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化學實驗設計

時間:2022-08-28 00:55:22

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學實驗設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

化學實驗設計

第1篇

(1)化學實驗設計的意義。化學實驗設計對于發展學生的科學探究能力,提高他們的科學素養也有重要意義。首先,它可以激發學生的化學學習興趣。學生根據自己所學的化學知識,獨立地或在教師啟發下,設計出各種實驗方案,成功地解決化學實驗問題,從而產生成功后的喜悅,激發起更大的學習熱情,成為進一步學習的強勁動力。其次,設計化學實驗方案需要學生靈活地和創造性地運用所學的化學基礎知識和化學實驗基本技能,可以發展他們解決化學實驗問題的能力和創造能力。另外,進行化學實驗設計還需要學生掌握各種科學方法,如實驗、測定、實驗條件的控制、假說等,具有嚴肅認真、一絲不茍和敢于創新的精神,有利于學生認識和掌握科學過程與科學方法,形成正確的化學實驗態度、情感與價值觀。

(2)化學實驗設計的原則。明確化學實驗設計的原則是進行化學實驗設計的前提。進行化學實驗方案的設計時,應遵循以下幾項基本原則:

1.科學性。科學性是化學實驗方案設計的首要原則。它是指所設計的演示實驗的反應原理、操作程序和方法等,都必須與化學理論知識和實驗方法論相一致。例如:制CO2最好用稀HCl,不能用濃HCl或H2SO4,因為濃HCl具有揮發性,而H2SO4和CaCO3反應生成的CaSO4反而會阻礙反應的進行,若要用H2SO4,則大理石必須研磨成粉末。

2.安全性。實驗設計時應盡量避免使用有毒藥品和進行具有一定危險性的實驗操作。如果必須使用,首先應注意有毒物品的吸收處理,以防造成環境污染和人身傷害。其次,要了解可采取哪些措施消除不安全因素,并詳細說明操作中應注意的事項。再次,還必須注意實驗操作要規范。有些實驗雖然具有一定危險性,但只要按操作規程進行,是不會發生危險的。

3.可行性。設計的實驗方案要切實可行,所選用的藥品、儀器、設備和方法在現有的條件下能得到滿足。例如,制取CO2時就不能用C和CuO高溫加熱來制取,因為這個實驗條件要求較高,有一定的危險性,而且會有CO生成。

4.簡約性。簡約性是指設計的實驗要盡可能采用簡單的裝置或方法,用較少的實驗步驟和藥品,能在較短的時間內完成實驗且能觀察到明顯的現象。例如,盡量采用隨用隨取裝置,像啟普發生器或裝有分液漏斗的制取裝置;物質的鑒別可先通過顏色、氣味、水溶性、密度等物理性質加以區別。

5.經濟性。綜合考慮原料的用量與價格。只要能達到實驗目的,藥品盡量少用,能做微型實驗的盡量做微型實驗等。

(2)化學實驗設計的內容

一個相對完整的化學實驗方案一般包括下述內容:

1.實驗目的。要明確做實驗的目的是什么,為什么要這樣去做,通過實驗要想得到怎樣的效果。

2.實驗原理。對于化學實驗來說,實驗的原理一般是化學反應方程式。對實驗所涉及的化學反應要清楚明了。只有知道實驗的原理,才能對實驗所需的藥品、器材、實驗注意事項等明了。

3.實驗用品。根據實驗原理確定實驗所需的實驗用品,如,藥品、儀器、裝置、設備及規格等。

4.實驗裝置圖、實驗步驟和操作方法。根據原理、用品等確定實驗裝置,先畫一個實驗裝置圖,做實驗的時候根據圖連接實驗儀器。對實驗步驟、操作方法也要明確,實驗開始的時候要預先寫好,不要到做實驗時才去臨時決定。

第2篇

中學實驗教學的創新設計和改革應符合中學生年齡特征和認知水平,使中學生通過自身努力,能夠完成實驗的創新設計。化學實驗方法的研究,有利于培養學生科學素質和科學理念,有利于學生掌握科學研究方法。學生科學理念的形成,是產生科技創新的萌芽,是產生科學研究興趣和實現科學理想的種子。

中學化學實驗的改進、研究和創新,更有利于培養學生環保意識和安全意識,有利于學生了解社會。化學實驗的改進和創新許多都是圍繞以減少室內污染,保證實驗安全和減少藥品消耗為目標展開的,這對培養學生的環保意識、增強安全意識都是有益的。

長期以來,人們對化學實驗的教學功能認識不足,開發不夠,把化學實驗的教學功能僅定位在驗證化學原理,訓練學生實驗基本操作和基本技能上,這樣的定位過于狹隘,忽視了化學實驗在訓練學生創新思維方面的重要教學功能,從而影響了化學實驗教學價值的體現,也影響了化學教學質量的提高。

本文通過對初中化學實驗教學的設計與改進,對培養學生的創新能力進行探討。

1.基本原則

指導學生對化學實驗進行創新設計和改進,首先要對實驗的創新設計方法進行指導并提出具體要求。中學化學實驗創新設計和改進原則的要求:

1.1 直觀性、易于觀察原則

化學實驗就是通過實驗現象對實驗原理進行驗證,進而得到實驗結論。如果實驗現象不明顯,就失去了實驗設計的價值。因而,一個好的實驗設計必須保證實驗現象更加明顯,實驗效果更好,更易于觀察。初中課本中有些實驗的直觀性不很強,很難觀察。如果課堂上做這些實驗,學生觀察起來較難,特別是坐在后邊的同學看不清楚。

1.2 簡易性、快捷性原則

實驗操作是否簡單、方便,是判斷、評價實驗方案是否具有具體實驗價值的重要因素。如果實驗裝置復雜,操作不方便,超過了中學化學實驗室所配置的常用儀器,超過中學化學對實驗的基本要求;實驗耗時較多不便于在課堂上做,或實驗裝置設計不符合簡單、操作方便這一要求,就不便在中學推廣、應用。這就需要保證設計的實驗切實可行,實驗速度快捷,實驗條件符合基本要求,實驗條件易于控制。

1.3 安全性、無污染原則

中學化學實驗要以實驗安全第一為前提,由于化學實驗的自身特點,一般都存在一定的安全隱患,容易造成實驗室污染等。因而設計的實驗應充分考慮安全因素,防止事故發生,消除事故隱患。實驗設計過程中,要有尾氣處理裝置,裝置氣密性好,避免氣體泄露。要求實驗過程確保師生的身心安全,確保無事故發生,確保不污染環境。化學實驗裝置必須是有安全保證和無污染的裝置。

1.4 節約原則

通過實驗的創新設計達到減少藥品用量,減少廢液的產生,減少儀器的使用件數,尋找廉價且耐用的藥品或儀器作為代用品,從而達到降低實驗成本的目標。實驗中盡量使用微型化學儀器,提高藥品的利用率。同時通過化學實驗,使學生了解工業生產中降低生產成本,進行產業創新,提高經濟效益的意義和價值。

1.5 科學性原則

科學性是任何科學發明、創新和設計的基本原則,就是實事求是,遵照自然規律辦事,來不得半點虛假。傳統的經典實驗,經過幾代人的教學實踐與應用,在科學性方面一般不存在問題。如果一個實驗方案違背了科學規律,不能進行有效的實驗,不符合實驗要求,就失去了創新的價值。對一些實驗改進,由于考慮不周,可能會違背科學原理。主要考慮以下幾點:①實驗現象明顯;②能合理準確地驗證實驗原理;③能合理準確的說明實驗結論;④實驗條件可控制。

2.實驗設計與改進的策略與方法

設計和改進實驗的策略與方法通常包括以下幾個方面。

2. 1 巧妙構思,改進常規實驗裝置

教科書上介紹的有些化學實驗儀器和裝置已有百余年的歷史。例如酒精燈、貯氣瓶、水電解器、啟普發生器等。教師通常把這些內容視為經典,在習慣定勢的作用下,不斷進行簡單重復,常常忽略了學生求新求異的欲望。所以,在教學中用簡約、綠色化思想改進常規陳舊儀器裝置具有重要意義。

