化学实验论文

2022-03-22 版权声明 我要投稿

今天小编为大家推荐《化学实验论文(精选5篇)》相关资料,欢迎阅读!摘要:文章分析了我校学生在化学实验竞赛中的比赛情况。由此反思我校化学实验教学中存在的问题,提出了在化学实验教学内容、教学手段和考核方式等方面进行改革的一些具体方法。

第一篇:化学实验论文

初中化学实验教学初中化学实验教学

【摘要】新大纲在“初中化学教学目的”中除了规定学生需要学习一些化学基础知识和基本技能外,特别突出强调要重视情感领域的教学和对学生能力及创新精神的培养。在教学内容方面,从义务教育实际出发,新大纲适当降低化学基本概念和原理的要求,较大幅度降低化学计算的要求,在适当拓宽元素化合物知识面的同时,加强了化学实验,把演示实验列入教学大纲的教学内容。

【关键词】初中化学 实验教学 基础知识

一、重视实验教学,培养学习兴趣

新大纲列出的31项演示实验要求教师必须在规定的教学时间内很好完成(一定要做,不是可做可不做),学生分组实验19个(必做10个,选做9个),要求教师“要积极创造条件,努力完成,使每个学生都有动手做实验的机会”。在教学要求中除了“使用仪器的技能”?(13种仪器)和“实验操作的技能”(8项)外,还把“要求学生初步学会观察和记录实验现象,能够根据实验现象分析得出初步的结论,并如实书写实验报告”。以及“要求学生遵守实验室规则,注意安全操作”,也规定为实验的教学要求,体现了实验教学的整体功能,其目的在于转变教育思想和教学观念,真正变应试教育为素质教育。因此,我们在教学中必须改变以往只重讲授,轻视实验的倾向,纠正为了应付中考用讲实验、背实验代替做实验的错误做法,以及比较普遍存在的只满足于完成规定的实验教学任务而忽视通过实验教学养成学生良好实验习惯,训练观察思维能力和培养科学态度、科学方法等问题。深刻领会新大纲精神,通过实验教学激发学生学习化学的兴趣,调动学生学习的主动性和积极性,把化学实验的教学与理论、元素化合物知识的教学与思想政治教育,以及情感、能力、科学态度和科学方法的培养有机结合起来,达到全面提高化学教学质量的目的。

二、上好演示实验,激发实验兴趣

要保证课堂演示实验的成功,教师每次实验前都应做好充分准备,努力做到操作规范、速度适中、便于观察。为避免学生只是看实验,觉得好奇、好玩而忽视学习,学生每次观察实验都要有明确具体的观察提纲和真实详细的实验现象记录,逐步培养观察能力。另外,对于课本中的演示实验,有的现象不明显,这就需要教师开动脑筋不断改进实验方法,使实验现象鲜明生动。在学校实验条件允许的情况下,可以把一些观察性较差而方法较简单的实验改为演示实验,让学生在教师指导下边讲边实验。在具体的教学中,有些化学概念学生不易理解和掌握,如果设计成一个实验,让学生观察、分析,学生就比较容易理解和掌握。例如,在《燃烧与灭火》一节课中,学生用白磷和红磷既危险又污染空气。为此,我对实验进行了改进:用两团棉花对比,一团蘸水,另一团棉花蘸酒精,分别点燃,对比燃烧的条件之一的可燃物,既简单又有趣,不用讲解,学生自然就明白了。除了演示实验外还要诱导学生探究实验,培养学生科学态度,科学的学习方法,能力及创新精神,是化学教学的重要任务,也是最终目的。在教学过程中,必须考虑到学生通过多种途径(实验、操作、观察、设计、讨论等)寻找问题的答案,进一步探索新知识的兴趣,整个环节应该在教师的启发诱导下,以思维为主线,视听并举,深思结合,让学生动口、动脑、动手,调动多种感官参与感知活动,激发探究化学知识的兴趣。如在讲第八单元常见的金属铁时,为了揭示铁生锈的原因,可以首先启发学生结合生活实践思考铁生锈的各种情况。如在通常情况下,铁制品放在空气中就会生锈,可涂了油漆则不会生锈,而干燥的铁制品则不会生锈等。然后经过学生讨论,引导学生提出以下几种假设:(1)铁制品生锈是因为在与空气接触时铁与空气中的氧气化合。(2)铁制品生锈是因为水分子的存在,铁与水发生化学反应。(3)铁制品生锈是水和空气对铁共同作用的结果。在此基础上引导学生大胆推论,然后再根据不同推论设计实验验证自己的推论是否正确,最后由实验得出结论:即铁生锈是铁和氧气、水等物质相互作用发生的一系列复杂的化学反应。这样不但大大激发了学生的学习兴趣,而且培养了学生科学的态度和探究问题的方法,效果甚佳。

