有机化学研究性实验

有机化学研究性实验（精选12篇）

有机化学研究性实验 篇1

摘要：针对传统有机化学实验教学的不足,从研究性实验项目的来源、实施方法等方面对有机化学实验研究性教学进行了探索与实践,调动了学生的学习积极性,培养了学生的科研素养,增强了学生的创新意识与创新能力,取得了较好的教学效果。

关键词：有机化学实验,研究性教学,教学改革

质量是高等教育的生命线，不断提高教育教学质量是教改永恒的主题。近几年，建设研究型大学、实施研究性教学已经成为中国高等教育改革发展的主流。[1,2,3]有机化学实验是高校化学类专业的重要基础课之一，其教学目标有两个：一是使学生掌握有机化学实验的基本操作技能，具备正确进行重要的、典型的有机物的制备、分离、提纯和鉴定的能力；二是培养学生综合分析问题和解决问题的能力，培养严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的工作作风，增强创新意识，使学生在科学研究方面得到初步的训练。[4]因此，研究性实验教学的探索和实践对于有机实验教学效果的提高及学生创新能力的培养起着重要作用。

1 有机化学实验教学中存在的问题

传统有机化学实验教学注重向学生灌输知识，强调实验结果及数据处理等问题，学生在实验中大多只进行验证或者照方抓药，未采取系统、完善的措施进行学生的研究能力和创新意识的培养。因此，对有机化学实验研究性教学进行了探索与实践。力求通过研究性实验教学项目的实施和基础实验教学方法的改革，把研究的意识、思维与方法融于教学，激发学生的学习兴趣，启迪学生的聪明才智爆发式觉醒。

2 有机化学研究性实验项目的来源

2.1 教师科研成果转化为研究性实验项目

教师的科研成果转化成研究性实验项目最能体现实验内容的研究性宗旨，也能让学生在完成实验课题的过程中学习科研的一般方法。近年来，课程组的教师很重视这方面的转化。如教师的科研成果“金属酞菁钴催化剂的制备及其应用[5]”“2-苄基-1,2,3,4-四氢异喹啉的合成”“4,4'-联吡啶盐的合成及其超分子体系的制备”等，均转化成了化学专业的有机化学综合实验。

2.2 大学生科技创新项目转化为研究性实验项目

通过基础实验的训练，许多学生对科学研究产生了浓厚的兴趣，纷纷申报大学生科技创新项目，课程组积极为这部分学生联系指导教师，申报的项目有些很快就转化为研究性实验项目，如笔者指导的大学生创新实验项目“磺基琥珀酸酯铵的合成及抗静电性能研究[6]”已经转化成有机综合实验项目。

2.3 教师的实验技术改革项目转化为研究性实验项目

教师是教学改革的推动者及实施者，课程组依托山东省实验示范中心建设，积极申报各类实验教学改革项目，很多项目直接转化成了设计性及研究性实验项目。如教师的实验改革项目“半微量法制备邻苯二甲酸二丁酯的绿色化研究”[7]“微波辐射合成肉桂酸研究”“固体酸催化合成肉桂酸系列酯”[8]等，都已经转化成了学生的研究性实验项目。

3 有机化学实验研究性教学的实施

针对不同专业的培养目标及不同专业对有机化学基础的不同要求，设置了基础有机化学实验和综合有机化学实验教学模块，综合有机化学实验主要针对化学专业学生。在基础有机实验教学模块中，不同专业又有不同的教学侧重点。化学、材料化学和应用化学主要根据3个专业的理科背景，注重学生的综合实验技能及创新能力培养；化工类则考虑专业的工程背景，教学中加强有机实验与工业应用的相关知识拓展，培养学生的工程素养。不同模块采用了不同的研究性教学方法。

3.1 综合有机化学实验中研究性教学的实施方法

基础实验模块的设计性及研究性实验项目大部分由学生根据自己的兴趣及能力进行选修，利用课余时间完成，以开放实验模式运作。有机综合实验模块是化学专业学生必修的，由指导教师统一布置。设计性及研究性实验项目的实施方法是：学生每3～5人一组，在教师的指导下查阅文献，在分析、总结文献的基础上设计出实验路线并与教师讨论，确定实验方案后进入实验室完成实验项目，提交实验研究报告。教师评阅实验报告后组织学生分析实验成功或失败的原因，有效地提高了学生的学习积极性及创新热情。

3.2 基础有机实验教学中研究性教学的实施

我校基础有机实验每年面向化学、应用化学、材料化学、化学工程与工艺等5个专业20个班600余人开设，在教学过程中实施研究型教学更有普遍意义。研究性教学不仅是一种以培养学生科研素养、创新能力为目的的教学方法、教学模式，更是教师贯穿整个教学过程的一种教学理念与教学习惯。

3.2.1 研究性内容的合理选择与布置

研究性内容的合理安排及教学设计是在基础有机实验中实施研究性教学的必要保证。笔者在化工、应化专业的有机实验教学中做了大量探索，取得了较好的效果。首先根据学生的专业背景及实验内容，寻找切实可行的探究问题，包括课堂实验探究及课后知识探究。如在普通蒸馏实验中首先安排学生分组蒸馏工业酒精、乙醇与水的混合物，并要求学生根据液体沸点的变化，每隔2℃记录馏分的体积，做出体积-沸点曲线，深入了解蒸馏在混合物分离中的应用及共沸物的知识；然后要求化工专业学生自主查阅蒸馏在石油炼制、石油化工、化学工业等领域的应用，要求应化专业学生查阅现代蒸馏技术—分子蒸馏的原理及应用。每个必修实验项目后面都配有相关探究内容，然后将这些实验探究内容提前发到学生的公共邮箱中，要求学生至少认真完成一个实验的探究项目，鼓励学生根据自己的能力及兴趣完成多个探究项目。学生也可以完成自己感兴趣的相关探究项目，如有学生觉得溴乙烷的合成中使用浓硫酸不够安全，而且易导致毒性较大的副产物溴生成，建议用浓磷酸代替。学生自主查阅了一些文献，与指导教师探讨后进行了实验，并将实验结果及时与用硫酸的学生进行对比，发现的确没有副产物溴生成，但相应的产率却比用硫酸的低很多。实验完成后，该生又仔细查阅了一些资料，提出了实验的进一步改进，做出了详细的讨论。实验自主探究内容的安排及实施，极大地激发了学生的学习积极性及研究热情。

3.2.2 教学方法的改革

加强实验理论及实验拓展教学是培养学生学会学习、主动获取及应用知识的重要策略。在基础实验教学中首先强调进行这个实验的目的、意义、这种实验方法的推广应用及现在的发展等，有助于学生在设计其他实验时“举一反三”。然后将实验原理、操作过程及注意事项转变成若干个问题，上课时提问学生。如溴乙烷的合成实验中提问：实验中有哪些副反应发生？实验操作中那些过程是用于避免这些副反应的？问题式教学不仅督促、检查了学生的预习，而且使学生对实验原理、操作及注意事项印象深刻。在实验过程中，指导教师要注意培养学生提出问题的能力和习惯，提出问题往往是创新的开始。另外，实验报告中要求学生独立分析实验成功或失败的原因，并要求学生多提改进方法，有助于激发学生的学习积极性，并养成一种研究性学习的习惯。

3.2.3 实验成绩的评定

配合研究性实验教学，对基础有机实验的考核也进行了改革。学生的实验成绩由四部分组成：实验完成情况、实验报告、期末操作考试、特殊加分，分别占总成绩的40%,30%,20%,10%。对个别在研究性实验项目中表现突出的学生，特殊加分可以上浮到20%。实验报告的评分包括两个方面，一是必须完成的项目，如实验目的、原理、装置图、操作步骤及结果等，占报告评分的70%；二是自主完成的项目，如实验结果的深入分析与讨论、同类实验方法的调研及实验改进设计、实验知识的相关拓展等，占报告评分的30%。通过对研究性项目的加分及实验报告评分向自主探究项目的倾斜，极大地激发了学生的学习及创新热情。

4 结束语

教师以研究的意识和形式组织教学活动，打破原有的机械程序，赋予教学研究的元素；学生积极参与教学及探究，在研究中学习与积累，养成善于提出问题及独立思考的习惯，教学相长，共同提高新世纪高校人才培养的质量。

参考文献

[1]汪蕙,张文雪,袁德宁.研究型教学模式的探讨-兼论创新性教育过程化[J].中国大学教学,2002(1):16-18.

[2]卢德馨.关于研究型教学的进一步探讨[J].中国高等教育,2004(21):24-25.

[3]郑小琦,查正根,汪志勇.研究型大学有机化学实验教学体系改革与创新[J].大学化学,2010,25(6):12-16.

[4]陈震,江栋,曹晓群.有机化学实验教学改革的探索[J].中国现代教育装备,2011(21):84-86.

[5]项玉芝,司西强,张衍胜.双核酞菁铁催化t-BHP氧化环己烷性能研究[J].精细化工,2008,25(12):1240-1244.

[6]张珂,连宇博,吕志凤.磺基琥珀酸酯铵的合成及其抗静电性能评价[J].应用化工,2013,42(4):654-657.

[7]王玉洁,陈金射,项玉芝.半微量法制备邻苯二甲酸二丁酯的绿色化研究[J].应用化工,2013,42(8):1432-1434.

[8]马庆春,王福生,吕志凤.固体酸催化合成肉桂酸系列酯[J].日用化学品科学,2008,31(12):38-41.

有机化学研究性实验 篇2

本文分析了工科院校非化学专业学生的专业特点，指出了教学中存在的问题，提出了提高工科院校非化学专业分析化学实验教学效果的有效手段。

关键词：分析化学实验;实验教学;工科院校

分析化学及其实验课程是重要的基础化学课程，旨在培养学生定量分析的基本思维和进行定量分析的基本操作和动手能力，在以化学专业为基础的非化学专业中，普遍开设了分析实验课程，担负着培养和训练学生掌握分析技能和操作规程的责任，还对分析化学理论知识的深化起到极其重要的作用[1]。

分析化学实验教学中，要求操作规范、计算准确、结果可靠合理，并且能够对分析结果进行评价，其目的是培养学生“量”的概念，培养学生分析问题和解决问题的综合能力[2，3]。

在工科院校的分析化学实验教学中，往往也存在一个教学大纲，不同专业一刀切的现象，由于不同专业的学生基础情况不一样、且对教学目标的要求也不一样[4-6]，这样就给教学带来各种弊端。

一、工科院校开设分析化学实验的专业特点

以昆明理工大学为例，分析化学实验教学的专业包括化学、化工、冶金、材料、环境、食品、生物、制药、医学、建材等专业，这些专业对分析化学实验的要求各不一样，冶金和材料专业偏向于金属离子的分析和应用，环境和化工偏向于水体分析和应用，医学和建材专业要求相对较低，化学专业要求相对全面。

从学时分布来看，化学专业一般64学时，环境专业48学时，冶金、材料专业32学时，化工、生物、制药24学时，而建材、航空等专业一般16学时，从学时的分布大体也能看出各自专业对该实验课程的要求和目标。

从学生的基础情况来看，冶金、材料、环境、建材等专业的学生基础相对较好，但由于各自专业和化学实验学科相差较大，学生表现出的主观能动性相差也较大。

因此，工科院校不同专业开设分析化学实验课程还需要考虑学生的基础以及实验课程与专业的衔接。

二、工科院校非化学专业分析化学实验教学中存在的问题

1.实验内容单一、枯燥、陈旧。

分析化学实验的教学内容简单、单一，除了常规的操作练习外，基本是验证性实验，如酸碱滴定、水中总硬度的测定、食醋中总酸度的测定等，教学内容陈旧，不利于调动学生的积极性和主动性，学生基本只需要预习、听课、按流程操作，就可以得到考评分。