2. 2 正交實驗,選擇合適的反應條件

對那些受催化劑、藥品比例、溫度、壓強、時間、介質等諸因素影響的實驗,要想獲得最佳反應條件,必須利用正交實驗設計法進行研究。

2. 3 因地制宜,自制非常規儀器用品

融知識性、科學性、趣味性、創造性為一體的自制、改進非常規儀器用品,不僅可以激發學生學習化學的興趣,還可以體驗創造成功的快樂,激勵學生勇于探索,大膽創新。

2. 4 突破常規,調整藥品種類及用量

第3篇

關鍵詞:高中;化學實驗;創新設計

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)01-001-01

化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗在化學教學中具有獨特而不可替代的功能和作用,化學實驗教學的優劣直接影響著化學教學的質量和效果,加強實驗教學的改進是提高化學教學質量的重要環節。只有對化學實驗進行不斷地設計和創新,化學實驗才會充滿活力,保持其在化學教學中的獨特魅力。

一、中學化學實驗改進和創新存在的主要問題

目前,化學實驗改進和創新大多是教師為了產生更好的教學效果、激發學生的學習興趣、節省藥品等實驗經費、環境保護而進行的一項教材再開發工作。

1、中學化學實驗缺乏深度開發

目前,在中學化學實驗改進和創新方面,大多是對教材中現有實驗進行改進或者進行簡單延伸,很少進行深度的開發。比如把微觀世界生動地展示在學生面前的實驗設計就非常少見,還有定量實驗的設計也相當稀少。

2、學生未能成為化學實驗創新主體

目前中學化學實驗改進和創新還只是教師的事情,學生只是被動的接受創新成果,沒有變成創新的主體。實驗只是學習化學、研究化學物質的一種方法,創新是為了讓學生更快更好的了解事物的本質,創新應是學習和研究過程中的自發行為,學習的終極目的應是學習科學創新的精神和方法。

3、實驗改進創新沒有延伸到課堂之外

化學在學生的生活中可以說無處不在,要提高學生的實驗能力和實驗素養,不能只僅僅利用課堂45分鐘,還應鼓勵學生利用生活中的常見物質設計一些驗證性和探究性實驗,由學生在家中獨立完成。

4、實驗的改進與創新缺乏育人功能

育人功能最薄弱的是長期以來實驗改進和創新的目的只是為了幫助學生理解、鞏固化學知識,培養操作技能,而忽視了實驗改進和創新對情感態度價值觀、能力等育人功能的培養。

二、高中化學實驗設計與創新

以體現氧化還原反應本質的實驗課堂教學設計為例。

1、教學目標

(1)從微觀的角度理解氧化還原反應的本質。

(2)掌握氧化還原反應的相關概念及相互之間的關系。

(3)培養學生的實驗觀察能力、實驗分析能力、學科綜合能力。

2、教學重難點

(1)氧化還原反應的本質。

(2)氧化還原反應的相關概念及相互之間的關系。

3、教學過程

(1)教學內容和教學情景設計

①思考交流:由學生列舉幾個氧化反應和還原反應的實例,討論交流這類化學反應的分類標準并請寫出所列反應中的氧化劑還原劑。意在以問題驅動,培養學生深層次思考問題的能力。②提出問題:Fe+CuS04=Cu+FeS04是氧化還原反應嗎?氧化還原反應的本質是什么?設計意圖:在實驗中培養學生發現問題分析問題、得出結論的能力。③實驗:將鐵在潮濕的空氣中生銹。這一氧化還原反應通過一個實驗來快速完成。組裝儀器,加入相應的藥品進行實驗,當學生觀察到溶液中有少量的鐵繡生成后,在實驗裝置中連接上燈泡,學生觀察到燈泡發光后再在線路中連接上電流計,通過電流計指針偏轉的方向來判斷原電池的正負極。設計意圖:培養學生的學科綜合能力。④提出問題:燈泡為什么會亮?什么物質是這個電源的負極?電子從哪種物質中流出?⑤思考交流:結合初中從得失氧的角度判斷氧化劑還原劑的方法進一步分析有電子流出的物質在氧化還原反應中作氧化劑還是還原劑、發生什么反應?得到電子的物質作氧化劑還是還原劑、發生什么反應?⑥實驗:將氯化鈉溶液換成硫酸銅溶液,撤除氧氣制備裝置,線路中連接上燈泡和電流計,將“Fe+CuS04= Cu +FeS04”這一反應用原電池實驗來實現。⑦思考交流:Fe+CuS04=Cu+FeS04這一反應過程中也有電子轉移但是沒有氧的得失是氧化還原反應嗎?氧化還原反應的本質是什么?⑧思考交流:Fe+CuS04=Cu+FeS04這一反應中的氧化劑、還原劑分別是什么物質,分別發生了什么反應?⑨提出問題:物質得失電子后所含元素化合價如何變化?

(2)學習任務和學習活動設計:

①培養學生獨立思考的能力。學生通過回顧初中所學知識列舉出“金屬生繡、食物腐敗、物質的燃燒”等為氧化反應,氫氣還原氧化銅時氫氣發生氧化反應, 氫氣是還原劑,氧化銅發生還原反應,氧化銅是氧化劑。②培養學生邏輯思維能力。觀察實驗現象,通過討論、交流、分析得出“鐵生銹這一氧化還原過程中有電子的轉移,并通過指針的偏轉方向得知鐵是電源的負極,電子由鐵鐵流出,鐵在生銹的過程中失去電子-發生氧化反應-作還原劑,氧氣得到電子-發生還原反應-作氧化劑。③培養學生歸納總結能力。觀察用原電池實驗來實現Fe+CuS04=Cu+FeS04這一反應燈泡發光和指針偏轉的實驗現象,分析得出氧化還原反應的本質是電子的轉移,失去電子的物質是還原劑,在反應中所含元素化合價升高,得到電子的物質是還原劑,在反應中所含元素化合價降低。

本文以體現氧化還原反應本質的實驗設計為例,實驗現象明顯,操作簡單,把抽象的概念原理形象化,填補了目前微觀概念領域實驗的空白,使實驗現象更明顯且增添了實驗的趣味性。實驗所用儀器設備簡單、易得,現象明顯,可操作性強,適合中學化學教學,且將此實驗應用于課堂教學,設計成探究性課堂教學,能激發學生的創新意識,提高學生的創新能力。

參考文獻:

[1] 葉 瀾.教育學原理.人民教育出版社,2007

[2] 劉新知.化學教學論.北京:高等教育出版社,2004.170

[3] 宋心奇.普通高中課程標準實驗教科書化學必修2.人民教育出版社,2007

第4篇

【關鍵詞】中學化學 實驗設計 整合法 缺陷改進法 反向思維法

傳統中學化學實驗大多以驗證性為主,因此招致不少批評,許多人主張應將驗證性實驗改為探索性或研究性實驗。其實,驗證性實驗和探索性、研究性實驗各有不可替代的作用,關鍵是如何有效地發揮它們的功效,因為不管哪種形式的實驗都有創新的設計。中學化學實驗設計的常用方法有三種。

一、缺陷改進法

缺陷改進法指發現現有實驗的缺陷,進行改革或革新的方法。改進首先是發現問題,而創新就是要解決現有的問題,每發現一個缺陷,提出一個問題,也就是找到了一個創新的課題。如:空氣中氧氣含量的實驗測定。

如圖1所示,利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣(4P+5O2 2P2O5),從而使容器內形成壓力差,打開止水夾后,水進入容器內。進入容器中的水的體積,可粗略地認為是空氣中所含氧氣的體積。

該實驗在設計原理上就存在不合理之處。反應物濃度越小,反應的速率越慢。燃燒進行時,集氣瓶中氧氣的濃度越來越小,到一定的限度(此時還殘留一定量的氧氣)時,燃燒就會停止。這也是有些物質不能在空氣中燃燒,但能在氧氣中燃燒的原因。因此,從這個意義上說,利用燃燒試圖除盡空氣中的氧氣,是難以達到目的的。維持紅磷燃燒需要的氧氣濃度相對較高,因此就更無法除盡氧氣了。另外,該實驗裝置可能發生氣體泄漏的地方也較多,加之將燃燒著的紅磷伸入集氣瓶中時會加熱內部的空氣,使之外逸,這些都會導致實驗現象達不到預期的效果。

要做好該實驗,關鍵要注意以下幾點:(1)用更易燃燒的可燃物代替紅磷(如白磷);(2)裝置的氣密性要好;(3)燃燒匙伸入集氣瓶中的速度要快,并塞緊塞子(最好沒有這一步驟)。

