常见化学实验方法十篇

发布时间:2024-04-26 08:17:07

常见化学实验方法篇1

关键词:高中化学实验教学见解

中图分类号:G633.8文献标识码:a文章编号:1673-9795(2014)02(c)-0177-01

新课程的化学实验教学,也是一种实践教学。“以实验为基础”是化学学科的基本特征,化学学习离不开实验。就高中化学实验教学的意义进行了阐述,其实验教学有利于学生认识、掌握、理解化学知识,在新的课程理念下化学实验教学增强演示实验的探索性,增设边讲边做实验,帮助生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学特度和科学的学习方法。促进学生的全面发展,目前高中化学实验教学中还存在着一定的不足之处,使我们必须要加以重视和改进的,文章就此进行了分析。

1探究实验―教学新思路

实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验室是学生学习的最有效和收获最丰富的场所,培养化学科学素质。在实验探究活动中,围绕着核心问题,学生充满了假设预期。在实验探究教学中,教师的职责应是越来越少地传授知识,而越来越多地激励思考,然后通过自己的活动或是教师引导的活动搜集各种证据,并对证据、假设、问题之间的关系形成科学解释和推理,当问题、假设、证据之间都匹配自洽的时候,学生会得到合理的科学结论。化学探究实验,学生的主体地位不容忽视,所以在化学实验教学中让学生参与其中是必不可少的。在实验进行的开始阶段,教师要正确引导学生,讲明此次实验的基本步骤,实验要点,注意事项等,先让学生以观察为主,弄清实验本质后,再将学生分成小组进行下一步的具体实验操作。通过改进实验,激发学习兴趣,增强自主意识,极大地调动了学生的积极性,而且有助于加深对知识的理解和记忆,使科学探究能力得到了进一步提高,培养创新意识。对于拓展化学实验的功能,提高学生的科学素养。并且开发学生的思维,培养学生的实验创新意识,并且具有十分重要的意义和价值。

2改进实验内容,培养学生的探索创新能力

素质教育的最终目标是人的全面发展,使学生学会学习、学会生活、学会劳动、学会做人。创新能力是一个人综合素质的最好体现,创新教学的主要目标是想方设法让学生积极、主动地思维,提高学生的课堂参与能力。化学实验趣味化改进,为化学课堂增加教学容量,拓展教学空间,丰富感性材料,活跃课堂气氛,激发学生兴趣,起到了事半功倍的教学效果。化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程。例如通过镁与盐酸反应放出大量热的实验认识氢分子共价键的形成过程。要打破学生实验“照方抓药”的实验习惯,就应对实验内容进行调整,适当增加具有趣味性、应用性、创新性的内容,增加学生自选试剂、自己组装实验装置并完成实验的实践机会。这种学习过程是有意义的学习过程,符合中学生的认知特点和心理活动规律的过程。化学实验教学只有真正落到实处,才能激发学生学习化学的兴趣,也才能对培养学生的科学思维。因此,实验教学有利于提高学生化学实验能力、实验设计能力和实验知识综合应用能力,是培养学生探究能力,提高科学素养的有效途径。

3合作性

在高中化学教学中采用合作学习策略能有效地提高学生学习化学的兴趣。高中化学教学中用合作学习教学方法,将极大地提高学生的学习效果,加强学生的合作意识。合作学习作为一种有效的教学手段,在教学中已得到较为广泛的运用。因此,教师要注意对学生合作态度和技能的培养。

(1)注重创设学习情景,激发探究欲望,有计划地、有步骤地培养学生掌握学习科学的方法、探究科学的能力和养成良好的科学态度。使学生亲近化学,感到学习化学的快乐,体现出化学与现实生活的联系。(2)为了增加学生观察的机会,鼓励学生多做实验,实验室应向学生开放。(3)在实验教学中,教师应按照学生的认知规律,通过学生的分组探究实验,有利于提高学生的动手能力。为了有效地激发学习兴趣,教师应针对不同的教学内容,通过分工协作,有利于学生沟通能力的形成。学生在和谐、宽松、民主的环境中,自主、合作、创造性地学习和实验的同时又培养了学生的创新能力,让学生自己设计、操作实验,创设丰富生动有趣的实验现象。提高他们的综合能力,同时丰富多彩的化学实验又带领学生去快乐地学习化学这门科目。

4以趣味故事创设情境,激发兴趣

学生是学习活动的主体,教师是知识的传播者,教师要结合学生的心理特征和知识水平,在化学教学过程中,教师要准确掌握创设情境的目的,充分挖掘趣味因素,创造轻松的教学情境,在传授这些知识的时候,有利于学生既有一定的感性认识,又从感性认识上升到理性认识,符合学生的认知水平。在情景教学中,学生一旦成为学习的主动角色,就会由此辐射开去,主动接纳知识,主动想象探究,主动操作,从而进一步增强主体意识。使学生为之动情,即集中了注意力、乐于求知,努力调动学生学习化学的主动性和积极性,同时又巩固和加速记忆所学的知识。

5结语

化学实验教学是培养学生创新思维与能力的重要课程,是培养学生创新能力的最重要课堂手段。对化学实验进行创新,有利于更好更切实际地实施素质教育,有利于培养学生创造能力和创新精神。在高中化学教学中,为了加强学生综合能力的培养,应该更加重视让学生独立地设计和进行实验。化学实验教学只有真正落到实处,采用层次化的教学阶段,循序渐进,又需要借助必要的教具和数字化教学手段,真正发挥化学实验教学的创新意义。任重而道远,需要化学教师的不懈努力。

参考文献

[1]许晓.建构主义学习理论对中学化学实验教学的启示[J].安徽教育学院学报,2002(3).

[2]周胜师.高中化学新课改中如何进行研究性学习[J].考试周刊,2009(33).

[3]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验)[m].人民教育出版社,2003.

常见化学实验方法篇2

关键词:肥皂泡;洗洁精:气体检验;实验设计;实验探究

文章编号:1005C6629(2017)5C0069C05中图分类号:G633.8文献标识码:B

1问题的提出

众所周知,化学实验对于提高化学教学质量,全面落实培养学生科学素养的目标,具有其他化学课程内容和形式不可替代的特殊作用[1],实施有效的分组实验教学是提高学生化学核心素养的重要途径。分组实验指的是学生在实验室中,在教师的指导下,自主进行的实验。它不仅可以培养学生独立动手的能力,而且能够使学生养成求实、严肃、认真、科学的良好习惯,对学生参加各项工作将起到有益的作用[2]。

当前普通中学特别是农村中学学生参与分组实验的情况令人担忧,如吴素萍等在“农村中学化学实验教学现状与反思”[3]一文中所述,其所调查的学校从义务教育九年级到高中三年级,学生仅做过一次分组实验。王吉霞等在“农村中学化学实验开设情况调查与分析”[4]一文中的结果同样令人揪心,只有35.1%的学生进行过分组实验。王世腾在“高中化学实验课常见气体的制备与实验设计”[5]一文中认为:常见气体的制备和检验是考查学生化学学科素养的重要抓手,目前常见的气体实验教学采取的是教师讲、学生记的模式,学生缺乏实践的机会,造成教育理念与教育实践相脱节的矛盾。

王吉霞等建议,要提高学生的化学素养,培养学生的实验意识,必须增开学生分组实验和探究性实验,健全中学化学实验教学的配套设施,包括实验室的数量、实验设备的配置、专职实验人员的配备等[6]。但是,以上措施并不是短时间可以解决的,需要一个长期的过程。而一届又一届的学生就这样在期待中毕业,失去了参与分组实验所带来的体验和提高自身化学学科素养的机会。因此,必须寻找一种快速简便的方法,使学生有机会进入实验室,并在动手中体验实验的乐趣。为了解决以上问题,以中学常见气体的检验为重点,探究有利于实施分组的实验方案,尽可能让更多学生特别是农村地区学生有机会在简陋条件下动手体验气体检验的实验过程。

2设计思路

实验改进、设计的过程本身就是一个探究的过程、也是培养创新能力的过程[7]。为了让更多的学生有机会体验到探究的快乐,必须设计实验现象明显、实验操作容易、实验危险性小、探究性强的分组实验方案。大多数人都玩过吹泡泡水,吹出来的五颜六色的泡泡总是十分讨人喜欢。可以将反应产生的气体转化为气泡,观察气泡从无到有可以证明有气体生成,再通过性质实验验证该气体。由此,可以从气体的肥皂泡入手设计常见气体的检验方案。

2.1实验装置

往烧杯中放入固体反应物,再加入液体反应物,然后滴入洗洁精。固体与液体反应生成气体,气体在溶有洗洁精的溶液中形成气泡。再以气泡为研究对象,设计相应性质实验,验证该气体的存在。设计的装置见图1,装置中所述“洗洁精”为可形成泡沫的洗洁精、洗手液或泡泡水的总称(下同)。