三、改进实验,培养创新精神

化学实验对激发学生学习化学的兴趣起着不可替代的作用,但它不是持久不变的,随着化学教学的深入,知识内容的增多,部分学生会对学习化学失去兴趣,从而也会对实验失去兴趣。这就要求我应及时调整策略,想办法使学生对学习化学的兴趣持续发展下去。在教学实践中,我深深地体会到,学生在学习中最大的兴趣、最持久的兴趣不在于实验而是在于教师的教学方法是否有吸引力。只有老师的教学能吸引学生的注意力,学生对所学的知识又能清楚明白,他们对学习化学才有兴趣,课堂教学才能得已顺利进行,老师的主导作用才能发挥,学生的主动性才能被调动,才能收到较好的实际效果。

在教学中我结合教材内容,加强实验教学,努力创造条件加强和改进化学实验、对实验进行增补、增强实验现象的效果;还经常就某个重、难点知识通过实验进行探究;以此激发学生对实验的持续兴趣,进而发挥学生的主动性,增强学生积极主动的参与意识,并借助对实验现象的分析,综合归纳,提高学生分析问题和解决问题的能力。例如:教学中,我做了一个改进实验:先配制一定浓度的石蕊试液(酒精与水的比例要合适),将滤液浸满滤纸,然后晒干,实验时每个学生发一张,把NaOH溶液滴到滤纸上,与石蕊作用变蓝现象非常明显。教学中还让学生同时验证了在同一张滤纸分别滴四样液体:NaCl溶液、水、稀盐酸、NaOH溶液,显示不同的颜色,从而证明可用石蕊试液区分酸性、碱性、中性溶液。对于学生设计的实验方案,如果有新思想、新方法、新举措,应认真审查,只要没有意外情况(不安全因素等)都可以让学生进行试验,鼓励学生树立自信心,培养勇于探索,勇于实践的精神。通过学生自己动脑设计、自己动手操作、自己分析总结实验结论,一方面培养了学生的实践能力、观察能力、思维能力,另一方面在学生实验中经常会出现不同的结果和意想不到的情况发生,教师可据此及时引导学生加以分析,找出问题的所在,从而开发了学生的智力,培养了创新精神。

四、多种形式,培养学生实验能力

化学实验可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和能力,培养学生观察、实验能力,有助于培养学生实事求是的、严肃认真的科学态度,培养学生逻辑思维、创造性思维的习惯,它还可以调动学生学习化学的积极性。因此化学实验教学是课堂教学工作中不可忽视的一个重要环节。

开设课外活动小组,培养独立思考能力和观察能力。根据中学生普遍喜欢化学实验这一特点,平时结合教学内容,或穿插复习学过的内容及相应的实验,随机性地开展课外活动。利用课外时间,让同学们亲自体验细铁丝燃烧的光芒、氢气吹肥皂泡浸有氢氧化钠的白纸遇酚酞变红等实验带来的乐趣,这样既调动了学生的积极性同时又强化了所学的知识,还培养了学生观察思维能力和实验动手能力。