基于以上分析與思考,可將原實驗進行如下改進設計:

(1)用凸透鏡將太陽光聚焦到白磷,使白磷燃燒。此法可以防止燃燒匙伸入集氣瓶時氣體的散逸。如圖2。

(2)用水浴加熱的辦法使白磷燃燒,也可以防止燃燒匙伸入集氣瓶內氣體的散逸。白磷的著火點僅為40°C,水溫稍高,足以使白磷著火燃燒。如圖3。做此實驗時,盛白磷的廣口瓶不能直接放入沸水中,以免廣口瓶因驟熱而爆裂。可先用溫水淋浴后,再將熱水注入外面的大燒杯中。

(3)用鐘罩代替集氣瓶進行實驗,如圖4所示。鐘罩下方敞口,氣體受熱膨脹時,可將水壓出一部分從而產生減壓作用。用此法可減少氣體泄漏的可能,準確性比原實驗方案高。

(4)在一端封閉的粗玻璃管內放一小粒白磷,用膠塞塞住,并將其推入到玻璃管中部,記下位置。用酒精燈微微加熱白磷,使之燃燒,可觀察到白磷燃燒有大量白煙生成,膠塞被推向外側(右側)。待裝置冷卻,膠塞逐漸向內側(左側)移動,根據膠塞停止時的位置,確定空氣中氧氣的體積。如圖5。

對化學實驗進行觀察、研究、分析,發現其缺陷,并在此基礎上探索改進,就可以對化學實驗進行創新。缺陷改進法創新化學實驗的一般步驟為:(1)選定化學實驗;(2)找出實驗的缺陷;(3)針對缺陷研究改進方案。

二、整合法

整合法是將一些相關的化學實驗按某些內在聯系或特征進行新的整合,設計新的實驗方案的實驗創新方法。愛因斯坦曾說過,為了滿足人類的需要而找出已知裝置的新的組合的人就是發明家。同樣,將已有的化學實驗按一些共同特征或功能進行合理整合,使其具有某種新的功能也是對原有化學實驗的一種創新。

例如驗證“二氧化碳與水的反應”的化學性質,一般教材上都是將二氧化碳氣體通入到滴加了紫色石蕊試液的蒸餾水的試管里,振蕩,觀察到紫色石蕊試液變成紅色的現象。同時作出判斷,二氧化碳與水發生了反應,反應后生成了一種酸。這對于學習化學不久的初三學生來說,會存在很大的困惑:首先是第一次接觸到酸堿指示劑,對酸能使紫色石蕊變紅色的事實不知道;其次,干燥的二氧化碳能不能使石蕊也變成紅色呢?為了能更好地解釋清楚這些問題,可以將這個實驗設計成如下圖所示方案:

用吸水性較好且有一定強度的紙折四朵小花,將其完全浸入石蕊試液中,取出晾干后,再浸入石蕊試液中,取出晾干。直到紙花變成明顯的紫色為止。

向第一朵小花上噴稀醋酸(或稀鹽酸等),紙花變紅色,說明石蕊試液遇酸變紅色;

向第二朵小花噴水,紙花不變色,說明水不能使石蕊變紅色;

將第三朵紙花放入集滿二氧化碳的集氣瓶中,紙花也不變色,說明二氧化碳不能使石蕊變色;

第四朵紙花先噴水濕潤,再放入集滿二氧化碳的集氣瓶中,紙花變紅色,說明此時有酸存在,是二氧化碳與水反應的產物碳酸。

取出第一朵和第四朵變色的紙花,分別放在酒精燈火焰上加熱。第一朵紙花不變色,第四朵紙花變紫色。由此說明碳酸不穩定,遇熱分解。

這個實驗設計將酸使酸堿指示劑(石蕊)變色實驗、二氧化碳與水反應生成酸、碳酸不穩定等實驗巧妙地整合在一起。裝置簡單、操作簡便、無污染、實驗現象明顯、趣味性濃,學生容易接受。

運用整合法創新化學實驗時應注意:(1)整合實驗應是在對原先實驗進行變形的基礎上再將它們進行有機融合,并不是簡單地拼湊在一起;(2)整合后的實驗應易于操作,儀器裝置應簡明;(3)要有新的實驗效果。

三、反向思維法

對于某一化學實驗,其儀器裝置都有特定的要求和用途,但并非絕對不可改變。同樣,完成某一實驗也絕非只能用某一種儀器裝置。進行化學實驗設計,涉及儀器裝置應遵循“一裝(置)多用”或“一用多裝(置)”的原則,做到“變式思考”,達到科學合理、簡單易行、便于操作。反向思維法是沿著事物的相反方向,用反方向探求的思維方式對現有的實驗設計進行思考,從而提出新的實驗設計的一種實驗創新方法。如從實驗的相反功能或性質,去設想和尋求解決問題的新途徑,從而獲得新的實驗設計。例如在演示完用碳棒(惰性電極)電解CuCl2溶液的實驗后,引導學生弄清電解原理后,將原實驗陰陽兩根電極(此時陰極碳棒上已附著紅色的銅)調換再進行電解,可觀察到一段時間后已改成陽極的碳棒上附著的銅消失了。顯然,將陰陽兩極調換后,可以為非惰性電極作陽極時的電解原理的學習打下基礎。又如,課本中制備溴苯的實驗中是將溴和苯先加入燒瓶,然后向燒瓶中再加入鐵粉(即溴和苯靜、鐵粉動),由于反應物已全部加入燒瓶,加入催化劑后,反應劇烈無法控制,導制溴揮發并從導管溢出而達不到預期目的。基于這個考慮,可將實驗操作改為:先將鐵粉加入燒瓶,將溴和苯的混合液加入分液漏斗,通過分液漏斗的活塞來控制滴加液體的速度,從而克服原實驗的不足。

第5篇

關鍵字:新課標;中學化學;實驗設計;創新

1、采取新課標的方法,進行素質教育發展

新課標的學習主要以培養學生的科學素養為目的,訓練他們的獨立創新的能力和團隊合作的能力,從知識,技能,情感三個方面進行系統的教育培訓,重視他們學習方法和過程的教育,利用新課改的目標,結合當前學生的個性特點,以素質教育的方式,更好的培養學生的科學素養,鍛煉他們的創新能力。首先可以強化教師是配角,學生才是課堂主體的實驗教學方案,調節一個寬松,和諧,友好的課堂氣氛,這樣才能為學生自主創新,不斷地好奇疑問創造良好的條件,才能盡可能的利用這個學習的舞臺,轉變教師的陳舊觀念,開拓創新。其次就是要注重學生思想教育,生活態度的培訓,在新課標的課程學習基礎上注意培養學生的熱愛祖國,熱愛生活,熱愛集體的美好感情認知,進一步的指導他們現代化學對人類的影響,化學是如何促進人類生活質量的提高,如何改變人們的生活態度和價值觀,人生觀的,重視知識和能力的協調發展,學會如何分析現象,如何觀察和思考實驗的能力。

2、鼓勵學生探究式的學習化學,自己動手設計實驗

化學的學習一般都是要求實驗的研究,首先鼓勵學生實驗前的學習研究,在學習化學的過程中不僅要帶動學生的課堂學習,活躍的課堂氣氛才能更好的促進交流與發展,可以改革教師的教學方法,注重學生個體的研究,可以組織一些學生進行課外活動的調查,在進行課前指導,課中教育,課后總結方面,讓學生自己淺談個人的想法和觀點,并且密切關注學生的身心健康狀況,積極指導學生思想心態情緒,課堂內采用提問、小組討論等,讓學生踴躍發言,說出自己的觀點,這樣在學習的過程中,學生就會保持良好情緒,活躍的思維,積極向上的思想狀態。然后,引導學生進行實驗操作,具體的如下:

在演示一些實驗的時候,要注意學生的觀察態度和方法的教育,例如在做如何檢驗NaOH是否變質的實驗的時候,向容器里滴加稀鹽酸,若產生氣泡則說明會變質,沒有就說明不會,教師可以在前面做實驗,讓學生自己來仔細的觀察,最后由觀察的學生來總結結論,教師補充,這樣不僅鍛煉了學生的觀察能力,思維能力,表達能力,還提高了學生的學習興趣,解開了他們的疑問,滿足他們的好奇心,同時又加強了知識的教育。同樣地教學內容如果就單純的講解根本不會產生如此的活躍效果,所以要把課堂教育作為學生學習生活的主陣地,更多的調動他們的積極性。