2.2实验原理

使用以上装置形成的气泡,每个气泡就像一个气体收集装置。与直接将气体排放检验相比,使用气体的肥皂泡进行检验有三个优点:一是可以直观体验到气体的生成,如果检验的气体无色无味,没有肥皂泡无法观察到气体的生成;二是可以减缓气体的扩散速率,由于洗洁精的存在,反应产生的气体收集在肥皂泡里,不会立即扩散,有利于分组实验时学生从容地进行检验;三是可以确保实验安全环保,如果检验的气体具有可燃性或者毒性,收集在肥皂泡里可以防止分组实验时大量气体飘散到实验室中酿成实验事故。

为了观察到明显现象,以上装置产生的肥皂泡要足够大,而肥皂泡的大小与表面张力有关。表面张力是指液面作用于单位长度分界线的张力[8],由于上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力,所以该分子所受合力不等于零。其合力方向垂直指向液体内部,结果导致液体表面具有自动缩小的趋势,这种收缩力称为表面张力。表面张力这种“收缩力”越小,越有利于产生大的气泡。林子健在“神奇的表面力”[9]一文中,测得水的表面张力是常见液体中最强的,而加入表面活性剂如洗洁精等会明显降低水的表面张力。

任文辉等在“液体表面张力系数与温度、浓度的关系”[10]一文中的研究表明:温度越高,表面张力系数越小。说明温度越高,越有利于形成大的气泡。但是,升高温度同时容易导致气泡破裂。为了防止气泡的破裂,可以通过加入大分子有机物增大液体分子之间的引力。特别是对于水分子,如果能够形成更多的氢键,分子间的作用力就更大,气泡也可以变得更大更稳定。经过试探,往洗洁精中加适量蔗糖、甘油、胶水等含多羟基的有机物,可以使气泡变大且较稳定。但在气体制备放热导致的较高温度条件下,甘油、胶水可能无法发挥最佳效果。而在该条件下往洗洁精中加入适量蔗糖效果则不受影响,这与浓硫酸与蔗糖反应产生的“黑发糕”现象[11]具有异曲同工之妙。因此,为了简化实验过程并优化实验效果,首选蔗糖进行研究。

3常见气体检验的分组实验方案

经过反复实验,并经过课堂可行性验证,最终设计出氧气、二氧化碳、氢气等常见气体的分组实验方案。

3.1蔗糖洗洁精的配制及氧气检验方案

制备氧气的反应物通常为二氧化锰粉末和过氧化氢水溶液,由于反应较为剧烈且放热,要将氧气留住形成不易破裂的较大氧气气泡,需往洗洁精中加入一定量的蔗糖。如果蔗糖含量过多,会形成大量的泡沫而非气泡(见图2)。

为了探究洗洁精中蔗糖的合适含量,本实验使用二分法设计对照实验方案。先固定反应物及洗涤剂的量,再通过改变蔗糖的质量对比实验效果。具体做法如下:准备二氧化锰2克、30%过氧化氢溶液10毫升、洗手液5毫升各若干份,先不加蔗糖做空白实验,然后以1克蔗糖和5克蔗糖作为二分法的两个界限分别做对照实验,再选择效果好的一组寻找中间区间做对照实验,以此类推。在五次试探后,终于寻找到可以生成稳定较大氧气气泡所需的蔗糖含量。实际操作方案如表1。

实验图片如图3。从图3可以看出,方案5生成的氧气气泡较大且均匀,并能稳定存在,有利于氧气的检验。

根据以上探究结果,氧气分组实验操作方法为:取2克二氧化锰粉末倒入500毫升烧杯中,将2克蔗糖溶解在5毫升欧柏丽牌洗手液中配成蔗糖洗洁精并倒入烧杯中,再倒入10毫升30%过氧化氢水溶液(编者注:30%双氧水对皮肤有较强腐蚀性,建议降低浓度使用或让学生戴上乳胶手套)。此时有较大气泡平缓产生,且气泡大小适中,并呈蜂窝状稳定存在。将带火星的木条靠近氧气气泡,木条复燃,现象非常明显(见图4)。此法可作为义务教育化学教材中氧气制备和检验的学生分组实验方案。

3.2二氧化碳检验方案

在二氧化碳的检验方案中,同样以二分法探究洗洁精中蔗糖含量对气泡大小及稳定性影响问题。以碳酸氢钠2克、pH约为1的稀盐酸制备二氧化碳,在5毫升欧柏丽牌洗手液中分别加入0克、1克、5克蔗糖进行对照实验,再根据效果选择区间点进行探究。最终得到在该条件下加入3克蔗糖效果最佳。

具体分组方案如下:往500mL烧杯中加入2克碳酸氢钠,再加入由5毫升欧柏丽牌洗手液和3克蔗糖配制的蔗糖洗洁精,然后倒入10毫升pH约为1的稀盐酸,此时反应较快进行,并产生较大呈蜂窝状稳定的二氧化碳气泡。用燃烧着的木条靠近气泡,木条熄灭,证明有二氧化碳生成。此法可作为义务教育化学教材中二氧化碳制备和检验的学生分组实验方案。

在检验二氧化碳后,再用燃烧着的镁条插入二氧化碳气泡中,镁条剧烈燃烧(见图5)。燃烧后泡沫表面有黑色物质存在,同时可以观察到镁条变成白色粉末。此法可作为高中一年级化学教材中镁在二氧化碳中燃烧的学生分组实验方案。

3.3氢气检验方案

氢气可以采用锌与稀盐酸或稀硫酸反应进行制备,但在具体的实验中,不论使用何种洗洁精,锌与稀盐酸反应产生的气泡都容易破裂,导致盐酸挥发出来,产生刺鼻的气味,不适合分组实验。如果不使用盐酸,由于没有氯离子的催化效应[12],锌与稀硫酸反应不够剧烈,所产生的氢气气泡都非常小,不利于燃烧的进行。为了得到较大且稳定的氢气气泡,必须选择合适浓度的硫酸,同时必须研究相关的洗洁精添加配方。

锌与不同浓度的硫酸反应有不同的产物与现象。浓度太小,虽可以得到氢气但反应不够剧烈;浓度太大,可能出现其他气体产物且反应也不够剧烈。另外,配制硫酸溶液还要考虑温度变化导致速率变化的问题,由于浓硫酸稀释放热,稀释后的硫酸温度较高,当场用于分组实验可以确保实验成功。但如果是提前配制好的稀硫酸,待恢复到室温后反应就不够剧烈,必须在分组实验前再进行试探。因此,为了确保实验成功,必须现场配制稀硫酸,并用锌粒试探至其表面有明显连续的气泡冒出(见图6),试探后可以产生大的氢气气泡的硫酸浓度大约在40%左右。

关于洗洁精中添加物的探究,在蔗糖、甘油等效果都不明显的情况下,使用胶水、甘油按照不同比例进行对照实验,最终得到可以形成较大且稳定气泡的洗洁精配制方法:往5毫升水中加入欧柏丽牌洗手液、4毫升晨光牌胶水、2毫升甘油,充分混合,该混合液简称为胶水甘油洗洁精。

具体的氢气检验分组实验方案如下:往500毫升烧杯中放入五颗黄豆大小的锌粒,加入约40%稀硫酸20毫升,锌粒与硫酸较快反应,再滴入胶水甘油洗洁精,大约30秒后,可以观察到明显的氢气大气泡。用燃烧着的木条靠近,氢气气泡燃烧起来(见图7)。此法可作为义务教育化学教材中氢气制备和检验的学生分组实验方案。

3.4c与水反应产生氢气的检验方案

在设计完以上实验后,发现该思路也可以适用于钠与水反应产生的氢气的检验。高中一年级《化学(必修1)》中演示钠与水反应时,直接将绿豆大的金属钠投入水中,通过钠的四处游动说明钠与水反应有氢气放出。该实验现象虽然明显,却无法直观体验到氢气的生成。如果将钠投入到洗洁精泡沫中,会有怎样的现象呢?经过反复实验,只要洗洁精泡沫层足够高,都可以观察到明显现象。具体操作如下:

取一大烧杯,滴入适量洗洁精,将水龙头的出水量调至最大,然后用烧杯接水。让大流量的水瞬间冲击洗洁精,即可以形成高的“洗洁精”泡沫层。往泡沫中滴加几滴酚酞溶液,再投入绿豆大的金属钠。金属钠接触到洗洁精泡沫后,小范围游动,周边溶液迅速变红色;一段时间后,钠块周边气泡燃烧起来,火焰呈黄色(见图8)。通过以上的燃烧现象,可以证明钠与水反应有可燃性的气体氢气生成。为了避免学生误以为是金属钠直接燃烧起来,应该先做钠直接投入水中的对照实验,让学生体验到钠与水直接反应并没有燃烧起来,从而得出泡沫层的燃烧是由氢气生成造成的。此法可作为高中一年级化学教材中钠与水反应氢气检验的学生分组实验方案。

以上改进实验中,仅使用普通洗洁精或蔗糖洗洁精、必要的反应物和烧杯、酒精灯、小木棒等,即可设计出几种常见气体检验的学生分组实验方案,包括钠与水反应生成氢气的检验、镁在二氧化碳中燃烧等实验过程,仪器简单、操作简便、现象明显、环保安全,适合作为条件简陋的农村中学开展常见气体检验的分组实验方案。该方案可以让更多的学生有机会参与分组实验,从而培养学生的创新精神和实践能力,有利于他们化学学科核心素养的提高。

参考文献:

[1][2][7]陆建源.新课标下化学分组实验教学策略的研究[J].化学教育,2010,(2):21~25.

