适用场景:化学实验设计指导、实验操作规范培训
本文要点:分析典型实验原理、选择仪器原则、书写实验报告能力
行文逻辑:分析实验类型→选择仪器→操作技能→书写报告
一、分析一个典型实验,阐明一类实验规律
根据化学教学大纲和教材,就实验内容来讲,可归纳为以下几种类型。
有关制取固态、液态、气态物质的实验;有关阐明概念,证明基本理论和定律的实验;有关研究物质的性质和各类物质之间的相互关系的实验;有关定量方面的实验。
一般说来,每一类实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循。因此我何在讲每一类实验中的第一个实验时,首先向学生分析这类实验的设计原理和内容要求。而后再指导学生亲自动手完成实验,在此基础上师生通过分析、对比,共同总结出这类实验的规律,以期达到触类旁通、举一反三的目的。如通过“粗盐的提纯”的实验,我们引导学生总结出制取纯净的晶体物质的实验原理和所需要的基础知识以及操作等方面的规律。在实验原理和基础知识方面,让学生着重掌握:①组成混合物的各种物质的溶解度;②混合物中各类物质的性质和它们之间能否相互发生反应(若能反应,需要弄清反应条件)。在实验技能方面让学生掌握:①所用各种玻璃器皿的性能和使用方法;②有关物质的溶解、过滤、结晶、再结晶的操作方法。
二、明确选择仪器的原则,正确选用仪器
实验中,培养学生准确地选择仪器,是保证实验顺利完成的前提之一。为此,我们从下述几方面对学生进行指导。
1、根据反应物和生成物的性质、反应条件选择仪器:中学化学教材里,讨论化学反应的条件有:常温、加热、加压、催化剂、光和电等。根据不同的反应条件、反应物的性质来制取新物质时,所需要的仪器也就不完全相同。因此,我们在初中化学讲氧气的实验室制法时,着重向学生阐明两点:①凡是对固体物质进行加热制取气体时,均可采取制取氧气的这套反应装置;②集气的方法和操作,应根据气体的溶解度、对空气的相对密度、常温能否与水或空气中任一成分反应等因素而定。
因为我们在讲氧气时进行了上述分析,所以在讲氨气、甲烷等气态物质时,就可以从启发学生通过对反应物和生成物的性质、反应条件等因素的分析,提出实验所需要的仪器、装置,来完成制取上述物质的实验。
2、根据控制化学反应速度的要求来选择仪器:在实验室里,为了达到安全而又迅速地制取某种物质,有些反应需使反应速度加快,有些要控制生成物的量,有些则反之。为此,在实验中,要采用适应这些要求的装置。如我们在讲实验室里制取氯气时,就着重向学生讲明教材中选用分液漏斗而不用长颈漏斗的理由。这样分析、讲解,使学生在进行实验设计时就能正确地选好仪器。
三、分析典型实验,培养学生的实际操作技能
实验操作的"正确与否,不仅是保证安全和实验效果的先决条件,也是培养学生实验技能所必需的。在这方面,我们除按实验原理、要求提出有关的操作内容和要求外,还着重讲了下述几点:
1、剖析一个典型实验,讲清一类实验的操作内容:如通过实验室里制取氧气的实验分析,可归纳总结出下述操作内容:①仪器的选择、连接和固定:②装置气密性的检查;③药品的取用;④加热方法;⑤气体的净化和干燥;⑥气体的收集和放置;⑦装置的拆卸。
对这些操作,都应讲清它们的知识、理论根据。譬如在实验室里用浓盐酸和二氧化锰混和加热制取氯气时,由于浓盐酸有挥发性,水的沸点也不高,所以制得的氯气中可能混有氯化氢和水蒸汽。欲除去,只要用饱和的氯化钠水溶液洗涤,不能用水,这是因氯气与水能发生下列反应:C12+H20HCl+HC10根据化学平衡移动原理,可知增加生成物中的C1-浓度,可使平衡向左进行,以减小氯气的溶解度。又根据氯气的性质,要想干燥氯气,只能选用液体或颗粒状的酸性干燥剂,通常用浓硫酸做干燥剂。
2、通过对某些实验操作的分析,向学生阐明实验操作的要点:我们在分析某些实验操作时,为了让学生学得会,记得牢,总是把操作要点总结成几个字或几句话,让学生便于记忆。如在配制一定体积的摩尔浓度溶液时,在分析演示的基础上我们总结出:称(对固态溶质要称,液态溶质要量)、溶(溶解)、洗(洗涤溶解时容器的内壁)、稀(稀释至容量瓶的刻度)四字配制法。
四、培养学生书写实验报告的能力
