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化學實驗的基本原則范文1
一、課程設置
大學和高職院校對藥學類專業化學實驗教學課程體系都進行了相應改革,其共同方向為打破不同專業實驗的界限,根據課程的基礎性特點,把傳統的無機、有機、分析和物理四大化學融為一體,構建一體化的化學實驗教學體系。整合后的教學體系包含基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗三類,內容設置循序漸進,有針對性地對學生的能力進行訓練。另外,化學實驗的內容的選擇更加環保人性,減少了對環境的污染和人體健康的危害。大學和高職藥學類專業化學實驗教學的差別主要體現在培養學生能力的側重方面,這也反映出兩者培養目的的不同。大學化學實驗教學課程設置原則為“確?;A,更新內容,突出應用,反映前沿”。
課程設置上強調基礎實驗技能的同時,以科學研究為內容導向,注重培養學生獨立思考和解決問題的綜合素質以及從事創新性科學研究的能力,為培養高層次人才打好基礎。為服務于教學目標,大學化學實驗類型多以綜合性與設計性實驗為主。高職藥學類專業化學實驗教學按照“需用為準,夠用為度,應用為先”的基本原則,以企業需求的技能為導向,培養學生的職業能力,讓學生掌握專業所需的化學實驗及應用的基礎操作和基本技能,畢業后直接上崗就業。為強化實用性與技能性,高職化學實驗傾向于基礎性實驗和綜合性實驗類。
二、教學設置
教學設置中一個主要問題是教師在整個教學程中所起的作用。由于學生知識層次和學習能動性較好,加之學生有較多課余時間預習和復習,大學化學實驗中教師只負責引導,學生成為主體,有的大學化學探索引入了開放式實驗,從選擇實驗內容到進行實驗過程,最后完成實驗求得結論,甚至是實驗的準備過程,全部由學生參與并主導,很大程度上激發了學生的實驗熱情,大大提高了大學生從事實驗和科研的興趣。高職化學實驗教學強調培養學生的基本技能,所以要求通過基本操作的規范化反復訓練,熟練掌握實驗技能。為了達到最佳的教學效果,教師甚至需要手把手的給學生講解演示,教師在整個化學實驗教學中占據著較為主導的地位。
另一方面,隨著科學技術的進步,大學與高職院校的化學實驗開始由瓶瓶罐罐走向屏幕和虛擬空間。多媒體電子教案、實驗視頻錄像以及完全由電腦虛擬的仿真實驗室無疑是化學實驗教學的一大新發展,雖然它們不能完全取代傳統的大學化學實驗硬件平臺,但作為化學實驗的輔助教學手段越來越受到大學和高職院校的重視。
化學實驗的基本原則范文2
【關鍵詞】化學實驗;教學;改革;實踐
實驗是培養技術型、應用型人才的重要途徑,在培養學生理論聯系實際、創新精神和實踐能力方面有著不可替代的作用?;瘜W實驗是學習、理解和掌握重要的化學概念和理論的必要途徑,是培養和提高學生的觀察、思維、分析、解決各種化學問題的能力的最佳手段?;瘜W實驗改革是化學課程與教學改革的重要組成部分。
一、化學實驗教學改革的基本原則
(一)化學實驗教學改革要有利于學生知識的貫通
化學實驗課教學內容是相互聯系的,許多同學不能把各科的知識聯系成為一個整體,各科的任課教師由于學時的限制,也沒有機會去幫助學生對所學的知識進行總結和貫通。那么,化學實驗教學改革首先要有利于學生知識的貫通,要打破原來按照學科安排實驗內容的方法,將實驗內容按照教學培養階段分為基礎訓練型、提高型和綜合設計型三個層次,使學生有機會在所學的學科知識基礎上進行綜合與貫通。
(二)化學實驗教學改革要有利于學生實驗技能的提高
提高學生的實際操作能力和技術是化學實驗課的重要目的之一。由于教學資源和學時的限制,不可能拿出很多的學時去做化學實驗。如何在有限的學時內提高學生的實驗技能,也是化學實驗教學改革的一個重要方面。要提高學生的實驗技能一要優化實驗內容;二要劃分實驗操作水平層次,使學生在實驗技能訓練方面更加系統化、科學化。
(三)化學實驗教學改革要有利于激發學生的創新動機
在以前的實驗課教學中,我們大多是要求學生按照實驗講義事先預習、實驗課上老師對實驗要點進行簡要講解、學生按照實驗要求的步驟操作,然后撰寫實驗報告。學生在實驗過程中基本上是處于被動的地位。在化學實驗教學中,應充分發揮學生的主動性,在安全保障下,允許學生超出講義的內容和步驟去設計和實現較新的實驗。通過動手、觀察、思考、討論,實現對實驗現象和理論知識的深化和拓展,從而激發他們創新動機,培養獨立分析問題和解決問題的能力。
二、化學實驗教學改革基本做法
隨著素質教育的整體推進,以及培養學生的科學素質、創新精神和實踐能力在學科層面的有效實施和落實,有關化學實驗及其教學改革的理論與實踐研究有了較大的發展。下面只是筆者從事多年化學實驗教學的一點體會。
