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關(guān)鍵詞:綠色化學(xué);微波;微型
文章編號:1005-6629(2009)02-0011-02 中圖分類號:G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C
近年來微型化學(xué)實驗因其儀器小巧, 用藥量少(僅需幾克固體藥品,試劑也僅需數(shù)毫升),操作方便,現(xiàn)象明顯,節(jié)省經(jīng)費與時間,減少環(huán)境污染[1]而成為實現(xiàn)綠色化學(xué)實驗的重要途徑。另一方面,微波化學(xué)實驗因其利用微波技術(shù)進(jìn)行實驗,并且有加熱快、效率高、反應(yīng)條件溫和、操作簡單、便于控制的特點。而且微波化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)了分子意義上的攪拌,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高且產(chǎn)物的質(zhì)量高,可直接或間接減少環(huán)境污染[2],近年來微波化學(xué)實驗也成為實現(xiàn)綠色化學(xué)實驗的又一新興途徑。
國外一些中學(xué)實驗研究者與時俱進(jìn),將新興的微波實驗方法引入到微型實驗中,開發(fā)出了兼?zhèn)湮⑿突瘜W(xué)實驗與微波實驗雙重特點的微波微型化學(xué)實驗。這種實驗思路新穎,方法簡單,卻是綠色化學(xué)實驗的典范,值得推廣和深入研究。下文介紹兩例國外成功的微波微型氣體制備實驗[3]。
1實驗儀器與材料
家用微波爐,60mL的塑料針筒,橡皮塞,乳膠管,大密封袋,針筒油(或凡士林),200mL燒杯,幾根試管及配套單孔塞。
2 實驗方法
2.1針筒直接制備法
所謂針筒直接法,就是將制備原料直接置于針筒,塞上涂有劑的活塞,塞上橡皮塞,然后將針筒放置于密封袋中,排盡密封袋中的氣體,密封好密封袋,再將密封袋放入微波爐,加熱相應(yīng)時間即制備完成(裝置如圖1所示)。中學(xué)實驗室常見氣體NH3、O2、CO以及SO2均可用該種方法制備。經(jīng)過筆者驗證,實驗效果較好的用料量和加熱時間如下表所示(以美的EG720EA4-SR型家用微波爐為例)。
表1 針筒直接制備氣體的具體方法
按上述方法制備好氣體后,打開微波爐,取出密封袋,再從密封袋中取出針筒,小心取下頂頭橡皮塞,輕輕按壓活塞擠出其中剩余液體,再塞上橡皮塞即可。
2.2 試管間接制備法
上述四種氣體制備時都是有液體原料參與,氣體制備完后,剩余在試管中的是液體,很容易去除,若是固體反應(yīng)物制備氣體則需采用試管間接制備法。具體就是按照圖2所示組裝儀器:藥品放在試管里,塞上單孔塞,用乳膠管將試管與針筒相連,試管置于燒杯中,以防歪倒。最后將整個裝置至于密封袋中,一起放入微波爐加熱相應(yīng)時間。中學(xué)實驗室常用CH4、HCl皆可采用這種方法制備。筆者親自實驗驗證的藥品用量和實驗時間如表2所示:
表2 試管間接制備氣體的具體方法
待加熱完成后,取出密封袋中的針管,拔下乳膠管,直接塞上橡皮塞,氣體即制備完成。
2.3 補(bǔ)充說明
上述方法制備氣體,藥品的具體用量和加熱時間因針筒容積大小而有不同,實驗前可根據(jù)所用針筒容積加大或減少藥品用料。加熱時間也因微波爐的功率和型號不同而不盡相同。微波爐功率大,加熱時間短,微波爐功率小,加熱時間長。具體實驗時,實驗人員可先減少微波爐運行時間,若針筒中制備的氣體量太少,可再延長加熱時間。實驗所用的密封袋,一般超市均有出售,十分易得。密封袋雖不直接參與反應(yīng),但可保證萬一制備氣體過多,活塞脫離針筒,氣體也不至于溢漏至微波爐。反應(yīng)結(jié)束后的廢液和廢渣可集中處理。
3 分析與討論
通過上述介紹我們不難發(fā)現(xiàn),通過微波微型化學(xué)實驗方法進(jìn)行中學(xué)常見氣體制備有以下特點:(1) 消耗藥品量少,幾乎無氣體泄漏, 充分體現(xiàn)了綠色化學(xué)理念;(2) 制備氣體和收集一體完成,實驗時間少,氣體制備安全、方便、迅捷;(3)制備的氣體直接存放于注射器,無需分裝就可直接用于性質(zhì)演示實驗,尤其適合于為學(xué)生準(zhǔn)備探究活動時使用。最為關(guān)鍵的是這種實驗設(shè)計思路突破了常規(guī),將兩種綠色化學(xué)實驗方法進(jìn)行了完美的結(jié)合。微波技術(shù)作為一種新興的實驗方法,在化學(xué)研究其他領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。在中學(xué),一些教師也開始關(guān)注,并加以實踐[4,5],但所涉及的面還比較窄,具體的應(yīng)用也不是特別廣泛。本文所介紹的方法,將微型儀器引入微波實驗,拓展了微波實驗的應(yīng)用范圍。
參考文獻(xiàn):
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一、把握好高考化學(xué)實驗的考試方向
首先是對化學(xué)儀器的考查。近5年,全國各省市對實驗儀器的使用考查了9次,對化學(xué)實驗基本操作考查了13次,對實驗基礎(chǔ)綜合考查了14次。其考查的形式通常有兩種:一種是常見儀器的選擇、使用與操作相結(jié)合;另一種是以探究物質(zhì)的性質(zhì)、檢測物質(zhì)中某組分的存在為背景來選擇實驗儀器和操作方法,同時進(jìn)行某物質(zhì)中某成分的定性檢驗及定量計算。在今后的高考中,仍然會以中學(xué)化學(xué)所涉及的重要的物質(zhì)的性質(zhì)為知識載體,來突出表現(xiàn)化學(xué)實驗操作的規(guī)范性;并保持運用實驗現(xiàn)象對物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行探究、運用實驗數(shù)據(jù)對物質(zhì)含量進(jìn)行測定等的命題趨勢。
其次是對物質(zhì)的分離、提純、檢驗的考查。近5年,全國各省市對物質(zhì)檢驗、分離和提純及其相關(guān)的綜合性考查一共有22次。其考查的內(nèi)容主要有三種:一是利用物質(zhì)的特征性質(zhì)和實驗現(xiàn)象相結(jié)合,考查物質(zhì)的檢驗;二是利用介入試劑的化學(xué)方法考查物質(zhì)的提純;三是以制備物質(zhì)的實驗為載體,或結(jié)合物質(zhì)的物理性質(zhì)來進(jìn)行物質(zhì)的分離和提純的考查;結(jié)合物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)的提純的考查。特別是以自然界中礦石材料或工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢渣或者有機(jī)合成為知識背景,設(shè)計物質(zhì)的分離或提純的線路,突出表現(xiàn)化學(xué)學(xué)科在物質(zhì)的制備中的運用。
再次是對實驗方案進(jìn)行評價。對幾個實驗方案的正確與錯誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確做出判斷。要考慮是否合理、有無干擾現(xiàn)象、經(jīng)濟(jì)上是否可行、對環(huán)境是否有污染等??茖W(xué)性和可行性是設(shè)計實驗方案的兩條重要原則。實驗原理是否合理,實驗操作是否安全合理,實驗步驟是否簡單方便,實驗效果是否明顯等要從可行性方面對實驗方案做出評價。比如,從“綠色化學(xué)”角度對實驗方案做出評價?!熬G色化學(xué)”要求設(shè)計更安全的、對環(huán)境更友好的合成線路,降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中對人類健康和環(huán)境的影響,減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。