写实验报告是实验的重要组成部分,是分析问题解决问题的过程,也是综合运用知识的过程。但是在教学中发现有些同学即使到了二年级也还不能较好地写出实验报告。其原因是有些学生不知道在实验中观察什么、怎样观察、记录什么。有些学生对实验报告写什么和怎样写还不了解。因此,他们常常把实验报告写得杂乱无章,空洞无物。为此,我们从第一节化学课开始,就注意培养学生写实验报告的能力,其具体做法是:
1、在演示实验中注意培养学生观察现象的能力:为培养学生观察现象的能力,我们对现行中师化学教材中所讲到的现象进行归纳、综合。有光、热、声、态(状态)、颜色、气味、溶解、沉淀、液化、燃烧等等。在每次演示实验或学生实验中,总是要求学生根据实验内容中有无新物质的生成和上述现象内容来观察,并将观察的结果记录好,认真分析,去伪存真,填写于实验报告中。这样要求学生,不仅使学生知道在实验中要观察些什么,使学生对知识获得比较完整的概念,而且也不会漏掉某些重要的实验现象,以致得不到正确结论。
2、采取具体措施,培养学生书写实验报告的能力:为培养学生写好实验报告,从学生的实际出发,让学生在演示实验的过程中,实事求是地认真观察、分析,并记录于表的空格中,经过几次填写,学生就能比较正确、熟练地对实验进行观察记录,做出解释和结论。培养了学生书写实验报告的能力。
3、培养学生绘制装置图的能力:写好实验报告的一个重要内容,就是正确地绘制装置图。过去学生绘的装置图往往比例失调,难以辩认。近年来,我们在培养学生绘制装置图方面,首先分析各种仪器的构形,找出每件仪器各部分线条的比例关系及每件仪器部分线条之间的比例关系,作反复的绘图练习,使学生在写实验报告时能迅速而正确地画出装置图。
适用场景:化学课程备课设计、实验教学方案制定
本文要点:过氧化钠性质探究、燃烧三要素分析应用、实验现象观察与结论推导
行文逻辑:说教材→说学情→说教法→说学法→说教学过程
一、说教材
1、教材的地位和作用
钠的化合物属元素化合物知识,是本章的重点。通过对本节的学习,不仅可以加深和巩固上一节的知识,并为下一节碱金属的学习奠定基础,故本节教材有着承上启下的作用。
钠的化合物中,碳酸钠与碳酸氢钠又与日常生活息息相关,故学好本节内容还有着重要的实际指导应用意义。
根据教学大纲的要求、教材的具体内容和具体学情,本节课共分为两课时。
第一课时:过氧化钠的性质;
第二课时:碳酸钠和碳酸氢钠的性质及鉴别方法。
以下我所说的是第一课时的内容。
2、教学目标
(1)知识与技能
掌握过氧化钠的性质并能够熟练的运用。通过对过氧化钠用途的学习来培养学生理论联系实际的能力。
(2)过程与方法
na2o2与h2o、co2的反应作为引领学生探究未知领域的手段。
通过教学设计,授以学生科学的学习方法:对比法、实验探究法。
(3)情感态度价值观方面
在较自由的互动式、探究式的学习氛围中,通过亲身体验获得实验结果的过程培养学生形成勇于探究、善于质疑的精神以及科学求真的价值观。
3、教学重、难点
(1)教学重点:过氧化钠的性质
(2)教学难点:过氧化钠与水、二氧化碳反应。
二、说学情
1、知识储备:
在初中阶段,学生已学过燃烧的三要素,通过上节对金属钠的学习,学生也普遍具有了研究的热情。
2、学生特点:
高一学生的化学知识和实验技能均有限,虽对探究性实验感兴趣,但却不一定能够积极地主动地去观察、思考和探索本质。故:本节课中,我将多设疑、多激疑引导,让学生都能动起手来,把实验作为探究未知领域的手段。
三、说教法
我的理念:建构主义理论铺开课堂,由旧知引入新知,认知冲突或疑惑激发兴趣。
1、本节采用:“互动式”、“启发—探讨式”的实验引导分析的方法。
2、实验方面:演示实验改为学生演示、学生两人分组实验。
3、多媒体辅助教学、学案导学。
宗旨:将课堂还给学生。
四、说学法
1、引导学生学会:观察现象→提出猜想→分析本质→验证假设→得出结论。
2、引导学生掌握实验探究、对比讨论的方法。
3、引导学生学会由na2o2的性质,分析用途。
五、说教学过程
一共分为四个阶段,引入探究阶段、总结归纳阶段、练习强化阶段及课后巩固阶段。
【引入阶段】
创设情境引入:首先展示古今取火之文明,引生入境。
依据情景设疑:“为什么能够着火?”唤醒学生旧知识中关于燃烧三要素的认识,并以此展开后续教学。
情景化设疑:如果我们有了燃烧三要素之一:可燃物棉花,又该怎样去生火呢?学生发展思维。从而引出吹气是否能够生火?