而对于一些分组性的实验，如分光光度法测铁、选择性电极测定水中微量氟、电位滴定法测定溶液中的氯离子等实验，通常多人分成一个小组，少数同学甚至没有参与到实验操作中。

这样的情况使得部分学生难以主观积极参与，有时甚至连目标都不清晰，这些都不利于完成基本的教学目标，更难达到培养学生的思考能力和创新能力。

2.学生操作能力差、照方抓药。

分析化学实验的操作是有严格的规范，学生需要提前预习各项注意事项，在实验课中锻炼。

但很多学生学习时重理论、轻实验，操作能力差，甚至连基本的仪器都不认识、没见过，在实验过程中只能照方抓药，变成了完成任务、演练一遍，难以达到预期的实验教学目标[7]。

这也表明了学生提前的预习工作不到位，思考问题也不全面，只好按照老师的演示实验进行操作，或者模仿身边同学的操作进行，实验中难免出现各种错误。

3.教师的教学模式程式化。

有机化学研究性实验 篇3

【关键词】有机化学实验；双语教学；术语研究

1 引言

有机化学实验双语教学是高校化学实验教育过程中十分重要的教学环节，学生通过掌握和利用两种语言来学习有机化学实验，所以能否熟练利用第二外语为工具学习专业知识和无障碍沟通交流已经成为双语实践环节的重要考核标准。在双语实践环节中，对于非第二外语专业学习者来说，术语学习尤为重要，术语，在特定技术领域，是指对特定事物名称专有的业内共识，所以有机化学实验双语教学中双语术语十分重要，已经成为双语教学环节的重点和难点，因此，本文通过重点讨论有机化学实验英汉双语教学中术语表达充分认识术语的特点及分类，从而有助于提高学生双语学习有机化学实验的效率。

2 有机化学实验双语教学中术语特色及分类

2.1常见实验室英文标识语

有机化学实验教学环节中实验室双语标识语对于学生有重要的指导意义，为指导开展实验活动和创造良好实验环境以及提高实验安全保障有重要意义。例如，化学试剂室Chemical Reagent Room； Chemistry Pre-exp. Room；有机化学实验室Organic Chemistry Lab.等。掌握双语实验室各类标识语，对于保障日常实验教学和科研活动意义重大。

2.2化学实验英文缩写

有机化学实验双语教学以各项实验活动研究为对象，因此，熟悉不同实验名称及其缩写形式对于提高教学效率有重要意义。阿司匹林制备Preparation of Aspirin；氨基酸和蛋白质鉴定实验Identification of amino acids and proteins；从茶叶中提取咖啡因实验Isolation of caffeine from tea leaves and sublimation等。

2.3常用实验仪器和耗材等地道表达

在有机化学实验双语教学环节中，如果不能够熟练掌握相关化学试剂、實验器材和耗材等地道英文表达，就会严重影响实验教学环节中有效的及时沟通问题，从而实验效率也大大下降。例如，实验仪器：量筒 measuring flask/measuring cylinderer；容量瓶 volumetric flask/measuring flask；蒸馏装置distilling apparatus；pH试纸 universal ph indicator paper；水银温度计mercury-filled thermometer。实验操作术语：中和neutralize；发酵fermentation；催化作用catalysis；电泳 Electrophoresis；灌注perfusion；电转化electrotransformation。常见仪器设备术语：恒温循环仪Thermostatic circulator；磁力搅拌器magnetic stirrer；凝胶系统Gel system；超净工作台super clean bench；分析天平 analytical balance；PCR仪Instrument for Polymerase Chain Reaction；紫外-可见光分光光度计UV-Visible Spectrophotometer等。常用化学试剂术语：半胱氨酸cysteine（Cys， C）；谷氨酸glutamic acid（Glu， E）；胸腺嘧啶脱氧核苷thymidine；硼酸Boric acid （H3BO3，61.83）；无水乙醇absolute ethanol；生理盐水physiological saline；氢氧化钠sodium hydrate/hydroxide；高锰酸钾potassium hypermanganate；碱性 alkalinity等。

3 总结

有机化学实验双语教学的开展再次考察学生掌握有机化学基本知识理论和方法，如果能够熟练掌握有机化学实验双语教学常用双语术语，就会极大缓解了学生学习有机化学实验双语教学中遇到的首要问题。了解有机化学实验教学中术语的特点及其分类规律，就能够激发学生学习有机化学的兴趣，确保完成学习目标，及时验证学习效果，从而提高教学效率。

参考文献：

[1]张拴，赵忠孝.化学实验基本技能与实训[M].陕西科学技术出版社，2014.9.

[2]柏铭.有机化学实验双语教学中问题讨论[J].化学教育，2015.8.

作者简介：

有机化学综合性实验研究 篇4

关键词：有机化学实验,综合性实验,7-(4-安替吡啉偶氮)-8-羟基喹啉-5-磺酸,铜(II)

创新性的综合化学实验在开拓学生的思维，提高学生的综合实践能力等方面具有比一般的验证性实验更加重要的作用。近年来，各高校在构建研究型本科教育体系，提高学生综合素质方面作了大量的改革工作[1,2,3,4,5]，取得了可喜的成绩。我们在校教改基金的资助下，开展了有机化学综合性实验的研究探索活动。通过设计一些交叉学科的实验，加强各学科之间的相互渗透，将单一的实验改为综合性设计实验。例如，通过对无机物中某元素（稀土、铌、铁、钙和铜等离子）的测定，就可以把无机、分析和有机的基本理论及其基本实验操作都有机地联系在一起，可以加强学生综合能力的培养，使学生创新意识和综合实践能力都得以提高。本文设计了一个综合性实验，通过7-（4-安替吡啉偶氮）-8-羟基喹啉-5-磺酸的合成及用自制的试剂测定铜的含量，使有机合成与分光光度法测定金属离子联系在一起，加强各学科之间的相互渗透，充分调动了学生的学习的积极性和自主性,提高了学生思维能力、动手能力、创新能力和科研能力。

1 7-（4-安替吡啉偶氮）-8-羟基喹啉-5-磺酸的合成

1.1 实验目的

(1)了解利用重氮化和偶合反应制备偶氮化合物的原理和方法。

(2)复习加热、搅拌、滴加、过滤、重结晶、熔点测定等基本操作。

1.2 实验原理

将4-氨基安替吡啉与亚硝酸反应制成重氮盐溶液，再将重氮盐在弱碱性条件下与8-羟基喹啉-5-磺酸进行偶合反应，制备7-（4-安替吡啉偶氮）-8-羟基喹啉-5-磺酸。

1.3 仪器与试剂

仪器:搅拌器、空气冷凝管、长径滴液漏斗、布氏漏斗、玻璃漏斗、保温漏斗、吸滤瓶、三口瓶、磨口锥形瓶。

试剂：4-氨基安替吡啉8g(0.04mol)、亚硝酸钠3.0g(0.043mol)、8-羟基喹啉-5-磺酸5.8g(0.04mol)、氢氧化钠、浓盐酸、乙醇(95%)、脲、N,N-二甲基甲酰胺、蒸馏水。

实验所需时间：5hㄢ

1.4 实验步骤

将8.0g(0.04mol)4-氨基安替吡啉溶于50mL水中，加入8mL浓盐酸，置于冰浴中冷却后，滴加3.0g(0.043mol)亚硝酸钠溶于15mL水的溶液，使其重氮化，加完后再反应半小时，在此反应过程中，温度保持在-2℃～0℃。而后加入少量尿素（10g/25mL），消除多余的亚硝酸钠。得紫红色的重氮盐溶液。

将9.0g(0.04mol)8-羟基喹啉-5-磺酸溶于100 m L水中，冷却至0℃，在搅拌下滴加上述得到的重氮化合物溶液，同时加入8.0g(0.2mol)氢氧化钠溶于16 m L水的溶液，使pH值保持在8左右，加完后再搅拌2 h，反应结束后，盐酸酸化得到固体，水洗3次，每次用20 m L，再用丙酮洗涤，烘干，得粗产品。用N,N-二甲基甲酰胺重结晶，得暗红色晶体。

2 7-（4-安替吡啉偶氮）-8-羟基喹啉-5-磺酸分光光度法测定铜

2.1 实验目的

(1）了解721型(或722S型)分光光度计的构造和使用方法。

(2）掌握7-（4-安替吡啉偶氮）-8-羟基喹啉-5-磺酸分光光度法测定铜的方法。

2.2 仪器与试剂

721型(或722S型)分光光度计；pHS-3C型酸度仪。

铜标准溶液：准确称取纯铜(含量不低于99.9%)0.1000 g于100 m L烧杯中,加1∶1硝酸溶液予以溶解,再加少许1∶1硫酸溶液蒸至冒白烟,冷却后用水稀释定容于500 m L容量瓶中,此溶液含铜0.2 g/L。取其稀释液5 m L于100 m L容量瓶中,并稀释至刻度,此溶液含铜10 mg/L。（使用时稀释到10μg/m L）ㄢ

7-（4-安替吡啉偶氮）-8-羟基喹啉-5-磺酸溶液：0.025%的1:1的乙醇和N,N-二甲基甲酰胺溶液。

pH=4.0邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液。

实验所需时间：5hㄢ

2.3 实验方法

准确移取一定量的浓度为10μg/m L铜标准溶液于25mL的容量瓶中，依次加入7mL pH4.0的缓冲溶液，4mL显色剂，以水稀释至刻度，摇匀。显色14min后，以试剂空白为参比，用1cm比色皿，于480nm处测定吸光度。

2.4 条件试验

(1）吸收曲线的绘制

准确移取2mL的10μg/m L铜标准溶液于25mL的容量瓶中，加入7m L pH5.0的缓冲溶液，4mL显色剂，以水稀释至刻度，摇匀。显色14min后，以试剂空白为参比，用1cm比色皿，用不同的波长从570nm开始到430nm为止，每隔10nm测定一次吸光度。然后以波长为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制吸收曲线，从吸收曲线上确定该测定的适宜波长。

(2）络合物的显色时间及稳定性的测定

按实验方法进行显色，在最大吸收波长（480nm)处，每隔一定时间测定其吸光度，以时间（t）为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制A-t曲线，从曲线上确定该络合物的显色时间及稳定性。

(3）显色剂浓度试验

按实验方法进行显色，在其他条件不变的条件下，改变显色剂的加入量0.5mL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL，以加入显色剂的体积为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制曲线，从吸收曲线上找出显色剂的最适宜的加入量。

(4）缓冲溶液用量试验

只改变缓冲溶液用量，测定络合物在不同用量的缓冲溶液中的吸光度，以加入缓冲溶液的体积为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制曲线，从吸收曲线上找出缓冲溶液的最适宜的加入量。

(5）铜含量的测定

(1)标准曲线的绘制

按实验方法进行显色，在其他条件不变的条件下，改变Cu2+的加入量0.5mL、1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL，以加入Cu2+的体积为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制标准曲线，从吸收曲线上确定Cu2+符合比尔定律的范围，用Microcai Origin6.0软件作图，求出曲线的线性回归方程、相关系数，计算显色反应的摩尔吸光系数ε数值。

(2)未知液中铜含量的测定

吸取5mL未知液代替标准溶液，按实验方法进行显色，测定吸光度。将吸光度数值代入线性回归方程中，计算5mL未知液中铜离子的含量，以每毫升未知液中含有铜多少微克表示结果。

3 结论

《7-（4-安替吡啉偶氮）-8-羟基喹啉-5-磺酸的合成及铜含量的测定》实验是综合性实验和研究性实验，它涉及到各化学学科的基本理论和实验研究方法。该实验将有机化合物的制备与应用有机地结合在一起，将有机化学实验和分析化学实验进行了整合优化，形成了一个综合性实验。本实验不仅可以提高学生的综合素质，还可以培养学生的创新意识和实践能力。

参考文献

[1]程文堂,任玉杰,杨从贵,等.大规模开放式基础化学实验教学的探索与实践[J].实验技术与管理,2001,18(2):104-107.

