化学实验的基本原则范例6篇

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化学实验的基本原则

化学实验的基本原则范文1

一、课程设置

大学和高职院校对药学类专业化学实验教学课程体系都进行了相应改革,其共同方向为打破不同专业实验的界限,根据课程的基础性特点,把传统的无机、有机、分析和物理四大化学融为一体,构建一体化的化学实验教学体系。整合后的教学体系包含基础性实验、综合性实验和设计性实验三类,内容设置循序渐进,有针对性地对学生的能力进行训练。另外,化学实验的内容的选择更加环保人性,减少了对环境的污染和人体健康的危害。大学和高职药学类专业化学实验教学的差别主要体现在培养学生能力的侧重方面,这也反映出两者培养目的的不同。大学化学实验教学课程设置原则为“确保基础,更新内容,突出应用,反映前沿”。

课程设置上强调基础实验技能的同时,以科学研究为内容导向,注重培养学生独立思考和解决问题的综合素质以及从事创新性科学研究的能力,为培养高层次人才打好基础。为服务于教学目标,大学化学实验类型多以综合性与设计性实验为主。高职药学类专业化学实验教学按照“需用为准,够用为度,应用为先”的基本原则,以企业需求的技能为导向,培养学生的职业能力,让学生掌握专业所需的化学实验及应用的基础操作和基本技能,毕业后直接上岗就业。为强化实用性与技能性,高职化学实验倾向于基础性实验和综合性实验类。

二、教学设置

教学设置中一个主要问题是教师在整个教学程中所起的作用。由于学生知识层次和学习能动性较好,加之学生有较多课余时间预习和复习,大学化学实验中教师只负责引导,学生成为主体,有的大学化学探索引入了开放式实验,从选择实验内容到进行实验过程,最后完成实验求得结论,甚至是实验的准备过程,全部由学生参与并主导,很大程度上激发了学生的实验热情,大大提高了大学生从事实验和科研的兴趣。高职化学实验教学强调培养学生的基本技能,所以要求通过基本操作的规范化反复训练,熟练掌握实验技能。为了达到最佳的教学效果,教师甚至需要手把手的给学生讲解演示,教师在整个化学实验教学中占据着较为主导的地位。

另一方面,随着科学技术的进步,大学与高职院校的化学实验开始由瓶瓶罐罐走向屏幕和虚拟空间。多媒体电子教案、实验视频录像以及完全由电脑虚拟的仿真实验室无疑是化学实验教学的一大新发展,虽然它们不能完全取代传统的大学化学实验硬件平台,但作为化学实验的辅助教学手段越来越受到大学和高职院校的重视。

化学实验的基本原则范文2

【关键词】化学实验;教学;改革;实践

实验是培养技术型、应用型人才的重要途径,在培养学生理论联系实际、创新精神和实践能力方面有着不可替代的作用。化学实验是学习、理解和掌握重要的化学概念和理论的必要途径,是培养和提高学生的观察、思维、分析、解决各种化学问题的能力的最佳手段。化学实验改革是化学课程与教学改革的重要组成部分。

一、化学实验教学改革的基本原则

(一)化学实验教学改革要有利于学生知识的贯通

化学实验课教学内容是相互联系的,许多同学不能把各科的知识联系成为一个整体,各科的任课教师由于学时的限制,也没有机会去帮助学生对所学的知识进行总结和贯通。那么,化学实验教学改革首先要有利于学生知识的贯通,要打破原来按照学科安排实验内容的方法,将实验内容按照教学培养阶段分为基础训练型、提高型和综合设计型三个层次,使学生有机会在所学的学科知识基础上进行综合与贯通。

(二)化学实验教学改革要有利于学生实验技能的提高

提高学生的实际操作能力和技术是化学实验课的重要目的之一。由于教学资源和学时的限制,不可能拿出很多的学时去做化学实验。如何在有限的学时内提高学生的实验技能,也是化学实验教学改革的一个重要方面。要提高学生的实验技能一要优化实验内容;二要划分实验操作水平层次,使学生在实验技能训练方面更加系统化、科学化。

(三)化学实验教学改革要有利于激发学生的创新动机

在以前的实验课教学中,我们大多是要求学生按照实验讲义事先预习、实验课上老师对实验要点进行简要讲解、学生按照实验要求的步骤操作,然后撰写实验报告。学生在实验过程中基本上是处于被动的地位。在化学实验教学中,应充分发挥学生的主动性,在安全保障下,允许学生超出讲义的内容和步骤去设计和实现较新的实验。通过动手、观察、思考、讨论,实现对实验现象和理论知识的深化和拓展,从而激发他们创新动机,培养独立分析问题和解决问题的能力。

二、化学实验教学改革基本做法

随着素质教育的整体推进,以及培养学生的科学素质、创新精神和实践能力在学科层面的有效实施和落实,有关化学实验及其教学改革的理论与实践研究有了较大的发展。下面只是笔者从事多年化学实验教学的一点体会。