(一)實驗設計要富有啟發性
化學是一門以實驗為基礎的基礎自然科學,大部分化學知識來自于實驗,而實驗現象又是學生認識化學真知的向導。因此,實驗的設計與安排要富有一定的啟發性,才能強烈地刺激學生的大腦神經,引起思維的積極活動和注意的迅速遷移,從而激發學生的求知欲。具體地說,實驗中每一步驟、每一現象都要能使學生聚精會神地去觀察、思考,同時多問幾個為什么。如可能會產生什么樣的現象?為什么會產生這樣的現象?各現象之間存在什么內在聯系?該實驗成敗的關鍵在哪里?我們可否采用不同裝置或試劑進行這一實驗……。學生通過觀察和實驗,認識和變革物質,進而探索各種化學規律,使他們在實驗時,始終處于向未來探究的狀態之中。如制取氯化氫的實驗中,實驗時用固體NaCl與濃硫酸反應,反應過程中需要加熱。老師可合理引導學生進行思考:該實驗可能會出現什么現象?為什么不用食鹽水與稀硫酸反應?應該采用何種方式收集HCl氣體?該實驗的尾氣應如何處理?在除尾氣的裝置末端接一倒置漏斗的作用?仔細觀察漏斗口出現的現象(煙還是霧)……,使學生掌握了整個教學內容,加深了對固態物質與液態物質加熱實驗的規范理解,弄清了煙和霧的區別,對氯化氫的特性也有了深刻的認識,大大開闊了學生的知識視野。
當然,我們并非否定教材中的驗證性實驗,而是提倡改變過去那種傳統的習慣做法,使之更具有啟發性,增強學生的記憶力和豐富他們的想象力、推斷力,使他們不至于把思維僅僅局限于教材所固定的圈子里面。教材中的大部分演示實驗也是有較大啟發性的。例如講鎂和鋁的性質時老師先要求學生回顧金屬鈉的重要性質,然后去推測“鎂和鋁可能具有哪些性質?”再按學生的推測進行演示。在講乙炔的制取和性質時,要求學生先由乙烯的性質去猜測乙炔可能的性質,并將演示實驗改為學生當堂實驗,立即加以證實。這樣既完成了教學任務,又加強了學生的記憶能力,更主要的是豐富了他們的想象能力和推理判斷能力。
(二)實驗設計要有趣味性
化學實驗具有動機功能,可以激發學生的化學學習興趣,這是人們的共識。但是很多學生對化學學習的興趣正在明顯降低,甚至一些學生放棄了化學學習。如何增加化學實驗的趣味性, 激發學生的化學學習興趣,成為人們開始關注和研究的一個問題。其實化學實驗的具有趣味性的例子很多,像根據二氧化碳實驗室制法,利用蛋殼和漏試管等器材設計實驗,制取二氧化碳;一只充滿二氧化碳氣體的試管倒插入到盛有石灰水的燒杯中,分析靜置一段時間后的實驗現象;又如在鐵盤上涂上少量蠟油,中間插上一只浸滿油綿線,將裝置平穩浮在水面上,并點燃棉線,過一會兒,向水里放入少量的硝酸銨,水溫急劇下降,將蠟油的溫度降到著火點以下導致火焰熄滅,來證明燃燒需要的條件。只要仔細琢磨研究,就會發現趣味化學存在我們的身邊。
(三)實驗設計要體現自主性
“發現法”運用于實驗教學中,其根本目的在于充分發揮學生在學習過程中的主體作用。教師要以基本教材為內容,緊扣教學大綱,設置發現過程。教師引導,宜啟發而不能包辦代替。教師不是向學生奉送真理,將知識填鴨式地灌輸給學生,而是引導學生去獨立自主地尋找、獲得真理,甚至發現和發展真理。對于課堂教學中的一些演示實驗,應當逐漸地放手讓學生到講臺上去演示操作,改變過去那種一味由老師做,學生看,從觀察中“悟真知”的習慣。要讓學生“動起來”,動手能力是搞好科學實驗的基礎。例如,在講解“鹽類水解”時,設計一組實驗,用pH試紙分別測定氯化鈉、氯化銨、醋酸銨、醋酸鈉溶液的pH值,并由學生到講臺上演示操作,要求他們邊演示,邊板書出各種鹽溶液的酸堿性(如果條件許可,還可以在實驗室中分組進行,讓所有的學生都參與)。老師只提出“既然是鹽,為什么溶液的酸堿性卻大不一樣呢?”讓學生從物質結構、組成上去認識其中的奧秘——水解理論。
圍繞教學重點和關鍵,著眼于能力,精心安排和設計演示實驗,多讓學生親手操作演示,使學生由實驗的旁觀者變成實踐者,真正成為學習的主人,改變傳統教學中的消極做法,同時,也從實驗中培養他們的獨立操作能力。在學生實驗過程中,老師大體介紹實驗內容和要求,對學生的實驗設計方案的可行性作出結論,肯定成功所在,指出不足之處,提出改進建議。對于某些驗證性很強、規律性很明顯的實驗內容,應大膽改為學生實驗來進行。中和滴定、水解、電解和電鍍及甲烷、乙烯、乙炔等典型有機物的制取及性質等內容,可創設條件,設計出一系列實驗,由學生獨立完成或結合理論邊做邊講解。通過學生自主性實驗,不僅可把所學的知識信息進行整理、綜合,實現了各部分知識間的有機聯系,而且培養了他們的觀察能力、綜合歸納能力,發現問題、解決問題的能力,實驗動手能力及實驗的設計能力。
(四)實驗設計要體現生活化
