而久之,还形成了一种不动脑思考,应付差事的坏习惯。
近年来,伴随着中学化学教学改革的逐步开展,大部分高校都已经意识到传统实验教学中存在的诸多问题, 并与中学化学教学一起都在进行着各式改革\[47\],在整个实验教学体系的改革中为了避免实验操作的重复往往把更多的基本操作和基本技能实验调整到了大一,或者删减了一些验证性实验而增加了一些综合性和应用性试验,无机化学实验也随之更名为“普通化学实验”或“基础化学实验”,其结果虽然强化了基础、训练了综合实验能力,但同时过多且集中的实验基础训练容易导致枯燥乏味厌学;验证性实验的减少使学生缺少了第一手第一眼的实验感性认识,从而在跨越到综合应用性实验时缺乏过渡相当于“拔苗助长”,增加了教和学的难度。
因此,学院无机化学实验教学中引入了设计性实验的教学模式。
2设计性实验内容的选择
2.1经典的无机化学实验
经典的无机化学实验包括化学常数测定和简单无机化合物制备,较复杂化合物的制备一般在综合化学实验中开设。虽然大多数学生对经典的无机化学实验内容和结果都比较熟悉,但真正操作却是第一次。因此,笔者选择这一部分实验以设计性实验的形式开设。
2.2元素化学中的验证性实验
元素及其化合物性质实验因为繁琐、枯燥,历史地位屡遭质疑。目前,大多数高校已经对其进行了大幅度压缩甚至摒弃。但是它是无机化学实验的重要组成部分,通过元素化学实验可以获得大量物质变化的第一手的感性知识,加深对课堂上讲授的基本原理和基础知识的理解和掌握,进一步熟悉元素及其化合物的重要性质和反应,这也是无机化学实验的主要学习任务。因此,枣庄学院选择将元素化学实验内容优化整合而不是简单地删减,以小型的设计性试验开设。
整合后的元素化学实验内容不拘泥于课堂教学内容的系统性,而做为三种类型的设计性试验开设。第一种类型做为典型的性质实验,例如ds区元素,是理论和实验中很重要很典型的元素化合物;第二种类型做为无机化合物的制备和性质检测,例如卤族元素碘的实验“海带(紫菜)中提取碘及碘的性质”;第三种类型做为化学原理实验,例如氧化还原反应、沉淀溶解平衡、配合物的性质等,把常见单质及化合物的性质归类实验。三种类型的实验尽可能囊括元素化学要求掌握的实验内容而不重复,同时这三种类型的实验内容并不是固定不变的,例如“KMnO4氧化剂在不同的酸碱性介质中被还原产物不同”既可以做为锰化合物的性质,也可以做为氧化还原反应原理实验,又可以高锰酸钾的制备实验开出。
3设计性实验的教学方法
3.1经典的无机化学实验
1) 实验项目的提出。学期初实验教师制定一学期的实验计划表,其中标出设计性实验;在实验开出的前两周布置实验题目,提出设计要求,根据实验的性质和难度要求学生由2~3人一组经查阅文献资料、小组讨论后确定实验设计方案。实验设计方案包括实验原理,所用仪器和药品的种类、规格、浓度、用量、实验步骤、操作方法和注意事项,实验结果的文献参考值,实验中可能会出现的问题及处理方法等。
2) 查阅资料。大一新生还没有学习过文献检索课程,很多学生不懂得怎样查找资料,因此需要实验教师提前指导学生查阅文献,引导学生学习图书馆的专业资料和电子资源的使用方法,学会资料的筛选。
3) 教师批改实验方案。提前一周,学生上交实验方案给教师批阅。同一个实验不同的学生会选择不同的方法。例如,在设计“阿伏伽德罗常数的测定”实验方案时学生分别选择了电解法、单分子膜法、量气法等。教师批改的时候针对每种方法应该注意的问题提问学生,学生根据教师意见修改、充实和完善实验方案。第一次的实验设计方案多数是学生在文献资料中摘抄的,没有自己的见解,比如单分子膜法中,学生习惯了实验中直接用已经配好的溶液,并没有想到自己需要配制硬脂酸镁的苯溶液,更没有想到它的浓度是多少,在老师提问后才想到文献中查找这个浓度,继而想到这个浓度意味着什么、大或小对实验结果的影响。
随着设计性试验的逐渐开出,学生不再只是简单的查和抄,慢慢地学会分析判断不同文献资料不同实验方法的优缺点,融进自己的实验经验,提出合理的实验方案。
4) 实验。学生在实验方案经教师许可后,方可进入实验室实验。实验时,教师不再需要过多的讲解,学生自己完成实验过程,包括实验仪器的组装、溶液的配制及标定等,在实验过程中要求学生仔细观察现象,记录数据,教师来回巡视、检查学生的实验操作,学生遇到问题无法解决时教师及时与学生讨论并加以引导;实验进行中期组织同学讨论:实验原理设计成实验步骤的思路、实验仪器的使用方法、同一种方法应该注意的问题、不同方法之间的比较等等。每当此时,学生就会有种恍然大悟的感觉。例如,在第一次设计实验“阿伏伽德罗常数的测定”中,有的同学因为熟悉选了电解法,有的同学因为简单选了单分子膜法,还有的同学看到文献中说速度快而选择了量气法。实验后,大家分别就自己的方法,自己实验中走过的经验和教训一步一步总结过来,收效颇丰。有个同学甚至不好意思地说:“老师,这个实验步骤不应该是这样的,这是我在网上抄的,应该这样修改。”