二、以實驗儀器為出發(fā)點,把握好實驗知識的整合及歸納
中學(xué)階段化學(xué)實驗儀器種類繁多,用途廣泛,如何讓學(xué)生更好地熟悉這些實驗儀器呢?首先,構(gòu)建實驗儀器的分類系統(tǒng)。比如,常見的加熱儀器有試管、燒瓶、燒杯、坩堝、蒸發(fā)皿等;計量儀器有量筒、容量瓶、滴定管、移液管、天平、溫度計等;分離提純儀器有漏斗、長勁漏斗、分液漏斗、洗氣瓶、干燥管等;其他還有酒精燈、集氣瓶、膠頭滴管等。然后,規(guī)范化學(xué)實驗的基本操作。比如,試劑的存放、取用、配制及試紙的使用方法;儀器安裝的先后順序;儀器的洗滌、氣密性的檢驗、加熱等操作;分離提純的操作有過濾、滲析、分液、蒸發(fā)、結(jié)晶(重結(jié)晶)、蒸餾、萃取、分液、鹽析等。
通過構(gòu)建這些知識網(wǎng)絡(luò),平時可以讓學(xué)生自己設(shè)計簡單的實驗,以便更好地掌握這些實驗技能。讓學(xué)生從儀器的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。
三、強(qiáng)化實驗訓(xùn)練,加強(qiáng)題目的有效性
科學(xué)探究活動能有效激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,能讓學(xué)生學(xué)會從日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中或從化學(xué)問題的實際情景中,發(fā)現(xiàn)有探究價值的問題??茖W(xué)探究活動可有效的培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?、探究能力、?chuàng)新能力。因而科學(xué)探究能力也就理所當(dāng)然成為中考考查的重點和熱點,但不少同學(xué)對于科學(xué)探究類試題,往往不知如何入手去解答。實際上該類問題一般來說是在同學(xué)們已有知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上設(shè)計的,只要基礎(chǔ)扎實,掌握了科學(xué)探究的一般步驟(科學(xué)探究的一般步驟為提出問題猜想與假設(shè)制定計劃進(jìn)行實驗收集證據(jù)解釋與結(jié)
論反思與評價表達(dá)與交流),下面就如何在教學(xué)過程中提高學(xué)生實驗探究能力來談一談。
一、設(shè)置實驗探究情景,培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力
化學(xué)新課程將“科學(xué)探究”作為改革突破口,并大力倡導(dǎo)開展實驗探究活動,以提高學(xué)生的實驗探究能力。要想落實這一化學(xué)實驗教學(xué)目標(biāo),有效地開展化學(xué)實驗探究活動,首要的環(huán)節(jié)就是創(chuàng)設(shè)探究情景。只要是能夠引發(fā)學(xué)生的實驗探究興趣,只要能夠調(diào)動學(xué)生進(jìn)行實驗探究的積極性,就可作為實驗探究情景。
(一)設(shè)置問題情景,激發(fā)學(xué)生的實驗興趣
問題情景是經(jīng)常被應(yīng)用的教學(xué)情景。注意創(chuàng)設(shè)問題情景,可以提高學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)活動的意識。
例如、空氣是學(xué)生非常熟悉的物質(zhì),空氣中含有氧氣的知識,學(xué)生在小學(xué)科學(xué)課程中已接觸到。但如何從化學(xué)的視角,通過化學(xué)實驗,運用實驗探究方法,來認(rèn)識空氣的組成,是這一學(xué)習(xí)內(nèi)容所要重點解決的課題。教師可以通過設(shè)置“空氣是看不見也摸不著,你能證明它的存在嗎?”“我們知道空氣中含有氧氣,通過實驗?zāi)隳芗右宰C明嗎?”等問題嗎?很自然地激發(fā)起學(xué)生的好奇心和對空氣的組成進(jìn)行實驗探究的積極性。
(二)創(chuàng)設(shè)真實情景,解決實際問題
將貼近生活、貼近社會的化學(xué)課程理念,落實到具體的化學(xué)實驗教學(xué)中,就要求設(shè)置和創(chuàng)設(shè)真實的情景,使學(xué)生在真實的情景中學(xué)習(xí)化學(xué)知識,解決真實情景中的化學(xué)問題。使學(xué)生在已學(xué)知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,敢于和大膽的做出合理的猜想和假設(shè)實際上科學(xué)探究試題中的許多內(nèi)容都是平時學(xué)習(xí)時已學(xué)過的,或生活中司空見慣的,關(guān)鍵問題是很多同學(xué)做題時聯(lián)想不到,這就要求我們每一個同學(xué)在平時的學(xué)習(xí)和生活中要多問幾個為什么,要注意從化學(xué)的視角去觀察思考學(xué)習(xí)和生產(chǎn)生活中的各種問題,并能根據(jù)自己已有的化學(xué)知識和經(jīng)驗對問題做出有意義的猜想和假設(shè)。
二、發(fā)展學(xué)生的化學(xué)實驗設(shè)計能力
設(shè)計簡單的化學(xué)實驗,從實驗中收集證據(jù),驗證假設(shè),獲得問題的解決或取得探究的結(jié)果。讓學(xué)生成為實驗的設(shè)計者,操作、觀察、記錄、分析、思考的主體是學(xué)生,教師只是設(shè)計的引導(dǎo)者、實驗的指導(dǎo)者,觀察、發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)行啟發(fā)指導(dǎo),提出建議,回答疑難。教師可以引發(fā)討論,建議變換實驗方法,使實驗探究做得更深入些。教師還可以幫助學(xué)生做好實驗探究的過程中,學(xué)會探究,也提高了實驗興趣和實驗技能。結(jié)合已有的化學(xué)知識和生活經(jīng)驗,設(shè)計簡單的化學(xué)探究性實驗,設(shè)計探究性實驗是綜合考察學(xué)生能力的題目,對學(xué)生的要求很高。它不僅要求學(xué)生對物質(zhì)的性質(zhì)、檢驗和制備很熟悉,而且還要求實驗方案簡單易行,原料價格低廉,無污染等。對于該類問題同學(xué)們實際上只要根據(jù)題意搞清或確定實驗的原理,然后緊緊抓住原理進(jìn)行設(shè)計,難點也就化解了。
為了保證實驗探究活動有序性、直觀性、安全性、成功性,要求學(xué)生在實驗探究活動過程中能回答:①實驗探究的目的是什么?②需要那些藥品和儀器?③如何裝配儀器裝置?④各種藥品的用量多少?⑤可觀察到什么現(xiàn)象?這些現(xiàn)象說明了什么?⑥實驗中操作的關(guān)鍵是什么?要注意那些問題?可能遇到最大的困難是什么?⑦實驗是否需要改進(jìn)?等等,堅持這些要求,能夠使學(xué)生在探究實驗中逐步提高實驗?zāi)芰Α?/p>
要求學(xué)生進(jìn)行的實驗設(shè)計,一般可劃分為:
啟發(fā)性實驗設(shè)計:這類實驗是在課堂教學(xué)中配合其他化學(xué)知識的學(xué)習(xí)進(jìn)行的,多采取隨堂實驗的形式,在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計時,要注意效果明顯、易操作、時間短和安全可靠。