对比实验验证猜想:未经处理的棉花,怎么吹,都不着火,加点固体物质,再吹,通过现象“生火”,从而引出吹气能让棉花着火的神奇物质:过氧化钠及其物理性质。
【探究阶段】
新疑问:有了过氧化钠,吹气是否就能够生火呢?
引导分析:如何符合燃烧的`三要素。
设计意图:通过对着火点的分析,引出必定为人呼出的气体与na2o2作用生火。
新疑问:人呼出的气体有co2、h2o、o2、n2,到底是谁的作用呢?
学生讨论引出:空气中也有大量的n2、o2,如果把包裹有na2o2的棉花露置在空气中,不能生火,从而引出生火的原因应是co2、h2o与na2o2作用生火。
过渡:但是,co2、h2o不是常见的灭火材料吗?又如何去生火呢?
实验验证解决悬疑1:
探究co2与na2o2作用是否能够生火。
学生演示实验一:
向集满co2的集气瓶中投入包裹有na2o2的棉花。
结论:co2与na2o2作用能够生火,符合燃烧的三要素。
引导分析:如何符合燃烧的三要素。
设计意图:通过三要素o2的分析,推出na2o2与co2反应的产物有o2,继而分析得出产物na2co3;通过对着火点的分析,推出这个反应中能量的变化。
过渡:co2能够生火,水不是能灭火吗?它在中间又起到怎样的作用呢?从而引入到对水的探讨。
实验验证解决悬疑2:
探究h2o与na2o2作用是否能够生火。
学生演示实验二:
滴水生火
结论:h2o与na2o2作用能够生火,符合燃烧的三要素。
引导分析:如何符合燃烧的三要素。
设计意图:通过对燃烧三要素o2的分析,推出na2o2与h2o反应的可能产物有o2,继而分析得可能产物naoh;通过对着火点的分析,推出这个反应中能量的变化。
过渡:是否真是这样呢?
学生分组实验:
探究na2o2与h2o的反应
学生根据现有仪器设计实验方案,师生互动讨论出方案后,进行实验探究验证猜想。同时,以实验报告引导学生观察现象,并由观察到的现象去分析产生现象的原因。能够将实验与理论相结合。
本节课中,我是一步一个台阶的由旧知:燃烧的三要素、co2、h2o能灭火引出新知na2o2与h2o、co2的反应,从而达到攻克难点。
【总结归纳】
学生自主总结完成对na2o2知识的整理。
以一首小诗来完成对na2o2知识的高度概括,并激发学生研究化学的兴趣。
小诗
过氧化钠色淡黄,与水反应可生氧;
强氧化性能漂白,酚酞先红后退场;
二氧化碳也反应,密封保存记心上;
防毒面具里供氧,航天潜水受赞扬!
【练习强化】
设置了不同难度的习题,以基础的实验现象,提升至双线桥法表示电子的转移。
1、向滴有酚酞的水中加入少量的过氧化钠粉末,振荡,可观察到的现象为
a、溶液仍为无色
b、溶液最终为红色
c、有气泡产生,溶液最终为红色
d、有气泡产生,溶液先变红色最终为无色
2、用双线桥法表示na2o2与co2反应中电子的转移,求出被氧化和被还原的原子个数之比。
【课后巩固】
1、查阅资料完成科普小论文:我的na2o2更精彩
2、设置课后习题巩固知识。
课本:p31页一、填空题:1二、选择题:1、2
设计意图:学生已经见证过神奇的吹气能让棉花着火,必然对na2o2有着浓厚的兴趣,顺势指导学生查阅资料完成科普小论文,比拼“谁的na2o2更精彩”。
在这里,将学习由课堂延伸到了课外,由学校延伸到生产与生活。
适用场景:市级课题申报准备、微型课题结题材料
本文要点:制定研究计划、开展课堂教学实践、形成阶段性成果
行文逻辑:制定研究计划→开展课堂教学实践→总结经验撰写论文→完成研究报告
20xx年12月,我申报了《化学实验教学有效性研究》这一市级微型课题,课题立项后,积极开展了课题实验,确定了课题研究的目的,方法。并制定了研究过程,分三个阶段进行
(一)准备阶段
1.制定研究计划,形成实施方案;
2.召开课题组会议,明确研究思路,落实研究任务;
(二)探索实施阶段
1.确定实验教学内容,进行课堂教学实践,探索提升实验教学有效性的教学方式、方法,并进行公开课等课堂教学观摩;
2.逐步形成新课标理念下的 实验教学模式,并开展实验教学的汇报课、示范课等教学观摩活动,;