5) 实验报告。在实验完成后,经老师审查实验记录和签字后方可离开实验室,在实验课后进行实验数据的处理和实验过程分析并完成实验报告,最后由实验指导教师判定此次实验的成绩。
3.2元素化学中的验证性实验
一个元素化学实验项目一般由多个具体的小实验组成,涉及的化学反应类型、药品种类和产生的实验现象丰富多彩,但是实验步骤简单,需要精密仪器少,反应的发生完全依靠实验人对实验现象的观察和判断。例如,产物是溶解于溶液还是以沉淀形式存在,沉淀的形态是絮状、胶状或是颗粒状的;产物的颜色比如碘溶解在水中、乙醇中和四氯化碳中的颜色辨别仅靠教材中的文字描述是无法判断的,只有细细观察和比较才能逐步积累经验。因此,元素化学实验是培养学生化学观察能力和感性认识的精髓。
元素化学实验课程的开设时间基本上是在化学原理理论授课之后。在具体的教学过程中,要求学生预习实验时要推测实验现象和实验结果,实验中全面地观察现象(颜色、形态、气体或沉淀的生成等),如实记录实验现象并做出自己的判断。元素化学实验初期,教师根据已知的实验步骤引导学生结合理论知识分析实验要求、实验条件的控制,得出实验结论;逐渐过渡到要求学生设计出合理的实验步骤验证化合物的性质,例如分析NaNO2的氧化性还原性强弱;利用分步沉淀的方法分离Cl-、I-;鉴定Fe2+是否已被氧化等等。
元素化学实验既加深了理论课知识,又解决了以往只动手不动脑的机械性操作的问题,培养学生仔细观察和尊重科学事实的良好习惯,特别是当实验结果出现异常时更激发了学生讨论探索的激情,从而进一步提高学生思考问题、分析问题和解决问题的综合能力。
4设计性试验的开设方式
4.1合理安排实验项目,形成循序渐进的梯度
无机化学实验是大学第一门实验课,学生实验能力有限,因此整个实验项目的设置顺序是按照由简单到复杂、由基础到综合、由已知到未知的“梯度”循序渐进,让学生逐步养成科学的实验思维方法。在第一学期开出仪器的认领与洗涤、玻璃工、分析天平的使用、溶液的配制、粗盐的提纯和转化法制备硝酸钾等基础操作实验后,在每个实验项目中安排一些小型的设计性试验,例如,结合理论课的习题配制某种缓冲溶液并检验其缓冲能力、设计某种特定的原电池、检验氧化还原反应的介质对于氧化还原反应的影响等,然后选择性地开设硝酸钾溶解度的测定、阿伏伽德罗常数的测定、二氧化碳相对分子质量的测定、硫酸铜结晶水含量的测定等简单的设计性实验,主要训练学生的查阅文献、实验设计能力,培养其科学的思维习惯;在第二学期安排了一部分综合设计性实验,如设计实验验证某种物质化学性质、未知物的鉴别、混合离子的分离与鉴定、常见无机物的制备及组成的定性、定量分析等。
4.2适当开放实验室,实施开放式实验教学
实验课是一个训练的过程,不同的学生动手能力不同,完成实验的时间也不相同。在有限的学时内,基础差的学生可能做不完实验,有些学生急于实验任务无暇仔细观察实验现象,有些学生可能会得到不理想的实验结果。因此,为使学生得到充分的基本技能训练和科研素质培养,枣庄学院化学化工与材料科学学院实行开放式实验教学。根据学生实验课时和实验室的具体情况,制定实验室的放时间,安排实验教师进行指导。一方面,对在课堂内做得不够的或考查不合格的进行着重训练,做到人人过关; 另一方面,对一部分好的学生进行一些实验的选做或对课堂实验进行进一步的探讨,对实验装置和实验方法的探索和创新,锻炼他们的实验操作技能,初步培养他们的科研能力。
4.3考查
在每学期的无机化学实验考核中安排一次设计实验考查,设计实验的评价结果占总评成绩的30%。第一学期为化学常数测定实验,考察学生在查阅资料、方案设计、实验操作、实验结果、协作精神、安全环保和研究报告等方面的表现。第二学期为元素化学实验,当堂抽签完成,考察学生在方案设计、实验操作、现象观察与实验结论总结等方面的表现。
5总结
无机化学实验教学中的设计性实验并不必须是综合性实验,而是做为探究式教学方法的一种形式,把简单实验看作是一项科学研究,尤其是让经典实验再现经典而不是简单地重复验证前人的结果,引导学生收集相关实验资料、制定实验方案、自己动手实验,指导学生分析实验现象并自行概括得出结论,在实验结果的验证过程中提高实验能力。因此,在无机化学实验中开设设计性实验,从大学实验的起步阶段重视培养学生的科学思维能力,不仅激发了学生学习化学的兴趣、积极性和主动性,更重要的是培养了学生严谨的科学态度和良好的职业素养,发掘了学生的创造性思维,为后续课程的学习和今后的工作奠定了坚实的基础。