化學是一門實踐性和應用性很強的科學,化學知識廣泛深刻地滲透進個人和社會生活的各個方面?;瘜W物質、化學現象、化學變化無時不在、無處不在。通過設計“生活化學實驗”、 “家庭小實驗”等,使化學實驗更加貼近生活、貼近社會,提高學生認識和理解化學科學對個人和社會的貢獻和價值,對學生進行“科學的生活”和“生活中的科學”教育。
(五)實驗設計要有一定的創造性
化學實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法,是人們根據研究的對象和研究的目的,創造性地運用科學知識和實驗手段,有計劃地實施探究性實踐活動的過程。因此,化學實驗過程本身就是一個創造性地探究的過程。實驗設計對學生的知識能力和思維能力的要求很高,這是對學生創造性思維能力的一次檢驗和洗禮,因而也是培養學生創造性思維能力的重要載體。因此,對于化學實驗的設計應當有所創新,有所發現。如:讓學生設計一個以過氧化氫(H2O2)為原料(MnO2作催化劑)制取氧氣的實驗。先讓學生在紙上影畫出裝置后用投展示,再通過生生評價、師生評價進行質疑、分析,最后用實物驗證。有的學生考慮到這是一個固液相反應而選用啟普發生器,經實驗檢驗是不行的,因為二氧化錳是一種粉末狀的固體。后來又設計了燒瓶配單孔塞的裝置,但是實驗證明它最大的缺點是反應不能控制。于是又設計了燒瓶配分液漏斗的裝置,但滴入過氧化氫后,由于瓶內壓力過大,再滴過氧化氫時易受阻,于是又設計了在分液漏斗下部用小試管液封的裝置,也有的同學提出分液漏斗與燒瓶間連一根橡皮管,結果問題逐一得到解決。整個實驗教學過程中,學生一直處于積極的思維和動手狀態之中,在記憶中迅速尋找有關實驗知識,快速運用實驗操作,通過思維活動來創造性地表達。此時,學生的實驗設計能力和動手能力得到了訓練和培養,從而達到培養學生積極的創新思維品質的目的。由此可見,強化學生的實驗設計能力,創造有利于他們發揮的契機,才有可能培養他們的創造性思維能力,達到創造型人才培養的目的。
【參考文獻】
[1]朱莉.改革實驗教學,培養創新能力[J].實驗技術與管理,2003,(1).
化學實驗的基本原則范文3
關鍵詞:高中化學 實驗教學 建議
高中化學新課程標準明確指出,高中化學必修課程的設計,必須注重學生科學探究能力的培養,重視化學基本概念和實驗.但是現在高中化學實驗教學中,還達不到這一要求,在教學組織過程中還存在一些問題,要想解決這些問題,高中化學教師必須以新課標為基礎,完善實驗教學過程.只有這樣,才能提高化學教學水平.
一、高中化學實驗教學中存在的問題
化學實驗教學的目的是多方面的,既是為了鞏固學生所學的知識,也是為了培養學生的思維能力、想象能力以及觀察能力等.因此,高中化學實驗教學必須符合可持續發展的內在要求,在教學當中必須將學生的這些能力培養作為教學的重心.但是受應試教育思想等因素的影響,高中化學在培養學生素質能力方面還存在較大的不足,實驗教學并不是讓學生通過獨立自主完成實驗,來獲得新知識,而是教師演示實驗,在這一過程中學生的思維處于學習模仿的狀態,而不是進行思維的鍛煉和創新,教師也沒有明確實驗教學的觀察目標.甚至于一些學校在實驗教學中流于形式,學生早早就知道了實驗的答案,在實驗之前就寫好了實驗報告.在實驗的過程中,學生不注意觀察實驗的過程,沒有掌握實驗過程中應該掌握的方法和知識,導致實驗教學達不到應有的效果.實驗教學既不能深化課堂上所學的專業知識,也不能培養學生的創新思維和觀察能力,這樣的實驗教學根本達不到教學的要求.
二、高中化學實驗教學的創新
1.要重視實驗教學的作用
高中化學教師要充分認識到化學實驗教學的重要性,提高化學實驗教學的重視程度.一方面,要根據課程標準的要求,梳理現有的教學內容,明確這些教學內容當中有哪些適合開展實驗教學,適合采取何種模式的實驗教學.另一方面, 要根據確定好的實驗教學內容,進行實驗教學設計,并制定詳細的實驗教學計劃,在教學計劃當中明確實驗教學的目標和形式,以及實驗教學過程中具體的組織形式.針對實驗過程中可能遇到的問題,制定詳細的應對策略,避免在教學過程中出現不應出現的情況,影響到實驗教學的效果.同時,要注意實驗教學的基本原則,也就是科學性原則、簡約性原則、安全性原則、明顯性原則.
2.要培養學生的實驗興趣
“興趣是最好的老師”.要想提高高中化學實驗教學的成效,必須要培養學生化學實驗的興趣.要想做到這一點,在實驗教學中,教師應該靈活運用各種教學方法和手段,不斷創新實驗教學的形式和內容,增強實驗的趣味性,為學生創造更多參與實驗的機會,迎合學生的興趣愛好,培養學生的實驗興趣.教師可以將實驗轉化為動畫過程,利用多媒體教學手法,還原整個實驗的過程.