3.做好实验过程中过程性资料搜集、整理工作;
4.总结经验,撰写课题论文,形成阶段性成果;
5.分析问题,调整方案,确保课题顺利实施;
(三)总结阶段
1、完成课题研究报告;
2、成果提交鉴定、验收、结题;
现就该课题实验情况总结如下:
一、方案详实,计划具体,确保了课题有序实施
课题确定后,我制定了切实可行的实施方案,从宏观方面勾画出了实施框架。课题立项后,快速进入了行动研究阶段,每月均制定了具体的研究实验计划,目标明确,任务具体,措施得力。这样,确保了课题研究有序高效推进。
二、行动研究内容丰富,扎实有效。
自20xx年二月起,该课题深入扎实地投入到了行动研究阶段。三个月来,共计上了多次研讨课,开展了三次听评课活动,在听评课活动中,邀请了学校领导及同学科教师参与,旨在三人行必有我师,相互促进;召开了多次月工作总结会,总结会上我深入详细地交流了自己的月工作计划、月工作总结、课题试验反思等系列的课题研究试验资料内容;同时也听取了领导和众多教师的宝贵意见和建议,实验方案得到了不断补充修订,实现了实验方案科学、合理;进行了多次课题反思活动,通过反思,查找出了学案使用过程中的不足之处,改进了教学方法,确保了课题研究验顺利实施。开展了一次论文交流活动,通过论文交流便于形成经验总结,利于课题成果推广使用。
三、取得成果
1.学生成果:通过与学生的交流互动,学生学习化学实验的兴趣得到激发,主动性和积极性不断提高 ,弄清楚了实验时应该看什么,应该想什么,应该做什么。在实验过程中,不仅要注意做,更要注意探究的过程,养成了实验探究的习惯。同时也让他们明白了化学实验课的重要性,是帮助他们形成化学概念,理解和巩固知识,提高观察能力、分析能力的重要手段和途径 。
2.教师成果:把研究过程中的心得形成论文,叙事,随笔,设计,课 件等进行展示。通过本微课题的研究,教师更加明确了加强实验教学是突出化学学科特点、保证完成化学教学任务的重要手段,如何进行有效的实验教学,是非常重要,也是非常必要的事情,这关系到实验的真正教学效果,同时,也是对学生从知识、能力、情感态度体验等方面进行教育的良好机会,为了有效地加强实验教学,应采用有效的教学方法组织、运用好各种实验。
四、资料完整
课题实施以来,课题试验教师一直注重资料的收集与整理,并进行分类保管,形成一套完整的课题研究实验资料,为课题的结题做好了准备。
总之,《中学化学实验教学有效性研究》这一市级微型课题自申报立项以来,我依据实施方案,紧张有序地进行了课题实验,按计划完成了实验任务,取得了满意的成果,达到结题的标准。
适用场景:化学实验教学安排、实验室器材管理
本文要点:填写实验计划登记表、准备实验仪器材料、指导学生完成实验报告
行文逻辑:制定实验计划→准备实验材料→指导学生实验→填写实验记录→管理器材
一、实验教学工作
1、实验员根据年级化学教学进度表安排实验教学计划,任课教师须在实验前发实验通知单,实验员根据实验通知单准备实验。实验教学后需填写演示实验计划登记、分组实验登记、实验室使用记录、分组实验学生记录等相关表格。
2、在进行实验教学前务必准备好实验所需仪器,材料,实验员对每组实验有充分准备,精心设计实验步骤和实验过程,方法,整理出相应实验方案,以保证实验的科学性,安全性及效果。
3、学生进行分组实验时,应任课教师要求下下班辅导,及时帮忙排除障碍,以确保学生实验顺利进行,并指导学生观察,讨论,得出相应的结论,完成实验教学。
4、指导学生进行分组实验后,应指导学生完成实验报告单(实验记录),并认真审阅,引导学生在实验、观察中养成科学的自然观和相应的实验潜力。
5、根据教材要求,结合教学进度进行自制教具和对现有的仪器进行改制,尽力满足教学需要,使科学实验的开设率为100。
6、在各方面条件允许的状况下,开放实验室,让学生在课余时间走进实验室,既能够透过实验解决平时作业中遇到的难题,又能够培养学生自主探究和创新的潜力。
二、材料管理工作
1、按时将各类材料分类归档,并按时填写相应实验开出数、开出率,完成实验室材料的归档管理,做到科学、规范,便于查阅。