参考文献
\[1\] 北京师范大学主编.无机化学实验(第三版)\[M\].北京:高等教育出版社,2001.
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\[4\] 崔斌,赵建社,张逢星,等.大一化学实验的改革与实践\[J\].大学化学,2006,(2):1921.
\[5\] 王佩华.改革“无机化学实验”课教学加强学生实验能力和综合素质培养\[J\].陕西师范大学学报(哲学社会科学版),2003,(专辑):231233.
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\[7\] 曹庆林,杨善中,王华林,等.基础化学实验教学改革的探索与实践\[J\].实验室研究与探索,2004,(4):79.
Exploration of designing experiments establishing mode in
Inorganic Chemistry experiments teaching
WANG Feng,HUANG Wei,ZHU Honglong,LIU Xuejing
(College of Chemistry,Chemical Engineering and Materials Science,Zaozhuang University,
Zaozhuang, Shandong277160,China)
Abstract
Inorganic chemistry experiment is the first experiment course in chemistry or chemical engineering speciality.It is teaching tasks of inorganic chemistry experiment to cultivate the rigorous scientific attitude,correct standard operation skills and good experimental habits,and which is also the students′ essential basic qualities in the professional field.The classical inorganic chemistry experiment items are mostly verification experiments, tedious,no new meaning,and so maybe lead to student′s lack of initiative. While,designing experiments is the effective ways to inspire students′ explore consciousness and train students′ innovative ability.To carry out open experimental teaching using design experiments in a studentcentered and teachersupplemented teaching mode,the charm of classic inorganic chemistry experiment will be given full play.Experimental programs designed by the students themselves and independently complete the whole process of the experiment,which will stimulate study interest of students,develop a rigorous scientific attitude and good professionalism,explore the students′ creative thinking,and establish found for subsequent courses of study and future work.