作者:贺建红

第二篇:初中化学实验教学初中化学实验教学

【摘 要】开设课外活动小组,培养独立思考能力和观察能力。根据中学生普遍喜欢化学实验这一特点,平时结合教学内容,或穿插复习学过的内容及相应的实验,随机性地开展课外活动。利用课外时间,让同学们亲自体验细铁丝燃烧的光芒、氢气吹肥皂泡浸有氢氧化钠的白纸遇酚酞变红等实验带来的乐趣,这样既调动了学生的积极性同时又强化了所学的知识,还培养了学生观察思维能力和实验动手能力。

【关键词】初中化学 实验教学 基础知识

一、重视实验教学,培养学习兴趣

新大纲列出的31项演示实验要求教师必须在规定的教学时间内很好完成(一定要做,不是可做可不做),学生分组实验19个(必做10个,选做9个),要求教师“要积极创造条件,努力完成,使每个学生都有动手做实验的机会”。在教学要求中除了“使用仪器的技能”?(13种仪器)和“实验操作的技能”(8项)外,还把“要求学生初步学会观察和记录实验现象,能够根据实验现象分析得出初步的结论,并如实书写实验报告”。以及“要求学生遵守实验室规则,注意安全操作”,也规定为实验的教学要求,体现了实验教学的整体功能,其目的在于转变教育思想和教学观念,真正变应试教育为素质教育。因此,我们在教学中必须改变以往只重讲授,轻视实验的倾向,纠正为了应付中考用讲实验、背实验代替做实验的错误做法,以及比较普遍存在的只满足于完成规定的实验教学任务而忽视通过实验教学养成学生良好实验习惯,训练观察思维能力和培养科学态度、科学方法等问题。深刻领会新大纲精神,通过实验教学激发学生学习化学的兴趣,调动学生学习的主动性和积极性,把化学实验的教学与理论、元素化合物知识的教学与思想政治教育,以及情感、能力、科学态度和科学方法的培养有机结合起来,达到全面提高化学教学质量的目的。

二、上好演示实验,激发实验兴趣

要保证课堂演示实验的成功,教师每次实验前都应做好充分准备,努力做到操作规范、速度适中、便于观察。为避免学生只是看实验,觉得好奇、好玩而忽视学习,学生每次观察实验都要有明确具体的观察提纲和真实详细的实验现象记录,逐步培养观察能力。另外,对于课本中的演示实验,有的现象不明显,这就需要教师开动脑筋不断改进实验方法,使实验现象鲜明生动。在学校实验条件允许的情况下,可以把一些观察性较差而方法较简单的实验改为演示实验,让学生在教师指导下边讲边实验。在具体的教学中,有些化学概念学生不易理解和掌握,如果设计成一个实验,让学生观察、分析,学生就比较容易理解和掌握。例如,在《燃烧与灭火》一节课中,学生用白磷和红磷既危险又污染空气。为此,我对实验进行了改进:用两团棉花对比,一团蘸水,另一团棉花蘸酒精,分别点燃,对比燃烧的条件之一的可燃物,既简单又有趣,不用讲解,学生自然就明白了。除了演示实验外还要诱导学生探究实验,培养学生科学态度,科学的学习方法,能力及创新精神,是化学教学的重要任务,也是最终目的。在教学过程中,必须考虑到学生通过多种途径(实验、操作、观察、设计、讨论等)寻找问题的答案,进一步探索新知识的兴趣,整个环节应该在教师的启发诱导下,以思维为主线,视听并举,深思结合,让学生动口、动脑、动手,调动多种感官参与感知活动,激发探究化学知识的兴趣。如在讲第八单元常见的金属铁时,为了揭示铁生锈的原因,可以首先启发学生结合生活实践思考铁生锈的各种情况。如在通常情况下,铁制品放在空气中就会生锈,可涂了油漆则不会生锈,而干燥的铁制品则不会生锈等。然后经过学生讨论,引导学生提出以下几种假设:(1)铁制品生锈是因为在与空气接触时铁与空气中的氧气化合。(2)铁制品生锈是因为水分子的存在,铁与水发生化学反应。(3)铁制品生锈是水和空气对铁共同作用的结果。在此基础上引导学生大胆推论,然后再根据不同推论设计实验验证自己的推论是否正确,最后由实验得出结论:即铁生锈是铁和氧气、水等物质相互作用发生的一系列复杂的化学反应。这样不但大大激发了学生的学习兴趣,而且培养了学生科学的态度和探究问题的方法,效果甚佳。