[3]吴素萍,黄晓灵,郑柳萍.农村中学化学实验教学现状与反思[J].宁德师范学院学报(自然科学版),2012,(1):96~99.

[4][6]王吉霞,方军,方玉强.农村中学化学实验开设情况调查与分析[J].甘肃联合大学学报(自然科学版),2013,(10):122~128.

[5]王世腾.高中化学实验课常见气体的制备与实验设计[J].中国教育技术装备,2016,(11):15~16.

[8]习岗,李伟昌.现代农业和生物学中的物理学[m].北京:科学出版社,2002.

[9]林子健.神奇的表面张力[J].中国科技教育,2016,(11):26~27.

[10]任文辉,林智群,彭道临.液体表面张力系数与温度、浓度的关系[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2004,(2):77~79.

常见化学实验方法篇3

1.深刻理解化学基本理论的实验基础

化学学科中,任何理论(或假设)的提出、发展和完善,都有一定的实验事实作根据,如:原子结构理论中核外电子分层排布的实验根据是电离能的测定;原电池原理的实验根据是铜—锌原电池实验;某些有机物之间反应机理的确定是在实验中利用了示踪原子等。许多类似的实例道出了以下规律:实验事实理论的建立(或假设的提出)再实验理论的发展和完善。这是人类在自然科学中发现真理、认识真理的过程。要让学生明白:化学家就是这样去认识化学世界的。

2.熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法

化学实验是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段。中学阶段的大部分化学实验都是定性实验,这些实验虽然简单,但确实可以培养学生透过实验现象(或实验数据)看清反应实质,进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。物质的制备原理是以物质的性质为基础的,某一物质的制备方法不止一种,但教材上采用的方法则是实验室中最常见的最好方法,熟悉了这些实验,在设计实验时就能够灵活选择实验原理。

3.能查阅、运用有关图表、数据和其它资料。

4.掌握中学化学常规实验手段,熟悉常见仪器的规格、用途及使用注意事项

常规实验手段是化学实验的基础,综合实验是常规实验的综合运用,即使那些高、精、尖的实验也离不开常规实验,因而教材中所有实验(包括教师的演示实验)都要尽可能地让学生在课内或课外一丝不苟地完成。通过动手,一方面达到对常规实验操作(加热、蒸发、过滤、分液、称量、滴定、仪器的组装等)的熟练掌握,同时熟悉常见仪器的应用范围和使用注意事项。

二、设计实验必须有化学实验总体观

任何一个化学实验都包含以下内容:(1)实验目的(2)实验原理(3)实验设计(4)实验药品、仪器、装置(5)实验操作及操作规程(6)实验结果的处理,这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。实验目的是核心;实验原理是达到实验目的的理论根据;实验程序是能否完成实验的关键,它的设计以实验原理为基础;药品、仪器、装置是物质保证,这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的,同时对实验程序也起着制约作用;实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证,它的制定要由实验程序和实验用品来决定;实验结果的处理是对实验是否达到预期目的所进行的检验,在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中必须对各要素进行综合分析。

三、思维能力是化学实验设计的核心

学生的一切学习活动都离不开思维。化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程,对学生思维能力的要求层次较高,而中学生的思维活动还处于从经验型向抽象型过渡的阶段,这就要求教师设法加速这一转化,使学生的思维活动尽快趋于成熟,尽早地具备辩证思维的能力,同时培养出较好的思维品质。

常见化学实验方法篇4

关键词:思维导图;学习力;思维模型;思维品质

一、化学简答题教学中存在的问题

化学简答题要求学生用简练的文字表述来回答化学问题。它具有取材广阔、内涵丰富、立意新颖、设问巧妙、思考容量大、能力要求高的特点,而且常把识记、理解、实验、推论和计算等多方面、多层次的要求融于一题之中。在高考化学试题中简答题已成为非选择题中不可缺少的一个组成部分,是考查学生化学思维能力与化学学习力的一种形式。但从高考试卷分析数据来看,简答题是历年考生失分的“重灾区”,也是高考拉分的关键题型。在教学中虽然教师也很重视化学简答题的学生训练与总结、讲评,但学生的答题能力仍处于较低水平。主要原因有:教师在教学上只重视训练与讲评,缺乏有效的化学思维能力提升指导;学生在学习上只重视记忆、机械答题,缺乏化学思维。

二、化学简答题类型与解决策略

化学简答题涉及知识面广、试题类型多,主要类型有:化学原理解释类、化学实验操作(设计)类、化学实验方案评价类等。其解决策略是分类总结化学基础知识、掌握问题分析方法、培养解决问题思维顺序,运用思维导图提升学生的化学思维品质和解答化学简答题能力,从而有效提升学生的化学学习力。

(一)化学原理解释类简答题的解决策略

化学原理解释类简答题常用来考查化学基本理论和元素化合物知识,最常见的是分析说明和解释一个化学现象或事实。分析时要运用由果索因的思维方法,先分析题中给出的结果,然后结合化学原理、物质的性质等知识,推测出产生结果的原因。回答时侧重于化学用语(如化学方程式、离子方程式,特别是应用平衡移动原理时,一定要写出化学方程式),并配以必要的文字说明。

【案例1】氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图1所示。电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3之间,试解释盐酸的作用。

学生解答错例解析如表1所示。

纠错办法:叙述时一般可使用因果表述法,不但要回答出“是什么”,重点还要回答出“为什么”,回答问题一般要体现“前提、理由、结论”的答题过程,切忌顾此失彼;最后联系题意综合分析、归纳,并进行语言的加工提炼,做到原理正确、回答切题、语言精练、意思完整,如表2所示。

笔者根据化学原理解释类问题的考查方法、常见错误、思维要点、答题策略四个维度归纳出“学习导图”,通过学习导图使学生掌握化学原理解释类试题的特点、思维方法和解答策略,如图2。

(二)化学实验操作(设计)类简答题的解决策略

化学实验操作类问题要求回答“怎么做”。常用来考查化学实验知识,最常见的是实验的基本操作及设计一个简单的实验。分析时要运用同中求异的思维方法,设计出简便而可行的实验方案。回答时,需用文字陈述实验的操作步骤、所用药品、现象以及结论。一般不必阐述“这么做”的理由。图3为化学实验操作类学习导图。

【案例2】图4为对某混合样品含量的测定实验装置,a、D瓶内所盛试剂是氢氧化钠溶液,B瓶内所盛试剂是浓硫酸,连接好仪器后,如何检查整套装置的气密性?

气密性检查学生错误解析见表3。

实验装置气密性检查是实验前的重要环节,是化学实验中重要的基本操作。学生在解答此类问题时暴露出缺乏思维有序性与实验想象思维。在教学中可通过问题引导、分类研究、归纳方法、总结提升等策略,建立实验装置气密性检查方法学习导图(如图5),培养学生思维有序性与实验想象思维。

【案例3】工业生产na2S2o3产品中除了未反应的na2So3外,还可能存在na2So4。设计一个简单实验检验是否存在na2So4杂质。

针对此物质检验类题的答题思维训练以及实验设计常见思路如表4和表5。

心理想象练习(想象实验操作)是解答好化学实验操作类问题的关键。教师一方面要切实重视实验教学,让学生掌握准确而熟练的实验操作,积累深刻的实验体验,为建立动作表象、进行心理练习奠定基础;另一方面要注意学生心理实验的习惯养成,加强心理练习方法的指导,让学生学会实验想象。学生需要凭借心理练习将试题设置的实验在头脑中“做”一遍,然后对题设问题做出应答。因此,心理练习的“真实性”和准确性,对于实验简答题的解题质量至关重要。

(三)化学实验方案评价类简答题的解决策略

评价一个实验方案,必须符合设计原则,对于不合理的设计能指出存在的问题及原因,并能提出合理建议,对于不同的设计做出比较,实验方案的评价要比设计实验的难度稍大,要求稍高。一个实验方案的优劣主要从实验原理是否科学合理,操作与装置是否简单可行来评价,另外还要从绿色化学和安全性两个角度去评价,图6为化学实验方案评价学习导图。