化学实验的基本步骤范文5
实验是化学教学中的一个重要环节,但目前的无机化学实验教学仍然存在部分问题,学生对无机化学实验课不够重视。很多学生认为无机化学实验中的内容多是中学里面接触过的,不用浪费精力去学习,单纯的认为实验课就是对书本知识的验证,并没有什么意义,所以在实验的过程中,只是按照书中指示,不肯动脑思考,没有认识到无机化学实验在化学学习的重要性,难以达到教学大纲中对无机化学的要求。对于部分农村学校来说,由于教学条件有限,实验时学生进行动手操作的机会不是特别多。在大学的课程中,学生要考自己动手,并且独立的完成实验,对于部分学生来说,比较难适应,给实验课教学带来了一定的难度。很多学生的学习的目标不够明确,对化学实验课缺乏主动性与积极性,不少学生在学习上的热情不够高,对各门课程的成绩只是满足于及格的程度,频频出现应付实验、抄袭实验的情况。根据以上无机化学实验课程存在的问题,无机化学实验的教学必须要进行一定的改革。
二、无机化学实验改革的路径与做法
为了改变学生重理论、轻实验的思维方式,老师应该在教学过程中从各个方面进行引导,结合实验的内容,来阐述理论与实验之间的联系。结合无机化学实验的教学大纲,确立实验教学在化学教学过程中的地位和作用。无机化学实验是一门基础实验课,目的是培养学生掌握无机化学的实验方法与基本的操作技能,培养学生严谨的科学态度与科学习惯,让学生学会分析和观察化学反应现象,学会处理实验数据的方法,培养学生具有良好的实验习惯。通过化学实验,让学生对其中的概念、基本理论、化学元素等加深理解,无机化学实验将培养学生的实验能力放在首要位置,让学生们认识到,实践是化学教学的基础,理论的正确与否需要通过实验来验证。除了学生在课堂上接受化学理论知识外,还要通过实验教学的方式来对理论进行消化、巩固、吸收,学生在实验室进行实验的过程,是理论学习与动手操作相统一的过程。学生可以通过实际操作来观察现象,测量数据,同时锻炼学生的观察问题、分析问题和解决问题的能。所以实验教学是整个化学教学的过程中必不可少的一个步骤。作为高校的实验教师,不仅要有坚实的理论基础,还必须要有过硬的实验能力,只有老师的实验能力过硬,才能在实验课的教授过程中起到带头作用,所以针对化学实验的教学中需要采取以下的措施:第一点,明确无机化学实验中具体的操作要求,拟定出无机化学实验基本操作训练项目要求,第二点,让学生进行反复练习,保证每个项目操作的更加规范,无机化学实验是一门综合性很强的教学活动,需要学生有一定的动手能力,在动手过程中,熟练的单项基本操作能力是最为重要的。
化学实验的基本步骤范文6
摘 要:传统实验教学中存在的问题高等教育改革研究的结果表明,在当前情况下,传统的有机化学实验教学确实存在一些问题[4]。重视程度不一致社会、高等学校、教师和学生对有机化学实验课程的重视程度不一致。表现在于:社会和用人单位看中实验教学和学生的应用能力,学校和教师重视培养学生的实践能力,学生本人轻视甚至忽视实践动手能力。从社会对人才的需求来看,有机化学实验是很重要的,从事有机化工工作必须要能够熟练的掌握有机化学实验,并能够通过实验来判断、分析和解决实际问题。
关键词:有机化学实验;教学改革;实验教材
大学有机化学实验是为化学、生物等相关专业的学生开设的一门重要的基础实验课,它担负着帮助学生巩固所学有机化学理论知识和帮助学生了解有机化学知识实际应用的双重功能。此外,有机化学实验还能够起到锻炼学生的动手能力和培养学生的创新精神的作用,并使学生得到从事科学研究和产品开发等实际工作所需要的基本技能训练。
一、现有实验教材的不足