適時的抓住學生的心理特點,注重探究性實驗的指導,在實驗的時候可以專門的向學生提出一些比較不經常的問題,讓學生自己動手操作,但要注意這些實驗的安全性,例如可以指出一些問題讓學生自己動腦思考,溶液混在一起會發生怎樣的反應,是氧化還原反應還是分解性反應,是堿性的還是酸性的都可以讓學生學會探索。比如,一次課堂聽課上一位老師這樣的作自我介紹的,用酚酞液在白紙上寫了老師的姓名,貼在黑板上,然后往白紙上噴灑NaOH溶液,紙上立即顯現老師的名字,讓學生感悟到化學的多姿多彩,使學生沉浸在樂趣里,這樣不僅調動了他們的積極性,而且還拓展了他們學習的范圍,更加增添了他們對化學學習的熱情,從而全面的提高他們的綜合素質。

3、指導學生由課內到課外的延伸

在學校的教育中要多鼓勵學生進行課外的探究,因為實驗的目的不僅是要讓學生的高分,而是注重能力的培養,分析問題、解決問題的能力,有意的設計一些與社會生活有關的話題,鼓勵學生多參與,多討論。例如: 可以帶學生到附近的河流檢測水污染問題,還可以帶領學生參加化工廠,也可以開展小組調查隊,對該學校附近地區進行污染問題調查,研究,治理等一系列的活動,還可以辦一些小講座,為當地居民的講解一些化學與健康的問題,推動化學與環境保護,與生命科學的聯系,例如:治療胃病的藥物有氫氧化鋁和碳酸氫鈉,但是對胃潰瘍患者哪一個更合適呢?讓學生討論、比較,指出碳酸氫鈉與胃里的鹽酸反應會產生氣體,不宜使用,這樣可以指導學生運用化學技能解決更多的實際性問題等, 讓他們學會化學學習是作為一種生活技能在日常生活中指導生活實踐,還有可以讓學生學習自制可樂,在網上查資料,向老師提問等方式,進行自己動手實踐操作,還有如果當他們在生活中遇到一些煤氣中毒,而不會單純恐懼而束手無策,讓學生深刻的認識到學習這門課程的重要性。

三、總結

總而言之,化學是一門應用很強的學科,與社會生活有著廣泛的聯系,學習化學不能以課本,教材為主。要培養學生的觀察能力和實驗能力為目標。可以逐步引導學生開展實驗及活動。通過這樣的學習鍛煉,培養學生的責任感和團隊合作意識,為開發學生創造性思維提供更多的機會,達到培養真正有能力有知識的一批創新型的化學人才的目的。

參考文獻:

第6篇

一、課堂上教師設計探究性小實驗,培養學生探究學習的興趣

化學教學中有很多讓學生驚訝的化學實驗現象或化學事實,這些新奇的事物刺激著學生,讓學生產生好奇心,從而再將這種好奇心轉化為學習的興趣和進一步探究的動力。例如,講“碳的幾種單質”一課,教師可設計如下一組小實驗:(1)將冷的瓷盤罩在蠟燭火焰上方,利用蠟燭不完全燃燒產生的碳寫出一個“C”字;(2)用玻璃刀裁玻璃;(3)用石墨在紙上迅速畫出一張金剛石晶體模擬圖;(4)用石墨把電路接通,電燈泡亮了。

以上實驗激起了學生的好奇心,讓學生產生了“為什么”的懸念。為了進一步激發學生深層次探究的興趣,緊接著介紹“金剛石與石墨的異同”,教師又可講故事的方式描述三個事實:(1)17世紀意大利佛羅倫薩科學院的院士們在觀察金剛石怎樣反射陽光時,突然價值千金的金剛石變成一股青煙消失了,這出乎意料的變化把院士們弄得驚詫不已。以后,化學家們進行了很多實驗,他們把金剛石放在充滿氧氣的密閉容器里燃燒,然后測定容器內的生成物,發現竟然全部都是二氧化碳。(2)煤放在隔絕空氣的條件下很快加熱,使雜質揮發,剩下的純炭就成了石墨。(3)1797年法國化學家談拉德做了一個成功的實驗,他稱取等質量的金剛石和石墨,分別使之充分燃燒,結果得到了相等質量的氣體,該氣體都能使澄清石灰水變渾濁。

在這堂課中,將有關碳單質的有趣小實驗和故事安排進去,在知識教學中注意培養學生的興趣和對科學的情感,且小故事又再現了科學發現的過程。這對于培養學生探索真理的科學態度有著重要的作用,大大激發了學生探究學習的興趣。

二、改變傳統的化學實驗觀點,培養學生科學探究的方法

我國傳統的化學實驗教學的目的是讓學生學會、學懂相關的知識和技能,教師往往是先講授理論知識,然后進行實驗演示,把實驗現象、結果與新知識作對應比較,最后由教師作概括和總結。通過實驗教學,學生學會實驗的操作,記住儀器的名稱,學會觀察和記錄,學懂相關的化學基礎知識,會對實驗現象進行合理的解釋。學生全都學會、學懂、記住,教學任務也就完成了,至于化學學科中的科學方法,以及為什么這樣做實驗,實驗是怎樣設計出來的,似乎很少引起師生的共同關注。

現代教學觀點認為,教學的方法應該與思維的方法一致,思維過程與化學學科的探究性實驗的教學過程是相當一致的,化學實驗應以探究性實驗為主。因此,實驗教學應變演示實驗為學生實驗或邊講邊實驗,變驗證性實驗為探究性實驗,盡量讓學生自己探索,得出結論。例如學生在做二氧化碳與石灰水反應的實驗時,發現用嘴通過吸管向澄清石灰水底部吹二氧化碳氣體而產生沉淀的過程,是一個反應較慢的過程,而且發現吹入的二氧化碳氣體會很快地、無多大變化地溢出溶液表面。同學們由此聯想到一個問題:教材上為什么規定不能用排水集氣發來收集二氧化碳氣體呢?針對這一問題,有的學生就開始探索,他們查找了二氧化碳氣體在常溫下的溶解度等資料,并做了大量的對照性實驗,如用排水法和排空氣法在同等條件下分別收集二氧化碳氣體,再比較收滿氣體所花的時間及所收集氣體的純度等。結果他們發現,二氧化碳氣體不僅可以用排水法收集,而且收集的二氧化碳氣體更純、更快,從而更正書本上的結論。對于這種大膽質疑,勇于探索并進行科學探究的精神,教師應大加鼓勵。由此可見,在中學化學實驗教學中,有一部分內容可以設計成讓學生自己發現真理、不斷更新知識、探求結果的過程,設計成有利于學生掌握學習方法、科學研究方法的過程,設計成有利于發展學生智能、培養學生探究精神及探索思維的過程。

三、鼓勵學生自己設計實驗方案,形成和發展學生科學探究的能力

科學地選擇實驗方法和設計實驗方案的能力是組成化學實驗能力的重要因素,也是形成和發展學生科學探究能力的重要手段。實驗方案的設計包括以下幾個步驟:(1)提出問題、選擇并明確研究課題;(2)對問題提出自己的假設,然后驗證假設;(3)設計實驗方案,設法讓預想的事人為的發生,以便于進一步的觀察,對提出的問題進行探索研究;(4)對設計方案進行實驗驗證,探索研究;(5)對設計的實驗方案進行評價,評價其實驗的效果,評價實驗方案是否具備一定的合理性。周密性、技巧性和可行性;(6)對實驗方案進行改進,使其更加完善、合理。

案例:實驗設計——CO■和Na■O■的反應是否和水的存在有關。

第7篇

關鍵詞:綠色化管理;環境化學實驗;設計;環境保護;節能減排

一、綠色化管理引入背景

當今社會,綠色、循環、低碳是目前經濟發展亟待推進的發展模式,而綠色化管理模式對于樹立企事業單位保護環境、節約并合理利用資源的意識也是非常必要的。所謂綠色化管理,是對組織決策和活動與組織對自然環境的影響之間存在緊密聯系的意識。它要求企事業單位在管理中方方面面、時時處處都要考慮環保、體現綠色。