【案例4】为了检验火柴头燃烧后产生了So2气体,某学习小组讨论后提出下列六种检验试剂选择方案,通过对实验原理分析,对不同的试剂选择方案进行评价。

对这六种检验试剂选择方案的实验原理分析及可行性评价见表6。

如何将燃烧产物So2收集,以便观察实验现象?以0.01mol・L-1Kmno4酸性溶液为检查试剂,学习小组讨论后提出表7所列六种实验设计方案,通过对实验设计方案比较,提出评价意见。

方案评价:方案2、3、4、5、6均可行,方案2、3、5基本原理相同,So2气体密度大于空气,火柴燃烧产生的So2气体会下沉到试管或烧杯中与Kmno4酸性溶液反应而褪色;方案4操作最简单、试剂用量少、现象明显,为最优方案。

对给出的实验方案做出选择、评价或找出最佳方案,包含的知识点很多,能考查学生分析问题和解决问题的能力。

三、实践效果与体会

化学简答题要求学生通过外在的语言形式将解决问题的内在思维过程展示出来,而内在思维要借助于内部语言进行,又要通过外部语言将过程和结果表达出来,语言表达的质量实质上是由思维的内容和品质决定的[1]。笔者在高三化学复习中尝试运用思维导图提升学生解答化学简答题能力取得了良好效果:通过建立化学简答题学习导图,明确不同类型化学简答题的考查方向、思维要点;针对不同的简答题类型构建不同的思维模型,有助于学生克服思维的无序性和非逻辑性;通过思维导图将解决问题的内在思维过程展示出来、通过典型错误原因的分析揭示学生的思维缺陷,可有效减少思维的盲目性,提高思维的准确性和严密性;在教学中通过分类总结解决策略,通过会思、会说、会写训练来提升学生解答化学解答题的能力。

将思维导图运用于化学专题复习,能有效地改变学生的认知方式,促进学生的意义学习、合作学习和创造性学习,提高学生学习化学知识的兴趣,提高学生的思维品质和创造性思维能力,从而有效提升学生的化学学习力[2]。

参考文献:

常见化学实验方法篇5

下面结合部分省市的中考化学试题,对中考化学“考什么”和“怎么考”作些分析。

一、紧扣核心知识选择测试素材,体现延续性

各地化学试题紧扣化学核心知识选择测试素材,从知识的整体关系和应用上进行层次分明的考查。试题依据《化学课程标准》规定的五大内容主题,其分布大致如下:科学探究占20%左右,身边的化学物质占30%左右,物质构成的奥秘占17%左右,物质的化学变化占23%左右,化学与社会发展占10%左右。试题涵盖了《化学课程标准》要求的5个一级主题、17个二级主题,对主干知识进行了全面的考查。

选择考查的核心知识主要包含以下几个方面:(1)对“身边的化学物质”的考查,主要体现在对氧气、碳、氢气、常见的金属(铁、铝、铜)、金属活动性顺序、二氧化碳、水、氧化铁、氧化铜、常见的酸(盐酸、硫酸)、常见的碱(氢氧化钠、氢氧化钙)、常见的盐(食盐、碳酸钠)、常见的有机物(甲烷、乙醇、醋酸)等物质的性质、用途及各物质之间的相互关系等方面。(2)对“物质构成的奥秘”的考查,主要体现在物质的元素组成、化学符号、原子结构和性质的关系、化学式的书写和未知元素化合价的计算、物质的分类等方面。(3)对“物质的化学变化”的考查,主要体现在对质量守恒定律、物质变化类型的判断、化学反应类型的判断、化学方程式的书写和计算等方面。(4)对“化学与社会发展”的考查,主要体现在保护环境、安全常识、营养健康、生产生活中的化学常识等方面。(5)对“科学探究”的考查,主要体现在化学实验基本操作、常见气体的实验室制法、教科书上“活动与探究”的探究过程和探究方法的提炼、实验方案的设计、常见物质的鉴别等方面。

二、突出理解与应用,考查知识与技能,保持稳定性

“知识与技能”是化学课程的主要目标之一,是学习化学知识和解决化学实际问题的基石。怎样才能真实检测考生对“知识与技能”的掌握情况呢?化学学业考试的性质,要求试题既要控制难度,又要突出“知识与技能”的基础性。事实证明,用灵活多样的方式突出理解与应用,而不直接照搬教科书中内容,同样可以考查基础知识,这对教师教学和学生学习具有良好的导向作用。

1.考查概念、用语,讲求具体性

例1.请用恰当的化学用语表示下列带点部分。

(1)空气中含量最多的气体是氮气:。

(2)加碘食盐中的“碘”是指碘元素:。

(3)铯(Cs)原子的结构示意图为,铯原子在化学反应中容易形成铯离子:。

评析:此题是2011年江西省中考化学试卷第16题,是一个3分的“送分题”。该题目要求学生根据给出的具体信息来书写化学式、元素符号和离子符号,这就避免了机械记忆和简单再现。元素符号、离子符号、常见物质的化学式、常见物质发生化学反应的化学方程式等化学用语的知识,是化学学科独有的语言,是化学学习的基本技能,因此也是学业考试的重点之一,在试题中一般占有较多的分数。

2.考查基本计算技能,讲求全面性

例2.镁是叶绿素中唯一的金属元素,植物缺镁时,通常的症状表现为叶片失绿,严重时整片叶干枯。给农作物施加mgSo4和nH4mgpo4(磷酸镁铵)等镁肥,可以促进光合作用,提高抗病能力。

(1)nH4mgpo4中含有种元素,其相对分子质量是。

(2)nH4mgpo4中mg元素的质量分数是(精确到0.1%)。

(3)现要配置溶质质量分数为2%的mgSo4溶液500kg进行喷施,需25%的mgSo4溶液kg。

评析:例2是广东省2011年中考化学试卷第24题。此题是一个难度逐渐加大的基本计算题,对于初中化学中要求掌握的化学基本计算技能进行了全面而基础的考查。试题的考查十分强调立足于具体的情境,同时还力求在陌生的情景中考查学生的应用能力。

三、创设“真实”情境,考查多项能力,突出灵活性

化学作为一门自然科学课程,能力和素质是教学的核心,试题坚持“能力立意不动摇”,在认知性学习目标、技能性学习目标、体验性学习目标的各个不同水平能力层次上都有体现,且增设了分析解决问题的能力目标。

1.设置比较情境,考查对比分析能力

例3.下列实验设计能达到实验目的的是()

评析:例3是2011年宜昌市中考化学试卷第13题。该题呈现了四个不同的实验设计,让学生对不同实验目的下的设计作对比分析。由此可以让学生明确,设计实验要紧扣实验目的来进行,否则设计出的实验是劳而无功的。同时,这无疑也较充分体现了对学习方法的关注。

2.设置图表数据,考查信息处理能力

例4.已知氯化钠溶液和硝酸银溶液反应生成氯化银(agCl)沉淀和硝酸钠。为测定某生理盐水的溶质质量分数,将生理盐水样品与足量的硝酸银溶液混合,有关实验数据如下表:

反应前反应后

(1)生成氯化银的质量为g。

(2)计算该生理盐水的溶质质量分数。

评析:该题是河北省2011年中考化学试卷第36题,属于基础题。这种以图表的形式给出数据来考查化学方程式计算的能力,无疑增强了对学生处理化学信息能力的要求。

3.提供思维导图,考查整理和归纳能力

例5.下图化学反应的溶液颜色变化体现了“魔法世界,魅力化学”,请回答:

(1)溶液X是(填“酸”、“碱”或“盐”),试剂a的名称是。

(2)若X是稀硫酸,B是氧化物,则B的化学式为。

(3)若X是稀盐酸,C是单质,则C的名称是。

(4)若X是稀硫酸,D是碱,则X与D反应的化学方程式为。

评析:该题是广东省2011年中考化学试卷第20题。该题以化学反应的溶液颜色变化为题材,要求学生通过思维导图的引导理清对酸的化学性质的认识,考查学生对单质、氧化物、酸、碱、盐五类物质及其性质了解的程度,以及对常见类别的代表性物质的化学性质的整理归纳能力,也是对化学学习基本方法(构建物质性质知识网络)的考查。学生只要能分析到题设条件下的蓝色溶液在初中化学中常指硫酸铜溶液这个关键点,就能较顺利而全面的解答这道题。该题是检查落实常规教学情况的试题,能让善于学习的学生尝到成功的乐趣。

4.设置反应情境,考查分析能力

例6.通过分析实验结果推断物质的组成,是认识物质的一种方法。研究水的组成就是利用了这种方法。电解水实验结果如下图所示。

(1)根据实验中只生成氢气和氧气,确定了水是由

组成。得出此结论的依据是。

(2)已知相同状况下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。通过生成氢气和氧气的体积比为2∶1,推求出水分子组成中为2∶1,经进一步科学确认,得出水的化学式为H2o。

(3)写出此实验中发生反应的化学方程式:。

评析:该题是河北省2011年中考化学试卷第30题。该题以电解水为素材,从化学认识物质组成的角度,要求学生复活实验反应情境,通过实验现象推出结论,考查学生对化学实验的分析、推断能力。

四、注重过程与方法,鼓励探究反思,讲求综合性

试题注重考查过程与方法,再现真实的探究活动。“活动与探究”是化学教科书的亮点,也是学生最感兴趣的,其内容丰富生动,其形式灵活多样,因此该部分既是教学的主旋律,也是学业考试考查的重点之一。注重对“活动与探究”的深度开发,强调对科学探究中的过程与方法的反思,避开了常规的科学探究试题的考查套路,考查了学生的真实能力水平,提高了考试的信度。

1.延伸探究,整体综合

例7.化学课上,同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊实验后,对呼出的气体中的主要成分及含量非常好奇,设计实验进行探究。

【提出问题】呼出的气体中有哪些主要成分,它们的含量是多少?

