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1簡析綜合化學實驗
近年來,許多高校都陸陸續續的開設了綜合化學實驗課程,并依據國家的相關要求,采取一系列有效的措施,對其進行了合理的改進和完善,比如:采用最先進的技術或者是材料,對本課程的教學內容和方式進行優化等。其中,高校對綜合化學實驗進行改進的目的有三個,它們分別是:一,拓寬學生化學知識的學習范圍;二,培養學生進行化學實驗的綜合能力;三,讓化學實驗能夠很好的體現出當代社會對科研實驗成果的應用效果。然而,在目前,教學者在對學生進行綜合化學實驗教學的過程當中,卻還是因為實驗內容的陳舊,使得教學出現了綜合性不強的這一現象。因此,為了提高綜合化學實驗教學的綜合性,教學者就應當對已有的科研實驗進行全面的分析和探究,然后再將其合理的轉化成化學綜合實驗,并結合國家對化學課程的教學要求,為學生研發出一個更具有效力的綜合化學實驗教學模式。
2探究科研實驗轉化成綜合化學教學實驗
為了更為直觀的體現出科研實驗轉化成綜合化學教學實驗的這一過程,本文將以“羧酸氧釩化合物”這一科研實驗為例,對其進行詳細的說明。
(1)研究“羧酸氧釩化合物”的意義。
釩是一種銀白色的金屬,它的熔點很高,常與鈮、鎢、鉬并稱為難容金屬,有延展性,質堅硬,無磁性,具有耐鹽酸和硫酸的本領,且其在耐氣-鹽-水腐蝕的性能要比大多數不銹鋼好,它在空氣中不會被氧化,可溶于氫氟酸、硝酸和王水。其次,它還被作為人類的營養劑或者是藥劑,可治療糖尿病、風濕病、結核病以及貧血癥等。與此同時,在經過各國科學家對其進行的多年研究之后,表明:因釩類化合物具有對人體內部器官有著比較大的刺激性等特點,所以釩類化合物成為了阻礙人們對釩進行深入研究的一個障礙。因此,為了有效解決這一障礙,科學家在經過多次實驗與探討之后,研發出了“羧酸氧釩化合物”,且該化合物也成為了當今社會中的一個研究熱點。
(2)探析“羧酸氧釩化合物”實驗。
該實驗借助釩化合物和芳香羧酸的化學反應,來窺探它們的反應時間以及反應過程,并從中找出它們能夠達到最好反應效果時所必備的條件,以滿足教學者對化學實驗的綜合性要求。
(3)簡析實驗目的。
該實驗的目的有如下幾個:①讓學生熟練掌握紅外光譜的實現原理;②讓學生認識并了解到蒸發儀等實驗儀器的具體操作步驟;③讓學生回顧已經學習過的理論知識,比如:過濾等;④讓學生了解并掌握“羧酸氧釩化合物”的制作原理;⑤培養學生對化學進行綜合實驗的能力。
(4)探究實驗原理
①對V2O5和H2C2O4進行催化處理,使它們生成VOC2O4;②讓PhCOOH和Ca(OH)2酸堿中和,得到(PhCOO)2Ca;③讓新生成的VOC2O4和(PhCOO)2Ca進行復分解反應,獲取生成物VO(PhCOO)2和CaC2O4;④對VO(PhCOO)2和CaC2O4進行過濾和結晶等操作,獲取最終產物。
(5)分析實驗所必備的試劑和儀器
①試劑:草酸、氫氧化鈣、無水乙醇、氫氧化鋇、苯甲酸、硫酸氫釩和水楊酸。②儀器:旋轉蒸發儀、玻璃棒、圓底燒瓶、錐形瓶、攪拌器和橡膠導管等。
(6)探析實驗的具體步驟
①取適量V2O5置于錐形瓶中,并向錐形瓶中加入50毫升水以及22.5mmol的H2C2O4,利用玻璃棒將其攪拌均勻。待攪拌均勻之后,將錐形瓶放入微波爐,用中火對其加熱十分鐘。取出待涼,進行過濾,得到VOC2O4溶液。②取30mmol水楊酸以及15mmolCa(OH)2,將其裝入盛有170毫升水溶液的玻璃瓶中,然后對玻璃瓶進行一小時的水浴加熱,注:水浴的溫度要控制在75攝氏度左右。待反應完全之后,所得溶液從原來的粉色變為無色。③把無色溶液倒入VOC2O4溶液中,攪拌時,可觀察到有大量顆粒狀物體析出,待涼,過濾,觀察剩下的溶液,可見溶液的量比原來的減少了三分之二。④將100毫升無水乙醇加入母液中,有少量深藍色沉淀物析出,對溶液進行過濾后,用無水乙醇對沉淀物進行清洗,然后再對沉淀物進行干燥處理。⑤把30mmol苯甲酸以及15mmol氫氧化鈣融合在一起,使其在80攝氏度的水溫下進行水浴回流處理,待其反應完全之后,所得溶液為無色。⑥向5中所得的無色溶液中加入VOC2O4溶液,保溫攪拌四分鐘,待其充分反應之后,冷卻,過濾。把100毫升無水乙醇加入過濾之后的溶液當中,靜置五分鐘,過濾,對濾得的沉淀物用無水乙醇清洗,最后再對沉淀物進行干燥處理。
(7)簡析實驗結果。
實驗結果表明:V=O能夠在整個反應的過程當中,被完整的保存下來,且它在發生配位反應的同時,也生成了氧和釩的配位鍵。其次,在對實驗數據進行分析之后,可以得出羧酸氧釩化合物的化學式為:VO(PhCOO)2,且該化合物的結構是五配位的四角錐形。
3結語
綜上所述,科研實驗作為一種具有較高實用價值的化學實驗,它對綜合化學實驗教學來說,是百利而無一害的。因此,面對綜合化學教學實驗的現狀,教學者就應當更為合理的把科研實驗轉化成綜合化學教學實驗。唯有這樣,才能夠提高綜合化學實驗的教學水平,并讓學生培養起良好的科研能力以及思維能力。
作者：宋佳隆 李喜蘭 王亮 單位：吉林大學珠海學院