2、在材料归档的"过程中注意材料的质量与数量到达相应要求。
3、按固定资产要求每年一次做好总帐、玻璃仪器和药品做低值易耗品账,学期中损坏做分类账,做到帐、物、卡三相符。
三、实验器材的管理
1、这学年所有的仪器、药品均已搬至新实验室,并且增加了有机实验室和常规实验室一个,药品和仪器也分库存放。这学年务必做好新实验室的环境布置工作,仪器做到定橱定位,合理存放,科学管理。
2、实验器材和药品的每日发放和收回工作,并作好相应发放,收回记录及损坏,修理等相应记录。
3、作好相关实验器材的申报,采购,申购等工作。
4、及时打扫实验室,保证每间实验室在使用时都是干净的。并处理好实验室,仪器室的用电,设备,器具的保管、管理、安全工作,以防意外事故发生。
四、数字化管理台帐
在这一学期完成实验室台帐手工化和数字化的转接,今后实验室的台帐全部数字化管理。
总之,为了适应新课程标准的教学需要,我们务必把握好实验教学,激发每一位学生对化学这门学科的学习热情,用心进行实验研究,为提高化学学科的教学质量而共同努力。
适用场景:高职院校实验课程改进、实验室安全制度建设
本文要点:更新实验内容设置、强化实验室安全教育、改革实验考核方式
行文逻辑:改善实验教学条件→重视实验室安全教育→更新实验内容→改革实验教学方法→改革考核评价体系
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学科学的精髓,是学习和研究化学的重要手段。
无机化学实验作为化学相关课程的第一门实验课,不仅是学生巩固所学的理论知识、培养创造思维和学习热情的有效途径,也是后续实验课和未来工作的必备基础,对高职院校培养满足岗位需求的高级技术人才起到至关重要的作用。
一、改善实验教学条件
目前,我校为无机化学实验课程教学配备了充足的实验仪器和设备,让每位学生均亲自进行实验操作练习,掌握相关的实验技能,为后续实验课程和未来的工作打下坚实的基础。
二、 重视实验室安全教育
实验安全知识教学是化学实验课教学的首要任务。
通过一些实验室发生的一些事故及其起因的视频,让学生深刻认识到实验室安全关系到自己和同学的安危,使其对实验室安全高度重视,养成良好的实验习惯。
另外,制定并明确实验室的规章制度,例如进实验室前必须穿实验服,必要时要戴防毒面具和手套,禁止随意将实验室药品带出实验室,每次离开实验室之前必须把自己的实验台清理干净,药品摆放整齐,并完成相应的实验记录数据,不能随意编写和篡改,养成实事求是的科学态度,让指导老师签名后才能离开。
三、更新实验内容
(1)注重学生实验操作技能的培养。
高职实验教学是学生理论联系实际、模拟生产实践的一种方式,教师在备课时要针对学生实际情况,改进基本操作实验,培养学生扎实的实验操作基本功。
另外,对于基础比较好的同学,可以增加开放性实验或研究性实验,让学生自己设计实验方案,教师对所设计的实验方案进行实验教学设计、做好教学准备,并在实验过程进行指导以此来激发学生的创造力,对于个别动手能力较差的学生,可以对其进行专门的指导或课外辅导。
(2)注意联系理论课。
在实验课程设置上,要与理论课保持一致,例如,在学习了缓冲溶液后,可以开展缓冲溶液的配制及pH值的测定实验,不仅让学生学会pH计的.使用方法,锻炼学生的动手能力和实验操作能力;而且还可以通过对缓冲溶液pH的理论计算和实验测量加深其对缓冲溶液的缓冲原理及性质的理解,进一步巩固所学的理论知识。
(3)体现绿色化学理念。
无机化学实验教学要体现绿色化学理念,尽可能多设置一些微型实验、串联实验和污水分析及污染治理实验,少安排一些对环境有害的实验,用无毒或低毒化学试剂替代有毒化学试剂,减少有毒物质的使用和排放。
在做实验的过程中,要注意实验废液的分类回收处理和利用,以减少对环境的污染,同时培养学生的环保意识。
四、改革实验教学方法
传统的以教材为主的灌输模式教学方法,不利于多元化人才的培养。