【查阅资料】①呼出的气体中仍含有o2。②Co2在饱和naHCo3溶液中的溶解度非常小。

【猜想与实践】猜想:呼出的气体的主要成分是n2、o2、Co2、水蒸气等。

实验Ⅰ:验证呼出的气体中含有水蒸气。

(1)实验操作如右图所示。

(2)观察到的现象为,根据该现象可以判断

呼出的气体中含有水蒸气。

实验Ⅱ:验证呼出的气体中含有n2、o2、Co2,并测其含量。同学们在老师的指导下设计了下图装置(B是带有刻度的量气装置)。

(1)实验记录

实验操作主要实验现象实验结论及解释

①检查装置的气密性,向装置中加入药品,关闭止水夹a~f装置的气密性良好

②打开b、c、d,向B中吹入一定量气体后关闭d,并冷却到室温

B中液体进入到a中,B中液体减少500mL

收集500mL气体

③关闭b,打开a、e、f,用打气筒向a中缓缓充气,直到B中气体刚好全部排出

,D中液体为475mL反应的化学方程式为

④关闭e、f,用凸透镜聚光引燃白磷白磷燃烧,产生大量白烟,放出大量热

呼出的气体中含有o2

⑤待白磷熄灭并冷却到室温,打开f,D中剩余液体为

400mL

呼出的气体中含有n2

(2)数据处理

呼出的气体中主要成分的含量

n2o2Co2

体积/mL

体积分数/g

同学们经过3次重复实验,确认了呼出的气体中的主要成分及其含量。

【实验反思】

(1)该实验设计依据的n2性质有(填字母序号)。

a.难溶于水B.不能和naoH溶液反应

C.无色无味的气体D.不能燃烧,也不支持燃烧

(2)实验Ⅱ操作⑤中,若C中气体未完全冷却就打开f并读数,则所测o2的体积分数(填“偏小”、“不变”或“偏大”)。

评析:该题是北京市2011年中考化学试卷第33题。该题让人眼前一亮,考查的知识是教科书中所做过的实验:人体呼出气体成分的探究。但命题者没有照搬课本,而是结合酸碱盐的知识,对问题进行了整体的综合考查,除了对n2、Co2和o2的混合气体的定性检验外,同时还在其中加入了定量研究的“实验Ⅱ”。让通过一年化学学习的学生将物理与化学结合,利用动力源和气体流向以及与液体的关系来解决问题。解决这类问题的思路是气体的流向,往往是同学们所不关注或关注较少的;加上实验Ⅱ的题量有点长,阅读起来有点困难,其中的数据处理本身不是很难计算,但很容易忽视对表格中数据的填充和给定了的单位,这对于分析问题与解读能力较差和学习浮躁的同学,是一个不小的考验。该题诉我们,中考复习要回归课本,从课本中的探究实验去挖掘内涵,其意义胜过做一打的探究题。

2.异常现象,对比探究

例8.在一次实验课上,各小组同学用不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应的化学方程式为。

小明发现,相邻小组气体产生的速率比自己小组的快。小明将这一情况报告老师,老师鼓励他们对此问题共同探究。

【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率的因素是什么?

【作出猜想】①不同地点的石块中碳酸钙含量不同;②所用盐酸的溶质质量分数不同;③还可能是。

【设计实验】(1)验证猜想①是否成立,设计实验:分别取大小相同、质量相同、的石块,加入质量相同、的稀盐酸进行实验。

(2)验证猜想②是否成立,对盐酸的要求是。

【交流讨论】实验中可以通过观察气泡产生的剧烈程度,粗略地比较反应速率。若要做到精确比较,应该测量的实验数据是。

【拓展延伸】上述实验中,小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”,需要控制不变的因素有(答出两点即可)。

评析:该题是河北省2011年中考化学试卷第35题。该题利用学生小组实验在制取二氧化碳中发现“气体产生的速率”不一样这个“异常现象”设题,情景性强。通过对其原因的探究方案的设计,考查了学生对实验方法的选择,对控制变量因素、做对比实验的认识,从另一角度考查学生对实验的理解。化学探究性实验课的方向,就是要通过控制变量因素做对比实验。以此来培养学生的探究能力,使其受益一生。该题较好地体现了科学研究方法的重要性,给了探究性教学方法很好的导向性。

3.合作探究,巧妙衔接

例9.小明和小丽对蓝色的硫酸铜溶液很感兴趣,他们设计如下实验,探究其相关性质并对反应后所得物质进行分析和处理。

(1)我能写出其中两个不同基本反应类型的化学方程式:①,②。

(2)实验完毕,小明和小丽各自将三个反应所得到的物质混合、过滤,得到甲、乙两种无色溶液。小明取少量甲溶液于试管中,滴加紫色石蕊试液,试管中溶液呈紫色。则甲溶液中一定含有的溶质是(填化学式,下同),可能含有的溶质是或。

小丽对乙溶液进行了探究,发现乙溶液中含有氯化钾、硫酸钾和氢氧化钾。她说:我能设计如下实验,在步骤①、②、③中每次用一种无色溶液除去乙溶液中一种物质,且每一步均有白色沉淀生成,最后得到纯净的硝酸钾晶体。

在步骤⑦中进行的操作是,步骤③、⑥所加物质分别是、(填化学式,下同),固体e的成分有。

常见化学实验方法篇6

以上三年中,盐城市中考化学的卷面总都是70分,实验分占卷面总分的31.5%左右,这与新课程标准和盐城市中考的要求是一致的。中考试题对学生掌握实验原理、方法步骤等提出了新要求,化学实验考试能较好的培养学生的科学素养和实践能力,化学实验也一直是初中化学教学的重点。纵观近几年的中考化学试卷,可以发现,试卷中的实验探究题最能反映新的中考命题思路,它们共同的特点体现在:实验考查立足于基础知识和基本技能的掌握,同时更加注重对学生能力的考查,特别是对分析问题、解决问题、创新实践等能力的考查。这种新颖、灵活、具有综合性和开放性的实验探究题模式,无疑将对中学化学新课程的实验教学及复习起着重要的导向作用。

化学实验考试主要考查学生的基本仪器的使用,化学实验基本操作,常见的气体制取,物质的性质实验,实验方案的设计评价与优化等,应该说学生双基、能力、科学素养都有着较高的要求。学生在考试较短的时间内能够完成好这些试题难度是可想而知的,我在参加中考阅卷发现学生在这方面失分比较多,因而要想学生取得较好的成绩就给教师提出了更高的要求。那么我们平时的新授课和中考前的复习应如何做呢?