高等學校化學實驗室是大學生驗證科學理論、訓練實驗技能、培養學生分析和解決問題能力的重要實訓基地,是教師進行產學研的重要場所。隨著高校化學實驗室建設規模的擴大,化學專業各分支學科的實驗內容、數量、種類及開設時長都有了不同程度增加,全面提高了教學質量和學生綜合素質。而與此同時,化學實驗室所產生“三廢”的污染問題也呈現愈演愈烈的態勢,這種污染雖然具有隱性、間斷性的特點,但污染物的種類遠遠超過一般工廠,甚至為了得到明顯的實驗現象和驗證經典的實驗方法,期間還會涉及一些劇毒化學品的使用,因此化學實驗室對環境的污染問題不容忽視。

為根本解決化學實驗室的環境污染問題,實驗室的綠色化管理勢在必行。其中,綠色化學實驗內容的設計本著從源頭上減少和消除對環境污染,充分利用資源和能源,采用無毒、無害原料,并在無毒無害條件下,減少廢物排放等原則,是實驗室綠色化管理的一條有效途徑。與企業生產產品相類似,大學生可被看作高等學校向社會各個行業輸送的“產品”。在綠色化專業實驗訓練中已經充分樹立了環境保護和節約合理利用資源意識的大學畢業生,在被輸入到各個行業的企事業單位后,將有助于綠色化管理模式在單位內部的推廣和應用,對提高單位綠色管理水平和整體形象的提升也是有利的促進。為此,綠色環境化學實驗內容的設計是一個不可忽視的環節。

基于硫酸根自由基(SO4-)的過硫酸鹽活化技術是一種新型高級氧化技術,其在環境污染治理中的應用是剛剛發展起來的嶄新研究方向。本文擬將該技術用于水中三氯乙烯的氧化降解,以綠色化學理念設計“亞鐵離子活化過硫酸鈉降解水中三氯乙烯”的實驗內容,引入到環境化學實驗教學中。

二、實驗過程

1.實驗試劑

過硫酸鈉(化學純);硫酸亞鐵(0.1mol/L);三氯乙烯(99.9%);無水乙醇(分析純)。

2.實驗儀器

島津GC-Plus氣相色譜儀;分析天平(上海分析儀器廠);氣浴恒溫振蕩器(THZ-82B,金壇市國旺實驗儀器廠);棕色血清瓶(100mL);燒杯(200mL、250mL);微量進樣針(10μL,1000μL,澳大利亞SGE公司);氣密性進樣針(100μL,澳大利亞SGE公司);移液槍(Dragon);移液槍頭(1000μL);移液管(5mL,50 mL);棕色溶劑瓶(10mL)。

3.實驗原理

過硫酸鹽在水中電離產生過硫酸根離子S2O82-,其相對于標準氫電極的標準氧化還原電位E0=+2.01V,但過硫酸鹽比較穩定,在常溫下往往反應速率比較慢,對有機污染物的降解效果并不明顯。而在光、熱、過渡金屬離子(如Fe2+)等條件下,S2O82-被活化分解為氧化性更強的硫酸根自由基(SO4-?),其標準氧化還原電位E0=+2.5~+3.1V,接近甚至高出氧化性極強的羥基自由基(?OH,E0=+1.8~+2.7V)。

過渡金屬離子Fe2+活化過硫酸鹽的過程可表示為反應方程式(1)。

Fe2++S2O82-Fe3++SO4-+SO42- (1)

在這個活化反應過程中,所需活化能為50.2kJ/mol。

通過序批地向過硫酸鈉降解三氯乙烯(TCE)的反應體系中加入Fe2+可以使體系中不斷產生強氧化性的SO4-,進而TCE得以高效降解。

4.實驗步驟

(1)三氯乙烯標準溶液的配制

用移液槍移取1mL三氯乙烯溶于4mL無水乙醇中備用。向6個100mL的棕色血清瓶中分別加入50mL蒸餾水,再以微量進樣針量取相應劑量(如表1)三氯乙烯的乙醇溶液分別配制成濃度為0、2、4、8、16、20mg/L的三氯乙烯水溶液,密封瓶口,置于氣浴恒溫振蕩器中振蕩備用。

表1 三氯乙烯標準溶液配制表

(2)三氯乙烯檢測方法

本實驗中三氯乙烯的檢測方法采用頂空進樣,經Rtx-1型通用毛細管柱分離,氫火焰離子化檢測器(FID)檢測,以保留時間定性,峰面積定量。具體色譜條件為:

SPL溫度:200℃;檢測器溫度:220℃;分流比:39;柱流量:0.57mL/min;

進樣量:100μL頂空氣體;

程序升溫:60℃(3min)-50℃/min-100℃(3min)-80℃/min- 220℃(2min)。

(3)三氯乙烯標準曲線的繪制

將TCE標準溶液于室溫下震蕩20分鐘后取出,用氣密性進樣針抽取100μL溶液上方氣體(頂空氣體),快速注入氣相色譜進樣口中,并啟動檢測方法。所得三氯乙烯保留時間約為5.189min(保留時間隨進樣的操作速度等手法不同而稍有變化),手動積分得到相應峰面積,記錄于表2中。以峰面積作為縱軸,標準溶液濃度作為橫軸繪制三氯乙烯的峰面積-濃度標準曲線。

表2 三氯乙烯標準曲線數據記錄表

注意進樣完畢之后,要對樣品瓶口進行蠟封處理,以免體系漏氣;同時將樣品瓶放回恒溫震蕩器備用。

(4)過硫酸鈉用量對三氯乙烯降解效果的影響

①稱取質量分別為0.0119g、0.0179g和0.0357g過硫酸鈉粉末,于50mL小燒杯內用5mL蒸餾水溶解后分別轉移至3個100 mL的棕色血清瓶中,保持瓶內溶液量為50mL,將血清瓶做好1、2、3號標記,另備一個棕色血清瓶只加入等量蒸餾水作為空白對照;

②以微量進樣針分別量取3.4μL三氯乙烯的乙醇溶液,注入上述4個血清瓶后加蓋密封,搖勻;

③分別以微量進樣針量取375μL濃度為0.1mol/L的硫酸亞鐵溶液,依次每間隔10分鐘注入1、2、3號反應瓶內,立即蠟封瓶蓋并搖勻反應瓶,置入氣浴恒溫震蕩器中振蕩,在40分鐘內每間隔10分鐘取反應瓶頂空氣體檢測TCE含量,將峰面積值及其對應的TCE降解率記錄在表3中,以降解率為縱軸,反應時間為橫軸繪制曲線。

表3 過硫酸鈉用量對20mg/L三氯乙烯降解效果影響

(5)硫酸亞鐵用量對三氯乙烯降解效果的影響

①稱取4份質量為0.0357g的過硫酸鈉粉末,操作同(4)中相應步驟;

②以微量進樣針分別量取3.4μL三氯乙烯的乙醇溶液,注入上述4個血清瓶后加蓋密封,搖勻;

③分別以微量進樣針量取75μL、150μL和375μL濃度為0.1mol/L的硫酸亞鐵溶液,依次每間隔10分鐘注入1、2、3號反應瓶內,立即蠟封瓶蓋并搖勻反應瓶,置入氣浴恒溫震蕩器中振蕩,并每間隔5 min、分4次分別向上述3個反應瓶中注入與第一次加入量相同的硫酸亞鐵溶液,在40分鐘內每間隔10分鐘取反應瓶頂空氣體檢測TCE含量,將峰面積值及其對應的TCE降解率記錄在表4中,以降解率為縱軸,反應時間為橫軸繪制曲線。

表4 硫酸亞鐵用量對20mg/L三氯乙烯降解效果影響

(6)實驗“三廢”的處理

在完成上述各實驗步驟后,引導學生分析本實驗所產生廢液、廢渣、廢氣的化學成分,教育和啟發學生對其進行必要的處理。可考慮給學生3-5天時間查閱相關資料,最終給出本實驗“三廢”處理的可行方法。

三、綠色化學設計理念體現分析

在上述“亞鐵離子活化過硫酸鈉降解水中三氯乙烯”的實驗內容設計過程中,不同程度體現了綠色化學設計理念,主要表現在:

1.實驗內容的選題是一種新型高級氧化技術,充分體現了本學科的研究熱點,相對于Fenton氧化技術所需強酸性等特點而言,該技術具有環境友好性特點;