[2]郑春龙,邵红艳.以创新实践能力培养为目标的高校实践教学体系的构建与实践[J].中国高等教育,2007,(4):85-86.

[3]陆小兰,唐洪杰,高先池.有机化学设计性实验的教学探索和效果[J].化学教育,2006,(10):51-52.

[4]李英俊,孙淑琴,于世钧.有机化学实验教学改革与创新人才培养[J].实验室研究与探索,2003,22(1):25-27,30.

化学实验教学研究综述 篇5

摘要：本文将通过探究性实验设计，探究性实验教学，验证性实验设计，这几个方面来具体阐述化学教学中有关实验从设计到完成给我们的启发。关键词：探究性实验，改进实验，实验教学

前言：化学是一门基于实验的学科，实验是科学探究的基础。新课程将科学实验探究作为改革的突破口，贯穿于化学学习的全过程，将科学探究专设为学习主题，而这样的改革也为相应的实验教学提供了更多可能。

一、改进实验

化学教学中涉及到非常多的实验实验设计要体现科学性、实用性、简约性、安全性、环保性和创新性等特点，从这些特点来看，现行化学教科书中的一些实验需要重新设计或改进。我在实验教学实践的基础上，在文献中有关改进实验概括如下。

1、电解饱和食盐水实验的优化设计

课本中关于此实验存在以下不足，1，两极看到的气泡少,。2，检验氯气的过程不够简便也不环保。由于采用一支U型管，U型管上端已存在部分空气，会对气体的收集有所影响。通过改进设计出用J型管，改进后，由于J型管低端预先是装满液体排尽了空气，所以产生的气体较为纯净，检验起来现象很明显，反应时间短，不用收集一试管的氢气来检验氢气，只要有少量就可以吹出肥皂泡，且验证氢气安全。

2、钠在空气中燃烧实验的探究

钠在空气中燃烧淡黄色固体生成较少，黑色固体生成较多，产生淡黄色固体不多的原因有1，钠本身的用量较少，2，钠在空气中剧烈燃烧，过氧化钠都是以烟的形式分散在空气中。做了如下改进实验，1、金属钠不能放在石棉网上加热，同时要保证钠与空气充分接触。

2、钠燃烧以后迅速移开酒精灯。

3、钠块选择应适当大点。

3、石灰石能与硫酸持续反应的实验探究

在中学已有的知识基础中，石灰石不能与硫酸持续发生化学反应，但是，事实不然，我们往里面加氯化钠可以使生成的CaSO4脱离石灰石，是反应进一步发生。从而否定了原来的说法石灰石不能喝硫酸持续反应。

4、铜镜和银镜实验的一体化方案设计

在中学生前面的学习中，学习了乙醇催化氧化及乙醛的银镜反应的实验的认识，现在就是要对这两个相对独立的实验方案重新整合进行一体化设计，简要操作装置如图，操作原理是，该方案的优点是操作简便，现象直观明显，乙醇的催化氧化实验中黑色氧化铜与铜镜能反复呈现及富趣味性，易于激发学生学习化学的兴趣，提高学习效率，多班教学时，装置无须重新拆装，氧化铜覆盖层可重复使用，只需更换小试管即可，大大节省了课间准备时间。

二、探究性实验

1、如何利用银氨溶液来检验CO

如何检验CO气体这是中学化学教学中一个不容回避的问题，这边介绍一个比较实用的检验CO气体方法。常温下CO能将银氨溶液中的Ag+还原为黑色的银单质。该实验装置简单，操作方便，现象明显和废物可以用等优点。

2、“食醋中总酸含量的测定”学案设计与评价

“食醋中总酸含量的测定”是高中《实验化学》（苏教版）关于“物质的定量分析”专题研究的开始，将学生带入定量研究学习状态尤为重要。为此，学案设计的基本思想是利用学案导学诱思，促进学生积极主动地投身入定量实验探究活动。设计了如下方案：方案 1：利用醋酸与活泼金属反应，测 H2体积确定醋酸含量。方案 2：利用醋酸与碳酸盐反应，测 CO2的量确定醋酸含量。

3、“硝酸钾与氯化钠的分离提纯”的教学设计与反思

对于硝酸钾与氯化钠的分离提纯，把硝酸钾与氯化钠的分离提纯问题设计成两道计算题，让学生根据定量计算的结果，经过理性思考，得到硝酸钾与氯化钠的分离提纯的方案。

4、碱性条件下硫氰化铁溶液平衡移动的实验探究

分析硫氰化钾与三氯化铁溶液反应达到平衡状态时，在弱碱性条件下的平衡移动，应考虑三氯化铁的水解作用；在观察其反应现象时，要注意区别生成氢氧化铁胶体与沉淀的不同现象。找出其混合液中三氯化铁和氢氧化钠最佳用量，才能直观反映浓度对化学平衡的影响。试管内加入 5 mL 0.005 mol/L FeCl3溶液再加入5 mL 0.01 mol/L KSCN 溶液，摇匀后，均分置于两支试管中：（1）分别上述盛有混合液的两支试管①中滴加饱和 FeCl3溶液和试管②中滴加 1 mol/L KSCN 溶液各 4 滴；（2）再向上述两支试管中各滴加 0.01 mol/L NaOH 溶液 3~5 滴。

5、有关 Na2CO3和 NaHCO3溶液鉴别的实验探究

对 CaCl2溶液能否用于 Na2CO3和 NaHCO3溶液的鉴别，进行了实验和分析并对 MgCl2溶液能否有效地鉴别 Na2CO3和NaHCO3溶液进行了实验探究。结果表明对Na2CO3和NaHCO3溶液的鉴别应该分情况进行，在c(NaHCO3)＜ 0.05 mol/L 并且与选用试剂两者物质的量浓度之积不大于 2.0×10-3mol2·L-2时可选用 CaCl2（或 BaCl2）溶液对 Na2CO3和 NaHCO3溶液的进行鉴别；反之，应选用 MgCl2溶液对 Na2C3和 NaHCO3溶液进行鉴别。

参考文献

化学实验教学研究 篇6

[关键词]中学化学；实验教学；演示实验；实验管理

化学是一门以实验为基础的学科。实验教学的好坏直接影响到学生的化学成绩，也将影响到学生将来的动手能力、观察能力与思考问题的方法。

一、重视演示实验，提高教学质量

化学实验的特点是以实验为基础。中学化学实验主要包括演示实验和学生实验，其中演示实验是中学化学实验教学的基本形式之一，数量最大，也最吸引学生注意力，是真正把学生引入化学世界的向导。教师提高演示实验的教学质量，必须注意以下几点。

1.直观性

演示实验的直观性是演示实验的基本要求之一，演示用的仪器和演示过程中发现的现象，应使所有的学生都能看得十分清楚。演示实验应以学生为主，仪器的布置应当对着学生，一切不用的物品都要拿开，免得这些物品妨碍学生的观察和分散他们的注意力。为了使学生能在自己的座位上观察实验所发生的现象。在条件允许的情况，可将装置拿到学生中让他们仔细观看。

2.目的性

教材里安排的每个演示实验都有其特定的教学目的，教师在备课时对每个演示实验都应明确这个演示实验的重点和关键，包括实验的主要现象是什么，那些部分要求学生特别注意，主要培养学生那些方面的实验技能，说明什么问题或得出什么结论等等。例如，做乙醇在铜的催化下氧化的实验，除了要让学生闻到生成的乙醛的气味外，还应告诉学生观察氧化铜的颜色变化；红亮到黑到红亮。教师对观察目的提得越明确，观察效果越好，也就越能激发学生的积极思维。

3.简单性

实验的仪器和装置应力求简单和能说明问题。过分复杂容易分散学生的注意力而影响观察效果。例如，用一氧化碳还原氧化铜的实验装置中，应将氧化铜的还原和石灰水变浑浊部分放在显著位置；对于一氧化碳的储气装置及尾气的燃烧部分不要放在显著位置。

4.安全性

实验应当是安全的，教师应该对学生的健康负责，能否达到这个要求，完全取决于教师的实验技能的掌握程度。对于演示实验的态度及其教学工作的责任感。对易燃、易爆、易中毒的实验更应特别注意，不可掉以轻心。

5.可靠性

周密的准备是使实验获得成功的保证。教师应在事前进行多次练习，以掌握实验的规律。在演示前应对所用的药品、仪器进行检查，并把进行实验所必需的一切用品都按先后次序放好，甚至那些最小的用品像火柴、纸片、细木条等也要准备齐全。对于可能发生问题的仪器、药品应当准备两套，以防万一失败之用。如果演示实验因某种原因而没有获得成功，教师应该竭力查明实验失败的原因，在当堂课或在下一堂课重做这个实验。

6.示范性

教师是学生模仿的榜样，他的一举一动都会对学生产生潜移默化的作用。教师在演示实验中的操作都应成为学生独立操作的依据和榜样，教学大纲指出：“在教学过程中教师应认真做好演示实验，并重视其示范作用。”教师的操作一定要规范化，演示时教师如果操作熟练而正确，有条不紊、从容不迫，使用仪器的整洁，安放位置的恰当，对学生必然会起到良好的作用。

7.讲解实验的必要性

对于演示实验最重要的要求就是要对演示实验很好地进行讲解，单凭感性认识不可能获得完整正确的知识。演示实验时教师应当配以某些必要的谈话或讲解，引导学生进行观察，对演示时所观察到的现象进行分析、比较、综合、概括得出正确的结论。例如，针对钠与水反应的现象，可以提出以下问题，引导学生边观察，边思考：钠放在水中为什么会变小且不断浮动？为什么可听见嘶嘶声响？这是什么在起作用？等等。

二、初中学生实验教学管理的有效途径

在学生实验管理活动中，笔者充分利用学生心理上的积极因素，克服消极因素，根据初中生的好动、注意力容易分散，容易受客观因素的干扰等心理特点，把管理与学生心理因素结合起来，采用“定位管理”教学，促使实验实践取得成功。这种教学管理，既考虑到学生的信赖性，又注意到学生的独立性和爱表现的心理特点。

1.明确定位管理内容，创设优良实验环境

由于初中学生好奇好动，容易引起乱拿、乱抢的现象，教师专门制订“三定位”的具体方法：（1）组次和座位定位。由一名能力强、表现好的同学担任组长，负责人员定位管理。（2）器材的定位。根据实验小组的多少，按顺序来进行器材编号。学生不仅要完成实验任务，而且还要尽到管理好本组器材的责任和义务。这样，彻底解决了“器材丢失无人认帐”的难题，完全克服了抢、哄、闹的现象，创设了优良的学生动手实验的环境。

2.建立定位管理措施，培养学生管理意识

为了弥补《学生实验规则》的不足，制定了“四不准”的措施：不准大声喧哗；不准随意换座和下位；不准搬弄器材。在初三年度开始，每次上实验课时，都要先花三四分钟的时间学习《学生实验规则》和管理措施，使学生不仅知道要这样做，而且知道为什么要这样做。采用这种强化管理的手段，在教学的开头就形成严肃认真的气氛，从而避免了不良因素的干扰，促使学生集中注意力，使他们求知欲始终处于最佳状态。