第一,要扎扎实实做好课本上的演示和分组实验,实验一定要起到巩固所学知识,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。实验现象要明显,在实验中做引导学生学会观察、学会分析、学会思考,实验前要精心做好知识内容准备,药品器材准备,做到胸有成竹,实验中老师演示实验要让学生观察到明显的实验现象,根据现象去分析,从面得出结论,分组实验时要提醒学生在实验中应注意些什么,有重点的点拨与分析实验过程中的现象、原因,实验后要引导学生分析,反思、总结,最好要让学生能提出自己的改进方案。比如在做氧气的制取和性质实验时,我要求学生首先认真复习好课体上的相关氧气方面的知识,对实验的内容步骤要非常清楚,在课前我还发动学生对课本这实验你们有什么想法与改进意见,在二天前提交上来,我再一一分析,不可行的,就与他们面对面的分析,指出不足或可改进的地方,好的加以表扬,然后对于比较好的方案尽可能满足让他们自己做实验,然后与大多数同学实验做对比,调动学生思维,引导学生分析与评价,通过自己不懈努力,学生这些方面的能力较以前都有了较大的提升,考试中失分也是比较少的。

第二,要能对书本实验进行适当改进,使之现象更加明显,更能体现事物的本质规律。重视生活日常用品在化学实验中的替代与补充作用,实验改进近年来这方面的案例很多,比如食品袋中的干燥剂生石灰、铁注射器、日常生活中的塑料瓶,饮料管等在一些常见实验中的替代使用都起到了较好的效果。不管怎样改进实验都应朝着“方便、节能、更简捷、更直观”方向靠拢,一定要避免烦琐。2010年我指导的初三(3)班沈亮同学用注射器改进的一组化学实验荣获江苏省青少年科技创新大赛二等奖。

常见化学实验方法篇7

关键词:选修课程;课程纲要;课程内容

一、课程提出

2011年底浙江省教育厅发文决定以创建课程特色为主要内容,开展省普通高色示范学校建设评估工作,2012学年开始,浙江省进入新课程改革深化阶段,均要求学校有符合本校实际的选修课程建设规划,选修课程具有一定的特色,已开发各类选修课程不少于每40名学生1门。为此,结合本校实际和本学科特色,笔者开发并实践了知识拓展和兴趣特长并重的高二选修课程《趣味实验化学》。实验作为化学学科的特色和灵魂,有其吸引学生的独特魅力,但实验内容又不能只根据学生的兴趣,必须基于所学知识并适当拓展,源于教材并高于教材。这些实验极具可操作性,与生产、生活密切联系,既能体现学科特色,又能发展学生采集并处理信息的能力、综合运用知识解决问题的能力以及小组交流合作的能力。

二、课程实施

1.课程纲要

本课程涉及的实验都与生活密切相关或者具备较强的趣味性,所需知识或原理来自于《化学1》《化学2》《化学反应原理》这三本高中必修教材,因此确定本课程选课对象为高二学生。为避免课程的随意性,增强课程的实用性和趣味性,将课程目标定为:

(1)熟知实验室安全准则,知道常见实验安全事故的预防与急救知识。

(2)掌握中学化学常用仪器使用方法和注意事项,掌握中学化学常用试剂的分类、存放和使用。

(3)了解常见生活学习用品的制备方案和一些趣味实验的化学原理,能收集、记录实验数据并进行处理与分析;初步学会书写实验报告或小论文;养成探索自然奥秘、关注化学发展、严谨求实的科学态度。

2.课程内容

参照课程纲要,结合课程特点,根据学生的兴趣爱好和实验室条件,本课程安排了以下内容:

(1)实验安全常识

安全问题高于一切,为确保实验室内授课期间的安全,减少实验安全事故的发生,课程首先对学生进行实验室安全教育,主要内容为实验室守则、实验室安全事故与预防急救等实验安全常识。

(2)实验基础知识

为确保学生能顺利进行实验,课程安排了中学化学常用仪器使用方法和注意事项,掌握中学化学常用试剂的分类、存放和使用。正确使用常见的实验仪器和熟练运用基本操作方法。

(3)物质性质实验

为进一步激发学生学习化学的兴趣,培养学生的观察和思考能力,课程选择了几个有创意的、有视觉冲击的趣味性质实验:“碘钟反应”“蓝瓶子实验”“变色喷泉”和“水下‘溶洞’”等。

(4)物质制备实验

为帮助学生了解化学在生产、生活中的应用和相关的化学原理,激发学生探究欲望,课程选择了一些和生产、生活密切相关的趣味制备实验:“自制豆腐”“固体酒精的制备”“自制酸碱指示剂”和“叶脉书签的制作”等。

3.课程实施

(1)学生选课

根据学校统一部署,由教学处安排学生选课,最终有来自高二年级11个理科班中的94位学生选择了本课程。

(2)学生分组

基于一个实验室只能坐48位学生,将学生分成了2个班级,每个班级再分成8个实验小组,排定座位,对号入座。

(3)授课时间与地点

分别在每周三下午第二、三两节课进行授课,授课地点均为科学馆一楼化学实验室一。

(4)授课课时

由于考试、公开课、学生烧烤实践活动等客观原因影响,课程规定的18个学时只完成了13个学时,达到了获得1个学分的要求。

(5)授课内容

前4课时将实验室安全常识和必需实验基础知识进行讲解,为后续实验操作铺好路。根据学生兴趣,第5~8课时开设了“碘钟反应”“彩瓶子实验”“变色喷泉”和“水下‘溶洞’”等趣味性质实验,第9~12课时开设了“自制豆腐”“固体酒精的制备”“自制酸碱指示剂”和“叶脉书签的制作”等趣味制备实验。最后一个课时评价学生的同时进行了问卷调查,了解学生对课程的评价和意见。

(6)授课形式

主要采用课前学生预习教师准备、课堂教师知识讲解学生动手实验、课后学生撰写报告教师批改反馈的方式进行。如:“叶脉书签的制作”这一实验,要求学生先预习教材,根据自己爱好选择各种不同的树叶以备实验使用,经教师仔细讲解实验过程后开始动手实验,小组合作完成实验,彼此分享实验成果,探讨实验成败的原因和体会,并在实验结束后撰写实验报告。

4.课程评价

由于校本选修课程类型的多样化,因而没有固定的评价模式,每个课程都要根据课程的自身特点进行多方面、多角度的评价,因此成为课程实施中最困难的环节。本课程采用多元评价的方式,即:

(1)教师对学生的评价

主要考查学生课堂表现、实验成果和课后实验报告三个部分,所占比值为3:3:4,总分为100分,超过60分则给予一个学分,否则不给予。对考察过程中发现的问题,根据问题的普遍性反馈给个人或全体学生。通过一个学期的实施,最终94位学生均顺利获得了相应的学分。

(2)学生对教师的评价

主要从教师的思想品德、工作态度、教学水平、教学效果等方面进行综合评价。评价采用调查问卷的方式,评分采用5分制,3.50分以上为满意,2.50~3.49分为基本满意,2.49分以下为不满意。具体见表1。

表1选课学生对授课教师的评价表

(3)学生对课程的评价

这里分为两个维度,一个是对整个课程的评价,主要从课程内容、课程价值、课程耗时等方面,调查结果见表2。

表2选课学生对选修课程的评价表

另一个是对课程内各实验的评价,包括兴趣程度、操作难度、实验结果等方面,调查结果见表3。

表3选课学生对课程内各实验的评价表

三、课程反思

通过《趣味实验化学》的再次开发和实践,笔者深有感触:

1.调查发现,学生对本课程设置的实验兴趣较大,性质实验相对兴趣更大。因此,课程的开发要结合学科的特色并和生产、生活实际密切结合,这样才能吸引学生的眼球,增加课程的被选度,提高课程的授课效果。

2.作为实验类选修课,应该选择在一节课时间能完成的实验作为备选实验课题。而且教师必须事先进行预做实验并探究实验完成的最佳条件,在实验过程中除了让学生进行探究外,适当的时候应该指导学生进行实验,以增强学生的实验信心和实验效果,提升学生的实验素养。

3.在现行的师资力量下,选修课任教工作大多由必修课教师兼任,这就增加了开设选修课的难度,因此,选修课程的开发和实施应该建立一个团队,避免出现力单难支的情况。同时多个教师同时开发和开设,也能够避免出现因某个教师缺席而不能正常开设该选修课的情况出现。

参考文献:

常见化学实验方法篇8

     关键词:中学化学;实验设计;具体化

化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程,不能固守常规,要不断更新、不断完善,要培养学生通过实验解决问题的能力。

     一、化学实验设计对学生的基础知识和实验技能的要求

     1.深刻理解化学基本理论的实验基础。

     在化学学科中,任何理论(或假设)的提出、发展和完善,都有一定的实验事实作根据,如:原子结构理论中核外电子分层排布的实验根据是电离能的测定;原电池原理的实验根据是铜—锌原电池实验;某些有机物之间反应机理的确定是在实验中利用了示踪原子等。许多类似的实例道出了以下规律:实验事实理论的建立(或假设的提出)再实验理论的发展和完善。这是人类在自然科学中发现真理、认识真理的过程。要让学生明白:化学家就是这样去认识化学世界的。

    2.熟练掌握常见元素及其化合物的物理性质、化学性质的实验事实以及单质、化合物的制备原理和方法

    化学实验是证实某物质是否具有某种性质的唯一手段。中学阶段的大部分化学实验都是定性实验,这些实验虽然简单,但确实可以培养学生透过实验现象(或实验数据)看清反应实质,进而推断物质的微观组成、结构与实验结果的相互关系。物质的制备原理是以物质的性质为基础的,某一物质的制备方法不止一种,但教材上采用的方法则是实验室中最常见的最好方法,熟悉了这些实验,在设计实验时就能够灵活选择实验原理。