近年来随着科学技术的迅猛发展,大量的现代化仪器、新的方法引入到有机合成过程中,但全国大部分高校基础有机实验教学所采用的还是旧版的有机化学实验教材。这些教材是根据有机化学理论课程的内在逻辑和有机化学技术体系的系统性而编写的,具有全面性(包括了几乎所有的有机反应类型和有机化学实验所需的全部技巧)。再次,实验与实验之间缺乏联系,这与实际化学过程(包括化工生产、科学研究)中产物的合成需要多步来完成的情况不符合。而相应带来的主要问题有浪费药品(每个实验的原料都需购买)、环境污染(产品积累,必须向环境排放)、不利于学生实践能力的提高和科研素养的培养。
二、实验内容的改革
针对有机实验现有教材的不足以及现代科学技术对人才培养的要求,汕头大学理学院化学系有机教研室开展有机化学实验教学改革,主要就是根据实验课的功能性和针对现行教材的弊病,建立一本新的实验教材。
传统的有机化学实验一般分为基本操作、性质实验和合成实验三部分,其中较多时间花在基本操作和性质实验上,不利于学生实践能力的提高。新的实验教学内容对原来的课程进行重组整合,采用新的三部分的教学体系:先进行强化基本操作的实验,然后是多步骤的有机合成实验,最后到综合实验。循序渐进,使学生的有机化学实验技能和知识水平逐步提高。而以往教学内容安排较多的性质验证实验则集中成一次设计性的未知物鉴定实验,这样将单调的验证性实验变成探索性的设计实验,既提高学生的学习兴趣,又收到预期教学效果。
1.强化基本操作技能的训练
基础实验可以训练学生的基本操作技能,提高学生的动手能力,使其操作规范化,并养成良好的科学素养和实验室工作习惯。这个部分主要分成:有机物物理性质测定,包括熔点、沸点、折光率等内容;有机物分离、纯化技术,包括蒸馏、重结晶、升华、萃取等。而在实际的授课过程中,有机物分离纯化和物理性质测定正好可以结合在一起来讲授,如乙酰苯胺的重结晶及苯甲酸的升华产品,正好可以用来给学生训练如何测定熔点,而工业酒精的蒸馏产物也可以进行沸点和折光率的测定训练。通过这样的有机结合,学生既提升了兴趣,更强化了基本操作技能,为以后的合成实验和综合实验打下良好的基础。
2.多步骤的有机合成实验
多步骤的有机合成实验通过精心选择实验内容,体现完整性、绿色性、实践性的特点。
1)完整性
编排的教材尽量涵盖完整的有机化合物体系、反应类型和实验技巧,这样可以帮助学生对不同类型的化合物的制备和性质有足够的了解此外,在实验项目的选择上,力求在保持实验内容之间的逻辑关系和整体完备性的基础上,加强各个实验的独立性,避免对相同实验内容和技能的重复。
2)绿色性绿色性首先体现在微型化上,即在相同的实验方法、操作技术下,采用小容量仪器,减少试剂用量进行试验
微型化有机实验具有安全、减少污染、节约实验经费与时间等优点,是培养学生绿色环保观念的成功途径之一。其次,实验项目的选择上具有绿色性,把几个实验串成一个系列,前一个实验的产物为下一个实验的起始物。这样既可以减少购买原料的支出,又可以避免产物积累、丢弃所带来的环境污染。
3)实践性
实践性在于注重实验与应用现实之间的相应性,包括实验内容与化工生产实际之间的对应性和所训练的技能与生产现实需要之间的对应性。从内容上看,实验项目的选择上引入应用性实验。如从茶叶中提取咖啡因,它主要用作中枢神经兴奋药,而4-苯基-2-丁酮的制备,它具有止咳、祛痰的作用,可以作为治疗剂。此外,所设计实验步骤的连贯不仅加强所开设实验之间的内部联系,而且使实验过程更接近生产和科学研究的实际情况。做这类多步骤的综合性实验训练时,由于上个步骤的产物会直接影响下个步骤的反应成败,所以学生在思想上更加高度重视,操作起来更加谨慎认真,出现问题也能及时分析,认真总结经验教训,一般都能达到满意的效果。
3.综合实验
最后一个部分是综合实验环节,这个环节的特点就是在实验中引入如核磁共振仪、质谱、傅立叶红外光谱仪、紫外可见光谱仪等大型仪器来表征学生合成的产品。比如乙酰二茂铁的制备实验中,二茂铁和乙酸酐的反应产物存在单酰化和双酰化产物,还有没有反应的二茂铁?通过柱色谱分离后得到的不同颜色的溶液,如何来确定哪段溶液是自己所要的产物?这就需要仪器来进行
表征。