3.发挥定位管理作用，培养学生学习积极性

在定位管理教学中，老师要求实验小组长既要管理器材，又要成为实验过程的组织者和带头人。实验开始，各小组组长先到位检验器材；实验中，组长要把本组出现的突出问题，操作遇到的阻碍及时向老师报告，让老师及时进行调控指导，保证实验顺利进行到底。对于怕动手、胆子小的学生，鼓励大家热情地“传、帮、带”，使他们由不敢动手到能够操作。实验结束后，注意肯定成绩，纠正错误，做好总结。定位管理方法及时调整了教学节奏，使师生在完成各自的教学任务中时，形成一个有机整体，这样客观上为调动学生的积极性创造了极为有利的环境。我校自从采用这种定位管理教学后，实验教学质量普遍提高。

三、“讲评和小结”是实验教学的重要环节

1.“讲评与小结”的时间与内容

学生分组实验，是以锻炼实验技能和学习研究方法为主要目的，并以个别操作和定量研究为特点的。“讲评与小结”的内容应当突出实验研究的探索方法和加强实验技能的训练。讲评时间，一般在实验课的末尾；小结时间是在实验课后，它针对实验报告中暴露的问题，进行归纳、总结。

2.“讲评与小结”的指导思想与注意事项

（1）讲评要有针对性。学生独立操作后，往往会出现一些实验操作问题和对实验原理、实验设计思想和方法的新见解或争议，迫切需要与教师或同学进行信息交流。例如，教师在学生实验《氧气的实验室制法》下课前十分钟，对下述问题，进行了讲评：①采用高锰酸钾制氧气为什么可以不用催化剂？②盛放药品的试管口为什么应略向下倾斜？③试管口为什么要放一团棉花？④要等到什么时候收集氧气？⑤应怎样检验收集到的气体？对这些问题的讲评，既体现了教师的主导地位作用和学生主体地位的统一，又能充分调动学生学习的积极性。

（2）讲评要有指导性。学生独立操作之后，记录了必要数据。实验中获得的知识和技能，在加工整理实验报告之前，教师应做必要指导：①指导学生用化学理论鉴别实验的科学性；②指导学生用教学论思想选择实验方案。

（3）小结要有启发性。学生实验报告中暴露出的问题，教师都应启发学生归纳到化学理论、思想、方法和教学论的思想两个方面去进行分析研究[2]。学生在做完“二氧化碳的制取和性质”实验之后，提出以下问题让他们讨论并小结。学生通过讨论并小结，对二氧化碳的物理性质和化学性质的印象更加深刻。

综上所述，中学化学的教学，实验是基础，而要做好实验必须从教师本身做起，除做好演示实验以外，还应该注重学生实验教学的管理工作与学生实验教学的各个环节，只有这样，才能有效地提高教学质量。

[参考文献]

[1]曹克复，王兰芬.中学化学教学法[M].北京：高等教育出版社，1993.

有机化学实验教学模式改革研究 篇7

关键词：有机化学实验,比较法,微课

有机化学是一门实验学科,有机化学实验是理论教学的验证与补充,通过有机化学实验可以促进学生对理论知识的理解,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力,推动学生养成严谨、认真、求实、创新的科学研究精神。但是长期以来我们的有机化学实验课的内容相对陈旧和枯燥,形式比较单一模式化,甚至一些有毒有害的实验让学生望而却步,不愿接触。那么如何探索一种既能激发学生兴趣和热情又能有效提高学生实验操作技能的方式就成为新时期有机化学实验教学面临的任务和目标。

1 发挥学生实验的自主积极性[1,2]

学生是实验过程中的主体,如何在基础实验教学过程中激发学生的实验兴趣,培养学生的综合素质是教师必须思考的问题。我们从实验前的准备到实验过程,再到实验报告的记录整理做以调整调动学生开展实验的积极性。

对于实验考核不能仅仅依靠实验结束后的实验报告为单一考核依据,考核方法可采用平时考核与期末考核相结合的形式。我们采取平时实验课占考核成绩的60%,期末实验考核占总成绩的40%的方式综合评价学生的实验成果。平时实验考核的目的是促使学生重视每一次实验课,增强学生参与实验的动力。平时成绩以实验预习、实验过程、实验报告等几方面进行综合评分。实验预习并不是让学生简单的将实验目的、原理和步骤抄写一遍,更要求学生检索实验中涉及的化合物和所用试剂等的物理参数,了解实验中各步骤的必要性和可行性。每次实验开始前减少教师的讲解时间,改为抽选学生上台讲述本次实验的目的、原理、装置、过程及注意事项,鼓励学生对实验方法进行改进,教师只做必要的补充、更正和问题解答。该方法相较于传统的仅依靠老师检查预习报告和单纯讲述实验内容的方式,更能提高学生对实验的重视程度和学生的参与度。

实验过程考核涉及到实验操作的规范性、进度安排合理与否、团队协作能力、创新能力、实验数据规范记录等各个方面,多角度的实验考核方式具有一定的合理性和科学性,在实验操作过程中学生更加注重独立思考、团队配合和自身技能的提高,更能积极主动参与实验操作,动手能力和创新意识也得到了提高。在实验过程中挑选操作最优和比较具有创造性的小组进行加分,并且鼓励大家参观学习,该方法一方面能增加优秀学生的自豪感和实验积极性,另一方面对其他学生起到激励作用,以增强学生的竞争意识和实验热情,经过几年的总结发现该方法在提高学生实验积极性方面效果良好。

实验报告中的实验过程及现象一栏要求学生按照时间顺序来记录,避免了学生大段照抄实验书,使得学生真正将书上的知识和自己的实际操作结合在一起,更好的理解和掌握每一个基础实验。对于实验过程中的异常及实验结果进行分析,强化学生对于基础实验过程和细节的关注程度。这样从实验前、实验过程以及实验结果三个方面对基础实验做以改进,一定程度的激发了学生的参与热情,提高了学生的实验动手能力。

2 采用比较教学法加深学生对基础实验的掌握[3,4]

比较法是把多种客观事物加以对比,以达到认识事物本质和规律并作出正确评价的方法,是逻辑思维的一种重要方法。比较教学法在这里是指通过纵横正反对比找出比较对象异同的教学方法。比较教学法可以加深学生对知识的理解和掌握,使概念明晰化,理论广延化,点状知识连续化,平面知识立体化。

应用实例一简单蒸馏、分馏和减压蒸馏实验。这三个实验是基础有机实验中分离提纯液态有机化合物最常用的重要方式。这三个实验都是利用混合物的沸点不同将液体混合物加热使其气化后分离,然后冷凝为液体收集的过程。学生刚接触简单蒸馏的时候一般只能理解到该方法可用来分离液体化合物,因此我们安排简单蒸馏、分馏、减压蒸馏三个实验连续进行。当学生掌握简单蒸馏的操作后下一个实验进行分馏实验,这时候主要让学生从装置以及这两种方法的适用范围来对比学习,加深理解,使学生更细致的掌握沸点差在30 ℃ 以上的可以用简单蒸馏的方式来分离,但是沸点差较小的混合物则可以使用分馏装置来分离,从而加深学生对不同体系不同处理方式的理解。接着进行减压蒸馏实验,主要比较减压蒸馏和常压蒸馏在装置上及使用范围的差异,通过比较法深入了解各种液体分离方式的优缺点。最后设计一个混合体系,让学生通过自行查阅相关参数,设计相应的分离操作方式,巩固对三种液体分离方式的掌握。

应用实例二乙酸异戊酯的制备实验。该实验采用两种合成方法,第一种方法为18 m L异戊醇与24 m L的冰醋酸在硫酸( 5滴) 的催化下回流1 小时,然后冷却至室温处理反应; 第二种方法为18 m L异戊醇与12 m L的冰醋酸在硫酸( 5 滴) 催化下,架设分水装置,加热回流20 分钟,冷却至室温,处理反应。两种实验方式同步进行,然后由学生比较两种实验操作方式的区别以及乙酸异戊酯的产率大小,从而得出第二种方式更加高效经济,加深学生理解油水分离装置的原理及优点,强化学生对油水分离操作的掌握。最后由学生自行查询相关参数来论述该操作是否适用于乙酸乙酯的制备实验,从而进一步深化学生对该实验方法的试用范围的掌握。

通过比较教学法,提高了实验教学的效率和学生学习实验的兴趣,有利于学生思维能力的培养和提高,促进学生的全面发展。

3 有机实验中渗透绿色化学概念[5,6,7]

根据实验大纲的要求,尽量选用体现绿色化学实验内容又丰富的实验。如用 “1-溴丁烷的制备” 代替 “溴苯的制备”实验,避开或减少使用苯、溴等毒性较大的试剂; 另外,多选用与日常生活联系较大、又能体现绿色化学理念的反应,如“从茶叶中提取咖啡因”、“花椒挥发油的提取”等实验,既能提高学生对实验的兴趣,又能拓展知识面,同时还提高了学生对生活实际问题的解决能力。

在设计实验体系尽量系统化,最好能让这一次的产物成为下一次的原料,节约成本,减少浪费。例如重结晶实验的产物乙酰苯胺就可以作为下次熔点测定的原料; 制备乙酸异戊酯的实验可以和折射率测定同时进行,多余的产物还可以用作蒸馏实验的原料之一。

采用多媒体辅助教学减少化学药品的损耗及有毒有害物质对学生的侵害。多媒体技术应用于教学,对提高教学质量起着重要的作用。有机化学实验总是会不可避免的产生一些对环境有污染的物质,并且一些实验毒副作用大,不适合较多学生在同一间实验室集中完成,也有一些实验需要较长的反应时间,无法在有限的实验课程内完成等,这时候可以利用微课的形式来弥补传统实验课的缺憾。微课全称微型视频课程,以教学视频为主要呈现方式,可以将跨度较长的实验缩短至10~ 15 分钟以内呈现在课堂上。在短短的15 分钟内以视频的表现手法使学生了解实验内容、方法和步骤,清晰快捷,减少对环境的污染。利用微课的方式可以打破传统实验教学的时间和空间限制,扩大学生的知识面,丰富实验课程的教学形式,利于学生重复学习,是实验教学改革发展的一种趋势。

4 结语

在有机化学实验教学中改革评分方式,引入平时成绩与期末成绩相结合的方式,积极调动学生的参与实验的主动性和竞争意识; 系统选择实验教学内容,采用比较法教学加深学生对相似实验体系和方法的理解及区别应用; 引入绿色化学概念,逐步培养学生树立低碳意识,节约资源和能源,促进可持续发展观念深入学生心灵; 引入微课教学等方式,补充一些课堂无法集中完成的实验,扩大学生的知识面,提高学生对实验技能的掌握,增强对实际问题的解决处理能力。

参考文献

[1]何树华,张淑琼.有机化学实验教学方法和教学手段改革初探[J].长江师范学院学报,2011,27(6):148-150.

[2]彭浩,涂海洋,杨光富.擂台式教学在基础化学实验中的应用实践[J].大学化学,2012,27(1):13-15.

[3]傅晶,邓惠文,张富青.比较教学法在大学有机化学实验教学中的应用[J].化学工程与装备,2011(12):219-220.

[4]朱婧,肖永梅,马丽.有机化学实验[M].化学工业出版社,2011.

[5]苏璞,付田霞.“绿色化学”理念下有机化学实验教学的探讨与研究[J].科技创新导报,2011(36):178.