(一)实验设计要富有启发性

化学是一门以实验为基础的基础自然科学,大部分化学知识来自于实验,而实验现象又是学生认识化学真知的向导。因此,实验的设计与安排要富有一定的启发性,才能强烈地刺激学生的大脑神经,引起思维的积极活动和注意的迅速迁移,从而激发学生的求知欲。具体地说,实验中每一步骤、每一现象都要能使学生聚精会神地去观察、思考,同时多问几个为什么。如可能会产生什么样的现象?为什么会产生这样的现象?各现象之间存在什么内在联系?该实验成败的关键在哪里?我们可否采用不同装置或试剂进行这一实验……。学生通过观察和实验,认识和变革物质,进而探索各种化学规律,使他们在实验时,始终处于向未来探究的状态之中。如制取氯化氢的实验中,实验时用固体NaCl与浓硫酸反应,反应过程中需要加热。老师可合理引导学生进行思考:该实验可能会出现什么现象?为什么不用食盐水与稀硫酸反应?应该采用何种方式收集HCl气体?该实验的尾气应如何处理?在除尾气的装置末端接一倒置漏斗的作用?仔细观察漏斗口出现的现象(烟还是雾)……,使学生掌握了整个教学内容,加深了对固态物质与液态物质加热实验的规范理解,弄清了烟和雾的区别,对氯化氢的特性也有了深刻的认识,大大开阔了学生的知识视野。

当然,我们并非否定教材中的验证性实验,而是提倡改变过去那种传统的习惯做法,使之更具有启发性,增强学生的记忆力和丰富他们的想象力、推断力,使他们不至于把思维仅仅局限于教材所固定的圈子里面。教材中的大部分演示实验也是有较大启发性的。例如讲镁和铝的性质时老师先要求学生回顾金属钠的重要性质,然后去推测“镁和铝可能具有哪些性质?”再按学生的推测进行演示。在讲乙炔的制取和性质时,要求学生先由乙烯的性质去猜测乙炔可能的性质,并将演示实验改为学生当堂实验,立即加以证实。这样既完成了教学任务,又加强了学生的记忆能力,更主要的是丰富了他们的想象能力和推理判断能力。

(二)实验设计要有趣味性

化学实验具有动机功能,可以激发学生的化学学习兴趣,这是人们的共识。但是很多学生对化学学习的兴趣正在明显降低,甚至一些学生放弃了化学学习。如何增加化学实验的趣味性, 激发学生的化学学习兴趣,成为人们开始关注和研究的一个问题。其实化学实验的具有趣味性的例子很多,像根据二氧化碳实验室制法,利用蛋壳和漏试管等器材设计实验,制取二氧化碳;一只充满二氧化碳气体的试管倒插入到盛有石灰水的烧杯中,分析静置一段时间后的实验现象;又如在铁盘上涂上少量蜡油,中间插上一只浸满油绵线,将装置平稳浮在水面上,并点燃棉线,过一会儿,向水里放入少量的硝酸铵,水温急剧下降,将蜡油的温度降到着火点以下导致火焰熄灭,来证明燃烧需要的条件。只要仔细琢磨研究,就会发现趣味化学存在我们的身边。

(三)实验设计要体现自主性

“发现法”运用于实验教学中,其根本目的在于充分发挥学生在学习过程中的主体作用。教师要以基本教材为内容,紧扣教学大纲,设置发现过程。教师引导,宜启发而不能包办代替。教师不是向学生奉送真理,将知识填鸭式地灌输给学生,而是引导学生去独立自主地寻找、获得真理,甚至发现和发展真理。对于课堂教学中的一些演示实验,应当逐渐地放手让学生到讲台上去演示操作,改变过去那种一味由老师做,学生看,从观察中“悟真知”的习惯。要让学生“动起来”,动手能力是搞好科学实验的基础。例如,在讲解“盐类水解”时,设计一组实验,用pH试纸分别测定氯化钠、氯化铵、醋酸铵、醋酸钠溶液的pH值,并由学生到讲台上演示操作,要求他们边演示,边板书出各种盐溶液的酸碱性(如果条件许可,还可以在实验室中分组进行,让所有的学生都参与)。老师只提出“既然是盐,为什么溶液的酸碱性却大不一样呢?”让学生从物质结构、组成上去认识其中的奥秘——水解理论。

围绕教学重点和关键,着眼于能力,精心安排和设计演示实验,多让学生亲手操作演示,使学生由实验的旁观者变成实践者,真正成为学习的主人,改变传统教学中的消极做法,同时,也从实验中培养他们的独立操作能力。在学生实验过程中,老师大体介绍实验内容和要求,对学生的实验设计方案的可行性作出结论,肯定成功所在,指出不足之处,提出改进建议。对于某些验证性很强、规律性很明显的实验内容,应大胆改为学生实验来进行。中和滴定、水解、电解和电镀及甲烷、乙烯、乙炔等典型有机物的制取及性质等内容,可创设条件,设计出一系列实验,由学生独立完成或结合理论边做边讲解。通过学生自主性实验,不仅可把所学的知识信息进行整理、综合,实现了各部分知识间的有机联系,而且培养了他们的观察能力、综合归纳能力,发现问题、解决问题的能力,实验动手能力及实验的设计能力。