    3.能查阅、运用有关图表、数据和其它资料。

    4.掌握中学化学常规实验手段,熟悉常见仪器的规格、用途及使用注意事项。

常规实验手段是化学实验的基础,综合实验是常规实验的综合运用,即使那些高、精、尖的实验也离不开常规实验,因而教材中所有实验(包括教师的演示实验)都要尽可能地让学生在课内或课外一丝不苟地完成。通过动手,一方面达到对常规实验操作(加热、蒸发、过滤、分液、称量、滴定、仪器的组装等)的熟练掌握,同时熟悉常见仪器的应用范围和使用注意事项。

    二、设计实验必须有化学实验总体观

    任何一个化学实验都包含以下内容:(1)实验目的(2)实验原理(3)实验设计(4)实验药品、仪器、装置(5)实验操作及操作规程(6)实验结果的处理,这六个方面的内容可称为化学实验的六要素。实验目的是核心;实验原理是达到实验目的的理论根据;实验程序是能否完成实验的关键,它的设计以实验原理为基础;药品、仪器、装置是物质保证,这些物质条件的选择是由实验原理和实验程序决定的,同时对实验程序也起着制约作用;实验操作及注意事项是实验得以顺利、安全进行的保证,它的制定要由实验程序和实验用品来决定;实验结果的处理是对实验是否达到预期目的所进行的检验,在解释实验现象、处理所测得的数据、分析实验误差等项工作中必须对各要素进行综合分析。

    三、思维能力是化学实验设计的核心

    学生的一切学习活动都离不开思维。化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程,对学生思维能力的要求层次较高,而中学生的思维活动还处于从经验型向抽象型过渡的阶段,这就要求教师设法加速这一转化,使学生的思维活动尽快趋于成熟,尽早地具备辩证思维的能力,同时培养出较好的思维品质。

    四、创造性是实验设计的灵魂

    指导学生在设计时,首先是通过模仿、移植现有的实验方案,然后通过独立思考、探索逐渐在设计中体现自己的个性,具有一定的创造性。教师在组织学生开展课外活动时,可引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料,以开阔学生的视野,启迪学生进行创造性思维。同时也应经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题,尽量给学生一些动手的机会,让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。

五、将抽象的理论知识通过实验具体化

     例如:学生对固体分子的运动与液体分子间的间隔不易认识清楚就可以指导学生设计实验加以解决。

     1.固体分子的运动

    (1)在常温下碘分子的运动。

     用图钉在大号胶塞的小头固定一条湿润的淀粉试纸条,将集气瓶微微加热后,放入一小粒碘,并将带淀粉试纸的胶塞,塞入集气瓶口,让学生观察淀粉试纸的变化。

    (2)碘的受热与冷却。

    有个实验仪器叫“碘升华球管”,部分学校已经配备。

在演示时,只要将球管竖直放在石棉网上,并在上边凹槽内注入少量水,作为冷却用,在下边用酒精灯加热,即可看到碘分子的运动——升华;碘蒸汽上升到冷却部位,又马上凝结,形成具有一定几何形状的紫色晶体。这个仪器可以反复使用,现象直观。

    (3)实验说明:

     a.集气瓶微微加热,是为了加快碘分子的运动,缩短演示实验的时间。

     b.碘升华球管上槽注水,量不要超过水槽容积的1/2,太多容易外溢,加热时容易使球管破裂。

     2.分子间的间隔性。

我们说石子与石子之间有间隔,黄豆与黄豆之间有间隔,这些学生都会非常相信,因为他们在日常生活中已经接触到了这部分感性知识。当你说液体与液体之间有间隔,学生就绝不会相信,因为他们没有这部分

的感性知识。你说分子与分子之间有间隔,当然他们更不相信。所以建议教师演示分子之间有间隔的实验,以增加学生的感性认识。

   (1)具体做法如下:

    取一支液液互溶演示管,先在演示管中注入1/2体积的水,然后再注入1/2体积的着色酒精,至演示管a处。用胶塞将管口塞紧,翻转几次,使管内的水与酒精充分混合,将管直立,让学生观察混合后液体体积的变化,他们立即发现,混合后体积减小,降至刻度b处。形象的说明了,分子之间有间隔。

   (2)实验说明:

    a.酒精一定要着色,使学生容易观察。

常见化学实验方法篇9

关键词:化学实验现象异常成因利用

化学作为一门以实验为基础的自然科学,要实施素质教育、创新教育以及新课程改革教学,实验教学发挥着极其重要的作用。在化学实验教学过程中,无论是教师课堂演示还是学生实验,由于种种原因,有时会出现一些与预料的正常实验结果不相符合的现象,其中有颜色变化的异常,生成物气味的异常,事故发生的异常等等。

实验中异常现象的出现,会对学生造成认知冲突的失衡。教师若不及时加以正确的引导和彻底解决,势必会影响教学效果,给学生留下知识盲点,并自身失去对实验教学的信心。找出产生异常现象的原因,变“异常”为“正常”,是培养学生实事求是、严谨认真、善于观察、自主探究的科学素质的一种有效的方法和途径,对教师本身也提供了一个提高专业素质,增强分析问题和解决问题能力的机会。

一、实验现象异常的成因

1.因试剂的纯度引起的实验异常

高中化学实验中,不同的实验对其所选择的实验药品纯度的要求也是不同的。限于中学化学实验条件,有些实验往往产生“失常”现象。

例如在做甲烷的燃烧实验时,用无水醋酸钠和碱石灰制备CH4气体,在用石英玻璃管燃烧时却发现火焰呈黄色。这是由于制备气体时反应物受热不均匀,局部温度过高所致,使产生的甲烷不纯,含有丙酮等杂质气体。因此可以在实验前将无水醋酸钠和碱石灰充分炒干、研细、混匀,同时要保证碱石灰过量。

再如在做原电池实验时,在观察到除了铜片上有大量气泡产生以外,作为负极的锌片上也会有较多的气泡生成。这种现象是由于锌片不纯,含有C、Fe等杂质且金属表面粗糙,容易产生微小电池而使氢的超电压减小,最终使得一部分氢气在锌表面析出。

2.因试剂加入顺序的先后引起的实验异常

教师或学生在实验中,若将化学试剂的加入顺序变更以后,有可能引起实验现象不明显甚至得到截然不同的实验结果。

例如在做溴与苯酚取代实验时,将苯酚溶液加到浓溴水中,观察不到白色沉淀,而只能见到溶液变成了黄色。若将反应物的加入顺序改为“将1-2滴浓溴水滴入苯酚溶液中”,保证反应中苯酚过量,则预期现象很明显。

3.药品保存方面引起的实验异常

实验室购置的药品不一定会马上使用。有些药品会因为在实验室保存过程中,由于长时间与空气中的氧气、水蒸气等作用或者人为地药品保存不当而发生变质,最终导致实验过程中异常现象的出现。

比如在检验na2So3中的So32-离子时,加入BaCl2溶液后产生大量白色沉淀,加入稀HCl后,产生可以使石蕊试纸变红的酸性气体。但是无论HCl量多少,试管中始终会有少量白色沉淀无法溶解。实际上,由于So32-离子具有很强的还原性,很容易被空气中的氧气等氧化成na2So4,所以看见有不溶于HCl的沉淀也就不足为奇了。

二、异常现象的合理利用

实验出现预料之外的情况是可能的,关键是采取正确的补救措施。如何对待实验过程中出现的异常现象?意外中蕴含着正常,关键是透过表象看到本质。如果设法搪塞或者回避的话,就错过了最好的教育时机。抓住实验中的意外,也就抓住了学生旺盛的求知欲,若能积极引导并给予合理的分析解释,也就能化慌乱为沉着、化意外为平常,反而能因化腐朽为神奇的“意外”给学生留下更深刻的记忆,教学目的也就能轻易实现,使师生双方在探索活动中相互得到提高。

1.利用异常现象提高教师自身专业素质

实验中出现的异常现象要求我们教师自觉地在教育教学实践中思考、分析、研究,并不断学习新的知识和理论,进一步使教师树立起“科研先导”的意识,提高教师的科研能力,使教师由“经验型”向“科研型”、“创新型”转化。

2.利用异常现象进行反思性实验教学,逐步使学生养成去思考、会思考的习惯

当学生在实验中出现的实验失败或误差较大时,教师应见缝插针积极引导学生如实记录实验结果,反思失败的原因以找到切实可行的方法改进实验,培养学生严谨的科学态度。

3.利用异常现象,积极开展科学探究活动,培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力,从而提高学生探究的水平和创新能力

①在化学教学中,只要学生留心观察实验过程,注意捕捉奇特的变化,就可以发现许多实验异常现象,对这些异常现象进行探究会得到很多重要的发现。教师应根据教学内容,指导学生对见怪不怪的现象着手探究、发现问题。中学化学中异常现象很多,其中很多异常现象都可以成为学生进行探究的极好材料。