驗證性實驗設(shè)計:這類實驗的目的主要是驗證化學(xué)假說和理論,多采取學(xué)生實驗課或邊講邊實驗的形式,在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計時,除了上述要求外,還要注意其作為證據(jù)對猜想與假設(shè)是否具有較強(qiáng)的說服力。
運用性實驗設(shè)計:這類實驗的目的是綜合運用所學(xué)的化學(xué)知識和技能,通過化學(xué)實驗解決一些與化學(xué)有關(guān)的實際問題。在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計時,要注意靈活性和綜合性,盡可能設(shè)計多種方案,并加以比較 ,進(jìn)而進(jìn)行優(yōu)選。
同樣一個化學(xué)實驗問題,可以設(shè)計出多種解決方案。因此教師在化學(xué)實驗設(shè)計教學(xué)中,要鼓勵學(xué)生積極大膽地提出自己的設(shè)想,并主動與同學(xué)、與老師進(jìn)行討論和交流。在討論和交流的過程中,老師要鼓勵學(xué)生運用多種證據(jù)對自己的實驗方案進(jìn)行論證,引導(dǎo)學(xué)生傾聽別人的設(shè)計方案和別人對自己的實驗設(shè)計方案的評價意見。通過反思和自評,發(fā)現(xiàn)自己與他人的長處以及存在的問題,提出進(jìn)一步完善的改進(jìn)的具體建議。
三、培養(yǎng)學(xué)生要善于對實驗所得出的事實證據(jù)通過比較、歸納、概括、總結(jié)等方式進(jìn)行處理,從而得出科學(xué)的結(jié)
論,并由此解釋化學(xué)現(xiàn)象,說明問題
對實驗所得出的事實證據(jù)進(jìn)行比較、歸納、概括、總結(jié)等是初中化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要方法,也是中考考查的重要內(nèi)容。
一、要把課前的準(zhǔn)備工作做充分
有道是:無準(zhǔn)備之仗不打,無把握之仗不打?;瘜W(xué)實驗課也概莫能外。課前,我們要求每一位化學(xué)教師,一定要根據(jù)本節(jié)課堂教學(xué)的內(nèi)容做好如下的準(zhǔn)備工作:一是確定明確的教學(xué)目標(biāo),二是制定切實的教學(xué)計劃,三是設(shè)計可行的教學(xué)策略,四是搜集相關(guān)的教學(xué)資料,五是備足相關(guān)的實驗知識。此外,在實驗教學(xué)開展之前,根據(jù)實驗課的特點,還要做一系列的準(zhǔn)備。比如,本節(jié)實驗課要用到的實驗器材、實驗藥品;檢查實驗器材完好無損否,實驗藥品適量有效否。同時,教師在實驗課開展之前,不妨做一些實驗預(yù)演工作,在預(yù)演中盡可能地將實驗過程中極有可能出現(xiàn)的各種問題排除,這樣做的目的,就是為了大大提高課堂實驗的成功率,大大增強(qiáng)學(xué)生做好實驗的堅定心,并以此保證本節(jié)化學(xué)實驗課進(jìn)行的高效與順利。
二、要把實驗的改進(jìn)與指導(dǎo)做到位
新課標(biāo)要求,每一所學(xué)校,一定要將實驗室全面開放。這樣做的目的,無疑最大限度地給學(xué)生提供廣闊的實驗空間。但是,做為一名化學(xué)教師,要想發(fā)揮其強(qiáng)大的作用,就必須對學(xué)生給予必要的指導(dǎo)。所以,對每一項實驗操作,要求學(xué)生僅有規(guī)范的熟練的操作技能還不夠,還要學(xué)生必須具備準(zhǔn)確的語言表達(dá)。以實驗室制取二氧化碳的實驗室為例,實驗中用到的藥品以及步驟是十分清楚的,但是,我們?yōu)榱伺囵B(yǎng)學(xué)生探究創(chuàng)新的能力,我們可以將這一個實驗改進(jìn)一下,把它改成習(xí)題的形式。我們不僅要給學(xué)生提供這四組藥品:石灰石和稀鹽酸、石灰石和稀硫酸、石灰石和濃鹽酸、碳酸鈉和稀鹽酸;還給學(xué)生提供和設(shè)計了幾套不同的實驗裝置。我們把選擇的主動權(quán)交給學(xué)生,讓學(xué)生自己選擇去做。這樣的做法,無疑更加增添了學(xué)生的好奇心,使學(xué)生在實驗中放開了手腳,突破了原來課本步驟的束縛,親自實驗,親自驗證;還讓學(xué)生做好語言的表述。在操作中教師只是充當(dāng)指導(dǎo)的角色,幫助學(xué)生糾正一些操作中的錯誤。經(jīng)過反復(fù)實驗驗證,最后師生共同歸納出實驗室制取二氧化碳的最佳方案。
三、要讓實驗更加地貼近日常生活
在中學(xué)化學(xué)實驗不斷變化和發(fā)展的今天,一些貼近日常生活的新型化學(xué)實驗更能讓人耳目一新,尤其是家庭形式的小實驗就很受廣大師生的歡迎。于是,新教材中增加了“家庭小實驗”的內(nèi)容。這一新內(nèi)容的增添,極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,也給學(xué)生提供了更多的機(jī)會去親自動手實驗,親自觀察實驗。
家庭小實驗的開展,一是選取學(xué)生身邊常見的也最熟悉的化學(xué)物質(zhì)做實驗藥品。例如,我們常見也常用的食鹽――加碘鹽,讓它放入淀粉溶液中觀察有沒有顏色的變化,為什么?將食醋放入有水垢的水壺,看一看水垢能不能清除;用蘋果制做一原電池;用熟梨催甜青澀的柿子;用熟蘋果催熟青香蕉等等。二是利用我們?nèi)粘I钪兴?jīng)常見到的許多現(xiàn)象將化學(xué)反應(yīng)原理和化學(xué)奧妙加以揭示。貼近生活的小實驗不僅能讓學(xué)生鞏固所學(xué)的化學(xué)知識,又能培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)知識的應(yīng)用能力,還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,簡直就是一舉三得。
四、要培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗思維能力
每一位化學(xué)教師都清楚化學(xué)實驗思維所涉及的內(nèi)容是十分廣泛的,它既包括實驗前、實驗中,也包括實驗后。如果是探究性的實驗,在實驗前首先要分析面臨的問題,我們必須能夠依據(jù)觀察到的一些現(xiàn)象和事實,亦或有關(guān)的知識經(jīng)驗去構(gòu)筑假設(shè),并根據(jù)構(gòu)筑的假設(shè)去設(shè)計實驗方案。在設(shè)計實驗方案時,我們還要分析實驗的原理,篩選最合適的實驗方法;還要根據(jù)實驗的原理和方法去進(jìn)一步地考慮和選擇儀器的裝置,如何連接、如何操作,安排操作的步驟;最后,還要對方案的科學(xué)性、合理性、可行性逐一進(jìn)行評價等等。其實,人腦對化學(xué)實驗問題進(jìn)行思考的流程或程序,就是化學(xué)實驗思維的過程。就上述所說的探究性化學(xué)實驗的思維過程,說白了就是:“明確問題――提出假說――形成方案――實驗觀察――收集資料――加工處理――驗證假說――獲得成功。”縱觀化學(xué)實驗基本思維的方法也不外乎這幾種:分析、比較、分類、綜合、抽象、概括、歸納、演繹、推理等等。只要能將這些思維的方法正確地運用到化學(xué)實驗中就能收到良好的效果。
五、要培養(yǎng)學(xué)生書寫實驗報告的能力
【關(guān)鍵詞】 高考復(fù)習(xí);化學(xué)實驗;應(yīng)對策略