我们把理论知识与实践相结合,变被动学习为主动探索,更多地开设探究性、综合性实验,让学生在实验过程中自主探索,真正掌握已学的理论,并从实验中体会化学实验研究的乐趣。
此外,我们根据生源类型及学生的基础进行综合分析,在教学过程中采用分组教学法,让实验技能较强的学生带动较弱的学生,使学生实验水平得到整体提高,并培养学生的团队合作意识。
五、改革考核评价体系
在考核评价方面,我们采用了多元化考核方式,按平时成绩、半期操作考试、期末综合能力测试三大部分以2:3:5进行累加计算。
平时成绩包括预习、操作、实验报告等;半期操作考试和期末综合能力测试主要考核操作的规范程度和熟练程度以及分析结果的准确性。
通过改革评价体系,让学生将学习重点由理论学习转移到实践学习上来,提高学生学习实验技能的主动性。
适用场景:科学教师备课参考、实验课程设计规划
本文要点:红糖制白糖实验、烧不坏的手帕实验、污水变纯净水处理
行文逻辑:分析问题→分类实验→举例说明→总结价值
小学科学教材中包含了许多趣味性的化学实验,通过实验来帮助学生理解化学理论知识,有助于降低教学难度,激发学生的学习兴趣,唤醒学生的探索欲和求知欲,促使学生更加积极踊跃地投入到教学活动中,对于小学科学教学的开展大有助益。由于教师在实际的教学活动中往往会忽视趣味实验活动的设计,对学生也没有做出明确地要求,导致趣味实验过于形式化,无法达到培养学生科学素养和探究能力的作用。对此,教师必须积极转变教学观念,确保趣味实验能够有效地开展,以夯实学生的基础知识,提高学生的综合能力。(实验动机)一般来说,趣味化学实验的类型可分为夯实基础型、生活实践型、拓展延伸型和探索创新型。下面将在每个类型中分别列举1~2个实验,以供广大教师参考和借鉴,希望对提高小学科学教学质量能够有所帮助。
一、夯实基础型
夯实基础型的实验可以看作是基础类化学实验,其设置目的是为了加深学生对知识点的理解和记忆,转变单调乏味的教学模式,营造生动活泼的课堂氛围,以调动学生的主观能动性,使之养成主动学习的良好习惯。此类型的实验有红糖制白糖和烧不坏的手帕。
(一)红糖制白糖
活性炭是化学实验中经常使用的材料,具有较强的吸附性能,利用活性炭的这一特性实施红糖制白糖实验,温习《各种各样的液体》相关知识。具体操作步骤如下:首先,向学生展示本实验需要用到的材料和化学仪器,主要有红糖、水、活性炭、烧杯、玻璃棒、漏斗等;其次,将红糖和水充分搅拌混合并加热,向烧杯中加入活性炭,用过滤设备将红糖水滤出,所得无色液体经过蒸发浓缩处理,直到所剩液体为原来的1/4;最后,将烧杯放在常温下冷却,会发现杯底有白糖析出。
(二)烧不坏的手帕
讲《雨天中的布料》时,可以反向设计实验“烧不坏的手帕”,学生既可以巩固原有知识,又学习了新知识。实验流程:将2份酒精和1份水制成混合液,手帕全部浸入到液体中,用镊子夹住手帕放在酒精灯下,一边燃烧,一边甩动手帕,此时会发现手帕并没有燃烧起来。教师也可以进行对比实验,将没有浸泡酒精的手帕用酒精灯燃烧,发现手帕会迅速烧起,学生就会产生疑问,为什么同样的材料产生的实验效果截然不同呢?接下来教师要解释实验原理,虽然乙醇燃烧释放了热量,但是水分和乙醇的蒸发会带走部分热量,同时晃动手帕也会散发热量,这就使得手帕的温度被一再降低,不能达到着火点,理所当然地就无法燃烧了。教师解释过后学生会产生恍然大悟之感,他们对知识点的印象也会更为深刻。
二、生活实践型
生活实践型实验的设置主要是为了锻炼学生的动手操作能力,这类实验的材料易于获取,教师可以将其布置成家庭作业,让学生独立完成。比如说碘遇到淀粉会变蓝,反应后的溶液加入维生素c会变成无色液体,根据这一原理来检验蔬菜和水果中是否含有维生素c。值得注意的是,在实验中需要学生能够注意操作的规范性和安全性,及时观察和记录实验现象,并在实验过后加以总结,明确实验过程和实验原理。通常情况下,生活实践型实验与现实生活有着密切的联系,能够让学生了解生活中的科学,发掘化学的趣味性,进而学会用化学知识来解答生活中的现象,养成善于观察、勇于实践的品质,在此情况下学生的化学水平也会有显著的提高。