(四)实验设计要体现生活化

化学是一门实践性和应用性很强的科学,化学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面。化学物质、化学现象、化学变化无时不在、无处不在。通过设计“生活化学实验”、 “家庭小实验”等,使化学实验更加贴近生活、贴近社会,提高学生认识和理解化学科学对个人和社会的贡献和价值,对学生进行“科学的生活”和“生活中的科学”教育。

(五)实验设计要有一定的创造性

化学实验是人们认识和研究物质的一种科学方法,是人们根据研究的对象和研究的目的,创造性地运用科学知识和实验手段,有计划地实施探究性实践活动的过程。因此,化学实验过程本身就是一个创造性地探究的过程。实验设计对学生的知识能力和思维能力的要求很高,这是对学生创造性思维能力的一次检验和洗礼,因而也是培养学生创造性思维能力的重要载体。因此,对于化学实验的设计应当有所创新,有所发现。如:让学生设计一个以过氧化氢(H2O2)为原料(MnO2作催化剂)制取氧气的实验。先让学生在纸上影画出装置后用投展示,再通过生生评价、师生评价进行质疑、分析,最后用实物验证。有的学生考虑到这是一个固液相反应而选用启普发生器,经实验检验是不行的,因为二氧化锰是一种粉末状的固体。后来又设计了烧瓶配单孔塞的装置,但是实验证明它最大的缺点是反应不能控制。于是又设计了烧瓶配分液漏斗的装置,但滴入过氧化氢后,由于瓶内压力过大,再滴过氧化氢时易受阻,于是又设计了在分液漏斗下部用小试管液封的装置,也有的同学提出分液漏斗与烧瓶间连一根橡皮管,结果问题逐一得到解决。整个实验教学过程中,学生一直处于积极的思维和动手状态之中,在记忆中迅速寻找有关实验知识,快速运用实验操作,通过思维活动来创造性地表达。此时,学生的实验设计能力和动手能力得到了训练和培养,从而达到培养学生积极的创新思维品质的目的。由此可见,强化学生的实验设计能力,创造有利于他们发挥的契机,才有可能培养他们的创造性思维能力,达到创造型人才培养的目的。

【参考文献】

[1]朱莉.改革实验教学,培养创新能力[J].实验技术与管理,2003,(1).

化学实验的基本原则范文3

关键词:高中化学 实验教学 建议

高中化学新课程标准明确指出,高中化学必修课程的设计,必须注重学生科学探究能力的培养,重视化学基本概念和实验.但是现在高中化学实验教学中,还达不到这一要求,在教学组织过程中还存在一些问题,要想解决这些问题,高中化学教师必须以新课标为基础,完善实验教学过程.只有这样,才能提高化学教学水平.

一、高中化学实验教学中存在的问题

化学实验教学的目的是多方面的,既是为了巩固学生所学的知识,也是为了培养学生的思维能力、想象能力以及观察能力等.因此,高中化学实验教学必须符合可持续发展的内在要求,在教学当中必须将学生的这些能力培养作为教学的重心.但是受应试教育思想等因素的影响,高中化学在培养学生素质能力方面还存在较大的不足,实验教学并不是让学生通过独立自主完成实验,来获得新知识,而是教师演示实验,在这一过程中学生的思维处于学习模仿的状态,而不是进行思维的锻炼和创新,教师也没有明确实验教学的观察目标.甚至于一些学校在实验教学中流于形式,学生早早就知道了实验的答案,在实验之前就写好了实验报告.在实验的过程中,学生不注意观察实验的过程,没有掌握实验过程中应该掌握的方法和知识,导致实验教学达不到应有的效果.实验教学既不能深化课堂上所学的专业知识,也不能培养学生的创新思维和观察能力,这样的实验教学根本达不到教学的要求.

二、高中化学实验教学的创新

1.要重视实验教学的作用

高中化学教师要充分认识到化学实验教学的重要性,提高化学实验教学的重视程度.一方面,要根据课程标准的要求,梳理现有的教学内容,明确这些教学内容当中有哪些适合开展实验教学,适合采取何种模式的实验教学.另一方面, 要根据确定好的实验教学内容,进行实验教学设计,并制定详细的实验教学计划,在教学计划当中明确实验教学的目标和形式,以及实验教学过程中具体的组织形式.针对实验过程中可能遇到的问题,制定详细的应对策略,避免在教学过程中出现不应出现的情况,影响到实验教学的效果.同时,要注意实验教学的基本原则,也就是科学性原则、简约性原则、安全性原则、明显性原则.

2.要培养学生的实验兴趣

“兴趣是最好的老师”.要想提高高中化学实验教学的成效,必须要培养学生化学实验的兴趣.要想做到这一点,在实验教学中,教师应该灵活运用各种教学方法和手段,不断创新实验教学的形式和内容,增强实验的趣味性,为学生创造更多参与实验的机会,迎合学生的兴趣爱好,培养学生的实验兴趣.教师可以将实验转化为动画过程,利用多媒体教学手法,还原整个实验的过程.