化學(xué)實驗題最能考查學(xué)生的思維、表達(dá)、探究等各方面的綜合能力。2009年高考課改卷更加注重對化學(xué)實驗的考查,突出了實驗在學(xué)科中的地位。新課改2009年高考化學(xué)大綱強(qiáng)調(diào)了對實驗?zāi)芰蛯嵺`能力的考查,這將更有利于推進(jìn)中學(xué)素質(zhì)教育的實施。
結(jié)合近幾年的高考實驗試題特點以及發(fā)展趨勢,本文就高考化學(xué)實驗專題復(fù)習(xí)提出一些建議。
一、準(zhǔn)確掌握化學(xué)實驗基本技能
高考化學(xué)實驗題中既有常見儀器的規(guī)格和使用,又有正確操作的了解和錯誤操作的辨別,著重考查考生的實驗基本操作技能。
1.熟悉常用儀器
熟練掌握化學(xué)實驗中常用儀器的結(jié)構(gòu)、用途是提高實驗答題能力的必備的基礎(chǔ)。在復(fù)習(xí)時,建議讓學(xué)生接觸感受這些常用儀器,掌握這些常有儀器的名稱,結(jié)構(gòu),規(guī)格,用法及用途。
2.掌握基本操作
基本的實驗操作有藥品的取用、儀器的洗滌、試紙的使用、試劑的存放、物質(zhì)的分離和提純、物質(zhì)的檢驗與鑒別等。對化學(xué)實驗基本操作的復(fù)習(xí),最好讓學(xué)生親自動手做。設(shè)置不同的實驗情景,積極疏導(dǎo),大膽動手,多向思考,仔細(xì)觀察,認(rèn)真記錄,做好實驗基本操作。有助于全面提高學(xué)生的基礎(chǔ)實驗?zāi)芰Α?/p>
二、認(rèn)真分析課本實驗基本原理
近幾年高考實驗試題傾向于回歸教材,體現(xiàn)了來源于教材又高于教材的特點。問題多圍繞教材實驗展開,如基本操作,變換原理,方法,角度等進(jìn)行命題,增強(qiáng)教材實驗的開發(fā)、遷移、考查學(xué)生對實驗的掌握情況。這就要求學(xué)生在復(fù)習(xí)實驗時要多問是什么(即實驗?zāi)康模??(即實驗原理)為什么?怎么做(即實驗步驟)?不這樣會產(chǎn)生什么結(jié)果(即實驗拓展)?尤其要重視課本實驗,認(rèn)真做好課本上的演示實驗和學(xué)生實驗,認(rèn)真分析實驗原理,掌握典型的實驗裝置和原理,并進(jìn)行相應(yīng)的挖掘和提升。
三、注意培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力
應(yīng)用性和開放性試題已成為高考試題的新熱點,其重點在于考查學(xué)生的創(chuàng)新精神。復(fù)習(xí)時要在實驗原理、實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗方案以及實驗方案的評價上做文章。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)、完善、拓展教材實驗,增強(qiáng)實驗的探索性、綜合性,使之更貼近對實際問題的解決,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
“在化學(xué)科學(xué)的研究中,科學(xué)、合理、周密、巧妙的實驗設(shè)計,往往能導(dǎo)致化學(xué)科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)?!被瘜W(xué)實驗設(shè)計也成為對學(xué)生各項能力進(jìn)行綜合測試最好的方法,近年高考實驗方案設(shè)計題受到命題專家的青睞,逐漸成為考查的重點。[2]實驗設(shè)計是指實驗者在實施實驗之前,依據(jù)一定的實驗?zāi)康暮鸵螅\用有關(guān)的知識與技能,對實驗的儀器、裝置、步驟和方法等在頭腦中所進(jìn)行的一種規(guī)劃。在復(fù)習(xí)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,幫助其認(rèn)識實驗設(shè)計的基本原理,了解實驗設(shè)計的一般思路和方法,再評價和優(yōu)化,以提高學(xué)生的實驗設(shè)計水平,強(qiáng)化創(chuàng)新能力。
四、加強(qiáng)習(xí)題選編、訓(xùn)練和講評
綜合實驗題屬于能力考查題,能有效地考查學(xué)生的觀察能力、思維能力、實驗?zāi)芰ΑF涿}思路是依據(jù)化學(xué)實驗本身具有很強(qiáng)的包容性和兼容性的特點,將化學(xué)實驗的考查與化學(xué)其他板塊的知識甚至是其他學(xué)科的知識、方法等有機(jī)地結(jié)合,實現(xiàn)學(xué)科知識的綜合考查,考查的內(nèi)容可以是元素及其化合物的有關(guān)知識,也可以是化學(xué)基本原理的有關(guān)知識,同時包括實驗基本原理和基本技能。在復(fù)習(xí)過程中,教師要通過精心研究、分析、比較、篩選,把一些有針對性和代表性的典型習(xí)題進(jìn)行整理,有計劃、分階段地進(jìn)行訓(xùn)練。讓學(xué)生了解這些試題的主要類型、功能和特點,掌握典型題目的解題思路、方法、技巧、步驟及注意事項,進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,增強(qiáng)他們的題型意識。要學(xué)生明白高考實驗考什么、怎樣考、只有學(xué)生對實驗題的功能,考查范圍、考查特點弄清楚、才能理順解答實驗題的思路。引導(dǎo)學(xué)生在分析典型綜合實驗題的過程中積累經(jīng)驗,達(dá)到知識與能力相結(jié)合,真正提高實戰(zhàn)能力。
【關(guān)鍵詞】有機(jī)化學(xué);實驗教學(xué);方法;探討
有機(jī)化學(xué)是化學(xué)科目的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容,是化學(xué)工業(yè)各個方向的基礎(chǔ)性課程。而實驗教學(xué)更是有機(jī)化學(xué)課程的重中之重。有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)可以有效的提升學(xué)生的化學(xué)實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生主動探究,勤于動手的態(tài)度,加強(qiáng)理論知識與實踐應(yīng)用的能力,對于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科綜合素養(yǎng)有著十分重要的意義。有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)需要根據(jù)有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容,結(jié)合各教學(xué)方法的優(yōu)劣之處綜合運用,保證教學(xué)效果,確保教學(xué)安全。
一、有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容及特征