[6]李克华.绿色化学在有机化学实验教学中的渗透[J].科技创新导报,2010(35):177.

中学化学研究性实验的探讨 篇8

研究性实验就是运用一定的实验方法, 创设不同的实验情景, 探索某一化学反应的实质和规律, 从而体验和了解科学探索过程。为此, 就应对一些化学反应从多方位、多层面进行深入研究。这种研究有利于培养学生思维的灵活性。实施研究实验的关键是创设问题研究的实际情境, 学生的主体性研究活动和问题解决的过程。

中学化学教学中的研究性实验课题, 可以从以下几个方面进行考虑:

一、开展创造性实验教学的研究课题

要提高实验教学的质量, 必须改革现行实验教学模式, 充分挖掘课本中理论知识与实验的结合点, 加强实验的设计性和创造性, 使学生在实验过程中变被动为主动, 在实验技能、知识应用、观察现象、分析问题及解决问题等方面的能力得到全面训练, 从而培养学生对科学知识的创新。

例如:在铜和浓硫酸反应的演示实验中, 常出现以下异常现象:反应的试管内有大量灰白色沉淀, 静止后溶液呈现淡淡的蓝色。学生提出了铜片纯度低, 含有大量杂质的假设。为了检验学生的假设是否正确, 我们引导学生课后进行了实验设计:

称取一定质量的铜与足量浓硫酸共热, 充分反应后过滤, 滤液中加入足量氢氧化钠溶液后, 再过滤, 烘干氢氧化铜沉淀并灼烧恒重, 称量, 数据处理。经过学生的实验分析, 得出结论:灰白色沉淀物并非杂质, 主要成分是无水硫酸铜, 产生原因是由于硫酸铜浓度过高, 含水量太少。

在此基础上, 我们又向学生提出了以下探讨课题:

(1) 如何选取合适浓度的硫酸才能避免白色沉积物生成?

(2) 评价铜片与浓硫酸演示实验装置的优缺点。

(3) 如何重新设计铜片与浓硫酸实验, 做到反应可控制进行, 同时避免产生的二氧化硫污染空气。

通过这样的实验设计教学, 培养了学生的创造性, 加强了知识间的联系, 同时教给学生一种认知事物的方法, 即创造性地应用相关知识解决实际问题。

二、扩展延伸化学知识的研究性课题

1.研究化学反应“路线”

例如, 研究用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料制取氢氧化铝的最佳实验方案。在设计时, 应该从多方面反复分析、比较, 从多条思路中择优。

第一个方案为先使铝跟稀硫酸反应生成硫酸铝, 硫酸铝再跟氢氧化钠反应生成氢氧化铝。

undefined

undefined

第二个方案为先使铝跟氢氧化钠反应生成偏铝酸钠, 再跟硫酸反应生成氢氧化铝。

undefined

这两个方案虽然都是正确的, 都用了相同量的铝制得了相同量的氢氧化铝, 但方案一消耗的硫酸和氢氧化钠都比方案二多, 还较多生成了副产物硫酸钠。如果按照通常的思维处理问题, 可以决定选择第二种实验方案进行实验。为了培养学生突破思维定式和研究解决问题的能力, 引导学生思考能否设计一个更为节约试剂的方案。最后优选出用第一种方案得到的硫酸铝和第二种方案得到的偏铝酸钠直接以1∶6的量进行反应, 最后制得氢氧化铝, 这种方案最节约试剂。通过第三种方案的设计与实施, 能有效地培养学生思维的创新性。

2.研究化学反应现象和本质

例如, 研究相同浓度的三氯化铁溶液跟硫化钠溶液反应, 可能发生什么现象?生成哪些物质?

研究时可以采取将硫化钠溶液滴入三氯化铁溶液中, 和将三氯化铁溶液滴入硫化钠溶液中两种不同滴加的方式。若将硫化钠溶液滴入三氯化铁溶液中, 局部产生黑色沉淀。振荡后黑色沉淀消失, 但仍有淡黄色浑浊现象。还能看到红褐色絮状沉淀, 闻到轻微的臭鸡蛋气味。若将三氯化铁溶液滴入硫化钠溶液中, 产生黑色沉淀。振荡后, 黑色沉淀不消失, 同时可以闻到轻微的臭鸡蛋气味。根据上述实验现象, 可以对反应本质得出以下认识:

混合前两种溶液中可发生下列反应:

氯化铁溶液水解:

FeCl3+3H2OFe (OH) 3+3HCl

硫化钠溶液水解:

NaS+H2ONaHS+NaOH

NaHS+H2OH2S+NaOH

当将硫化钠溶液滴入三氯化铁溶液中时, 局部主要反应为:

undefined

振荡后的反应为:

undefined

同时还发生下列反应:

undefined

当将三氯化铁溶液滴入硫化钠溶液中时, 局部发生的主要反应为:

undefined

由于硫化钠溶液具有碱性, 所以振荡后生成的硫化亚铁也不会溶解。在反应时还有下列反应。

undefined

从上述反应方程式可以看出, 应该有淡黄色的硫和红褐色的氢氧化铁絮状沉淀, 为什么看不到呢, 主要是黑色硫化亚铁遮盖了它们。

在上述研究过程中, 研究的内容包括复分解反应、水解反应、氧化还原反应等, 在研究方法上有定性的, 也有定量的, 在研究视点上有局部的也有整体的。通过这样多方位、多层面的研究, 不仅扩展了氯化铁和硫化钠的知识, 还学习了调整研究问题的方位和层面的方法, 训练了创造思维的灵活性。

3.研究化学反应最佳条件

例如, 乙醛跟新制氢氧化铜的反应是研究乙醛容易被弱氧化剂氧化的实例。因为新制的氢氧化铜是蓝色沉淀, 反应后应该生成红色氧化亚铜沉淀, 反应前后颜色变化十分鲜明, 所以常用此反应检验醛基的存在。

CH3CHO+2Cuundefined2O↓+2H2O

这个反应受各种因素制约, 会发生一些副反应。特别是在碱性强弱不同和温度不同时, 以及氢氧化铜跟乙醛的用量比不同时, 或使用久置的氢氧化铜而不是新制的氢氧化铜时, 都可能出现不同的现象, 最后看不到红色沉淀。当温度不高达不到反应所需的热量时, 氢氧化铜还原生成氢氧化亚铜, 是黄色沉淀, 氢氧化亚铜进一步反应才生成红色氧化亚铜。氢氧化铜用量较多时, 除还原生成红色氧化亚铜外, 还剩余一些氢氧化铜, 受热后分解生成黑色氧化铜。红色氧化亚铜跟黑色氧化铜相混, 就使反应生成物变成棕黑色。由此看来, 在反应过程中出现黄色沉淀、黑色沉淀, 以至最后不是红色沉淀而是棕黑色沉淀, 都是不足为奇的。为了使实验获得最理想的效果, 必须从不同方位入手探究最佳反应条件。为了使学生认识为什么必须用“新制”的氢氧化铜, 为什么必须在“弱碱性条件下反应”这两个因素的影响, 可以设计一个研究性实验, 指导学生从以下几方面探索。

(1) 在试管里加入10%的氢氧化钠溶液, 滴入2%的硫酸铜溶液4～6滴, 振荡后加入乙醛溶液0.5mL。加热至沸腾。

(2) 将氢氧化钠和硫酸铜溶液的浓度都增大后, 按⑴的操作方法进行实验。

(3) 用久置的氢氧化铜悬浊液进行实验。

(4) 在稀硫酸铜溶液中滴加浓氢氧化钠溶液, 生成悬浊液后再加入乙醛进行试验。

(5) 在稀氢氧化钠溶液中加入过量的硫酸铜溶液, 然后再向生成的悬浊液中加入乙醛。这一组实验所产生的不同现象, 会使学生产生好奇心, 从而激发探求欲望, 就会进一步从不同温度下、不同反应物的浓度及用量比、不同投料顺序等各个方位进行探索, 进而加深对知识的理解, 同时也提高了科学研究和设计实验的能力。

4.研究化学反应产物

例如, 盐酸跟碳酸钠反应生成哪些物质?可能有很多学生会根据碳酸钙跟盐酸反应制取二氧化碳的先例, 判断生成二氧化碳和氯化钠。这个判断是否正确, 可以作为研究课题让学生通过实验进行探究。在一个试管中倒入5mL 0.1mol/L HCl, 然后滴加饱和碳酸钠溶液, 由于盐酸过量而生成二氧化碳, 在另一支试管中先加入饱和碳酸钠溶液, 再加入5mL 0.1mol/L HCl, 由于碳酸钠过量而发生下列反应, 不生成二氧化碳。

undefined

通过这两个实验的研究, 可以使学生知道物质之间的反应, 可以因反应物“量”的不同而获得不同的产物。有了这样从感性到理性的认识过程, 以后学生再遇到类似问题时, 就不会武断地做出错误结论。在观察现象和分析问题的过程中, 也训练了学生创造性思维的敏锐性。

5.研究化学反应产物的成分

例如, 在学习氯气的性质以后, 让学生通过实验研究氯水的成分。在设计这个实验时, 首先应考虑氯气溶解于水中是单纯的溶解, 还是发生了化学反应, 或者是二者兼而有之。还应该考虑要检验的体系中是否还有反应物的微粒, 是否有生成物的微粒, 从而判断物质与水反应后可能得到的产物。根据这些推断, 设计以下三个实验。第一, 向盛氯水的试管中滴加硝酸银和硝酸的混合液, 以验证氯水中含有Cl-。第二, 向盛有氯水的试管中滴加碘化钾淀粉, 以验证氯水中含有Cl2。第三, 向盛氯水的试管中滴加紫色石蕊试液, 根据溶液变红色, 可证明氯水中含有H+。但指示剂变为红色后又褪色, 这说明溶液中还存在具有漂白性或强氧化性的物质, 从而确定次氯酸钠的存在。学生从对这个实验的探究过程中, 不仅提高了设计实验的能力, 也培养了发散性的创造性思维。

三、改造实验装置的研究性课题

对于一个实验, 传统的实验装置的可行性是不容置疑的, 但或多或少也存在一些问题, 例如, 连接仪器多, 会产生有毒尾气, 操作起来不太方便, 反应操作时间长而不利于课堂教学等等。要进行实验创新与改革, 这些都应该成为考虑的因素, 因为它们意味着有可变之处, 要通过改造而优化。

例如, 在一氧化碳还原氧化铜的实验中, 在传统的实验中, 需要先制一氧化碳或准备一个较大的气囊, 同时要有还原氧化铜的装置, 而且要进行尾气的回收, 否则在演示实验时会对学生的健康有影响, 从这些方面来看, 操作十分烦琐, 如果在课堂上进行演示实验, 需占用过长的时间, 为此我们对实验进行了改进, 先在实验室制备好一锥形瓶的一氧化碳, 用橡皮塞塞紧, 在课堂教学的过程中, 取一螺旋状铜丝, 在酒精灯上灼烧变黑 (生成氧化铜) , 趁热立即放入装有一氧化碳的锥形瓶中, 很快就可以看到铜丝又恢复成光亮的红色, 此反应十分简单明了, 不用担心会有一氧化碳污染空气。

四、联系生活、生产实际的研究性课题

让学生运用已有的化学知识和实验技能, 通过实验研究解决与日常生活有密切关系的课题, 不仅是活动课的内容, 也应是课堂教学的延伸。例如, 结合卤素的教学研究含碘食盐的成分的检测;结合学习硬水及其软化, 研究纯净水的制取及检测。学习金属时研究铁的锈蚀和防锈蚀措施等等。