例如,在燃燒實驗中,教師可以將木條的燃燒與鎂條的燃燒進行對比,將兩種實驗過程分步驟展現在屏幕上,并詳細說明兩個燃燒在速度、發光、煙霧、氣味等方面的差異,進而總結出鎂這種物質的燃燒特性.這樣學生不僅能夠掌握燃燒的本質,也能夠對不同物質的燃燒差異有一個認識,進而對燃燒過程有一個更加深刻的認識.同時,實驗的過程中也要緊緊抓住了學生的興趣,讓學生能夠集中精力觀察實驗過程,培養和提高學生的觀察能力.
3.要對實驗過程進行改進和完善
現在,高中化學教材中有些實驗過于煩瑣,不利于實驗教學,因此必須對這些實驗進行優化和改進,只有這樣才能增強實驗教學的實效性.
化學實驗的基本原則范文4
阿司匹林合成 優化 整合 創新能力
21世紀,全球范圍內的發展趨勢是環保、綠色、低碳,涉及到各個領域。中醫藥院校的基礎化學實驗當然也要對自身進行重新思考,重新定位,找出自身的不足,使其朝著環保、綠色、低碳的方向發展。近幾年,課題組對基礎化學實驗中一些傳統的、污染嚴重的、重復高耗的實驗進行優化、整合,既實現了基礎化學實驗高效、綠色、環境友好的持續發展,又節省了有限的實驗資源。本文就阿司匹林合成實驗的優化整合,談談對大學生能力和素質的培養。
一、阿司匹林合成實驗優化、整合的必要性
乙酰水楊酸又稱阿司匹林,是常用的解熱、鎮痛及抗風濕藥物。乙酰水楊酸的制備是有機化學實驗教學中的一個重要內容,也是我校藥學類專業的必修實驗,常用的制備方法是將水楊酸與乙酸酐在濃硫酸催化條件下經?;磻频?。
1.濃硫酸作催化劑的弊端。傳統的酸催化法合成乙酰水楊酸,學生實驗產率一般比較低,而且實驗中阿斯匹林較難析出,導致學生一遍又一遍的制備,造成了試劑的嚴重浪費,同時由于實驗使用濃硫酸有一定的安全隱患,且實驗結束后產生大量濃硫酸廢液污染環境。
2.優化、整合實驗的必要性?;A化學實驗作為化學學習和研究的基礎,同時,也是造成環境污染的途徑之一,尤其是一些傳統的化學實驗,由于對環境污染的因素考慮得較少,有毒氣體、液體、實驗廢棄物等未加處理就任意排放,造成一定的環境污染,因而在實驗教學中應提倡綠色化學的理念和以綠色化學為前提進行實驗的基本原則,對基礎化學實驗進行優化改進,以期盡可能減少對環境的污染甚至達到無污染,從而使化學實驗過程達到綠色化,使實驗設計成為環保型實驗。
二、阿司匹林合成實驗優化整合原則及學生能力的培養
1.綠色、環保、低碳原則。據報道,阿司匹林合成實驗有采用對甲苯磺酸、吡啶以及碳酸鈉作為催化劑合成乙酰水楊酸的研究,還有使用微波、超聲波輔助合成阿司匹林的研究進展。此外,有用路易斯酸NiSO4為催化劑,以85.12%的收率制得乙酰水楊酸。凡此種種,由于在反應時間、條件、成本、環保、低碳等方面的綜合考慮,對于實驗教學而言都不是很合適。采用硫酸氫鈉為催化劑,由水楊酸與乙酸酐反應合成阿司匹林,反應時間45分鐘左右,反應溫度在85~90℃之間,水楊酸與乙酸酐投放比例為12(mo1),反應收率約為85.9%。硫酸氫鈉作為一種價廉易得,使用安全的無機化合物晶體,其催化合成阿司匹林效果較好,所得產品成色好,且硫酸氫鈉不溶于有機溶劑,易于分離回收重新使用,符合綠色化學的理念和發展方向。尤其是對于學校實驗室教學大為有利。眾所周知,學校實驗室教學資源消耗非常嚴重,與目前提倡的環保、節約、低碳生活可以說是南轅北轍。本文認為,該實驗的優化是實驗室教學資源最大化節約的有益嘗試。
2.資源整合及學生探索能力的培養。我們還對該實驗進行探索性整合。阿司匹林的合成實驗是教學的重要內容,但是傳統的教學模式只是將該實驗進行到合成,所得產物被教師收取后就沒有學生的事了。本文認為,這不利于學生求實、求真、存疑等科學品德和科學精神的訓練,不利于學生實驗素養和科學探索精神的培養,而這些是每一個化學工作者獲得成功所不可缺少的因素。本文以阿斯匹林的合成實驗為基礎,進行學科交叉性實驗設計,將該實驗整合為一個綜合性探索實驗。即將分析化學中的檢測分析實驗與該實驗進行有機銜接,將該實驗所得產品作為檢測分析實驗中的樣品,這樣進行組合銜接,就使實驗所得產品不至于無所用處,而且使檢測分析實驗的原料更具有探索性和討論價值。學生用自己合成的產品進行檢測分析,可以對自己實驗效果有更進一步的認識,對產品的質量控制有更進一步的思考,對自己的實驗操作有更深的理解。如此的學科交叉式實驗串聯整合,不僅對實驗室的資源進行合理配置而且很好的培養了學生的自我探索能力。對于實驗教學來說,資源得到了節約,學生的實驗結果得到了驗證和深入理解;對于學生來說,知識得到了連貫性應用,知識結構更具有可塑性。
三、阿司匹林合成實驗優化整合的思考