例如,在燃烧实验中,教师可以将木条的燃烧与镁条的燃烧进行对比,将两种实验过程分步骤展现在屏幕上,并详细说明两个燃烧在速度、发光、烟雾、气味等方面的差异,进而总结出镁这种物质的燃烧特性.这样学生不仅能够掌握燃烧的本质,也能够对不同物质的燃烧差异有一个认识,进而对燃烧过程有一个更加深刻的认识.同时,实验的过程中也要紧紧抓住了学生的兴趣,让学生能够集中精力观察实验过程,培养和提高学生的观察能力.

3.要对实验过程进行改进和完善

现在,高中化学教材中有些实验过于烦琐,不利于实验教学,因此必须对这些实验进行优化和改进,只有这样才能增强实验教学的实效性.

化学实验的基本原则范文4

阿司匹林合成 优化 整合 创新能力

21世纪,全球范围内的发展趋势是环保、绿色、低碳,涉及到各个领域。中医药院校的基础化学实验当然也要对自身进行重新思考,重新定位,找出自身的不足,使其朝着环保、绿色、低碳的方向发展。近几年,课题组对基础化学实验中一些传统的、污染严重的、重复高耗的实验进行优化、整合,既实现了基础化学实验高效、绿色、环境友好的持续发展,又节省了有限的实验资源。本文就阿司匹林合成实验的优化整合,谈谈对大学生能力和素质的培养。

一、阿司匹林合成实验优化、整合的必要性

乙酰水杨酸又称阿司匹林,是常用的解热、镇痛及抗风湿药物。乙酰水杨酸的制备是有机化学实验教学中的一个重要内容,也是我校药学类专业的必修实验,常用的制备方法是将水杨酸与乙酸酐在浓硫酸催化条件下经酰化反应制得。

1.浓硫酸作催化剂的弊端。传统的酸催化法合成乙酰水杨酸,学生实验产率一般比较低,而且实验中阿斯匹林较难析出,导致学生一遍又一遍的制备,造成了试剂的严重浪费,同时由于实验使用浓硫酸有一定的安全隐患,且实验结束后产生大量浓硫酸废液污染环境。

2.优化、整合实验的必要性。基础化学实验作为化学学习和研究的基础,同时,也是造成环境污染的途径之一,尤其是一些传统的化学实验,由于对环境污染的因素考虑得较少,有毒气体、液体、实验废弃物等未加处理就任意排放,造成一定的环境污染,因而在实验教学中应提倡绿色化学的理念和以绿色化学为前提进行实验的基本原则,对基础化学实验进行优化改进,以期尽可能减少对环境的污染甚至达到无污染,从而使化学实验过程达到绿色化,使实验设计成为环保型实验。

二、阿司匹林合成实验优化整合原则及学生能力的培养

1.绿色、环保、低碳原则。据报道,阿司匹林合成实验有采用对甲苯磺酸、吡啶以及碳酸钠作为催化剂合成乙酰水杨酸的研究,还有使用微波、超声波辅助合成阿司匹林的研究进展。此外,有用路易斯酸NiSO4为催化剂,以85.12%的收率制得乙酰水杨酸。凡此种种,由于在反应时间、条件、成本、环保、低碳等方面的综合考虑,对于实验教学而言都不是很合适。采用硫酸氢钠为催化剂,由水杨酸与乙酸酐反应合成阿司匹林,反应时间45分钟左右,反应温度在85~90℃之间,水杨酸与乙酸酐投放比例为12(mo1),反应收率约为85.9%。硫酸氢钠作为一种价廉易得,使用安全的无机化合物晶体,其催化合成阿司匹林效果较好,所得产品成色好,且硫酸氢钠不溶于有机溶剂,易于分离回收重新使用,符合绿色化学的理念和发展方向。尤其是对于学校实验室教学大为有利。众所周知,学校实验室教学资源消耗非常严重,与目前提倡的环保、节约、低碳生活可以说是南辕北辙。本文认为,该实验的优化是实验室教学资源最大化节约的有益尝试。

2.资源整合及学生探索能力的培养。我们还对该实验进行探索性整合。阿司匹林的合成实验是教学的重要内容,但是传统的教学模式只是将该实验进行到合成,所得产物被教师收取后就没有学生的事了。本文认为,这不利于学生求实、求真、存疑等科学品德和科学精神的训练,不利于学生实验素养和科学探索精神的培养,而这些是每一个化学工作者获得成功所不可缺少的因素。本文以阿斯匹林的合成实验为基础,进行学科交叉性实验设计,将该实验整合为一个综合性探索实验。即将分析化学中的检测分析实验与该实验进行有机衔接,将该实验所得产品作为检测分析实验中的样品,这样进行组合衔接,就使实验所得产品不至于无所用处,而且使检测分析实验的原料更具有探索性和讨论价值。学生用自己合成的产品进行检测分析,可以对自己实验效果有更进一步的认识,对产品的质量控制有更进一步的思考,对自己的实验操作有更深的理解。如此的学科交叉式实验串联整合,不仅对实验室的资源进行合理配置而且很好的培养了学生的自我探索能力。对于实验教学来说,资源得到了节约,学生的实验结果得到了验证和深入理解;对于学生来说,知识得到了连贯性应用,知识结构更具有可塑性。