三、改进实验,培养创新精神

化学实验对激发学生学习化学的兴趣起着不可替代的作用,但它不是持久不变的,随着化学教学的深入,知识内容的增多,部分学生会对学习化学失去兴趣,从而也会对实验失去兴趣。这就要求我应及时调整策略,想办法使学生对学习化学的兴趣持续发展下去。在教学实践中,我深深地体会到,学生在学习中最大的兴趣、最持久的兴趣不在于实验而是在于教师的教学方法是否有吸引力。只有老师的教学能吸引学生的注意力,学生对所学的知识又能清楚明白,他们对学习化学才有兴趣,课堂教学才能得已顺利进行,老师的主导作用才能发挥,学生的主动性才能被调动,才能收到较好的实际效果。

在教学中我结合教材内容,加强实验教学,努力创造条件加强和改进化学实验、对实验进行增补、增强实验现象的效果;还经常就某个重、难点知识通过实验进行探究;以此激发学生对实验的持续兴趣,进而发挥学生的主动性,增强学生积极主动的参与意识,并借助对实验现象的分析,综合归纳,提高学生分析问题和解决问题的能力。例如:教学中,我做了一个改进实验:先配制一定浓度的石蕊试液(酒精与水的比例要合适),将滤液浸满滤纸,然后晒干,实验时每个学生发一张,把NaOH溶液滴到滤纸上,与石蕊作用变蓝现象非常明显。教学中还让学生同时验证了在同一张滤纸分别滴四样液体:NaCl溶液、水、稀盐酸、NaOH溶液,显示不同的颜色,从而证明可用石蕊试液区分酸性、碱性、中性溶液。对于学生设计的实验方案,如果有新思想、新方法、新举措,应认真审查,只要没有意外情况(不安全因素等)都可以让学生进行试验,鼓励学生树立自信心,培养勇于探索,勇于实践的精神。通过学生自己动脑设计、自己动手操作、自己分析总结实验结论,一方面培养了学生的实践能力、观察能力、思维能力,另一方面在学生实验中经常会出现不同的结果和意想不到的情况发生,教师可据此及时引导学生加以分析,找出问题的所在,从而开发了学生的智力,培养了创新精神。

四、多种形式,培养学生实验能力

化学实验可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和能力,培养学生观察、实验能力,有助于培养学生实事求是的、严肃认真的科学态度,培养学生逻辑思维、创造性思维的习惯,它还可以调动学生学习化学的积极性。因此化学实验教学是课堂教学工作中不可忽视的一个重要环节。

总之,新大纲在“初中化学教学目的”中除了规定学生需要学习一些化学基础知识和基本技能外,特别突出强调要重视情感领域的教学和对学生能力及创新精神的培养。在教学内容方面,从义务教育实际出发,新大纲适当降低化学基本概念和原理的要求,较大幅度降低化学计算的要求,在适当拓宽元素化合物知识面的同时,加强了化学实验,把演示实验列入教学大纲的教学内容。

作者:王娟

第三篇:化学实验竞赛对化学实验教学改革的启示

摘 要:文章分析了我校学生在化学实验竞赛中的比赛情况。由此反思我校化学实验教学中存在的问题,提出了在化学实验教学内容、教学手段和考核方式等方面进行改革的一些具体方法。

关键词:化学实验竞赛;实验教学改革;启示

为了深化我校化学实践教学改革,促进化学实验教学内容、教学方法和教学手段的创新,强化学生实践能力和创新精神培养,促进优秀人才脱颖而出[1,2],自2011年起,我们开始举办全校性的大学生化学竞赛(含实验操作竞赛),并指导应用化学和化学专业学生开始参加湖南省大学生化学实验技能竞赛以及全国大学生化学实验邀请赛。2011年至今,在三次省赛和两次全国赛中,我校学生共取得一等奖4项,二等奖3项,三等奖3项。在成绩的背后,我们也发现了实验教学中存在的一些问题。我们分析了学生在比赛中的情况,提出了一些改进实验教学的思路,有望通过进一步的教学实践,促进实验教学改革,提高实验教学水平。