有機(jī)化學(xué)是一門應(yīng)用型較廣的,與諸多學(xué)科相關(guān)聯(lián),具有基礎(chǔ)性質(zhì)的課程。與化工,生物,制藥、農(nóng)學(xué)、環(huán)境等諸學(xué)科有著緊密的聯(lián)系。有機(jī)化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要包括有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)機(jī)理、分離鑒定等基礎(chǔ)知識,學(xué)生需要掌握較為常見的有機(jī)反應(yīng)、有機(jī)物的合成、分離,鑒定法等。而有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)則是有機(jī)化學(xué)教學(xué)中至關(guān)重要、不可分割的一部分。有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)方法重點培養(yǎng)學(xué)生對化合物的合成、分離和鑒定的能力;分析問題、解決問題的思維和能力以及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實事求是的科學(xué)態(tài)度。在實驗操作的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生對實驗結(jié)果的認(rèn)識、總結(jié)能力,以及撰寫試驗報告的能力。近年來, 隨著新反應(yīng)、新技術(shù)和新合成方法的不斷涌現(xiàn), 交叉學(xué)科, 邊緣學(xué)科的創(chuàng)建, 教學(xué)儀器, 教學(xué)設(shè)備的不斷完善, 以及現(xiàn)代分析技術(shù)在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用, 有機(jī)化學(xué)實驗課教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)發(fā)生了很大變化[1]。如何選用合適的教學(xué)方法,靈活的運用各種教學(xué)思想,教學(xué)手段為課堂教學(xué)服務(wù),成為一線教學(xué)老師需要考慮的問題。
二、有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)方法探討
根據(jù)上述對有機(jī)化學(xué)實驗課程的敘述和探討,結(jié)合目前一線教師對各種教學(xué)方法的綜合運用情況,筆者總結(jié)出以下幾種使用頻率較高,教學(xué)效果較好的有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)方法:
一)探究式教學(xué)法
探究式教學(xué)法主要以學(xué)生為參與主體,以問題為中心,教師引導(dǎo)學(xué)生自覺、主動的學(xué)習(xí)、探索知識;學(xué)生在教師的指導(dǎo)、輔助下自覺的進(jìn)行知識學(xué)習(xí)和探索的教學(xué)方法[2]。探究式教學(xué)法的一般途徑是創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)置疑問――通過有針對性的問題強(qiáng)化問題意識――實驗探究,培養(yǎng)創(chuàng)新思維――以角色體驗增強(qiáng)師生互動――細(xì)化內(nèi)容,調(diào)動學(xué)生討論――理論聯(lián)系實際――布置作業(yè),完成課堂內(nèi)容升華。可以看出,這種探究式教學(xué)法通過一個情景,不斷的引出新問題,新思維,并在學(xué)生的討論中完成問題的解決和知識的建構(gòu),最終通過一定的任務(wù)完成對本節(jié)課內(nèi)容的升華和總結(jié)。
案例: C2H6O的可能結(jié)構(gòu)式
教師情境創(chuàng)設(shè):我們知道C2H6O中的氧原子如果舍去,就是常見的乙烷?,F(xiàn)在我們在乙烷分子中添加了一個O,那么新的結(jié)構(gòu)會是什么樣的呢?
實驗探究: 學(xué)生用相關(guān)器材搭建模型
學(xué)生討論: 根據(jù)每一組學(xué)生搭建成的不同分子結(jié)構(gòu),探討這些結(jié)構(gòu)都有哪些異同之處。如(CH3CH2OH和CH3OCH3)
二)模塊式教學(xué)法
“模塊化教學(xué)法”是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的表現(xiàn)和完善。根據(jù)該理論,為了有效地完成知識的建構(gòu)過程,學(xué)生必須由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識意義的主動建構(gòu)者;使學(xué)生在課堂中實踐,在實驗項目開發(fā)中掌握所學(xué)課程的知識點,并能實現(xiàn)知識遷移和能力提高[3]。針對有機(jī)化學(xué)實驗課教學(xué)的處理,我們可以將有機(jī)化學(xué)實驗教學(xué)分為基本實驗、化合物性質(zhì)及其鑒別、化合物合成與制備三個模塊。每個模塊中包含其對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)手段,這樣就形成了一個個獨立而又相互聯(lián)系的教學(xué)實體,每個實體內(nèi)部是一個獨立的,健全的體系,同時每個體系之間也構(gòu)成了整個有機(jī)化學(xué)實驗的大體系。在模塊化處理后,實驗內(nèi)容、實驗方法和實驗手段也都需要進(jìn)行微調(diào)以保證模塊化教學(xué)特點的突出。
教學(xué)內(nèi)容:實驗基本操作(70%乙醇重結(jié)晶萘和水重結(jié)晶苯甲酸+兩種不同的方法重結(jié)晶苯甲酸)
實驗方法:重點突出學(xué)生上臺示范環(huán)節(jié)
實驗手段:可以適當(dāng)運用多媒體影像呈現(xiàn)分子結(jié)構(gòu)、儀器、實驗過程等內(nèi)容
三)問題教學(xué)法
問題教學(xué)法,顧名思義,是以問題為中心,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容在各個環(huán)節(jié)設(shè)置一定的問題,讓學(xué)生在問題情境中完成對教學(xué)內(nèi)容的把握。所以,問題教學(xué)法的核心在問題,教師需要根據(jù)教學(xué)目標(biāo),教學(xué)重難點去設(shè)計每個環(huán)節(jié)的核心問題,以問題作為帶動學(xué)生思維的動力。問題教學(xué)法一般包括以下幾個步驟:多方面,多層次提出問題――以問題為和核心用實驗、實踐、討論方法去探究――對所有問題逐一解決和完善,并做好總結(jié)。這三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,且有一定的順序,按照流程進(jìn)行的問題教學(xué)可以將問題解決作為整堂課的核心,讓學(xué)生在不斷的問題解決中找到核心內(nèi)容。
乙酸乙酯的制備
提出問題:根據(jù)反應(yīng)式思考該反應(yīng)的特點、濃硫酸在反應(yīng)中所起的作用、可逆反應(yīng)的產(chǎn)率如何得到提高、粗產(chǎn)物中的成分等
實驗驗證:學(xué)生動手操作,可以進(jìn)行多種實驗方案,尤其是對不同催化劑的使用
問題解決:通過實驗報告,現(xiàn)場回答,課后作業(yè)等形式對實驗前所提問題和實驗過程中出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行總結(jié)和回答。
參考文獻(xiàn):
[1]張衛(wèi)民,馮宇,刁開盛. 有機(jī)化學(xué)實驗課教學(xué)內(nèi)容改革的探索與實踐[J]. 廣西民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,v.16;No.5602:90-92.