三、拓展延伸型
通过趣味化学实验能够将学生带入科学知识的海洋中,让学生了解生活中的一些化学知识和原理,教师还可以尝试延伸课堂知识,设计一些拓展延伸型的小实验,引导学生亲自动手,探索化学知识,开阔视野,增强对科学知识的兴趣和探索精神。例如在学习《化学变化伴随的现象》一课时,为了让学生了解更多的化学现象,体验化学变化,教师可以设计“魔棒点灯”趣味化学实验,具体实验方法是:将高锰酸钾晶体研细,放在蒸发皿上,在晶体上滴入几滴浓硫酸,用玻璃棒轻轻地将高锰酸钾与浓硫酸混合,混合均匀之后用一根较长的金属棒或者玻璃棒蘸取混合物,用其点燃灯芯。该实验的原理是:高锰酸钾与浓硫酸混合后会发生化学反应,生成mn2o7,该物质具有非常强的氧化性,当遇到易燃有机物时会立即发生燃烧现象。四、探索创新型创新是一种宝贵的品质,无论各行各业都亟须创新型人才。在小学科学教学的趣味化学实验中引入探索创新型实验,有助于激发学生的探索精神,培养学生的创新意识;促使学生的知识面得到进一步的扩展和深化;学生也会对化学实验保持较高的参与热情。比较有代表性的探索创新型实验有透明的铝片和污水变纯净水,这两项实验的操作流程如下所示:
(一)透明的铝片
先准备一片高纯铝片,测量铝片厚度,进行清洗和抛光处理,再将其放入到草酸溶液中,去除铝片中的铝基并扩孔。最后将实验所得的铝片放在电镜下观察可以发现,铝片上出现了众多均匀排布的小孔,每个孔径都在0.1μm以下,且铝片的厚度也远远低于最初状态,近似透明的效果,这就是“透明的铝片”的由来。实验原理为,铝片和草酸在电流作用下发生了阳极氧化和电解反应,导致铝片厚度变薄,同时出现了小孔。
(二)污水变纯净水
烧杯中加水并滴入3~4滴红墨水,待其扩散均匀后加入纳米二氧化钛,静置一段时间后发现水从红色变为无色透明状态。该实验的原理为,红墨水中含有大量的有机色素,这是其呈现红色的关键原因,而二氧化钛在可见光的照射下具有催化作用,可以将有机色素降解成为水和二氧化碳,达到了良好的污水处理效果。总而言之,小学科学教材中的趣味化学实验不胜枚举,需要教师能够充分认识到化学实验的重要作用,将理论知识和实验教学有机结合到一起;同时为学生提供更多动手实践的机会,从而加强理论和实践的融合渗透,促进学生综合素质能力的全面发展。
适用场景:化学实验教学准备、实验操作能力提升
本文要点:强化独立思考能力、优化实验操作流程、应用信息技术辅助
众所周知,化学是一门实验科目,是一门以实验为基础与生活生产息息相关的课程。需要我们不断地做实验,从实验中真实地看到各种元素发生化学反应,看到各种化学现象的产生,从而更直观的学习到相关知识。
一、独立思考的重要性
我想,在这个过程中,其中一个重要的感悟就是独立思考的重要性。当在试验中发现与预料过程所不符,那么必定是过程中出现错误,而寻找并解决的这个过程是书本中无法给予的。做实验绝对不能人云亦云,要有自己的看法,这样就要有充分的准备,若是做了也不知道是个什么实验,那么做了也是白做。在实验过程中,自己看书,独立思考,最终解决问题,从而也就加深了我们对课本理论知识的理解,达到了“双赢”的效果。
二、学会突破创新
实际上,在弄懂了实验原理的基础上,我们的时间是充分的,做实验应该是游刃有余的,如果说创新对于我们来说是件难事,那改良总是有可能的。试着通过自己现有的知识,多想,多做,多总结,我想首先着是作为一个求知者在追求知识的道路上必须坚守的.原则,其次就是要敢于突破,我们都站在巨人的肩膀上,踮起脚尖即使触不到天空,也可以更加拓宽自己的视野。
三、现代信息技术的使用
在化学实验学习中,有很多特殊的、特定的实验,如有毒有害物质参与且不易排污的实验、化学现象瞬间即逝的实验、不易操作或难以成功的实验、需要反复观察的实验、反应慢导致单位课时中难以完成的实验等。我们在研究改进措施的同时,也可以借助于现代信息技术手段制作视频资料或多媒体课件进行辅助学习。值得注意的是化学的基本特征,它的学习功能是其它任何学习方式难以代替的,现代信息技术不过是学习的辅助手段,要充分利用其优势并与日常学习形成优势互补。