1.阿司匹林合成實驗的優化整合培養了學生的綠色、環保、低碳經濟意識。綠色化學的核心內容在于“原子經濟性”和“5R”原則?!霸咏洕浴笔侵赋浞掷梅磻镏械母鱾€原子,從而既能充分利用資源又能防止污染。原子利用率越高,反應產生的廢棄物越少,對環境造成的污染也越少?!?R”原則就是“減量”(Reduction)即減少“三廢”排放;“循環使用”(Reuse);“回收”(Recycling),實現“省資源、少污染、減成本”的要求;“再生”(Re―generation),即變廢為寶;“拒用”(Rejection),指對一些無法替代又無法回收、再生和重復使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學過程中使用。本實驗中通過硫酸氫鈉替代濃硫酸作為催化劑的實驗優化,不僅減少了腐蝕性強的物質的排放,而且硫酸氫鈉易于回收,便于重新使用,對于實驗室的高耗情況尤其有利。硫酸氫鈉的重復回收循環使用減少了酸性物質排放,保護了環境,節約了資源,為實驗室節省了資金。
2.阿司匹林合成實驗的優化整合培養了學生的綜合能力和素質。當今的科學發展趨勢是多學科、多領域、多專業之間橫向越來越多的相互滲透、交叉以及縱向越來越深入的相互嵌入和相互融合,對現在以及未來的化學人才提出了更高、更新、更具挑戰性的素質及能力要求。淡化有機學科的專業界限,建立“四大化學”重視基礎、拓寬專業、全面復合的實驗課程新體系是教育改革創新和社會發展的需要。必須打破“四大化學”之間的壁壘,進行交叉式教學,才能提高學生的綜合素質,培養其科學精神。阿司匹林的合成及檢測分析實驗對單獨的有機合成和單獨的分析檢測進行了整合,從而達到了學科交叉,知識重構的效果。在實驗過程中,學生親自上機對樣品進行檢測,不僅可以加快對測試手段的掌握,而且可以對自己實驗成果有一個全面的認識,利于學生思考整個實驗操作的控制,便于學生知識的連貫性構建和學生綜合能力和素質的培養。整合后的阿司匹林合成實驗作為綜合性實驗開設無疑具有改革性的意義。
3.激勵更多高效率、綠色實驗的優化、整合嘗試。目前我校開設的化學實驗課程中,基礎化學實驗很多不符合現代綠色化學和節能型社會的理念,如“鹵素”實驗中涉及到氯氣、次氯酸鈉、氯酸鉀、氯化氫等的制取與性質實驗,有毒氣體常有泄漏現象,實驗環境惡劣,環境污染嚴重。諸如此類實驗中涉及到毒性大的實驗,完全可以選擇一些毒性小的實驗來訓練基本操作;再比如說,物質的回流提取實驗中需要使用冷凝水,整個實驗室的每個實驗臺都有水流“嘩嘩”的聲音,對于一個淡水資源并不豐富甚至是缺乏的國家來說,這是一種資源的巨大浪費。如果我們把提取實驗或者合成實驗和分析化學的檢測分析部分結合開設就避免了重復浪費,而且很好的解決了實驗資源浪費的問題。
4.實驗優化、整合的意義。目前各大高校的基礎實驗基本都是單獨開設,涉及學科交叉的串聯綜合性實驗還比較少,這就可能造成實驗的重復,甚至是實驗所帶來的污染的重復,以至于學生對實驗的厭倦。如此的實驗教學安排不僅加重了實驗室資源的使用負擔和教學學時安排的困擾,而且加重了環境負擔,百害而無一利。比如說,在無機化學實驗中的玻璃工操作實驗,當我們學習有機化學實驗的時候又發現了它;在無機化學實驗中學生認真的學習了分析天平的使用,在進行分析化學實驗的時候,老師們出于本學科的教學責任以及對學生操作的不放心,又一次詳細介紹了分析天平的使用以及讓學生進行數次的練習;還有常見的無機化學中酸堿滴定操作,在分析化學實驗中再次出現。這樣的實驗重復設置,不僅浪費實驗教學資源,而且浪費師生的寶貴時間,增加了投入,但是并沒有得到更多的產出??梢哉f,目前的實驗教學安排很大程度上是高投入、低產出,高耗能、低效率的混亂式拼湊組合。隨著全世界環保型、綠色化、低碳生活的浪潮涌動,我校基礎化學實驗也必須摒棄陳舊的、老套的、混亂的傳統實驗安排模式,以低碳環保為核心,以綠色高效為指導進行實驗優化、整合,追求一種低投入、高產出,低耗能、高效率的實驗模式。
四、結束語
隨著社會的進一步發展,全球化的進一步推進,我國乃至全世界對人才的需求必將越來越迫切,尤其是創新型、復合型、開拓型的新世紀人才。而目前人才的來源主要由學校培養,所以一個好的、合理的、符合社會發展需要的教育教學體制必將是人才發展和培養的必要條件。作為中醫藥院校,基礎化學的開設對于未來科研人才的培養起著至關重要的作用。建立健全一套重視基礎、拓寬專業、全面復合的實驗教學機制已經是迫在眉睫。而本文對阿司匹林合成實驗的優化、整合可以作為建立該教學機制的引子和作為組建綜合化學實驗的起跑點。
本實驗通過優化整合后,作為一個基礎性廣、操作性強的學生綜合性實驗開設,將科研與教學相結合,不僅讓學生體味到教學的價值,了解到該實驗的弊端,從實驗中學會構建知識結構,綜合考慮問題,全面詮釋實驗流程,深入領會實驗基本操作,并要求學生通過查閱資料尋找較符合綠色環保的實驗條件,讓學生了解優化、整合實驗的必要性,同時能夠使學生對科研工作有初步了解,建立起基本的科學思維模式,培養其作為一名科研工作者不可或缺的基本素質,引導學生對科研的興趣以及奠定從事科研工作的基礎。
參考文獻:
[1]馮艷輝,王清斌.對甲苯磺酸催化合成乙酰水楊酸的研究[J].齊齊哈爾大學學報,2006,22(2):29-30.