三、阿司匹林合成实验优化整合的思考

1.阿司匹林合成实验的优化整合培养了学生的绿色、环保、低碳经济意识。绿色化学的核心内容在于“原子经济性”和“5R”原则。“原子经济性”是指充分利用反应物中的各个原子,从而既能充分利用资源又能防止污染。原子利用率越高,反应产生的废弃物越少,对环境造成的污染也越少。“5R”原则就是“减量”(Reduction)即减少“三废”排放;“循环使用”(Reuse);“回收”(Recycling),实现“省资源、少污染、减成本”的要求;“再生”(Re―generation),即变废为宝;“拒用”(Rejection),指对一些无法替代又无法回收、再生和重复使用的,有毒副作用及污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用。本实验中通过硫酸氢钠替代浓硫酸作为催化剂的实验优化,不仅减少了腐蚀性强的物质的排放,而且硫酸氢钠易于回收,便于重新使用,对于实验室的高耗情况尤其有利。硫酸氢钠的重复回收循环使用减少了酸性物质排放,保护了环境,节约了资源,为实验室节省了资金。

2.阿司匹林合成实验的优化整合培养了学生的综合能力和素质。当今的科学发展趋势是多学科、多领域、多专业之间横向越来越多的相互渗透、交叉以及纵向越来越深入的相互嵌入和相互融合,对现在以及未来的化学人才提出了更高、更新、更具挑战性的素质及能力要求。淡化有机学科的专业界限,建立“四大化学”重视基础、拓宽专业、全面复合的实验课程新体系是教育改革创新和社会发展的需要。必须打破“四大化学”之间的壁垒,进行交叉式教学,才能提高学生的综合素质,培养其科学精神。阿司匹林的合成及检测分析实验对单独的有机合成和单独的分析检测进行了整合,从而达到了学科交叉,知识重构的效果。在实验过程中,学生亲自上机对样品进行检测,不仅可以加快对测试手段的掌握,而且可以对自己实验成果有一个全面的认识,利于学生思考整个实验操作的控制,便于学生知识的连贯性构建和学生综合能力和素质的培养。整合后的阿司匹林合成实验作为综合性实验开设无疑具有改革性的意义。

3.激励更多高效率、绿色实验的优化、整合尝试。目前我校开设的化学实验课程中,基础化学实验很多不符合现代绿色化学和节能型社会的理念,如“卤素”实验中涉及到氯气、次氯酸钠、氯酸钾、氯化氢等的制取与性质实验,有毒气体常有泄漏现象,实验环境恶劣,环境污染严重。诸如此类实验中涉及到毒性大的实验,完全可以选择一些毒性小的实验来训练基本操作;再比如说,物质的回流提取实验中需要使用冷凝水,整个实验室的每个实验台都有水流“哗哗”的声音,对于一个淡水资源并不丰富甚至是缺乏的国家来说,这是一种资源的巨大浪费。如果我们把提取实验或者合成实验和分析化学的检测分析部分结合开设就避免了重复浪费,而且很好的解决了实验资源浪费的问题。

4.实验优化、整合的意义。目前各大高校的基础实验基本都是单独开设,涉及学科交叉的串联综合性实验还比较少,这就可能造成实验的重复,甚至是实验所带来的污染的重复,以至于学生对实验的厌倦。如此的实验教学安排不仅加重了实验室资源的使用负担和教学学时安排的困扰,而且加重了环境负担,百害而无一利。比如说,在无机化学实验中的玻璃工操作实验,当我们学习有机化学实验的时候又发现了它;在无机化学实验中学生认真的学习了分析天平的使用,在进行分析化学实验的时候,老师们出于本学科的教学责任以及对学生操作的不放心,又一次详细介绍了分析天平的使用以及让学生进行数次的练习;还有常见的无机化学中酸碱滴定操作,在分析化学实验中再次出现。这样的实验重复设置,不仅浪费实验教学资源,而且浪费师生的宝贵时间,增加了投入,但是并没有得到更多的产出。可以说,目前的实验教学安排很大程度上是高投入、低产出,高耗能、低效率的混乱式拼凑组合。随着全世界环保型、绿色化、低碳生活的浪潮涌动,我校基础化学实验也必须摒弃陈旧的、老套的、混乱的传统实验安排模式,以低碳环保为核心,以绿色高效为指导进行实验优化、整合,追求一种低投入、高产出,低耗能、高效率的实验模式。