2.實驗所涉及化學試劑中,過硫酸鈉常溫下穩定,分解產物除環境友好性的鐵離子外,硫酸根離子是環境水體中的主要陰離子成分。三氯乙烯屬于氯代烴類,與乙醇同屬于有機溶劑,雖然有一定危害性,但在整個實驗中用量很少,作為實驗廢液的有機成分,以熱活化或亞鐵離子活化過硫酸鈉的方法能在不引入有害廢物的情況下達到很好的去除效果;

3.對于三氯乙烯檢測方法的選擇,實驗采用改良的頂空進樣、毛細管柱氣相色譜法。該方法由實驗教學組老師在科研項目中建立并經反復實驗證實是一種操作簡便、快速、峰形好、干擾少且準確度較高的方法。

值得提出的是,本檢測方法的操作步驟中避免了傳統方法中以正己烷作為萃取劑、硫酸鈉作為干燥劑的做法,同時,快速、簡單的操作使得氣相色譜使用過程中的能耗也相應減少,這些都是綠色化學原則的很好體現;

4.在影響因素研究步驟中,考慮到總學時限制,每組學生可任選其中一個影響因素進行實驗研究,將實驗學時控制在8學時之內。每種因素研究的實驗步驟中僅涉及4個棕色血清瓶,并且所需的各種溶劑、試劑大多在半微量范圍內,這種減量化的設計也是綠色化學理念的充分體現;

5.對于實驗過程所產生的“三廢”問題,本實驗模式也是明顯低于傳統實驗。采用的三氯乙烯和乙醇都是在血清瓶的密閉環境中,加入試劑均采用注射形式,較好的防止了實驗廢氣逸出;作為廢液的主要成分則主要考慮三氯乙烯和鐵離子,其中鐵離子對環境沒有威脅;隨著三氯乙烯降解影響因素的實驗進行,瓶內殘余三氯乙烯已達到微量級,為了確保對環境零負擔,可采用加入適量過硫酸鈉粉末并適當加熱的方法,以熱活化過硫酸鈉更為徹底降解水中殘留的三氯乙烯;而廢渣則只涉及鐵的沉淀物,集中回收后轉化為離子還可以考慮循環利用。這些作為環境專業實驗教學所特有的附加環節―“三廢處理”更是對綠色化學設計理念的集中體現。

四、結語

通過以上綠色化學理念貫穿始終的實驗教學內容,學生對環境化學實驗產生了濃厚的興趣,更新了對化學實驗的舊有看法。實驗過程綠色化,對學生環境保護和節能減排意識的形成是一種潛移默化的促進;新型、前沿的高級氧化技術,先進儀器的使用以及科學性實驗方案的實施,拓寬了學生的視野,為學生科研思路的形成打下了良好的基礎。最重要的是,經過這類綠色化專業實訓的大學畢業生將提早具備綠色化管理理念,對于企事業單位綠色化管理模式的推廣是一個有力促進,也因此在目前嚴峻的就業形勢下顯現出一定的就業優勢。

參考文獻:

[1]馬瑩瑩,湯志強.聚焦企業管理的綠色化[J].新西部,2012,(35-36):57,67.

[2]呂繼奎.化工環保概論[M].北京:化學工業出版社,1996.

[3]張珈銘.學校化學實驗室對環境的污染不容忽視[J].江蘇環境科技,2004,17:98-99.

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[5]楊世迎,楊鑫,王萍.過硫酸鹽高級氧化技術的活化方法研究進展[J].現代化工,2009,29(4):13-19.

[6]王兵,李娟,莫正平,鮮波.基于硫酸自由基的高級氧化技術研究及應用進展[J].環境工程,2012(4): 56-60.

[7]Liang C., Bruell C. J., Marley M. C., and Sperry K. L. Persulfate oxidation for in situ remediation of TCE. I. Activated by ferrous ion with and without a persulfate-thiosulfate redox couple[J]. Chemosphere, 2004, 55(9): 1213-1223.

第8篇

關鍵詞:新課改;高中化學;實驗探究;策略

中圖分類號:G423.07

《化學課程標準》強調:“教師要注意改進傳統的實驗教學,精心設計各種探究性實驗,促使學生主動學習,逐步學會探究”。探究實驗指的是在高中化學的實驗教學中,根據學生所掌握的化學知識,自主學習,擬定實驗的方案,教師從旁協助與點拔,最終完成實驗教學的一種探究性活動。在這種教學模式下,教學改變了傳統課堂教學中以“畫實驗——講實驗——抄實驗——背實驗”的教學模式,使得“死”的化學實驗變“活”了。這樣“活”的課堂教學不但激發了學生對化學實驗的學習興趣,還培養了學生分析問題、解決問題的能力,最終實現了高校的高中化學的課堂教學。下面根據筆者的多年化學實驗教學經驗,總結出

新課程下高中化學探究實驗設計的策略,僅供參考。

一,了解化學實驗設計的要求以及設計程序。

1,化學實驗設計的要求。

(1)原理正確;(2)方法簡單;(3)操作方便;(4)現象明顯;(5)產率高;(6)誤差小;(7)安全防污。

2,化學實驗設計程序。

(1)根據實驗的目的,闡明實驗原理,選擇合適的儀器和藥品;

(2)根據實驗的特點,設計實驗裝置,畫出實驗裝置圖;

(3)根據實驗的要求,設計可行的操作步驟和觀察重點,分析實驗中應注意的事項;

(4)實驗結束后應寫出完整的實驗報告。

二,做好課堂演示實驗,激發學生的探究興趣。

愛因斯坦說過“興趣是最好的老師”。激發學生對化學實驗的興趣對高中化學實驗的有效教學有著重要的影響。我們知道,化學是一門以實驗為基礎的學科,教師在演示實驗前必須做好充分的準備,選擇比較有趣味的化學實驗在第一時間內吸引學生的注意力,激發學生對化學實驗的興趣。據心理學研究表明人們一旦對某事產生了濃厚的興趣,就會更加積極、主動的去學習、去探究,才會達到事半功倍的效果。因此,在高中化學實驗的教學中,教師應該做好課堂演示實驗,

增強化學實驗的趣味性,這樣就能吸引學生對化學學習的興趣,激發學生在化學實驗中的主體地位,從而激發了學生對高中化學實驗的探究興趣。

三,確立學生的主體地位,引導學生科學的探究。

我們知道,引導學生探究性學習的關鍵是還課堂于學生,讓學生成為課堂學習的主人。在高中化學實驗的教學中,教師應該引導學生自主的參與高中化學實驗的教學,教師則充分發揮其主導作用,則用極少的課堂時間對學生進行點撥式的教學,加大化學實驗的探究力度,確立學生在化學實驗教學中的主體地位,提高學生自主學習的能力,從而引導學生對化學實驗進行科學的探究。

在開始讓學生進行探究性實驗設計時,我首先降低了實驗探究的難度,一步一步引導學生思考問題:

例如,我們知道實驗室常用MnO2與濃鹽酸反應制備Cl2。(發生裝置如右圖所示)。

1,制備實驗開始時,實驗的順利應該怎樣的呢?同學們知道應該先做什么后做什么嗎?

問題一提出,同學們顯得有些無從下手了,同學們的探究熱情頓時消減了很多,為了激發同學們的探究熱情,我降低了探究的難度,將實驗操作的相關步驟寫了下來,但是打亂了順序,讓學生對順尋編號:

A.往燒瓶中加人MnO2粉末

B.加熱

C.往燒瓶中加人濃鹽酸

D.先檢查裝置氣密性

這樣,整個實驗的探究難度就減小了很多,才能引導學生一步一步進行探究,提高高中化學實驗探究的興趣。

趁同學們興致高昂,我又針對這個實驗提出了問題,讓學生思考探究:

我們知道制備反應會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應殘余液中鹽酸的濃度,我們提出看以下的幾種探究方案:

甲方案:與足量AgNO3溶液反應,稱量生成的AgCl質量。

乙方案:采用酸堿中和滴定法測定。

丙方案:與已知量CaCO3(過量)反應,稱量剩余的CaCO3質量。

丁方案:與足量Zn反應,測量生成的H2體積。

那同學們能不能結合我們自己掌握的化學知識,分析一下這四種實驗方案的缺點與不足呢?