[2]林沛和.吡啶催化合成乙酰水楊酸的研究[J].化工中間體,2006,(9):18-19.
[3]唐寶華,肖鳳娟.碳酸鈉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.微波輻射催化合成乙酰水楊酸[J].延安大學學報,2005,24(3):49-50.
[5]葉曉鐳,韓彬.阿斯匹林制備實驗的改進與充實[J].實驗科學與技術,2004,(4):92-93.
[6]喬永鋒,夏麗娟,高妹.乙酰水楊酸合成方法改進[J].云南民族大學學報(自然科學版),2008,17(3):244-245.
化學實驗的基本原則范文5
一、實驗方案的設計
實驗設計題是指為了達到一定的實驗目的而綜合運用元素化合物知識和實驗基本操作所進行的化學實驗的設計.常見考查方式:由題目提出實驗目標,由自己設計實驗步驟,選擇實驗用品,設計實驗裝置,記錄實驗現象,分析實驗結果,得出正確結論,從而解決題目提出的問題,屬于實踐性、綜合性很強的題目.解答實驗設計題的基本思路為:
(1)仔細審題,明確實驗目的,設計合理的實驗方案.
(2)根據實驗目的,選擇反應物和裝置,設計實驗步驟,明確操作過程,觀察實驗現象,收集實驗數據,得出結論.
(3)對實驗進行應遵循以下幾個原則:
①科學性:實驗設計的對象為制取物質或進行物質性質的實驗,首先應了解實驗的原理,這是實驗設計必須遵循的科學性.
②可行性:設計時要注意儀器的性能,所用原料資源豐富,價廉易得,即要注意實驗的可行性.
③安全性:實驗操作要盡量防止帶有危險性的操作,盡量避免與有毒物質接觸.若無法避免有毒物質,則應采取安全措施,以防造成環境污染和人身傷害.
④簡約性:設計時要考慮實驗操作步驟的簡潔易行,操作過程中要本著節能減排的原則,實驗藥品用量要本著節約的原則.以達到用盡可能少的試劑和步驟來獲取盡可能多的信息.
例1 (2013年重慶)李興同學將BaCl2溶液與H2SO4溶液混合,得到一種濁液,該反應的化學方程式為.李興又將濁液過濾,并探究濾液的成分.
【提出猜想】
猜想1:濾液里的溶質只有HCl;
猜想2:濾液里的溶質有HCl和H2SO4;
猜想2:濾液里的溶質有HCl和.
【設計驗證實驗】
操作Ⅰ:濾液 加入鋅粒 驗證猜想2
操作Ⅱ:濾液 加入Na2SO4溶液 驗證猜想3
其中操作 不能達到實驗目的,應該將藥品更換成 (填序號).
(A) AgNO3溶液(B) BaCl2溶液
(C) NaHCO3固體(D) 金屬鋁
解析:BaCl2溶液與H2SO4溶液發生復分解反應生成鹽酸和硫酸鋇沉淀,如果BaCl2溶液與H2SO4溶液恰好完全反應,濾液里的溶質只有HCl;如果H2SO4溶液過量,濾液里的溶質有HCl和H2SO4;如果BaCl2溶液過量,濾液里的溶質有HCl和BaCl2;由于一定有HCl,加入鋅一定會有氣體生成,所以操作I不能達到實驗目的,應該檢驗含有SO2-4,所以選擇BaCl2溶液.
答案:BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4 BaCl2Ⅰ(B)
二、實驗方案的評價
1.主要是對所設計的實驗方案、實驗裝置、操作步驟等,從某個角度否定、排除不合理或不可行或可行不最優等方面進行評價,從而選擇創新出更好的方法.
2.對實驗進行評價時,要遵循評價的五項基本原則
(1)科學性:實驗原理,實驗方法和操作過程必須科學,嚴謹、合理.
(2)簡約性:實驗設計應簡單易行.實驗裝置簡單,實驗操作簡便,實驗現象明顯;
(3)可行性:所用藥品是否常見、易得、廉價.
(4)安全性:操作是否安全可靠.
(5)節能環保:實驗過程是否節能與環保.