四、结束语

随着社会的进一步发展,全球化的进一步推进,我国乃至全世界对人才的需求必将越来越迫切,尤其是创新型、复合型、开拓型的新世纪人才。而目前人才的来源主要由学校培养,所以一个好的、合理的、符合社会发展需要的教育教学体制必将是人才发展和培养的必要条件。作为中医药院校,基础化学的开设对于未来科研人才的培养起着至关重要的作用。建立健全一套重视基础、拓宽专业、全面复合的实验教学机制已经是迫在眉睫。而本文对阿司匹林合成实验的优化、整合可以作为建立该教学机制的引子和作为组建综合化学实验的起跑点。

本实验通过优化整合后,作为一个基础性广、操作性强的学生综合性实验开设,将科研与教学相结合,不仅让学生体味到教学的价值,了解到该实验的弊端,从实验中学会构建知识结构,综合考虑问题,全面诠释实验流程,深入领会实验基本操作,并要求学生通过查阅资料寻找较符合绿色环保的实验条件,让学生了解优化、整合实验的必要性,同时能够使学生对科研工作有初步了解,建立起基本的科学思维模式,培养其作为一名科研工作者不可或缺的基本素质,引导学生对科研的兴趣以及奠定从事科研工作的基础。

参考文献:

[1]冯艳辉,王清斌.对甲苯磺酸催化合成乙酰水杨酸的研究[J].齐齐哈尔大学学报,2006,22(2):29-30.

[2]林沛和.吡啶催化合成乙酰水杨酸的研究[J].化工中间体,2006,(9):18-19.

[3]唐宝华,肖凤娟.碳酸钠催化微波合成阿司匹林的方法探索[J].河北化工,2006,29(6):24-25.

[4]李西安,李丕高.微波辐射催化合成乙酰水杨酸[J].延安大学学报,2005,24(3):49-50.

[5]叶晓镭,韩彬.阿斯匹林制备实验的改进与充实[J].实验科学与技术,2004,(4):92-93.

[6]乔永锋,夏丽娟,高妹.乙酰水杨酸合成方法改进[J].云南民族大学学报(自然科学版),2008,17(3):244-245.

化学实验的基本原则范文5

一、实验方案的设计

实验设计题是指为了达到一定的实验目的而综合运用元素化合物知识和实验基本操作所进行的化学实验的设计.常见考查方式:由题目提出实验目标,由自己设计实验步骤,选择实验用品,设计实验装置,记录实验现象,分析实验结果,得出正确结论,从而解决题目提出的问题,属于实践性、综合性很强的题目.解答实验设计题的基本思路为:

(1)仔细审题,明确实验目的,设计合理的实验方案.

(2)根据实验目的,选择反应物和装置,设计实验步骤,明确操作过程,观察实验现象,收集实验数据,得出结论.

(3)对实验进行应遵循以下几个原则:

①科学性:实验设计的对象为制取物质或进行物质性质的实验,首先应了解实验的原理,这是实验设计必须遵循的科学性.

②可行性:设计时要注意仪器的性能,所用原料资源丰富,价廉易得,即要注意实验的可行性.

③安全性:实验操作要尽量防止带有危险性的操作,尽量避免与有毒物质接触.若无法避免有毒物质,则应采取安全措施,以防造成环境污染和人身伤害.

④简约性:设计时要考虑实验操作步骤的简洁易行,操作过程中要本着节能减排的原则,实验药品用量要本着节约的原则.以达到用尽可能少的试剂和步骤来获取尽可能多的信息.

例1 (2013年重庆)李兴同学将BaCl2溶液与H2SO4溶液混合,得到一种浊液,该反应的化学方程式为.李兴又将浊液过滤,并探究滤液的成分.

【提出猜想】

猜想1:滤液里的溶质只有HCl;

猜想2:滤液里的溶质有HCl和H2SO4;

猜想2:滤液里的溶质有HCl和.

【设计验证实验】

操作Ⅰ:滤液 加入锌粒 验证猜想2

操作Ⅱ:滤液 加入Na2SO4溶液 验证猜想3

其中操作 不能达到实验目的,应该将药品更换成 (填序号).

(A) AgNO3溶液(B) BaCl2溶液

(C) NaHCO3固体(D) 金属铝

解析:BaCl2溶液与H2SO4溶液发生复分解反应生成盐酸和硫酸钡沉淀,如果BaCl2溶液与H2SO4溶液恰好完全反应,滤液里的溶质只有HCl;如果H2SO4溶液过量,滤液里的溶质有HCl和H2SO4;如果BaCl2溶液过量,滤液里的溶质有HCl和BaCl2;由于一定有HCl,加入锌一定会有气体生成,所以操作I不能达到实验目的,应该检验含有SO2-4,所以选择BaCl2溶液.

答案:BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4 BaCl2Ⅰ(B)

二、实验方案的评价

1.主要是对所设计的实验方案、实验装置、操作步骤等,从某个角度否定、排除不合理或不可行或可行不最优等方面进行评价,从而选择创新出更好的方法.

2.对实验进行评价时,要遵循评价的五项基本原则

(1)科学性:实验原理,实验方法和操作过程必须科学,严谨、合理.