一、实验比赛中学生存在的主要问题

(一)操作不規范

主要表现在:(1)忘记一些重要操作,如无机化学实验中的倾析法固液分离、分析化学实验中的差减称量法、物理化学实验中阿贝折射仪的使用等;(2)按照自己习惯不规范操作,如移液管的拿法、酸式滴定管活塞的调节、容量瓶的使用等;(3)知道如何规范操作,但动作不流畅,速度过慢。

(二)综合实验能力不强

主要表现在:(1)习惯“照方抓药”完成实验,碰到“没有依靠”的设计性实验时,考虑不全面,方案可行性较差;(2)碰到较为复杂的实验时,缺乏统筹安排和变通,完成实验的效率和质量不高;(3)不能及时发现和解决实验中的异常,导致实验失败,甚至多次失败。

二、实验教学中存在的主要问题

通过对学生在实验比赛中出现的问题进行反思,我们的实验教学可能存在以下几个方面的问题:

(一)操作训练不够,实验训练缺乏延续性

学生忘记一些重要的实验操作或者操作规范但动作不流畅、速度慢,可能有两方面原因:一是我们的实验操作训练不够;二是实验训练缺乏延续性。我校化学专业实验教学基本情况为:实验课时偏少,如无机化学实验、分析化学实验、物理化学实验、有机化学实验、仪器分析实验等实验课程的课时大约是国内著名高校的三分之一。实验课学时数偏少必然导致实验训练的偏少。此外,我校的无机化学实验、分析化学实验、物理化学实验、有机化学实验、仪器分析实验均独立设课,开设时间分别在大学一年级至三年级的不同学期,时间相差半年至三年不等。受学时数限制,各实验课教学内容均偏重于单科操作训练,相互之间的结合训练很少或几乎没有。如无机化学实验在大学一年级上学期就开设完毕,分析化学实验在大学一年级下学期开设,但内容上偏重于滴定分析法,没有体现与无机化学实验的衔接,学生在分析化学实验中不能复习到无机化学实验的相关操作,也体会不到分析化学在无机化学中的应用。同样,物理化学实验、有机化学实验、仪器分析实验相互之间或者与无机化学实验、分析化学实验之间结合也很少或者没有。实验训练的不延续性必然导致实验操作的遗忘,也会影响到学生对知识的融会贯通。

(二)对不规范操作纠正力度不够

学生出现较多的不规范操作,除了规范性操作训练不够,还有一个原因可能是教师对学生不规范操作纠正力度不够。目前,我们关于学生实验操作训练的手段主要是课前教师讲解示范,课堂教师巡视和个别指导。由于形式较为单一,教师一人指导二十个学生,难免会出现发现不了的问题。当学生的错误操作和不规范操作未能得到及时纠正,而学生自己也没有意识到,久而久之,就形成了不规范甚至是错误操作习惯。

(三)综合性实验训练缺乏,对学生分析思维的训练偏少

学生在比赛中表现出的较差的综合实验能力,一方面与学生的综合性实验训练缺乏有关;另一方面,与学生分析思维的训练偏少有关。我校为化学专业学生开设了综合化学实验课程,但此课程被安排在大学四年级上学期,而几门先修实验课程之间又相对独立,缺乏交叉融合,导致了学生在大学的前三年缺乏应有的综合性实验训练。此外,我校的实验课程中,“照方抓药”的实验项目偏多,教师课堂讲解也很全面,学生只要按照已有的步骤就能顺利完成实验。整个教学过程中,被动接受知识的时候多,主动思考探究的时候少。如果学生本身缺乏主动“想”的意识,教师又没有积极去激发的话,是很难提高学生的分析问题和解决问题的能力的。