现以研究食物中维生素C的含量为例:

维生素C又名抗坏血酸, 是人类营养中最重要的维生素之一。因为人体内不能自身合成维生素C, 必须由新鲜的水果、蔬菜中提供。猕猴桃、青椒、蕃茄、红枣等含维生素C较多。每天必须有计划地食用新鲜蔬菜、水果, 来补充人体对维生素C的需要。

维生素C易溶于水和乙醇, 具有还原性, 能把单质碘还原为碘离子。根据这个原理, 可以用淀粉作指示剂, 用已知浓度的碘液测定水果或蔬菜中维生素C的含量。

此外, 由于维生素C在中性溶液中遇氯化铁溶液显紫色。在碱性条件下, 使亚甲基蓝溶液由蓝色变为无色。所以也可以用下列方法测定水果蔬菜中是否含有维生素C。

取要检测的果品蔬菜浸取液3mL, 用碳酸钠溶液调至弱碱性 (pH约为8—9) , 滴入一滴亚甲基蓝溶液, 观察蓝色是否褪去。

取要检测的提取液3mL, 用碳酸钠溶液调整至中性后, 向其中滴入2滴氯化铁溶液, 溶液呈紫色, 证明含有维生素C。

综上所述, 通过加强化学实验教学, 我们明显感受到了学生的学习积极性和主动性得到了提高, 学生的智力和思维的深刻性、严密性、创造性、广阔性和敏捷性等得到行之有效的开拓和训练。在知识应用、方法设计、思维创新诸方面创新能力明显提高。为此, 实验教学要改变过去那种“教师演示, 学生依样画葫芦”缺少创意的实验氛围。实验教学从内容到形式也应顺应时代的潮流, 要体现时代特征, 也就是素质教育的要求。为了更好担负起培养新世纪合格人才的重任, 我们应共同努力, 在实验教学的创新上加大研究力度, 力求有所突破, 有所创造。

摘要：在现实的化学实验教学中, 模式单一, 学生做实验只是被动验证, 机械重复, 忽视了对学生能力的培养, 要提高实验教学的质量, 必须改革现行实验教学模式, 变注入式实验为研究性实验, 从而培养学生的创新精神和实践能力。

有机化学研究性实验 篇9

关键词：微量型,环境污染,绿色化,研究

有机化学实验课程是应用化学、材料化学、化学专业的最核心基础实验课之一;是化学实验科学的重要分支;是化学与化工学院学生必修的一门独立的课程。其教学水平、教学内容、教学方法及教学质量被视为衡量相关学科本科教育水准的重要因素及评价指标。因此,有机化学实验课程受到高度重视,但有机化学实验所用的试剂及原料多数具有一定挥发性、腐蚀性和毒副作用,实验反应时间较长易对实验操作人员造成危害和环境污染。如何实现有机化学实验的微量型、绿色化已成为有机化学实验课程改革急需研究解决的问题,所以针对有机化学实验的特征进行微量型实验,开展绿色化实验操作过程和实验后处理具有重要意义。

1 有机化学实验教学中存在的问题

有机化学实验是一门以有机化学为基础的实践性课程,通过有机化学实验课程可以培养学生的综合能力和创新实践能力,让学生不仅能在实验室工作,而且具有能够走出实验室的工作能力[1,2]。但目前有机化学实验课程主要采用教师讲授操作方法和演示相关技能的教学模式,且学生选作的实验项目固定,所用试剂及原料多数具有一定挥发性、腐蚀性和毒副作用,实验反应时间长,易造成环境污染,从而使学生在实验过程中易产生“恐惧”心里,排斥有机实验课程,导致有机化学实验教学的效果较差,学生不能很好地掌握实验知识,难以达到学生动手能力和综合素质的提高。

2 微量型、绿色化实验教学的必要性

所谓微量型化学实验是由美国的Mayo博士及其同事自1982年开始研究试用的一种新型实验方法,该方法符合绿色化学发展的要求[3,4,5]。微量型化学实验是以微小量的试剂,在微量化的仪器装置中进行实验,其试剂用量是常规实验的1%~10%。微量型化学实验的优点主要表现在试剂用量、反应时间、反应能耗大大减少,有助于降低实验成本,有效防止爆炸、中毒、燃烧等试验事故的发生,提高了实验的安全性;实验过程中产生的废水、废气、废渣大大降低,改善了实验环境,极大地降低了实验过程对环境的污染。

所谓绿色化实验(green experiment)又称环境无害化实验(environmentally harmless experiment)、环境友好化实验(environmentally friendly experiment)和清洁化实验(cleaning of experiment)。绿色化实验是减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。有机化学实验教学的绿色化是对传统实验思维的创新,从源头上减少和消除污染,能够有效地提高有机化学实验的开课率,使学生在安全的环境、和谐的气氛中掌握实验技能,同时减少了对生态环境的污染[6,7,8,9]。

有机化学实验教学应具有绿色化学的思想,在有机实验教学过程中应重视对“三废”的控制和治理;应注重培养学生建立绿色化学思想;加强学生的绿色意识;指导学生用“减少、再利用、循环”三原则来考虑和解决有机化学实验中存在的污染问题,使废液中有害物质排放量达到国家允许的排放标准。此外,实验教师应建立实验室常用试剂尤其是有毒有害物质的毒性、危害性参数和毒性、危害性作用机理以及防治方法的数据库,加强学生的环保意识、培养学生设计、改进实验的创新能力。

3 微量型、绿色化实验教学的实施方案

3.1 对传统的有机实验项目进行优化

在基础有机实验课程教学过程中,为了使学生扎实地掌握实验技能,通常按照教学大纲必须开设相关的实验项目,通常包含基础实验、验证实验和综合实验三种类型。为实现微量型、绿色化实验教学可对实验常涉及的项目进行优化。如对于己二酸的制备实验,用KMn O4做氧化剂氧化环己醇,可以避免传统实验使用HNO3时产生大量的酸性尾气NO和NO2,且操作简单、反应易控制;又如对乙酸乙酯的制备实验,用Lewis酸替代传统催化剂浓H2SO4进行酯化实验,一方面可以避免醚副反应的发生,提高产率,另一方面Lewis酸为固体酸反应易操作,环境污染小;此外对安息香缩合实验,用具有生物活性的辅酶维生素B1作反应催化剂替代氰化物,反应条件温和、无毒且产率高。

3.2 开设绿色化实验项目

在有机化学实验课程的教学过程中,可以开设一些绿色化实验项目。如从茶叶中提取咖啡因实验、菠菜色素的提取与分离实验、从烟叶中提取烟碱实验、从元宝枫种壳中提取单宁等绿色技术实验项目的开设,实验所用原料均为天然产品,反应溶剂多为乙醇、丙酮等无毒有机物,所得产品可以回收再利用,废渣无公害且可以用作肥料。实验过程涉及蒸馏、萃取、分液、重结晶、柱层析、升华、熔点测定等基本操作和技能,一方面既可以锻炼学生的实践能力,培养学生学习有机实验的兴趣,另一方面可以强化绿色化学意识,保护环境,树立学生对环境保护的责任感,这是目前有机化学实验教学研究的重点。

3.3 开设微量型实验项目

针对有机化学实验课程特点在教学过程中开设微量、半微量型实验项目有助于减少有毒物质的排放。如甲基橙的制备实验反应中需加入Na NO2和HCl,会生成大量的HNO2,酸污染严重且设备腐蚀严重,若采用微量型操作既可让学生在较安全的环境中操作实验又可避免大量酸性物质使用和生成;磺胺药物的合成实验反应物多为苯胺及其衍生物和酰化试剂,药品用量多时大量放热会导致反应剧烈、产生大量的HCl气体且反应物氯磺酸腐蚀性强,采用微量实验操作每组原料用量0.0037 mol,在通风橱中操作实验几乎闻不到酸性气体,操作安全。微量、半微量型实验项目的开设一方面既保障了实验项目的全面开展又有效地培养了学生的节能环保意识,另一方面可以培养学生自主设计实验的能力和创新意识,优化实验环境,这也是目前有机化学实验教学研究的又一新方向。

4 分析与展望

目前国内外对有机化学实验课程微量型、绿色化的研究报道较少,目前有机化学实验课程存在亟待解决的问题如下:

(1)对现有的有机化学实验课程教学的传统观念进行改进,寻求适合素质教育的新型教学模式。

(2)学生对开设的有机化学实验项目兴趣不浓、对有机化合物的易燃、难闻、有毒等特性存在抵触心理,动脑动手的积极性不高。

(3)研究计算机仿真技术和模拟实验在有机化学实验教学中的应用,使得有机化学实验向学生喜爱、绿色环保、有效提高操作技能方向延伸。

随着素质教育和环保观念的不断发展,以上问题若得以解决,有机化学实验教学研究与探索必将得到革新与发展,有机化学实验教学的效果将显著提高,学生将很好地掌握实验知识,最终将达到学生动手能力和综合素质的提高。

参考文献

[1]肖丽萍,吕萍,王彦广.化学专业本科生创新能力培养的探索与实践[J].大学化学.2009,24(02):24-26

[2]沈玉龙.绿色化学[M].中国环境科学出版社,2004.

[3]Anastas P T,Wamer JC.Green Chemistry:Theory and Practice,Oxford Science Publications,1998.

[4]王剑秋,张复兴,邝代治.有机化学实验的绿色化探索与实践[J].衡阳师范学院学报.2007,28(03):158-160.

[5]马楠,王筱平.有机化学实验教学中体现绿色化学的探索[J].实验室研究与探索.2011,30(07):141-143.

[6]杨连利,郭乃妮.对化学实验教学绿色化的探讨[J].大学化学.2007,22(04):18-24.

[7]闵恩泽,傅军.绿色化学的进展[J].化学通报,1999,(01):10-15.

[8]周成勇.树立绿色化学观念改革化学实验教学[J].长治学院学报.2008,25(05):76-79.