(2)简约性:实验设计应简单易行.实验装置简单,实验操作简便,实验现象明显;

(3)可行性:所用药品是否常见、易得、廉价.

(4)安全性:操作是否安全可靠.

(5)节能环保:实验过程是否节能与环保.

3.熟悉解题的一般步骤

明确目的确定实验原理评价实验方案的优劣(或可行性)提出改进建议(依题意解答).

例2 (2013年泰安)下列实验方案或措施不合理的是()

(A) 用稀盐酸清除铁制品表面的铁锈

(B) 用氯化钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸

(C) 用CO2鉴别NaOH和Ca(OH)2溶液

(D) 用无色酚酞试液检验NaOH溶液是否变质

化学实验的基本原则范文6

关键词:分析检验岗位;分析化学实验;实训教学;改革与实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)21-0273-02

分析化学实际上是一门治理专业、环境监测、化工技术专业的基础课程,它具有很强实践性特点,教学基础是实验实训,主要培养目的就是大量培养技能型、高素质分析检验岗位人才,所以,需要重视和关注分析化学实验实训教学改革与实践,确保学生能够了解和掌握基础知识,规范学生操作技能,培养学生责任、敬业、诚实、守信的综合素质,有效提高学生就业能力、实践能力、学习能力,毕业前需要专业学生获得职业资格证,以便于充分满足实际岗位需求。

一、分析检验岗位的分析化学实验实训教学改革与实践的必要性

传统分析化学实验主要包括两大部分,第一,定量分析,没有很强综合性的实验内容,不能充分了解和反应实际分析检验的情况[1]。第二,定性分析以硫化氢为主线,存在很多复杂内容,是验证性实验,无机化学中已经对许多离子反应进行了实验。传统实验方式比较重视“菜谱式”操作,教师完成所有试验仪器的调试和药品的配制,甚至交代清楚所有试验注意事项以及实验细节,学生仅仅只是依据实验课本进行操作就可以,完成称量、标定、测定的基本操作后,甚至不进行实验也可以完成报告。上述教学方式缺少创造性和思维训练的影响和激励,导致学生不能充分认识实验操作和内容实用性以及重要性,导致学生对化学实验不感兴趣,形成不规范的基本操作,学生分析、解决问题的能力和动手实践操作能力不是很高,不能及时解决岗位工作中出现的问题。近年来,国家开始大力改革分析化学实验实践教学,主要就是不断培养学生能力和技能,已经获得了一定的改革经验,但是从理论到理论、从课堂到课堂还是会出现问题。高等院校不断扩大招生范围,学生之间存在很大差距,主要目标就是培养应用人才,为保证能够学以致用,逐渐朝着应用型人才方向改革分析化学实验教学[2]。

二、分析化学实验教学的问题

传统分析化学实验教学主要模式是教师讲课,学生操作,教师指导,教师会讲解好试验中需要的一切事宜,一般都是验证性试验,很少进行综合实验和设计实验,单一、机械的实验方式,学生只能得到单一的结果,不能激发学生积极性,限制学生发展和培养创造性思维,并且也会限制教学师资力量和教学力量,大大降低实验课时,导致实验项目和内容都相对简单,学生实际操作机会很少,不少学生不能充分认识实验的重要性,不能激发学生学习兴趣和实验能力,实验的时候不规范、不严谨的操作,解决问题、分析问题的能力不是很高,不少学生在考试的时候还不具备基本操作技能,不能满足社会发展和企业实际岗位需求。如,不少学生实验的时候不能规范使用天平,天平里散落药品、称量时不关天平门、随处乱记数据;不少学生在实验的时候不能正确使用锥形瓶和滴定管,锥形瓶不摇晃就实验;读取滴定管数据的时候,学生不能在垂直地面的时候从滴定架上取下滴定管行读数[3]。不少学生不清楚有效数字的概念,试验中实际应用的时候,不能正确记录滴定管数据;分光光度实验的过程中,分组进行,不少学生不亲自实验操作,或只进行一次试验,促使不能合理应用实验设备等,此外,不完善的实验考核制度,评定学生实验成绩的方法比较简单,考核学生成绩的时候,存在很大主观性,不能全面考核每一个学生。

三、分析检验岗位的分析化学实验实训教学改革措施

(一)开设单独实训课程,提高实验实训教学内容和学时

对于现阶段分析化学实验教学中存在比较少的实验项目和实验学时,不能符合设计职业需求以及社会发展需求。不少大学开始大力改革应用化工技术的学科,在不降低教学内容和分析化学实训项目的前提下,单独开设化学检验职业技能实训课程,包括三种实训课和三十学时理论课,从而提高教学实训内容和学时,教师授课的时候尽可能选择具备双师素质的教师,对实训教材内容进行精选,单独对实验内容进行考核,为进一步研究和获得分析检验职业证书和学生技能提供基础,为学生创造就业条件[4]。