本文是本人在指導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)在高中化學(xué)實驗應(yīng)用中得出的的一點體會:
首先,弄清化學(xué)實驗與研究性學(xué)習(xí)的關(guān)系:
在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,充分利用化學(xué)學(xué)科“以實驗為基礎(chǔ)”的基本特征,挖掘和開發(fā)化學(xué)實驗在研究性學(xué)習(xí)中的功能,對于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,形成終身學(xué)習(xí)的能力具有重要的意義。
一、化學(xué)實驗是研究性學(xué)習(xí)的一種重要途徑
研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學(xué)研究的過程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識、樹立科學(xué)的價值觀和活動過程。化學(xué)實驗是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的能動的實踐活動形式?;瘜W(xué)實驗為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了親身參與實踐的情境,具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能?;瘜W(xué)實驗的功能和研究性學(xué)習(xí)的特征決定了化學(xué)實驗必然是研究性學(xué)習(xí)的重要途徑。
二、化學(xué)實驗作為研究性學(xué)習(xí)途徑的教學(xué)策略
在化學(xué)教學(xué)中提倡和鼓勵學(xué)生通過化學(xué)實驗進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),要充分挖掘化學(xué)實驗在研究性學(xué)習(xí)中的功能,發(fā)揮化學(xué)實驗在研究性學(xué)習(xí)中創(chuàng)設(shè)問題情境、驗證假設(shè)或猜想等環(huán)節(jié)中的作用,研究開發(fā)研究性實驗,引導(dǎo)學(xué)生通過實驗去發(fā)現(xiàn)和研究解決問題的方法,在化學(xué)實驗中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),實現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由被動接受式學(xué)習(xí)向主動研究性學(xué)習(xí)的根本轉(zhuǎn)變。
第二、化學(xué)實驗與研究性學(xué)習(xí)課題的選擇:
通過化學(xué)實驗開展研究性學(xué)習(xí),必須著力培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗?zāi)芰妥灾鲗W(xué)習(xí)能力,同時也必須依據(jù)學(xué)生的知識能力來確定研究課題,特別是依據(jù)學(xué)生的化學(xué)實驗?zāi)芰磉x擇適當(dāng)?shù)难芯空n題。根據(jù)我們開展研究性學(xué)習(xí)的體會,在服從課題研究的原則基礎(chǔ)上,我們主要采用以下幾種方法選擇課題。
一、結(jié)合化學(xué)教學(xué)選擇研究課題。當(dāng)今課改的重要任務(wù)就是要提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神,適當(dāng)增加一些探索性實驗,有利于提高學(xué)生的探索欲望,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化,可以改進(jìn)為探索性實驗:根據(jù)現(xiàn)有實驗條件,如何實現(xiàn)Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化?讓學(xué)生首先設(shè)計實驗方案,其次交流設(shè)計思想,篩選確定最佳方案,最后實施實驗并得出實驗結(jié)論。這種探索過程比空洞的講授更能調(diào)動學(xué)生利用多種感官主動參與信息加工、構(gòu)建知識,使學(xué)生的潛能得到更好的開發(fā)。
二、結(jié)合日常生活選擇研究課題。社會生活中的問題無處不在,我們引導(dǎo)學(xué)生從自己身邊開始思考,提出問題,并篩選確定研究課題,然后讓學(xué)生收集資料、研究實驗方案,通過實驗自主探討、自主學(xué)習(xí),極大發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。如探討鐵生銹的原因,一方面學(xué)生選擇了生活中常見的各種鐵件,又設(shè)計了銹蝕的不同條件開展實驗,另一方面學(xué)生又到工廠、商店、居民區(qū)、農(nóng)村……開展實地調(diào)查,學(xué)生對鐵生銹的原因、造成的危害及預(yù)防生銹的措施有了全面深刻的認(rèn)識,寫出了較高質(zhì)量的化學(xué)小論文。
三、結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實踐選擇研究課題。我們結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的實際情況,結(jié)合課外活動及實踐活動的開展,讓學(xué)生大膽探索、積極創(chuàng)新。譬如圍繞水的問題,可以啟發(fā)學(xué)生從我縣水的資源、利用、水患、污染、監(jiān)測、防治等方面去思考,學(xué)生積極性高,提出了許多問題,他們調(diào)查排污口,參觀自來水廠,監(jiān)測水的pH值及重金屬離子、苯酚等含量,并請來環(huán)保局人員共同分析,取得了良好的社會效益。
四、結(jié)合化學(xué)課外活動選擇研究課題。利用化學(xué)課外小實驗、趣味化學(xué)實驗、化學(xué)小魔術(shù)等積極探討化學(xué)實驗的設(shè)計方案,研究化學(xué)實驗的現(xiàn)象、實驗裝置、實驗操作、實驗觀察、實驗記錄、實驗分析和實驗報告。如自制汽水的原理與方法、熱水瓶(鍋爐)中水垢成分的分析、相片沖洗原理的探索等等。
第三、研究性學(xué)習(xí)在化學(xué)實驗應(yīng)用:
1.設(shè)計實驗方案
教師提出實驗?zāi)康?,讓學(xué)生設(shè)計實驗方案,然后師生共同逐個討論,尋找多種方案或確定最佳方案。例如,在學(xué)習(xí)實驗室制乙烯這一內(nèi)容時,先說明乙烯中會混有SO2和CO2氣體。讓學(xué)生設(shè)計實驗,證明它們的存在。結(jié)果學(xué)生都知道應(yīng)先將氣體通過裝有品紅溶液的洗氣瓶,看到品紅褪色,證明有SO2氣體。但在接下來的檢驗CO2存在的操作中,意見出現(xiàn)了分歧,學(xué)生提出了如下方案:①將氣體通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁;②將氣體通過裝有足量的NaHCO3溶液的洗氣瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水渾濁;③將氣體通過裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁;④將氣體通過裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁;⑤將氣體再一次通過裝有品紅溶液的洗氣瓶中,品紅不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁。然后師生討論:方案①和③沒有將可能未與品紅溶液反應(yīng)完全的SO2帶入澄清石水中,方案不合理;方案②雖完全除去了SO2氣體,但SO2與NaHCO3溶液反應(yīng)會產(chǎn)生CO2氣體,顯然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2氣體,也不會減少或生成CO2氣體,且現(xiàn)象明顯,上述兩個方案都合理。
2.改進(jìn)實驗裝置
教材上有些實驗裝置復(fù)雜、實驗費時費藥,有些實驗現(xiàn)象不夠明顯,還有些實驗環(huán)境污染嚴(yán)重等等,教師可帶領(lǐng)學(xué)生對這些實驗進(jìn)行改進(jìn)。如酚醛樹脂制取實驗以后,試管難以洗凈,每次實驗只得更換試管,改進(jìn)后我們用醫(yī)用廢磷霉素小瓶替代試管進(jìn)行實驗,不但節(jié)省了大量的試管,而且藥品用量比原來少了許多。
3.研究不同反應(yīng)條件對實驗的影響