有机化学研究性实验 篇10

调查中发现, 从学生对实验分析情况看, 初中的学生由于刚接触化学, 学生对现象的描述不准确, 解释现象发生的原因答得不好。从实验室里学生的实验操作看, 尽管教师在课堂上多次强调, 仍然在试验过程中会有由于操作不当的因素造成仪器损坏、实验不成功的现象。学生只有亲自动手做实验、亲自去体验, 才能获得相关的知识, 并在实验过程中掌握科学的探索方法。

从实验开设情况看, 有些实验在实施过程中存在一些实施障碍, 做实验前必须要花一定时间去研究这些问题, 在解决这些问题后方能使实验得以顺利实施, 这必然影响实验的有效开展。从教师的方面来看, 如果教师产生消极的情绪, 认为实验是重复别人做过的, 做实验没有意义, 是浪费时间, 再加上准备实验药品及实验器材要的时间较多。在农村某些中学中, 很多教师是不愿安排学生进实验室的。再加上有的学校由于经费紧张, 药品不足等原因, 这就使得实验的开设及实施相当艰难。

化学实验化学学科基本的探究手段, 没有实验的化学是没有生命力的, 化学能不断创新就是因为很多科学技术基于实验的基础上产生的。教师对化学实验在教学中的地位必须有深刻地认识, 不仅自己研究实验, 还应为学生参加实验创造条件, 消除各种不利因素, 创设有利于实验的条件及环境。学生在校学习不但要完成对知识的传承, 而且还要在学习的过程中形成获取知识的方法和能力。当这些学生离开学校时, 他们还能通过相关的方法和已形成的能力去获得未知领域的知识。让学生获得继续学习的能力, 这就是我们要做的。

针对以上的问题, 我们进行一些探索, 以期能够找出解决办法, 促进教育教学工作的发展。

一、创设有利于学生知识建构的实验条件, 强化学生的认识基础

传统的课堂讲授是基于课本的内容讲授, 是一种知识的传承, 但对知识的获得方法及能力的培养方面是无法体现出来的。学生的知识的获得都是在原有的知识的基础上产生的, 从建构主义的角度看, 新知识的获得是在原有的基础上重新建构, 才能变成学生自己理解、接受的知识, 所以使学生参与到实验中, 亲自体验并获得相关的知识尤显得重要。

化学对于农村初中的学生来说是一门新课, 大多数学生连简单的仪器都没见过, 更说不上叫出仪器的名称了。即使教师在课堂上按教材的内容介绍过仪器的名称, 他们都会忘记。从我们对几个班的调查测试中发现, 因为他们没有真正的在试验室里动手操作过, 所以在测试卷上一些仪器的名称都答不对。

学生对事物的认知都是在对问题解决的基础上进行的, 教育的终极目的就是使受教育着学会解决问题。测试中发现, 学生对化学现象的描述及解释往往做得不好, 让学生参与到实验中去, 更加有利于问题的解决。

例如, 我们在安排学生做“制取氧气”的实验时要求学生自己设计自己的实验方案, 用过氧化氢、高锰酸钾或氯酸钾等药品分别制取气体, 并设计方法检验生成的气体是否是氧气, 验证氧气的化学性质。

学生在实际操作中要考虑许多问题, 如药品的使用, 仪器的安装, 气体的收集, 收集好的气体的检验, 用什么药品验证氧气的化学性质。每一种药品对应什么仪器?要不要用催化剂?用什么催化剂?反应要不要加热?加热时酒精灯如何使用?用外焰还是内焰加热?试管如何预热?取用药品要注意哪些事项?如何检查装置的气密性?收集气体时用什么方法, 排水法还是排空气法?排水法适于收集什么气体?用向上排空气法还是向下排空气法?实验完毕时先把导气管移出水槽, 还是先移走酒精灯等。当学生们考虑完这些问题时, 等于把要学习的知识重新自己建构了。学生们在试验过程中充满了乐趣, 大家一起合作, 一起探讨, 操作中有不明白的通过看书、问同学、问老师等方式来解决。

学生通过实验更能体会化学操作要注意的问题。虽然上课时强调不能用手触摸化学药品, 但还是有学生用手去拿高锰酸钾, 最后有几个学生手变黑了。还有个学生用纸包了点高锰酸钾放在裤子口袋里, 想拿回家自己做实验, 最后口袋被烧了个洞。在我们特意安排的实验总结课上, 同学们在一起探讨这种体验时, 大家都留下了深刻的印象, 让同学们对氧化性这个概念有了更深的认识, 对不能用手触摸化学药品有了更深的认识。通过他们自己经历, 估计这辈子都不会忘记。这比老师在课堂上一个人不断地说教更有效。

二、创设有利于学生实验开展的实验条件, 提高学生的实验分析能力

初中教材中有些实验在实施过程中存在一些实施障碍的, 做实验前必须要花一定时间去研究这些问题, 在解决这些问题后方能使实验得以顺利实施。对于刚开始学习化学的九年级学生, 由于他们还不具备较系统的化学知识和实验方法, 所以作为教师很有必要在经过调查的基础上为学生提供利于实验顺利开展的条件, 以此来提高学生分析问题、解决问题的能力。

例如, 九年义务教育人民教育出版社版本的《化学》九年级上册里第27页测定空气里氧气的含量的【实验2-1】是这样的:

实验装置所示。在集气瓶内加入少量水, 并做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内的红磷后, 立即深入瓶中并把塞子塞紧。观察红磷燃烧现象。待红磷熄灭并冷却后, 打开弹簧夹, 观察实验现象及水面变化情况。

我们注意, 教材中说到“在集气瓶中加入少量水, 并做上记号。”, 怎么做这个记号呢?这一步做不好, 势必影响下一步实验的进行。基于多元智力理论下学生的各种能力发展是不一样的理念, 所以没做这个实验之前, 我们布置学生去考虑为什么要做这个记号?如何去做这个记号?

这个记号做得不好会影响实验效果吗?之前你对教材的内容有疑问吗?我们通过测试学生们对这个问题的认识, 观察学生的思维品质, 对科学知识质疑态度的学习方式以及实际动手操作能力。实际上, 大多数学生对教材的内容是从不怀疑的, 他们也没有太多考虑这个问题。当问及他们时, 他们的反应是, 这个问题我好像没考虑过哦!但他们通过对教材的学习、同学之间的交流, 他们会知道氧气约占空气总体积的1/5, 做记号时必须把集气瓶中水面以上的空间分成五等分, 当打开弹簧夹时, 烧杯里的水会沿着导管进入集气瓶中至1/5的刻度处。如果做的记号不准确, 会直接影响实验的观察效果。

当问及如何对具有不规则形状的集气瓶内的空间进行五等分时, 同学们都没能回答上来。因为到了瓶口处不是圆柱形状了, 不能均分刻度, 没办法做出准确的记号了。

接下来我们问, 如果用量筒、水、带塞子的集气瓶、油性笔等同学们能对集气瓶做五等分的记号吗?经过一番思考、讨论及操作, 同学们在老师的引导下想出办法。先用量筒把水倒入集气瓶中, 估算总容积, 根据总容积除以六, 算出每一份的容积。 (除以六的目的是把容积分成六份, 其中一份装水, 装水部分容积多少不会影响实验效果, 剩余的五份在划定记号后用来测定氧气在空气中占的体积数。) 把集气瓶中的水全倒掉, 用量筒量出一份体积的水, 倒入集气瓶中, 塞紧橡皮塞, 把集气瓶倒置, 等水面稳定后, 用油性笔做出第一个记号。再用量筒量出第二份体积的水, 倒入集气瓶中, 塞紧橡皮塞, 倒置集气瓶, 等水面稳定后, 用油性笔做出第二个记号。以此类推, 做完五个记号即可。

在做完对集气瓶的标记后, 整个实验2-1按教材的操作步骤基本上可以很顺利的完成了。现象等观察效果也很好, 非常符合要求, 能很好的达到实验目的与效果。

测定空气里氧气含量的实验在实际教学中还是有其他值得挖掘的地方, 例如, 实验中的反应物用的是红磷, 用硫作反应物消耗氧气行吗?如果用硫代替红磷, 那么集气瓶里还能用水吗?如果不能, 那又要用什么代替水呢?还可以用什么药品可以代替红磷呢?实验所用的反应物、生成物应该满足什么条件呢?这都可以作为一个课题给学生探究。这对培养学生的发散思维和辩证思维都是非常有利的。

三、创设有利于学生认识的广泛的实验基础, 给学生提供有力的理论支持

基于使实验更易于开展的理念, 使学生能自己建构自己的知识体系, 在“做中学”, 使学生自主地参与到化学实验中, 必能更好地激发和培养学生的探究学习的兴趣, 学生在此基础上才有可能进行进一步探索和进行深刻地思索, 这对于学生实际动手操作能力、综合处理问题的能力等的形成是极为有效的。如果指望学生在一节实验课里产生深刻的思考, 这样的要求太高, 实际上, 就是成人也不易做到。为此, 我们主张化学实验要从实验室走向生活, 密切与生活、社会的联系, 对于学生来说, 广阔的空间和时间及复杂多变的环境会存在更多的问题, 问题的产生必然会引发不断地思考和探究。

作为教师, 在钻研教材的基础上, 还应关注化学与社会生活的联系。在科技发展迅速的今天, 教材内容与时代发展比, 还是可能会慢半拍的。

例如, 九年义务教育人民教育出版社版本的《化学》九年级上册第七单元中, 介绍的是燃料及其利用。总观其三个课题, 燃烧和灭火、燃料和热量及使用燃料对环境的影响, 从其内容介绍来看, 对燃料的充分燃烧介绍的内容很少, 不超过五行字。生活中, 燃料的完全燃烧对低碳生活, 节能减排等是非常好的知识点, 是极具时代意义的。教材中没有介绍, 感觉是一个缺憾,

对于农村初中的学生, 他们接受完九年义务教育后大多数不在上高中读书了。如, 某乡镇中学一个五十人的班级, 只有十多个人上高中读书, 还剩三十多个, 以后不在接受高中教育。基于这样的背景, 我们在教学中适当增加一些关于充分燃烧的内容, 给他们提供一些用于充分燃烧的理论, 并在此理论指导下去体验生活中很多与充分燃烧的例子, 对他们来说, 初中的学生并不需要太复杂的理论, 只要知道应用方面的知识对于环保的意义就足够了, 所以我们给学生介绍时, 我们介绍基于伯努利方程的文丘里射吸混合器的原理, 在该混合器原理的指导下能使燃料与氧气充分混合以达到充分燃烧, 从而达到低碳减排的目的。这种原理广泛应用于燃气热水器、燃气灶、汽车用的化油器等设备, 并指导学生如何去体验燃料的充分燃烧, 以及燃料在燃烧状况不良时, 如何去处理的一些方法和技能。当学生们毕业离开学校时, 相信他们能应用所学知识及方法去应付各种不利的燃烧状况。

四、创设有利于教师自身发展的基础

作为教师首先自己要明白, 然后学生才会明白。以己昏昏, 怎能使人昭昭?

教师必须研究自己, 不断地提高教学水平。教师自己做过实验, 体验过实验的过程, 自己才能真正明白。在研究学生的具体情况后, 才能设计出适用于本校学生的教学方法。教师在原有的水平上提高了, 学生才会跟着受益。

我们在做测定空气里氧气的含量时, 要对集气瓶做记号。问及某个教师, 他是这样操作的, 按照【实验2-1】的操作步骤, 先不做记号, 把红磷燃烧后塞入集气瓶中, 等红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹, 让烧杯中的水进入集气瓶, 再根据集气瓶中的液面做出记号, 然后其余的刻度估摸着平分就做好记号。这不仅是忽悠自己, 也忽悠学生。试想, 学生怎会获得对科学探究的精神和能力呢?