課堂教學中,我只是起到了引導、啟發的作用,將課堂教學給學生,讓學生對問題進行思考、探究,這樣不僅讓學生掌握了化學知識,還提高了學生對知識的應用能力,進一步培養了學生分析問題、解決問題的能力。

四,開展化學實驗的實踐活動,提高學生的探究能力。

獲得的知識只有被靈活運用才能體現其價值,而且運用知識的過程也是一個鞏固和提高的過程。在高中化學實驗的課堂教學中,教師應該加大學生的探究力度,在課堂教學中,開展化學實驗的實踐活動,讓學生自己設計實驗方案——分析實驗現象——得出實驗結論。這樣才能提高學生動手、動腦的能力,進而提高學生對化學實驗的探究能力。

例如,在讓學生獨立進行化學實驗探究設計時,我們不要首先就讓學生設計一些難度較大的實驗,可以從簡單的實驗開始,慢慢培養學生的自信心,這樣對提高學生的探究能力是大有裨益的。

可以讓學生(1)設計一個實驗證明蠟燭中含有碳氫兩種元素。(2)設計一個實驗來證明CO2具有不支持燃燒和密度比空氣大的性質。教師提前在課堂上準備好學生可能會用到的實驗器材,例如:蠟燭,燒杯,澄清的石灰水,具有階梯的鐵架,火柴等等。其實來時準備的實驗器材,本身對學生就是一種提示。接下來,教師將課堂時間交給學生。通過同學們的討論探究以及教師的指導,同學們在課堂上基本設計出了可行性的實驗方案。

就這樣,在化學實驗教學中,實施探究性教學的策略,學生充分發揮了主體作用。在設計實驗方案的同時增長了化學知識,也提高了實驗的探究能力。

五、結束語

綜上所述,要提高學生對化學實驗的探究能力,教師首先應該做好引導工作。在課堂教學中創造良好的課堂教學氛圍,激發學生對化學實驗探究的興趣,然后引導學生一步一步的進行探究,讓學生在循序漸進中,提高對高中化學實驗的探究能力。

參考文獻

[1]傅華欣.淺談創新高中化學實驗探究課的一些體會[J]-試題與研究(新課程論壇)2011(1)

第9篇

【關鍵詞】高考復習;化學實驗;應對策略

化學實驗題最能考查學生的思維、表達、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實驗的考查,突出了實驗在學科中的地位。新課改2009年高考化學大綱強調了對實驗能力和實踐能力的考查,這將更有利于推進中學素質教育的實施。

結合近幾年的高考實驗試題特點以及發展趨勢,本文就高考化學實驗專題復習提出一些建議。

一、準確掌握化學實驗基本技能

高考化學實驗題中既有常見儀器的規格和使用,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

熟練掌握化學實驗中常用儀器的結構、用途是提高實驗答題能力的必備的基礎。在復習時,建議讓學生接觸感受這些常用儀器,掌握這些常有儀器的名稱,結構,規格,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、物質的分離和提純、物質的檢驗與鑒別等。對化學實驗基本操作的復習,最好讓學生親自動手做。設置不同的實驗情景,積極疏導,大膽動手,多向思考,仔細觀察,認真記錄,做好實驗基本操作。有助于全面提高學生的基礎實驗能力。

二、認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,角度等進行命題,增強教材實驗的開發、遷移、考查學生對實驗的掌握情況。這就要求學生在復習實驗時要多問是什么(即實驗目的)?(即實驗原理)為什么?怎么做(即實驗步驟)?不這樣會產生什么結果(即實驗拓展)?尤其要重視課本實驗,認真做好課本上的演示實驗和學生實驗,認真分析實驗原理,掌握典型的實驗裝置和原理,并進行相應的挖掘和提升。三、注意培養創新意識和能力

應用性和開放性試題已成為高考試題的新熱點,其重點在于考查學生的創新精神。復習時要在實驗原理、實驗目的、實驗步驟、實驗方案以及實驗方案的評價上做文章。教師應引導學生改進、完善、拓展教材實驗,增強實驗的探索性、綜合性,使之更貼近對實際問題的解決,培養學生的創新能力。

“在化學科學的研究中,科學、合理、周密、巧妙的實驗設計,往往能導致化學科學的重大發現。”化學實驗設計也成為對學生各項能力進行綜合測試最好的方法,近年高考實驗方案設計題受到命題專家的青睞,逐漸成為考查的重點。[2]實驗設計是指實驗者在實施實驗之前,依據一定的實驗目的和要求,運用有關的知識與技能,對實驗的儀器、裝置、步驟和方法等在頭腦中所進行的一種規劃。在復習過程中,教師要引導學生綜合運用所學知識,幫助其認識實驗設計的基本原理,了解實驗設計的一般思路和方法,再評價和優化,以提高學生的實驗設計水平,強化創新能力。

四、加強習題選編、訓練和講評

綜合實驗題屬于能力考查題,能有效地考查學生的觀察能力、思維能力、實驗能力。其命題思路是依據化學實驗本身具有很強的包容性和兼容性的特點,將化學實驗的考查與化學其他板塊的知識甚至是其他學科的知識、方法等有機地結合,實現學科知識的綜合考查,考查的內容可以是元素及其化合物的有關知識,也可以是化學基本原理的有關知識,同時包括實驗基本原理和基本技能。在復習過程中,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題進行整理,有計劃、分階段地進行訓練。讓學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,進行強化訓練,增強他們的題型意識。要學生明白高考實驗考什么、怎樣考、只有學生對實驗題的功能,考查范圍、考查特點弄清楚、才能理順解答實驗題的思路。引導學生在分析典型綜合實驗題的過程中積累經驗,達到知識與能力相結合,真正提高實戰能力。

第10篇

[關鍵詞]化學實驗綜合能力培養

[中圖分類號]G633.8[文獻標識碼]A[文章編號]16746058(2015)140092

中學新課程改革要求,學生要在化學學習的過程中,不斷提升自己的能力,從而培養學生的綜合素質。學生在化學實驗課程中,可以很好地培養自己的動手操作能力以及創新能力,進而能夠掌握使用化學知識解決實際問題的能力。因而在中學化學教學中,要非常重視實驗教學,只有通過實驗教學,才能有效提升學生的綜合能力。基于此,筆者就如何在化學實驗教學中提高學生的綜合能力做以下幾點探討。

一、在化學實驗中鍛煉學生的觀察能力

觀察能力不是與生俱來的,它需要學生在學習和實踐的過程中進行鍛煉、培養。而化學實驗要求學生進行動手實踐,所以它能夠很好地培養學生的觀察能力。另一方面,化學實驗極富趣味性的特點能夠激發學生觀察的欲望。

在化學實驗中有一個鈉和水的反應實驗,學生需要對實驗現象進行總結,進而歸納分析鈉的一些物理和化學性質。整個過程中,鈉和水的反應現象可以用“浮、熔、游、響、紅”五個字進行概括。每一個現象后面都隱藏著鈉的一個特點,學生要根據現象分析它所代表的性質。比如,鈉塊為什么要用鑷子進行移動?鈉放到水中會逐漸變小,這是為什么?鈉是熔化了還是發生了什么反應?鈉塊在整個過程中為什么會一直浮在水面上?鈉放入水之后,燒杯為什么會發熱?為什么過程中會有聲音發出?等等。學生通過對這些現象的觀察,興趣被激發出來,并帶著強烈的好奇心投入到鈉的性質的學習中。

二、在化學實驗中培養學生的動手操作能力

通過實驗教學能夠對學生的動手操作能力進行訓練和培養。而學生動手操作能力的提高其實是學生獲得從事實驗操作的基本手段,為今后的技能培養創造了基礎,提供了條件,有助于職業技術教育目標的實現。

在實驗教學中,教師應鼓勵學生進行實際的動手操作,要做到每一個步驟的親力親為,并仔細地觀察實驗的每一個現象。同時對于一些錯誤的實驗,要鼓勵學生經過仔細觀察,思考實驗失敗的原因。這種做法可以讓學生對所學的化學知識進行鞏固,同時,使知識的深度有所延伸,最終激發學生的求知欲。在實驗的過程中,需要學生的加倍細心、認真。每一個物品的計量都與實驗的最終結果有著千絲萬縷的聯系,實驗的最根本要領還是,用加倍的細心、認真保證每一個步驟的完美再現。