學(xué)生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液實驗后,讓他們將上述實驗操作順序顛倒,觀察現(xiàn)象,并進(jìn)行解釋。再如用較純凈的鋅粒與稀硫反應(yīng)速度較慢,當(dāng)在反應(yīng)混合物中加入少量CuSO4溶液時,反應(yīng)速度大大加快,可讓學(xué)生探索原理。
4.開展家庭小實驗活動
關(guān)鍵詞:柳州市;中考;化學(xué);實驗
自從實施化學(xué)新課改,各地中考化學(xué)也逐漸注重考查學(xué)生運用化學(xué)知識和科學(xué)方法來分析和解決實際問題的能力。實驗與探究題正是考查學(xué)生化學(xué)綜合能力的常見題型。因此,教師們應(yīng)重視探究實驗的教學(xué)。真正有效的實驗教學(xué),不但能提高學(xué)生中考成績,更能讓學(xué)生動手動腦,啟迪思維,培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和實踐能力。只有正確解讀《課程標(biāo)準(zhǔn)》,把握命題趨勢,領(lǐng)悟考查意圖,才能有的放矢。
一、中考化學(xué)實驗命題的趨勢
1.注重基礎(chǔ),考查學(xué)生的實驗基本操作
此類題一般以圖示兼文字表述,都是要求學(xué)生能夠進(jìn)行實驗的基本操作或在操作時應(yīng)注意的問題。
2.突出應(yīng)用,考查學(xué)生的科學(xué)探究能力
此類題常以教材中的探究實驗為背景,設(shè)計新穎,構(gòu)思巧妙,是教材的拓展和延伸,對學(xué)生的能力以及學(xué)習(xí)過程等有較好的測試功能。
3.聯(lián)系實際,考查學(xué)生的發(fā)散思維能力
此類題往往聯(lián)系社會生活、熱點新聞或當(dāng)?shù)靥厣?,考點多是物質(zhì)的性質(zhì)、酸和堿等基礎(chǔ)知識。旨在引導(dǎo)學(xué)生對跟化學(xué)有關(guān)的生活問題做出科學(xué)判斷,逐漸形成正確的世界觀。
二、2013年柳州市中考化學(xué)實驗與探究試題特點分析
2013年柳州市中考化學(xué)實驗與探究試題總分值為16分,最后一空2分,其余每空1分。試題內(nèi)容詳細(xì)見下列三例:
例1:第28題(1)小題:下列是實驗室常見氣體的制取及收集裝置圖。
①寫出標(biāo)有序號的儀器名稱:a_____,b_____;
②實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳粉末來制取O2,其中二氧化錳的作用是_____,應(yīng)選用的制氣裝置是_____(填編號),收集O2不能選用的裝置是_____(填編號)。
試題分析:此試題源于教材,立意高于教材。主要涉及化學(xué)實驗室常用儀器的名稱和用途,著重考查了“氧氣的實驗室制取”。屬于對化學(xué)實驗基本操作及實驗方法的整合考查。不僅貫徹了新課改理念,也體現(xiàn)了中考試題的導(dǎo)向性。
例2:第28題(2)小題:柳州生產(chǎn)的兩面針成人牙膏在摩擦劑的主要成分是碳酸鈣?,F(xiàn)通過以下實驗裝置測定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(假設(shè)牙膏的其他成分與鹽酸不反應(yīng))。
①碳酸鈣屬于_______(選填“酸”“堿”或“鹽”),乙裝置中碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
②下列措施中不能提高測定準(zhǔn)確度的是( )(填序號)。
A.緩慢地逐滴滴加鹽酸
B.在甲、乙間增加裝有濃硫酸的洗氣瓶
C.在乙、丙間增加裝有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶
D.在乙裝置反應(yīng)結(jié)束后仍繼續(xù)通入空氣
③若稱取的牙膏樣品為a_______g,丙裝置中的沉淀經(jīng)干燥后質(zhì)量為b_______g,則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____%(用含a、b的代數(shù)式表示)。
④若不測定丙裝置中沉淀的質(zhì)量,而通過測定丙裝置在實驗前后的質(zhì)量差來計算碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),會導(dǎo)致測定的結(jié)果明顯偏高,原因是_________。
試題分析:此試題融合了濃郁的地方文化,貼近學(xué)生日常生活。試題從簡單的酸堿鹽的判斷到碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),從化學(xué)方程式到定量計算,由淺入深,由表及里,讓學(xué)生分層次、多角度的思考。試題要求學(xué)生注重探究實驗的過程及對實驗現(xiàn)象的觀察,讓他們重視過程與方法。學(xué)生在關(guān)注探究實驗的思維過程,他們的科學(xué)素養(yǎng)及綜合能力得到了提高。
例3:第29題:水煤氣是一種工業(yè)上常用的氣體燃料,一般用焦炭和水蒸氣在高溫下反應(yīng)制得,含有少量的CO2和水蒸氣雜質(zhì)。某化學(xué)興趣小組對水煤氣的主要成分進(jìn)行探究。
【查閱資料】
(1)白色的無水硫酸銅粉末遇水變成藍(lán)色;
(2)Na2CO3與少量鹽酸反應(yīng)生成NaHCO3和
NaCl,與過量鹽酸反應(yīng)時生成NaCl、H2O、CO2。
【實驗假設(shè)】
(1)可燃?xì)怏w只是CO;
(2)可燃?xì)怏w只是H2;
(3)可燃?xì)怏w是CO、H2的混合氣。
【實驗過程】
實驗小組按以下流程進(jìn)行實驗(水煤氣中的CO2、H2O已被充分吸收):
實驗中,發(fā)現(xiàn)黑色氧化銅變紅,且__________,
證明水煤氣含有H2;
還觀察到澄清石灰水變渾濁,證明水煤氣中含有另一可燃?xì)怏w為________________。
【實驗反思】
根據(jù)實驗結(jié)論,甲同學(xué)認(rèn)為實驗應(yīng)保證安全,防止中毒。對尾氣的處理方法是________。
【實驗拓展】
(1)實驗后,乙同學(xué)認(rèn)為欲檢驗所用NaOH是否完全消耗,可向溶液中滴入幾滴稀鹽酸,若沒有氣體產(chǎn)生,則溶液中還有NaOH剩余。但丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的設(shè)計是錯誤的,理由是________;
(2)丁同學(xué)通過本次實驗,結(jié)合查閱的資料發(fā)現(xiàn),不用任何其他試劑,只用試管和膠頭滴管就可以鑒別稀鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液。正確的鑒別方案及結(jié)論是_________。
試題分析:此試題是一道集考查實驗?zāi)芰?、思維能力、判斷能力于一體的開放性試題,它不僅考查了學(xué)生是否會探究,而且考查了學(xué)生是否能去改進(jìn)、完善實驗方案。它不僅要求學(xué)生具有處理實驗過程在有關(guān)安全問題的能力,也要求學(xué)生具有設(shè)計和評價簡單實驗方案的能力;它聯(lián)系了生活實際,也增加了試卷的區(qū)分度。
綜上所述,2013年柳州市中考化學(xué)實驗與探究試題將化學(xué)基礎(chǔ)知識和考查學(xué)生化學(xué)綜合能力整合在一起,達(dá)到了以試題為載體,考查了學(xué)生的化學(xué)實驗?zāi)芰Α?/p>
三、對化學(xué)實驗教學(xué)的啟示
1.科學(xué)整合教材,與時俱進(jìn)
探究實驗題來源于教材。教師對教材中的實驗進(jìn)行創(chuàng)新,應(yīng)該注意:(1)教師必須對教材要求的實驗一一進(jìn)行分析,分難度地再創(chuàng)造,按照探究實驗的要素來設(shè)計;(2)教師還可以把教材中的實驗與日常生活中的化學(xué)整合,融會貫通。
2.注重實踐教學(xué),提高能力
化學(xué)來源于生活,化學(xué)教材的內(nèi)容與生活實際緊密聯(lián)系。要學(xué)生勤于動手,教師必須在教學(xué)中給學(xué)生提供親身體驗的平臺,讓學(xué)生有更多機(jī)會實踐。教師只有在中考復(fù)習(xí)時對學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化,如:教材中常用化學(xué)儀器的使用、實驗的基本操作、氣體的制備、溶液的配置、常見物質(zhì)的檢驗和區(qū)分等實驗基本技能操作。學(xué)生才會在完成中考化學(xué)實驗探究題時綜合分析,學(xué)以致用。
簡而言之,形成化學(xué)實驗基本技能,不僅有利于學(xué)生在中考化學(xué)實驗探究題中提高成績,更有利于培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活及未來社會所必需的基本素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
1.2013年廣西初中畢業(yè)升學(xué)考試學(xué)科說明(化學(xué)).