至于有的条件艰苦的学校, 教师连实验都没办法演示, 只是叫学生看教材、看实验, 那就培养学生分析问题、解决问题的能力就如同纸上谈兵了。又如, 九年义务教育人民教育出版社版本的《化学》九年级上册第19页中, 对量筒量取液体时的读数是这样的:“视线要与液体的凹液面的最低处保持水平, 再读出液体的体积。”事实上, 对于表面张力特大的液体, 如汞, 这个表述是不对的。如果教师不去钻研业务, 提高自身的水平, 在授课时对教材盲从, 学生必不能多受益于你, 也不能培养学生辩证的思维方式。

化学实验作为最基本、最重要的探究形式, 对学生探究学习活动的开展、探究能力的培养, 形成良好的科学素养具有重要作用。针对化学实验实施所遇到的障碍, 我们必须采取积极对策, 利用有利条件引导学生参与到实验中, 使学生有足够的时间和空间去建构自己的知识体系。

摘要：本文从建构主义的视角出发, 对初中化学实验实施过程中出现的问题给予探讨性的研究。

中学化学实验研究现状探析 篇11

摘要：通过对文献的整理和分析，考察中学化学实验研究的现状，分析中学化学实验研究的发展特点，探讨和总结存在的问题。

关键词：中学化学; 实验研究

文章编号：1005－6629(2009)03－0010－04中图分类号：G633.8文献标识码：C

实验作为化学教学的重要内容，历来受到化学教师的关注，他们从教学实际出发，结合自身的理论和实践知识，对化学实验进行了大量多角度，多层次的研究。本文拟借助对文献的整理和分析，考察中学化学实验研究的现状，分析中学化学实验研究的发展特点，探讨和总结存在的问题，为教师实验研究和实验教学提供借鉴。

1 研究对象

本文选取的研究对象为2005-2007年分别在中等教育类期刊《化学教学》和《化学教育》上发表的有关实验研究的文章，它们主要是对个别实验要素或多个实验要素的研究。经统计得出，2005—2007年在两种期刊上发表的中学化学实验研究文章共计225篇，其中《化学教学》126篇，《化学教育》99篇。

2 研究内容

根据这些文章的研究内容进行分类，主要可分为七大类，它们分别是实验装置改进、实验装置新设计、反应原理或反应机理探究、反应条件探究、实验方法改进或创新、理论质疑和验证以及实验新设计。本文将以上分类进一步整合可分为两大类型，一为实验的显性因素研究，另一类为实验的隐性因素研究。显性因素与化学实验的实物对象相关联，实验装置改进、实验装置新设计以及反应条件的探究均属显性因素的研究。隐性因素则指与化学实验相关的抽象条件，反应原理或反应机理、方法改进或创新、理论质疑或验证、实验新设计等均属隐性因素的研究。经统计可得，两类研究的文章数量及比例如表1所示：

由数据可知，显性因素的研究占43.55%，隐性因素的研究占56.45%，其中关于实验装置改进研究的比例最高，达到了23.11%，实验装置新设计的研究比例最低为5.3%。显性因素的三项研究比例不均，其中实验装置改进的比例最高。隐性因素的前三项研究比例差异较小，其中实验新设计比例相对较小。

2.1实验装置改进和实验装置新设计及其特点

2.1.1实验装置改进

实验装置的改进是指在原有实验装置的基础上进行部分或整体的改造以达到理想的实验效果，它是中学化学实验研究的传统内容，很多教师将其作为实验改进的突破口。如氯水分解演示实验的改进[化学教学，2005（5）]、铁与水反应的实验设计研究[化学教学，2007（11）]、苯与溴反应的实验装置改进[化学教育，2005（8）]等。表1数据显示，实验装置改进文章的比例居各研究内容之首，可见该内容的研究在教师实验研究中的地位。

2.1.2实验装置新设计

实验装置新设计是指对实验装置实现从无到有的设计。与实验装置改进相比，实验装置新设计对实验研究水平具有更高的要求，需要从设计上寻求更具创新意义的方法。如CO2密度比空气大演示仪[化学教学，2005（10）]、一套值得推广的多功能微型化学实验仪器[化学教学，2005（6）]、从溶剂中快速回收样品的简易多用装置[化学教育，2005（3）]、火焰位置可转换的气体燃烧演示器的制作和使用[化学教育，2006（7）]等，这些文章所介绍的实验装置，均为创新实验仪器或装置。由于受教师自身实验水平和创新能力等的限制，该项内容的研究比例仅为5.3%，远低于实验装置的改进研究文章的比例，受关注程度也大大低于实验装置的改进。

2.2.3实验装置改进和实验装置新设计的特点分析

在实验装置的改进与新设计中运用了众多的理论设计方法和经验策略，常用的设计方法有：强化（或弱化）法、缩放法、组合法、变换输出法、置换法、移植法、模拟法、简化法、一物多用法、综合法等。我们对装置研究中的设计方法的使用情况进行了统计，结果如表2所示：

由表2可知，一物多用法在各种方法中的使用比例最高，其次是缩放法、移植法以及组合法，变换输出法的使用比例最低。从方法的使用频率可见一物多用法在中学化学实验装置设计中的应用价值。由于微型实验装置在中学化学实验教学中备受青睐，微型实验装置设计中常用的缩放、组合、简化等方法的使用比例就相应提高。另外，受已有成熟实验装置设计的固定思维影响，应用于同一类型实验装置设计的移植法的使用频率也较高。

2.3 反应原理探究及其特点

2.3.1反应原理或机理探究

反应原理的探究是指针对化学实验的“异常”现象或疑难问题，通过探究实验相关的化学反应原理，使得实验“异常”现象或疑难问题得到合理解释的研究过程。这是化学实验研究中常用于解决化学疑难问题的途径之一，反应原理的研究能够为化学问题的解决提供更高层次的理论指导，有助于提高实验研究的整体水平。如对KIO3热分解实验的研究[化学教育，2006（4）]、对Na2CO3、NaHCO3与稀盐酸反应实验的认识[化学教学，2005（1-2）]、品红溶液异常褪色现象引发的探究[化学教学，2006（5）]等文章，均通过不同的方法对实验现象背后隐含的原理进行了挖掘和论证。该研究内容的比例为15.56%，仅次于实验装置的改进，足见教师对化学反应原理探究的重视。

2.3.2 反应原理探究的特点分析

文献分析发现，反应原理探究的实验对象主要是无机反应。据统计，35篇文章中，关于反应原理探究的数量达到了27篇，均为无机反应；关于反应机理探究的文章数为8篇，均为有机反应。

在研究设计上，主要可以分为3种：一种为理论验证型，一种为理论加实验验证型，还有一种则为实验验证型。其中理论验证型共11篇，占31.43%，理论加实验验证型共19篇，占54.29%，实验验证型共5篇，占14.28%。就研究结论的科学性来讲，理论加实验验证型的研究设计比纯粹理论验证及实验验证更为精确。因此，在此项研究中，大多数研究者倾向于实验验证的同时辅以理论解释进一步说明，以完善实验结论，使实验结论更具说服力。

2.4反应条件探究及其特点

2.4.1反应条件探究

化学实验作为一个复杂的系统，一个反应往往受多种反应条件的影响，如反应物的性状（干燥程度、颗粒大小、气固液状态等）、温度、浓度、酸碱度等。在化学实验研究中，反应条件的探究也一直是实验研究的重点内容。教材实验、课外实验等的实验方案在某些情况下会存在这样或那样的缺陷，这就需要教师根据实际情况对实验的反应条件作出改进或重新设计。该内容的研究数量位于反应原理或机理的探究之后，为15.11%。如 “铜片镀锌”最佳实验条件的分析和研究 [化学教学，2007（2）]、苯酚与溴水和氯化铁反应溶液最佳浓度的选择 [化学教育，2005（8）]、乙醛与新制氢氧化铜反应的实验操作分析等均对反应的一种或多种条件进行了探究。

2.4.2反应条件探究的特点分析

高中化学课堂实验研究 篇12

一、高中化学实验教学的现状

随着我国课程改革进程的加快, 我国高中化学课程也在新课程改革的背景下有了进一步的发展, 学校和教师越来越注重化学实验对于整个化学教学的影响, 因此, 在化学课程设置时, 进一步增强了对于化学实验的要求, 但是, 尽管化学实验已经引起了教育界的重视, 但是, 我国的化学教学中实验教学仍存在诸多问题, 这些问题主要表现在以下几个方面:

第一, 学生缺乏亲自动手进行实验的机会, 多数情况下, 化学实验是由化学教师演示。教师演示化学实验过程的确有助于学生增强对化学知识的理解, 但是, 学生没有亲自动手去实验, 就不利于学生动手能力的培养以及研究性学习方式的发展, 因此, 教师应该给予学生更多自主实验的机会。

第二, 目前, 我国对于高中化学教学中实验教学内容的研究比较多, 理论也比较系统完备, 但是, 具有实际操作功能的实验研究不多, 多数的化学实验理论性太强, 缺乏可行性, 脱离了学生学习的实际情况, 无法从根本上帮助学生学习化学知识, 提高化学素养。

第三, 根据我国现行的化学教材来看, 现在的化学实验缺乏探究性, 过于注重实验演示, 多是为了验证某一化学现象, 无法培养学生实际的学习能力。因此, 教师在化学课堂上进行化学实验时, 应该鼓励学生探究化学知识的本质, 积极引导学生提出自己的见解, 根据自己的猜想进行实验验证。

以上几个方面是我国化学教学中实验教学存在的主要问题, 这些问题对于高中化学教学质量的提高具有重大影响, 教育界人士应该对此给予特殊的关注。

二、高中化学实验的原则及要求

高中化学是一门特殊的课程, 它需要大量的实验作为支撑, 实验是高中化学的基础性内容, 因此, 在高中的化学课堂上, 应该积极引导和帮助学生进行化学实验, 但是高中化学实验不是一个简单的过程, 教师和学生在进行化学实验时, 应该注意以下几项问题。

第一, 实验应该秉持可行性原则。教师选取的实验能够达到预期的实验效果, 不能使教师根据自己对于该化学知识的设想而设置的实验, 应该在充分了解化学事实的基础上, 准备相关的实验器材, 最好能够选择灵活性和创造性强的实验器材。

第二, 安全性原则。不论是化学实验能够达到什么样的效果, 首先应把安全放在首位, 对于可能存在的安全隐患要及时地排除, 不能为了追求实验效果而忽视学生和教师的安全。

第三, 趣味性原则。高中化学知识对于学生来讲比较困难, 如果想要学生保持对于化学学习的兴趣, 课堂上的化学实验是必不可少的, 因此, 化学实验必须能够吸引学生, 让学生对于所接触的化学知识感兴趣。其实, 化学本身是充满趣味性的, 如果能够把这些有趣的东西结合起来, 学生的学习热情就会被激发出来, 从而达到很好地教学效果。

除此以外, 教师还应该注意化学实验的结果要具有准确性, 实验的最终结果能够显而易见, 反映事实, 整个实验的过程不能过于复杂, 应该要简单明了, 过程要清晰, 实验所展现的现象能够与教学内容一致。

三、高中化学实验教学的重要性

化学实验对于高中化学教学的影响是深刻的, 无论是对于学生、教师亦或是对于我国高中化学课程的改革, 都具有积极的意义。对于学生来讲, 化学实验可以帮助学生进一步培养自己的创新意识及动手能力, 提高学生学习化学的兴趣和热情, 增强学生的学习动机, 提高学生的化学素养。对于教师来讲, 通过化学实验, 可以进一步提高课堂教学的质量, 活跃课堂气氛, 提高教学的有效性, 有助于教师根据实验情况, 总结课堂教学的经验教训, 创新教学方式。对于我国的高中化学课程来讲, 化学实验可以推动我国化学课程的不断改革, 使得化学课程更适应学生的实际需求, 推动我国化学教学事业的不断进步。

我国化学教学中实验教学虽已取得了一定的成就, 但是其中仍存在诸多问题, 仍需要我们继续努力, 不断地解决这些问题。化学实验对于化学教学质量的影响是明显的, 学校及教师对于化学实验教学应该给予更多的关注, 积极推动我国化学教学事业的不断进步。

摘要：化学是一门以实验为基础的学科, 实验对于化学学科的影响是巨大的, 通过化学实验, 可以进一步增强学生对于化学知识的理解及学生研究性学习的能力。本文主要的研究对象是高中化学课堂上的实验教学, 主要从目前我国高中化学课堂化学实验的情况、实验但高中化学课堂教学的重要性以及高中化学实验过程应该注意的问题进行具体论述。

关键词：高中化学课堂,化学实验,现状,重要性,注意问题

参考文献

[1]周青、刘建青、杨辉祥.我国目前中学化学实验研究述评[J].化学教育.2005, 1, 14-16

[2]郑长龙编著.化学课程与教学论[M].长春:东北师范大学出版社, 2005.172-176

[3]文庆城.化学实验教学研究[M].科学出版社, 2003, 9.