三、在化學實驗中培養學生的知識遷移能力

美國心理學家M.L.比格有這樣一句話:“學習遷移是教育最后必須寄托的柱石。”它是對學習遷移能力在教育中所起重要作用的良好說明。在對化學實驗考查的試題中有很大一部分是對知識遷移運用能力的考查。在整個化學學習過程中,所做的化學實驗都是對一些章節中的典型物質進行實驗,而通過實驗,對物質的一些性質進行總結,然后將這些性質推廣到與它同種類型的物質上,繼而完成對一些物質性質的掌握。因此,在化學實驗考題中,不會單純地考查已經做過的一些實驗,而是對一些類似物質的考查,以此培養學生的知識遷移能力。例如,化學實驗中,通過對碳元素的一系列物質進行實驗,進而推出與它同主族的一些元素的性質。

四、在化學實驗中培養學生的實驗設計能力

化學是一門實驗科學,化學實驗在化學教學中占據著重要地位。而現代化教育的一個重要標志和根本任務是對學生的化學實驗設計能力的培養。化學實驗設計能力是一種高層次的能力,它對學生的今后發展都有著很大作用。因此在教學過程中,培養學生實驗設計能力是每個教師的追求目標,也是新時代素質教育發展的新要求。

第11篇

化學實驗作為化學學科的基礎,在高中教學及高考中占據十分重要的地位。但很多學生們在學習過程中對實驗考察的題目總是心存怯意,究其原因有學校在上課過程中存在化學演示實驗和分組實驗做得較少,也有一些學生無法掌握化學實驗學習的要領,因而在考試中答題要點不清、思路不清、錯誤頻頻。以下幾點是筆者在應對今年福建高中的復習中的一點總結,希望對正在學習化學的的學子們能有所啟發。

在高考化學實驗復習過程中,面對眾多的基本反應、各種儀器、基本操作、氣體制備、物質的分離提純等,還有千變萬化的實驗設計,加之浩瀚的題海,學生和老師只有把握住教材和《2012福建高考考試說明》、理解實驗的基本內容、確定復習策略復習、分析常見答題誤區才能做到時短高效。

1 化學實驗基本內容

(1)化學實驗常用儀器的用途和基本操作,實驗室常見事故的處理方法。

(2)一些常見氣體(H2、Cl2、CO2、O2、NH3、SO2、C2H4、HCl)的實驗室制法和收集。

(3)常見物質分離、提純和鑒別。

(4)數據的處理與實驗分析、評價及設計。

2 化學實驗復習策略

重視實驗原理的理解。實驗原理是實驗的根本,只有明確實驗操作過程各個細節的目的,使用常用儀器進行基本操作實驗,理解實驗中各儀器及試劑的作用,才能以進一步做到到靈活運用。

熟練掌握高考考綱要求的22個演示或分組實驗。包括所用試劑、反應原理、儀器和收集方法,這是進行化學實驗設計、分析與評價的基礎。在考題中呈現的實驗往往是在各種氣體制備的組合,這就要求對教材介紹的常見種氣體的制備原理、制備裝置、實驗過程中的除雜、提純以及尾氣的處理及氣收集方法掌握得很清楚。

化學實驗的設計、分析與評價。在熟練掌握教材實驗的基礎之上,要通過典型實驗,深入理解化學反應原理(反應原理、裝置原理、操作原理)、實驗方案的設計、實驗結果的記錄與處理、實驗安全、實驗評價等,能處理實驗當中出現的非預期現象。很多時候實驗設計考察的內容是將教材中的基本內容進行新的組合。復習時可對實驗裝置、方法的合理性和正確性進行評價、改進,通過對一些陌生度高的實驗情景來練習、分析、評價、完善實驗方案,從而提高求異思維能力和實踐能力。

注意定量實驗的訓練。定量實驗在中學化學教材中是一個薄弱環節,尤其是其中的計算和誤差判斷。我們應根據中學化學的知識范圍,結合化學實驗的基本技能,重點從實驗原理,實驗過程的合理性設計,實驗中儀器、操作、定量計算以及誤差分析等方面,進行訓練。

多到實驗室復習化學實驗操作,不能只作紙上談兵,自己動手做實驗是掌握實驗原理、實驗操作以及實驗設計的必要途徑;也是培養觀察、分析、解決各種問題的能力的最佳手段。特別是對各種儀器的使用,溶液的配制等重要實驗要動手去做,并注意實驗操作的科學規范,正確分析和處理實驗數據,把動手操作和動腦思考結合起來,把化學實驗原理與實驗設計、安全操作結合起來,從本質上掌握化學實驗的規律性,形成設計實驗能力。近幾年高考為了對有沒有動手做實驗的學生進行區分,經常會對實驗過程中的細節進行考查,因此必須在復習中走進實驗室實踐以提高自己的動手能力。

學會科學、嚴謹的表達來應對考試中的簡答題。能用化學語言解釋生活中的化學問題,科學、規范、簡潔、全面的表述實驗現象、結果、過程以及結論。做化學實驗題,對一些操作細節的描述往往會漏答,特別是一些新題型,這往往是審題不清遺漏信息或者思維不嚴密造成的,需要平時在做題中不斷的歸納總結。

3 在考試中應該避免的誤區

(1)審題不到位,遺漏信息。

(2)使用化學語言不規范。

(3)基本化學反應落實不到位。

第12篇

1.深刻理解化學基本理論的實驗基礎

化學學科中,任何理論(或假設)的提出、發展和完善,都有一定的實驗事實作根據,如:原子結構理論中核外電子分層排布的實驗根據是電離能的測定;原電池原理的實驗根據是銅—鋅原電池實驗;某些有機物之間反應機理的確定是在實驗中利用了示蹤原子等。許多類似的實例道出了以下規律:實驗事實理論的建立(或假設的提出)再實驗理論的發展和完善。這是人類在自然科學中發現真理、認識真理的過程。要讓學生明白:化學家就是這樣去認識化學世界的。

2.熟練掌握常見元素及其化合物的物理性質、化學性質的實驗事實以及單質、化合物的制備原理和方法

化學實驗是證實某物質是否具有某種性質的唯一手段。中學階段的大部分化學實驗都是定性實驗,這些實驗雖然簡單,但確實可以培養學生透過實驗現象(或實驗數據)看清反應實質,進而推斷物質的微觀組成、結構與實驗結果的相互關系。物質的制備原理是以物質的性質為基礎的,某一物質的制備方法不止一種,但教材上采用的方法則是實驗室中最常見的最好方法,熟悉了這些實驗,在設計實驗時就能夠靈活選擇實驗原理。

3.能查閱、運用有關圖表、數據和其它資料。

4.掌握中學化學常規實驗手段,熟悉常見儀器的規格、用途及使用注意事項

常規實驗手段是化學實驗的基礎,綜合實驗是常規實驗的綜合運用,即使那些高、精、尖的實驗也離不開常規實驗,因而教材中所有實驗(包括教師的演示實驗)都要盡可能地讓學生在課內或課外一絲不茍地完成。通過動手,一方面達到對常規實驗操作(加熱、蒸發、過濾、分液、稱量、滴定、儀器的組裝等)的熟練掌握,同時熟悉常見儀器的應用范圍和使用注意事項。

二、設計實驗必須有化學實驗總體觀

任何一個化學實驗都包含以下內容:(1)實驗目的(2)實驗原理(3)實驗設計(4)實驗藥品、儀器、裝置(5)實驗操作及操作規程(6)實驗結果的處理,這六個方面的內容可稱為化學實驗的六要素。實驗目的是核心;實驗原理是達到實驗目的的理論根據;實驗程序是能否完成實驗的關鍵,它的設計以實驗原理為基礎;藥品、儀器、裝置是物質保證,這些物質條件的選擇是由實驗原理和實驗程序決定的,同時對實驗程序也起著制約作用;實驗操作及注意事項是實驗得以順利、安全進行的保證,它的制定要由實驗程序和實驗用品來決定;實驗結果的處理是對實驗是否達到預期目的所進行的檢驗,在解釋實驗現象、處理所測得的數據、分析實驗誤差等項工作中必須對各要素進行綜合分析。

三、思維能力是化學實驗設計的核心

學生的一切學習活動都離不開思維。化學實驗的設計過程實質上是一個探索、創造的過程,對學生思維能力的要求層次較高,而中學生的思維活動還處于從經驗型向抽象型過渡的階段,這就要求教師設法加速這一轉化,使學生的思維活動盡快趨于成熟,盡早地具備辯證思維的能力,同時培養出較好的思維品質。