三、改革实验教学的具体方法

我校是一所军事院校,与地方大学本科生相比,我校学生除了要学习科学文化知识,还要学习与政治思想、军事理论和实践等相关的课程。因此,我校学生的科学文化知识课程的学时数都会有一定压缩。在学时数有限的情况下,思考如何对学生进行有效的、高质量的实践能力培养是十分必要的。

(一)优化教学内容

针对上述我校化学实验教学中存在的问题,有必要对教学内容进行进一步优化。首先应减少验证性实验,多一些设计性和综合性实验,将各实验课程中单纯的基本操作融入到设计性和综合性实验中。考虑到学时数的限制,设计性实验可以是验证性实验的一个拓展,也可以与综合性实验组合在一起;可以是一个完整实验的设计,也可以是一个实验中某个或几个环节的设计,如实验步骤的设计或者数据记录和处理的设计等等;设计性实验可以要求学生具体实施,也可以要求学生查阅文献、整理资料后以课堂汇报的形式体现。综合性实验主要是后续实验课程与一门或多门先修实验课程的有机组合。以分析化学实验为例,其先修课程为无机化学实验,所以其设计性或综合性实验中通常既有无机物的合成制备,又有合成产物的组成分析。比较经典的实验有[3-6]:硫酸亚铁铵的制备与含量测定、三氯化六氨合钴(Ⅲ)的制备和组成分析、三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的合成和组成分析、硫酸四氨合铜(Ⅱ)的制备及配离子组成测定等。这些实验中既有过滤、分离、结晶等无机化学实验基本操作,又有称量、滴定、移液等分析化学实验基本操作。优化后的教学内容既保证了实验训练的延续性,又可在有限的时间内锻炼学生的分析思维,提高学生的综合实践能力。

(二)改革教学手段

在有限的学时内,如何有效地培养学生正确的实验操作习惯,应采用多种教学手段。教师的正确示范、个别指导是一个重要方面,此外还应通过突出学生的不规范操作,加深學生对不规范操作的认识,强化学生的自我纠正意识。以分析化学实验为例,可以采取以下措施:列出称量、滴定、移液、记录等每一项实验操作的规范要求和不规范情况[7],让学生对照后进行自评,随时了解自己的问题所在,以便及时进行改正;加强师生互动,每一次实验中可以抽查一至多名学生上台演示一项基本操作,通过其他学生和教师的“挑刺”,找到演示学生操作中存在的问题,这无论对演示学生还是“挑刺”学生,都会是一个印象深刻的环节。

(三)改革考核方式

我校基础化学实验课程的考核方式主要是平时成绩、实验报告结合实验考查。平时成绩主要根据学生平时的实验表现或者实验结果的好坏记分;实验报告成绩主要根据学生的数据处理、结果讨论、思考题回答情况评分;实验考查有以笔试为主的,也有通过一个考试实验来评分的,但评价标准也是以实验结果或者综合表现为主。可见,我们的考核方式在操作考试方面还有不足。因此,改革考核方式,增加操作考试的比例,对于加强学生对规范操作的重视,提高学生规范操作的水平有十分重要的作用。以分析化学实验为例,参照全国赛或者省赛操作比赛的模式,以一个综合性实验为考试实验,建立无机合成、组成分析等相关实验操作的评分细则,让学生主动地重视实验操作的规范性和综合实验能力的培养。

四、结束语

通过对学生在化学实验竞赛中比赛情况的分析,发现学生在实验竞赛中出现的操作不规范、综合实验能力不强等问题,可能是由于实验教学中对学生的操作训练不够,实验训练缺乏延续性;对学生不规范操作纠正力度不够;综合性实验训练缺乏,对学生分析思维的训练偏少等问题所导致。提出了通过减少验证性实验,增加设计性和综合性实验优化教学内容;通过教师示范、指导、学生自评、学生和教师“挑刺”等多种方式的结合改革教学手段;通过增加操作考试的比例改革考核方式。

参考文献

[1]全国大学生化学实验邀请赛竞赛宗旨[Z].

[2]湖南省普通高等学校大学生化学实验技能竞赛章程[Z].