2.2013年柳州市初中畢業(yè)升學(xué)考試學(xué)科說明(化學(xué)).
3.2013年柳州市初中畢業(yè)升學(xué)考試試卷(化學(xué)).
4.黃英明.淺談新課程理念下的高中化學(xué)實驗教學(xué)[J].中學(xué)教學(xué)參考,2013.7.
1. 生物化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題
傳統(tǒng)的生物化學(xué)實驗教學(xué)主要依附于理論教學(xué),無論是老師還是學(xué)生都沒有足夠地重視實驗課。教學(xué)內(nèi)容相對陳舊,大多側(cè)重于加深和提高學(xué)生對基本理論知識的理解,忽略了對學(xué)生能力與素質(zhì)的培養(yǎng)。實驗項目單一,學(xué)生對實驗課缺乏積極性,而且實驗整體安排缺乏系統(tǒng)性,實驗教學(xué)落后于理論教學(xué),不利于學(xué)生系統(tǒng)掌握各種實驗技能,更談不上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。問題表現(xiàn)在:
1.1教學(xué)內(nèi)容單一陳舊。教學(xué)內(nèi)容主要集中在基礎(chǔ)的驗證性實驗,使用分光光度計測定物質(zhì)含量的實驗過多。
1.2教學(xué)過程中學(xué)生處于被動接受和機(jī)械操作。實驗前教師做好一切準(zhǔn)備工作,課堂上教師不僅告訴學(xué)生實驗項目、實驗原理、使用的儀器及實驗步驟等,甚至幫助學(xué)生分析實驗的結(jié)果。學(xué)生不用思考,就更談不創(chuàng)新了,這嚴(yán)重影響了學(xué)生對實驗課的興趣,不利于學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2. 生物化學(xué)實驗的改革
2.1加強(qiáng)實驗室建設(shè),促進(jìn)實驗教學(xué)。
實驗室是進(jìn)行教學(xué)、科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的重要基地,是課堂教學(xué)的延伸,是理論聯(lián)系實際的重要手段,是學(xué)校教學(xué)和科研工作的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力的主要實踐基地,因此實驗室的建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的重要組成部分。應(yīng)加大對實驗室建設(shè)經(jīng)費投入,建設(shè)一個設(shè)備先進(jìn)、條件完備的生物化學(xué)實驗中心。從體制上提高實驗室與實驗教學(xué)的地位,重視實驗師資的培養(yǎng),完善實驗室人員配置,穩(wěn)定實驗技術(shù)人員,建立起一支專業(yè)化的實驗教學(xué)隊伍,為實驗室的開放,學(xué)生自主實驗創(chuàng)造條件。
2.2以“驗證性實驗”為基礎(chǔ),提高學(xué)生的實驗基本技能。
驗證性實驗是用實驗來驗證有關(guān)結(jié)論、規(guī)律,它是生物化學(xué)實驗中的一重要的組成部分,也是綜合性實驗、設(shè)計性等實驗的基礎(chǔ)?!膀炞C性實驗”的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)重點突出對學(xué)生基本實驗技能的培養(yǎng),熟悉掌握生化實驗中常見儀器的使用方法。在教學(xué)過程中,首先系統(tǒng)地介紹分光光度技術(shù)、電泳技術(shù)、色譜技術(shù)、離心技術(shù)及生物大分子物質(zhì)的分離提取等5類生物化學(xué)實驗技術(shù),在這5類實驗中篩選出6個能基本達(dá)到教學(xué)目標(biāo)要求的實驗:醋酸纖維薄膜電泳分離血清蛋白,索氏提器分離粗脂肪,酵母RNA的提取及組成鑒定,考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)含量等。通過實驗使學(xué)生掌握電泳儀、離心機(jī)、可見與紫外分光光度計、恒溫水浴鍋、索氏提取器等常見生化儀器的使用方法,學(xué)會生物大分子物質(zhì)的分離提純和物質(zhì)含量的分析方法,學(xué)會正確書寫生物化學(xué)實驗報告。因此,驗證性實驗的開設(shè)為綜合性及設(shè)計性實驗教學(xué)內(nèi)容的實施奠定了基礎(chǔ)。
2.3提高“綜合性實驗”比例,加強(qiáng)學(xué)生綜合研究素質(zhì)培養(yǎng)。
綜合性實驗的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)重點突出對學(xué)生動手能力、分析問題、解決問題等綜合研究素質(zhì)的培養(yǎng)。生物化學(xué)綜合性實驗主要以生物大分子的分離提純與測定為主,涉及各種實驗技術(shù)的綜合運用。讓學(xué)生運用已掌握的理論知識去分析、思考,自己動手動腦得出實驗結(jié)果,培養(yǎng)他們的動手能力和創(chuàng)新能力。為了使選題既有利教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn),又能兼顧各專業(yè)特點,我們篩選出了雞蛋中卵清蛋白的提取和定量測定、酵母核糖核酸的水解及其產(chǎn)物的鑒定兩個綜合性強(qiáng)的實驗。每位同學(xué)對實驗進(jìn)行設(shè)計并交設(shè)計實驗方案報告,教師根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備條件對實驗方案作適當(dāng)?shù)男薷模瑢W(xué)生自行作好實驗準(zhǔn)備工作。如雞蛋中卵清蛋白的提取和定量測定實驗,由標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定、考馬斯亮藍(lán)法和紫外吸收測定蛋白質(zhì)的含量、分部鹽析法和離心機(jī)使用等實驗綜合而成。學(xué)生經(jīng)過這樣的綜合性實驗,可以鞏固已經(jīng)掌握的實驗操作技能、梳理已經(jīng)學(xué)過的理論知識,而且可以拓寬他們的思維空間,提高綜合思維能力,挖掘潛在的創(chuàng)造力。事實證明,綜合實驗的開設(shè),使學(xué)生分析問題、解決問題的能力有明顯提高,更重要的是以綜合性實驗題目整合實驗教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與研究興趣,在引導(dǎo)學(xué)生主動獲取知識、運用已有知識解決實際問題的過程中,學(xué)生將自然地提高自身綜合素質(zhì)和實踐能力。
2.4加強(qiáng)自主性實驗和研究性實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性能力。
自主性實驗教學(xué)模式是以學(xué)生自主活動為基礎(chǔ)的新型實驗教學(xué)模式。由學(xué)生自主設(shè)計實驗方案、自主培養(yǎng)實驗材料、自主配制實驗試劑、自主安排實驗進(jìn)程和實驗時間進(jìn)行綜合性與設(shè)計性實驗。自主性實驗教學(xué)和研究性實驗教學(xué)可使學(xué)生在實驗過程中全面經(jīng)歷實驗技能和科學(xué)研究思想、方法的鍛煉,切身感受每個實驗環(huán)節(jié)的重要性。這對學(xué)生分析問題、解決問題能力的提高、科研素養(yǎng)的養(yǎng)成、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)以及獨立實驗?zāi)芰Φ奶嵘兄匾囊饬x。
實踐表明,加大生物化學(xué)實驗中心的建設(shè)和投人,改善實驗條件,重視實驗教學(xué),建立科學(xué)的實驗教學(xué)體系,改變陳舊觀念,改革實驗內(nèi)容,改革考核評價體系,既抓好基礎(chǔ)實驗技能訓(xùn)練,又充分利用綜合性和研究性實驗等措施對培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力是十分有益的。
參考文獻(xiàn)
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