3.熟悉解題的一般步驟
明確目的確定實驗原理評價實驗方案的優劣(或可行性)提出改進建議(依題意解答).
例2 (2013年泰安)下列實驗方案或措施不合理的是()
(A) 用稀鹽酸清除鐵制品表面的鐵銹
(B) 用氯化鋇溶液鑒別稀鹽酸和稀硫酸
(C) 用CO2鑒別NaOH和Ca(OH)2溶液
(D) 用無色酚酞試液檢驗NaOH溶液是否變質
化學實驗的基本原則范文6
關鍵詞:分析檢驗崗位;分析化學實驗;實訓教學;改革與實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)21-0273-02
分析化學實際上是一門治理專業、環境監測、化工技術專業的基礎課程,它具有很強實踐性特點,教學基礎是實驗實訓,主要培養目的就是大量培養技能型、高素質分析檢驗崗位人才,所以,需要重視和關注分析化學實驗實訓教學改革與實踐,確保學生能夠了解和掌握基礎知識,規范學生操作技能,培養學生責任、敬業、誠實、守信的綜合素質,有效提高學生就業能力、實踐能力、學習能力,畢業前需要專業學生獲得職業資格證,以便于充分滿足實際崗位需求。
一、分析檢驗崗位的分析化學實驗實訓教學改革與實踐的必要性
傳統分析化學實驗主要包括兩大部分,第一,定量分析,沒有很強綜合性的實驗內容,不能充分了解和反應實際分析檢驗的情況[1]。第二,定性分析以硫化氫為主線,存在很多復雜內容,是驗證性實驗,無機化學中已經對許多離子反應進行了實驗。傳統實驗方式比較重視“菜譜式”操作,教師完成所有試驗儀器的調試和藥品的配制,甚至交代清楚所有試驗注意事項以及實驗細節,學生僅僅只是依據實驗課本進行操作就可以,完成稱量、標定、測定的基本操作后,甚至不進行實驗也可以完成報告。上述教學方式缺少創造性和思維訓練的影響和激勵,導致學生不能充分認識實驗操作和內容實用性以及重要性,導致學生對化學實驗不感興趣,形成不規范的基本操作,學生分析、解決問題的能力和動手實踐操作能力不是很高,不能及時解決崗位工作中出現的問題。近年來,國家開始大力改革分析化學實驗實踐教學,主要就是不斷培養學生能力和技能,已經獲得了一定的改革經驗,但是從理論到理論、從課堂到課堂還是會出現問題。高等院校不斷擴大招生范圍,學生之間存在很大差距,主要目標就是培養應用人才,為保證能夠學以致用,逐漸朝著應用型人才方向改革分析化學實驗教學[2]。
二、分析化學實驗教學的問題
傳統分析化學實驗教學主要模式是教師講課,學生操作,教師指導,教師會講解好試驗中需要的一切事宜,一般都是驗證性試驗,很少進行綜合實驗和設計實驗,單一、機械的實驗方式,學生只能得到單一的結果,不能激發學生積極性,限制學生發展和培養創造性思維,并且也會限制教學師資力量和教學力量,大大降低實驗課時,導致實驗項目和內容都相對簡單,學生實際操作機會很少,不少學生不能充分認識實驗的重要性,不能激發學生學習興趣和實驗能力,實驗的時候不規范、不嚴謹的操作,解決問題、分析問題的能力不是很高,不少學生在考試的時候還不具備基本操作技能,不能滿足社會發展和企業實際崗位需求。如,不少學生實驗的時候不能規范使用天平,天平里散落藥品、稱量時不關天平門、隨處亂記數據;不少學生在實驗的時候不能正確使用錐形瓶和滴定管,錐形瓶不搖晃就實驗;讀取滴定管數據的時候,學生不能在垂直地面的時候從滴定架上取下滴定管行讀數[3]。不少學生不清楚有效數字的概念,試驗中實際應用的時候,不能正確記錄滴定管數據;分光光度實驗的過程中,分組進行,不少學生不親自實驗操作,或只進行一次試驗,促使不能合理應用實驗設備等,此外,不完善的實驗考核制度,評定學生實驗成績的方法比較簡單,考核學生成績的時候,存在很大主觀性,不能全面考核每一個學生。
三、分析檢驗崗位的分析化學實驗實訓教學改革措施
(一)開設單獨實訓課程,提高實驗實訓教學內容和學時
對于現階段分析化學實驗教學中存在比較少的實驗項目和實驗學時,不能符合設計職業需求以及社會發展需求。不少大學開始大力改革應用化工技術的學科,在不降低教學內容和分析化學實訓項目的前提下,單獨開設化學檢驗職業技能實訓課程,包括三種實訓課和三十學時理論課,從而提高教學實訓內容和學時,教師授課的時候盡可能選擇具備雙師素質的教師,對實訓教材內容進行精選,單獨對實驗內容進行考核,為進一步研究和獲得分析檢驗職業證書和學生技能提供基礎,為學生創造就業條件[4]。
(二)加強實訓過程控制以及基本技能操作訓練