[3]武汉大学化学与分子科学学院实验中心编.无机及分析化学实验.第二版[M].武汉:武汉大学出版社,2001.

[4]兰州大学化学化工学院.大学化学实验——基础化学实验Ⅰ[M].兰州:兰州大学出版社,2004.

[5]欧阳玉祝.基础化学实验[M].北京:化学工业出版社,2010.

[6]李艳辉.无机及分析化学实验.第二版[M].南京:南京大学出版社,2012.

[7]谷春秀.化学分析与仪器分析实验[M].北京:化学工业出版社,2012.

作者:邹晓蓉 陶呈安 朱慧 王建方 王芳 黄坚

第四篇:微型化学实验 倡导绿色化学

摘要:环境保护是目前全世界人民最关心的问题,也是国际社会面临的严重问题。在新课标化学教材中实验所占的比重很大,实验过程中往往会产生、排放大量的有毒有害物质,这些物质的排放给环境造成了危害。我们可以用绿色化学观点改进中学化学实验,

即对中学化学某些实验进行微型实验,使其向无污染方向发展。

关键词:环境保护;微型实验;绿色化学

环境保护是目前全世界人民最关心的问题,也是国际社会面临的严重问题。在新课标化学教材中实验所占的比重很大,实验过程中往往会产生、排放大量的有毒有害物质,这些物质的排放给环境造成了危害。我们可以用绿色化学观点改进中学化学实验,即对中学化学某些实验进行微型实验,使其向无污染方向发展。微型化学实验具有减少污染、现象明显、快速、节约、安全等优点,非常符合“绿色化学”的思想,既真正地保护了环境,又不失时机地把环保教育渗透于化学教学之中。笔者在教学实践过程中充分体现“绿色化学”的思想,将化学实验“微型”化,初见成效。

一、解决方案的内容与实施

1、在保证获取最有效实验信息的前提下,采用尽可能少剂量实验,对试剂“减量”或“降低浓度”或“微型”实验仪器

如实验室制取氯气及氯气性质实验中,因为氯气是有毒气体,泄漏到空气中会严重污染大气,影响身体健康。而且验证氯气性质实验较多,按照教材操作比较繁琐,且不可避免造成氯气泄漏。我们可以改进实验措施,实验用品及试剂有五条滤纸条,纸条上分别滴有(1)品红试液;(2)石蕊试液;(3)淀粉一KI试液;(4)Na2S溶液;(5)KBr溶液;(6)高锰酸钾晶体;(7)吸有浓盐酸的胶头滴管。实验步骤:实验时只须挤几滴浓盐酸即可发生变化。(1)褪色;(2)先变红后褪色;(3)变蓝;(4)出现淡黄色固体;(5)变为橙红色。这样设计实验后,实验装置简单、现象明显、所需药品少、无污染。

2、改“演示实验”为“演示实验和学生实验”的结合体

如电解饱和食盐水实验中,反应在U型管里进行,使得离子在两极之间迁移距离过长,造成整个电路的电阻较大,电源功率损耗大,使阴、阳两极产生的气泡较少,很难收集到足够的氢气;用铁棒作电极,电阻大,表面积太小,不利于氢气的产生,也难收集到足够的氢气进行验证实验;尾气不及时处理,会对环境造成污染,不符合绿色环保的新理念。我们也可以改进一下:将一块滤纸裁成两半,取一半平放在玻璃板上,用NaC1酚酞试液充分浸润,分别用旧电池芯、铁钉作阳、阴极按轻轻将电极卷在其中,并接通电源。通电2分钟后,立即打开裹有碳棒的一端滤纸,滴人一滴碘化钾淀粉溶液,滤纸变蓝,证明阳板有氯气生成,再打开另一端,发现滤纸变红,证明NaOH在阴极生成。