(二)加强实训过程控制以及基本技能操作训练

分析化学实验实训教学中最重要的就是三周实训,提高实训过程控制和训练基本技能的力度,需要教师不断规范基本操作技能,精心辅导、亲自示范、严格要求,并且对试验中可能会出现的错误及时进行修正,技能训练始终贯穿在实验中。为了能够提高学生规范实验操作的能力,快速掌握实训技能,在教学过程中老师可以把实验中容易出错的部分变成顺口溜,边朗读、边操作,从而有效提高和方便学生记忆以及实际操作。如,滴定操作的时候基本口诀是,右手拿瓶,左手握塞,肘部固定,转腕摇晃。操作移液管的时候,右手持管按食指,吸取溶液先润洗,放溶液45度器壁,放完再停15秒。依据上述操作口诀学生可以通过观察、模仿以及反复练习来逐渐完成试验的基本操作,并且实验中需要正确记录试验数据,如在分析万分之一天平的时候,需要在小数点第四位记录称量数据,记录常用滴定管数据的时候,需要在小数点第二位进行记录[5]。实验过程中由于学生思维能力、心理素质、知识水平以及操作技能等存在一定差距,促使教师实际教学中需要合理控制实训过程,并且分别指导学生不规范实验操作行为,集中分析和点评学生共性问题,保证可以在课堂上解决学生的问题。教师需要启发和引导解决问题的时候应用理论,激发学生敢于质疑、善于思考的能力,从而培养学生创新能力、独立思考、主动学习的技能。完成实验以后需要及时总结和分析学生的错误操作,对课堂知识进行巩固,避免以后出现类似错误。

(三)全过程分析检测实训,增加学生的创新能力

基本完成实验实训操作规范以后,还需要全过程分析学生化学实验实训的内容,从而可以有效增加学生创新能力,保证学生可以完全符合岗位实际需求。基本的方式就是,实训中对所有学生进行分组,正式实验之前把实验需要的题目分给每组,学生需要依据每组的实际题目来查阅相关文献和标准,独立设计化学检验方案,主要有分析试剂、分析实验方法、分析仪器、分析计算公式、分析步骤,等老师修改审批一会,实际对实验进行具体全程操作和检验,对比分析老师的计算结果和每组学生的计算结果,看哪组拥有更高准确率和小的误差,通过试验中学生的表现和结果,来合理、公平、客观的分析和评价,不仅能够激发学生的主动性和积极性,还能够提高学生创新能力[6]。

(四)树立量的准确概念,培养学生诚信敬业、严谨求实的作风

树立量的准确概念,培养学生诚信敬业、严谨求实的作风,不断规范、正确的记录化学实验数据是分析实验实训的基本目的。所以,教师需要培养学生准确记录试验数据的习惯,不可以随意记录,并且还需要老师确认和签字,要求一些不符合误差规范的学生重新进行实验,此外,培养学生敬业和诚实精神,保证具备真实可靠的处理数据,不能为了实验对数据进行造价。报告中需要合理分析和讨论实验现象,准确分析实验结果和误差原因[7]。

(五)量化考核制度,提高通过率

考核分析化学实验实训是相关部门要求持证上岗、技能考试的基本方法,主要包括实际操作和理论知识两部分,卷面满分100分,及格标准是60分。理论考试试卷是闭卷考试,总共100道题,都是和实际操作和理论知识相关的判断和选择。实际操作就是量化以及细化考核制度,在规定时间内要求学生进行实验,主要包括正确使用酸度计、滴定管、容量瓶、天平、分光光度计等,准确记录和处理实验数据以及结果,教师依据实际规定排现场量化测定结果和操作步骤,对所有操作都进行打分,不仅需要规定时间,还需要有规范需求,每个老师对二十个学生进行考核,保证能公正、公平的考核,对于伪造数据、不认真操作实训过程进行扣分,重新操作不合格的过程[8]。

四、结束语

综上所述,分析检验岗位的分析化学实验实训教学需要符合够用为度,实用为先的基本原则,实际操作的时候,应该注重展现分析检验岗位和基本操作。大学生就业的时候,尽可能体现职业证书的作用,能够获得相关企业的好评,也就是说分析检验岗位的分析化学实验实训教学改革能够符合社会需求。由于不断进行教育改革,提高改革实训教学的力度,培养符合社会需要的复合人才,达到逐渐提高人才整体素质的目的。

参考文献:

[1]乔月纯,郭红霞.基于分析检验岗位的分析化学实验实训教学改革与实践[J].河南机电高等专科学校学报,2011,19(3):103-105.

[2]李桂英,支国,武文涛等.工学结合模式下分析化学实验实训教学改革探索[J].广东化工,2014,41(1):193-194.

[3]丁淑娟.关于高职高专化学实验实训教学的改革思考[J].科技信息,2011,(24):583.

[4]杨勇,吴方评,杨宏健等.药学大专天然药物化学实验实训教学初探[J].卫生职业教育,2013,31(6):93-94.

[5]邓新云,刘小忠,胡彩玲等.有机化学实验实训现状调查与有效教学策略分析[J].广州化工,2015,43(3):163-166.

[6]杨晓峰.高职化学实验应重视学生能力的培养[J].科技视界,2014,(30):241-241.