分析化學實驗實訓教學中最重要的就是三周實訓,提高實訓過程控制和訓練基本技能的力度,需要教師不斷規范基本操作技能,精心輔導、親自示范、嚴格要求,并且對試驗中可能會出現的錯誤及時進行修正,技能訓練始終貫穿在實驗中。為了能夠提高學生規范實驗操作的能力,快速掌握實訓技能,在教學過程中老師可以把實驗中容易出錯的部分變成順口溜,邊朗讀、邊操作,從而有效提高和方便學生記憶以及實際操作。如,滴定操作的時候基本口訣是,右手拿瓶,左手握塞,肘部固定,轉腕搖晃。操作移液管的時候,右手持管按食指,吸取溶液先潤洗,放溶液45度器壁,放完再停15秒。依據上述操作口訣學生可以通過觀察、模仿以及反復練習來逐漸完成試驗的基本操作,并且實驗中需要正確記錄試驗數據,如在分析萬分之一天平的時候,需要在小數點第四位記錄稱量數據,記錄常用滴定管數據的時候,需要在小數點第二位進行記錄[5]。實驗過程中由于學生思維能力、心理素質、知識水平以及操作技能等存在一定差距,促使教師實際教學中需要合理控制實訓過程,并且分別指導學生不規范實驗操作行為,集中分析和點評學生共性問題,保證可以在課堂上解決學生的問題。教師需要啟發和引導解決問題的時候應用理論,激發學生敢于質疑、善于思考的能力,從而培養學生創新能力、獨立思考、主動學習的技能。完成實驗以后需要及時總結和分析學生的錯誤操作,對課堂知識進行鞏固,避免以后出現類似錯誤。
(三)全過程分析檢測實訓,增加學生的創新能力
基本完成實驗實訓操作規范以后,還需要全過程分析學生化學實驗實訓的內容,從而可以有效增加學生創新能力,保證學生可以完全符合崗位實際需求?;镜姆绞骄褪牵瑢嵱栔袑λ袑W生進行分組,正式實驗之前把實驗需要的題目分給每組,學生需要依據每組的實際題目來查閱相關文獻和標準,獨立設計化學檢驗方案,主要有分析試劑、分析實驗方法、分析儀器、分析計算公式、分析步驟,等老師修改審批一會,實際對實驗進行具體全程操作和檢驗,對比分析老師的計算結果和每組學生的計算結果,看哪組擁有更高準確率和小的誤差,通過試驗中學生的表現和結果,來合理、公平、客觀的分析和評價,不僅能夠激發學生的主動性和積極性,還能夠提高學生創新能力[6]。
(四)樹立量的準確概念,培養學生誠信敬業、嚴謹求實的作風
樹立量的準確概念,培養學生誠信敬業、嚴謹求實的作風,不斷規范、正確的記錄化學實驗數據是分析實驗實訓的基本目的。所以,教師需要培養學生準確記錄試驗數據的習慣,不可以隨意記錄,并且還需要老師確認和簽字,要求一些不符合誤差規范的學生重新進行實驗,此外,培養學生敬業和誠實精神,保證具備真實可靠的處理數據,不能為了實驗對數據進行造價。報告中需要合理分析和討論實驗現象,準確分析實驗結果和誤差原因[7]。
(五)量化考核制度,提高通過率
考核分析化學實驗實訓是相關部門要求持證上崗、技能考試的基本方法,主要包括實際操作和理論知識兩部分,卷面滿分100分,及格標準是60分。理論考試試卷是閉卷考試,總共100道題,都是和實際操作和理論知識相關的判斷和選擇。實際操作就是量化以及細化考核制度,在規定時間內要求學生進行實驗,主要包括正確使用酸度計、滴定管、容量瓶、天平、分光光度計等,準確記錄和處理實驗數據以及結果,教師依據實際規定排現場量化測定結果和操作步驟,對所有操作都進行打分,不僅需要規定時間,還需要有規范需求,每個老師對二十個學生進行考核,保證能公正、公平的考核,對于偽造數據、不認真操作實訓過程進行扣分,重新操作不合格的過程[8]。
四、結束語
綜上所述,分析檢驗崗位的分析化學實驗實訓教學需要符合夠用為度,實用為先的基本原則,實際操作的時候,應該注重展現分析檢驗崗位和基本操作。大學生就業的時候,盡可能體現職業證書的作用,能夠獲得相關企業的好評,也就是說分析檢驗崗位的分析化學實驗實訓教學改革能夠符合社會需求。由于不斷進行教育改革,提高改革實訓教學的力度,培養符合社會需要的復合人才,達到逐漸提高人才整體素質的目的。
參考文獻:
[1]喬月純,郭紅霞.基于分析檢驗崗位的分析化學實驗實訓教學改革與實踐[J].河南機電高等??茖W校學報,2011,19(3):103-105.
[2]李桂英,支國,武文濤等.工學結合模式下分析化學實驗實訓教學改革探索[J].廣東化工,2014,41(1):193-194.
[3]丁淑娟.關于高職高?;瘜W實驗實訓教學的改革思考[J].科技信息,2011,(24):583.
[4]楊勇,吳方評,楊宏健等.藥學大專天然藥物化學實驗實訓教學初探[J].衛生職業教育,2013,31(6):93-94.
[5]鄧新云,劉小忠,胡彩玲等.有機化學實驗實訓現狀調查與有效教學策略分析[J].廣州化工,2015,43(3):163-166.
[6]楊曉峰.高職化學實驗應重視學生能力的培養[J].科技視界,2014,(30):241-241.