这样,实验中药品用量少,电极产物检验简单,现象直观,节省时间;实验操作简单,效果明显,可用作教师演示实验和学生实验,以提高学生学习的参与度。

3、尽可能密闭可控、处理尾气

例如,在铜和浓硝酸的反应中,利用注射器代替试管进行试验:取一支10mL的注射器,抽出活塞,在针筒内装入0.04g铜屑,推上活塞并吸入0.1mL的浓硝酸,观察现象,等反应完毕后将注射器中的液体小心排入废液瓶中,装有无色气体的针筒内再吸入空气,可看到无色气体变成红棕色。改进后的装置是封闭体系,易于对比观察,效果明显,药品用量比改进前少得多,同时能防止有毒气体二氧化氮的泄漏并污染空气。结合汽车、飞机等运输工具排放废气污染空气而形成光化学烟雾的实例,对学生进行环境意识的教育,以提高学生的环保意识。实验完毕,启发学生利用已学知识对废弃物进行处理,以防止重金属铜和有气体二氧化氮的污染,使学生养成从我做起,保护环境。

4、回收和重复使用试剂,提高药品的利用率

回收未反应的原料、副产物(含“三废”),如用KMnO4制取O2所得到的剩余物质中主要含有MnO2、K2MnO4和未反应掉的KMnO4,这三种物质的混合物均可用来加入浓盐酸制取氯气。再如像在《乙酸乙酯的制取》实验中,由于最后的混和液中尚有相当的浓硫酸,就要求学生集中倒在指定的废物桶中,处理后再排放。还可以回收催化剂等非反应试剂,如《化学反应速率化学平衡》的催化剂对化学反应速率的影响实验中,MnO2是H2O2分解生成O2的催化剂。在实验结束时,要求学生将小试管中的H2O和MnO2一起倒入指定的回收容器(烧杯等)中,以便集中回收MnO2。

重复使用主要是将上一个实验步骤中剩余的药品以及回收来的化学药品用到下一个实验步骤中或用到其他的实验中去。如前面提到的浓硫酸稀释后,不是直接倒掉,而是用到后面的浓、稀硫酸的性质比较实验中去。再如回收的MnO2、K2MnO4和KMnO4用于浓盐酸制取氯气的實验中。这样,大大减少了药品用量,提高了药品使用效率。

5、计算机仿真化学实验

常规的、传统的化学实验不可避免地消耗许多药品和大量的水资源,尤其是对一些试剂昂贵、实验中容易引起爆炸或必须采用有毒、有害的试剂(如苯、苯酚、重金属等)的实验,并在整个实验中排放较多的有毒气体、有毒废水,给师生身体健康带来极大的危害,且对环境造成较大破坏的实验,我们可以利用计算机多媒体技术,对实验原理、装置、流程、实验过程进行仿真,用文字、声音、图像、动画的效果让学生在计算机屏幕上做实验,达到身临其境的感觉。如有毒溶剂的燃烧,有毒物质的性质及相互转化等实验,这样既让学生学会了实验方法,而且使那些毒性大、危险性大、试剂昂贵的实验变成了绿色化的实验,自始至终,不会对人体和环境造成污染。

但需要注意的是微型化学实验不是常规化学实验的简单缩微或机械减量,也不是对常规实验的补充,更不是与常规实验的对立,而是在整个实验过程中贯穿了绿色化学的思想,有效实现“尽可能小剂量实验、省资源、少污染、减成本”,还增强学生的环境保护意识,是对中学化学常规实验进行的改革和发展。因此,微型实验虽然具有许多优越性,但也并不是所有实验都可用之代替的。在教学中,应根据实验的内容、目的、现象和定量要求等进行选择,使常规实验和微型实验相结合,两者取长补短,这样可以发挥更好的教学效果。

作者:卢启芬

第五篇:用“化学实验研究模型”考查化学实验问题

化学实验问题大多是综合性问题,解答化学实验题必须抓住这一特征。北京师范大学王磊教授提出如图1所示的一种化学实验研究模型,其中指出化学实验内容包括问题要素、方法和技能要素、知识要素、本体要素、态度要素5个维度的内容,在高中化學中依照该模型来梳理化学实验内容、考查化学实验问题,有助于全面深入理解化学实验内容,是解决化学实验问题的有效途径。

作者:陈进前

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