②若往稀盐酸中加入一定量固体na2So4后,再与al反应,发现反应的速率的减慢。

通过以上等实验对这些“异常”现象加以分析、探究,唤起了学生的强烈的求知欲,进而培养学生的学习兴趣,激发学习动机,将“苦学”变为“好学”、“乐学”,这正是当前教育改革所追求的教学理念。

三、总结

高中化学实验中由于受试剂的纯度,试剂添加顺序,药品用量,副反应,温度,催化剂,实验装置等各方面制约,有时会导致实验现象异常。

常见化学实验方法篇10

【摘要】

目的观察乳洁安胶囊的急慢性毒性反应。方法采用急性经口毒性实验和长期毒性法。结果急性毒性实验小鼠灌胃给药最大耐受量相当于人临床日用量的160倍。长期毒性实验乳洁安胶囊各剂量组各项指标未见明显异常改变。结论乳洁安胶囊拟定剂量,途径及疗程在临床应用上是安全的。

【关键词】乳洁安胶囊急性毒性长期毒性

abstract:objectivetostudytheacuteandchronictoxicityofRujieanCapsule.methodsacuteandchronictoxicologicalmethodswerecarriedoutbyoraladministration.Resultsintheexperimentofacutetoxicity,themaximumtolerancedosagebygavageinmicewas160timesoftheclinicaldosageinhumans.thechronictoxicityexperimentdidn'tshowsignificantchangesintheexaminationitemsofratsineveryRujieandosagegroup.ConclusionRujieancapsuleissafetobeusedinclinicalpracticeandhadnoacuteandchronictoxicity.

Keywords:RujieanCapsule;acutetoxicity;Chronictoxicity

乳洁安胶囊是由当归、丹参、柴胡等中药组成的复方制剂,具有活血化淤、软坚散结等功效,在临床上用于治疗乳腺增生病取得了良好疗效。本实验对乳洁安胶囊的安全性进行了毒理学评价。

1材料与仪器

1.1动物昆明种小鼠,雌性(18~22)g。雌性未孕SD大鼠,清洁级,体重(200±20)g(镇痛实验),(100±20)g(长期毒性实验),由华中科技大学同济医学院实验动物学部提供,常规适应性饲养5d后开始实验。

1.2药品与试剂乳洁安胶囊由三峡大学第一临床医学院药剂科提供,临用前配制成所需浓度混悬液4℃保存备用,剂量均以生药量计算。甲醇(分析纯),天津市天茂化学仪器供应站生产,500ml/瓶,批号20040520。氢氧化钾(分析纯),焦作鑫安试剂厂生产,500g/瓶,批号040510。丙氨酸氨基转移酶试剂盒,上海丰汇医学科技有限公司生产,批号041040。谷丙转肽酶试剂盒,德国豪迈生物工程有限公司生产,批号H090。尿素检测试剂盒,四川省迈克科技有限公司生产,批号0904191。肌酐试剂盒,英国Randox公司生产,批号906CR。血常规检测试剂均为日本东亚公司原厂原装试剂。

1.3仪器超级恒温水浴器,重庆实验设备厂生产。756型紫外可见光分光光度计,上海光谱仪器有限公司生产。电热恒温水温箱,上海医疗器械七厂生产。7600020日立全自动生化分析仪,日立公司生产。全自动五分类血球计数仪,日本东亚公司生产。Hm340e型电脑程控旋转切片机,德国microm公司生产。eG1150型石蜡包埋机,德国Leica公司生产。Ja2103n型精密电子天平,上海民桥精密科学仪器有限公司生产。150mm镀铬游标卡尺,北京量具刀具厂生产。

2方法

2.1急性毒性实验[1,2]在预试验的基础上,采用最大给药量法,给药前均禁食12h,实验时每只小鼠给予最大生药浓度320g/100ml,最大体积0.8ml/20g的乳洁安胶囊浓缩液灌胃,一次性给药,观察7d内小鼠的外观、饮食、活动、排泄、死亡等情况,7d后颈椎脱臼法处死小鼠,解剖后观察其心、肝、脾、肺、肾、胃、肠等主要脏器的变化。

2.2长期毒性实验[2]将60只SD大鼠随机分为4组,每组15只。即空白对照组,乳洁安低剂量组、中剂量组和高剂量组。空白对照组灌胃给予生理盐水1ml/100g;乳洁安低剂量组给予42%的乳洁安胶囊混悬液,按1ml/100g体重灌胃给药;乳洁安中剂量组给予210%的乳洁安胶囊浓缩混悬液,按1ml/100g体重灌胃给药;乳洁安高剂量组给予280%的乳洁安胶囊浓缩混悬液,按1.5ml/100g体重灌胃给药。经折算后,试药组低、中、高剂量分别为4.2,21,42g/kg,分别相当于人临床用量的1倍,5倍,10倍。每日定时给药1次,连续给药60d,观察大鼠的精神状态、活动、进食及排泄等一般状况,每周称体重1次,并按体重变化调整给药剂量。每只大鼠于末次灌胃给药当晚禁食,次日称重后立即开胸心脏采血约6ml,其中约2ml收集于抗凝管,送检进行血常规检查,另约4ml血液离心后取血清进行丙氨酸氨基转移酶(aLt)、谷丙转肽酶(γ-Gt)、尿素(Urea)、肌酐(Cr)的生化指标检查。采血完毕解剖大鼠,肉眼观察心、肝、脾、肺、肾、胃等脏器是否异常,并分别取出上述器官,电子天平称重后计算出脏器指数,同时作病理切片,观察其主要脏器的组织学变化。

2.3统计学处理实验数据用±s表示,应用SpSS11.0软件进行统计学处理,各组间比较采用t检验。

3结果

3.1急性毒性实验给药后7d内无一小鼠死亡,其皮毛光滑、饮食、活动、排泄等未出现异常,处死小鼠后经大体解剖检查,主要脏器无任何不良病变。计算其最大耐受量为128g生药/kg,相当于人临床用量的160倍。

3.2长期毒性实验

3.2.1对大鼠一般状况和体重的影响动物生长良好,饮食正常,活动自如,皮毛光滑,尿便正常,无异常反应。各给药组动物体重增长情况基本一致,与正常对照组无显著性差异。体重变化见表1。

3.2.2对大鼠主要脏器重量和脏器指数的影响给药后,各给药组与正常对照组相比,心、肝、脾、肺、肾、胃的脏器重量与脏器指数均无显著性差异。结果见表2~3。

3.2.3对大鼠血常规的影响连续给药60d后,各给药组红细胞、血小板、白细胞及其分类均在正常范围内,与正常对照组相比均无显著性差异。乳洁安中剂量组血红蛋白值明显高于正常对照组(p<0.05),但其含量仍在正常范围。结果见表4。

表1长期毒理实验各组大鼠的体重变化(略)

表2长期毒理实验对各组大鼠脏器重量的影响(略)

表3长期毒理实验对各组大鼠脏器指数的影响(略)

表4长期毒理实验对各组大鼠血常规的影响(略)

与正常对照组比较,ap<0.05;n=15

3.2.4对大鼠血液生化的影响各给药组血液生化指标与正常对照组相比,仅见中剂量组γ-Gt含量,低、高剂量组Cr含量明显降低,但仍在正常范围内,其余指标未见异常。结果见表5。

表5长期毒理实验对各组大鼠肝肾功能的影响(略)

与正常对照组比较,ap<0.05,bp<0.01;n=15

3.2.5对大鼠脏器组织结构的影响经光学显微镜对各脏器进行病理切片检查,各给药组与正常对照组相比无明显差异,未见异常组织学结构的病理改变。

4讨论

为了判定乳洁安胶囊对人体是否产生积累毒性,保证临床用药安全,我们对乳洁安胶囊进行了急性和长期毒理实验研究。在小鼠急性毒理实验中,我们给予了最大浓度和最大容积的乳洁安胶囊浓缩混悬液灌胃。在观察期间,无一小鼠死亡,各小鼠皮毛光滑,饮食、活动、排泄等未见异常。处死小鼠后,各主要内脏肉眼无不良病变。计算其最大耐受量为128g生药/kg,相当于人临床日用量的160倍,说明该药无明显毒性。在长期毒理实验中,给予大鼠连续灌胃给药60d。观察其一般状况、体重变化,停药后进行血常规、血清生化学检查和脏器组织学检查等。结果显示动物生长良好,饮食正常,活动自如,皮毛光滑,尿便正常,无异常反应。动物解剖肉眼观无变化,病理切片未发现各主要脏器有异常改变,脏器指数与正常对照组无显著性差异,血常规及血清生化指标均在正常范围,实验结果证明乳洁安胶囊无明显蓄积毒副作用,该药拟用的日剂量及疗程在临床应用上是安全的。

参考文献

[1]陈奇.中药药理研究方法学[m].北京:人民卫生出版社,1993:377,118.