四、必须加强动手能力
动手操作对激发化学学习兴趣、帮助理解化学知识、培养解决问题能力、创新能力等具有重要作用。尤其是化学这样一种学科,动手能力的强弱与知识的掌握其实是同等重要的。如果动手能力太弱,所学习到的知识就无法通过有效的方式真正组织起来,那么学到的知识就只是输入而没有输出,只有理论而没有实践,对于这样一门学科,这样的缺陷是致命的,而这样的能力是必须具备的。
适用场景:高职化学实验教学优化、无机化学课程内容调整
本文要点:筛选合并实验项目、规范操作技能训练、应用型实验设计
化学是一门实验性较强的学科,实验教学是化学教学过程的重要环节。
无机化学实验不仅是化学实验的重要分支,也是学生学习其它化学实验的重要基础,是学生必修的一门独立的基础实验课程。
通过无机化学实验,可使学生熟练掌握基本技能的操作,养成严谨求是的科学态度,使学生养成独立思考独立准备和进行实验的能力,养成细致的观察和记录现象的习惯,获得正确归纳综合处理数据和分析实验结果的能力。
这些能力和素质的培养是学生今后进行科学研究的基础。
因此,在化学教学中,无机化学实验占有特殊的重要地位,在重视理论教学的同时,必须加强无机化学实验课的教学。
为确保并提高无机化学实验教学质量,我们在无机化学实验的教学中,针对传统的无机化学实验教学,在教学内容以及教学方式方面作了一些探索,收到了一定的效果。
一、教学内容改革
我们采用的教材实验内容繁多,依据本校的实际情况,考虑到高职学生的教学特点和课时数的限制,为方便学生在有限的实验课时中有更大的收获,以及学生的综合素质得到提高,我们对这些实验进行筛选、合并和补充。
一是对于性质类似的或实验方法相同的实验,我们只选择具有代表性的`进行操作。
二是改经典验证型的内容为应用型的内容,加大综合设计性实验的力度;将原本的化学性质验证实验改为综合设计性实验。
二、教学方法的改进
教学方式方面在教师讲解实验并示范操作的基础上,某些实验增加看录像或光盘的辅助教学,除传统的教学模式外,还可使用以下教学方式:
1.运用多媒体教学:在分析化学实验教学指导书中有许多内容,如天平的称量练习,滴定管、移液管、容量瓶的校准及使用,玻璃器皿的洗涤等基本操作技能。
这些基本操作能使学生在整个分析化学实验中能得出准确分析结果的保证,它必须规范、严谨。
这一类的实验教学我们可以借助多媒体教学方式将规范的操作等程序采用录像、电脑动画等直观的形式加以演示,寓教于乐。
使学生对简单的、枯燥的操作技能在多媒体教学片中得到深刻的理解,为进行以后的实验打下良好的基础。
适用场景:化学实验教学准备、化学课程教学设计
本文要点:卤素单质氧化性验证、卤素阴离子还原性分析、次氯酸盐强氧化性测试
一、教学目标
(一)掌握cl2、br2、i2的氧化性及cl-、br-、i-还原性。
(二)掌握卤素的歧化反应
(三)掌握次氯酸盐、氯酸盐强氧化性
(四)了解氯化氢hcl气体的实验室制备方法
(五)了解卤素的鉴定及混合物分离方法
二、教学的方法及教学手段
讲解法,学生实验法,巡回指导法
三、教学重点
1、区别cl2、br2、i2的氧化性及cl-、br-、i-还原性。
2、卤素的歧化反应
3、次氯酸盐、氯酸盐强氧化性
四、教学难点
区别cl2、br2、i2的氧化性及cl-、br-、i-还原性;卤素的歧化反应;次氯酸盐、氯酸盐的强氧化性
五、实验原理
卤素系ⅶa族元素,包括氟、氯、溴、碘、砹,其价电子构型ns2np5,因此元素的氧化数通常是—1,但在一定条件下,也可以形成氧化数为+1、+3、+5、+7的化合物。卤素单质在化学性质上表现为强氧化性,其氧化性顺序为:f2 > cl2 > br2 > i2。所以,br-能被cl2氧化为br2,在ccl4中呈棕黄色。i2能被cl2、br2氧化为i2,在ccl4中呈紫色。
卤素单质溶于水,在水中存在下列平衡:
x2 + h2o === hx + hxo
这就是卤素单质的歧化反应。卤素的歧化反应易在碱性溶液中进行,且反应产物随着温度和碱液浓度的不同而变化。
卤素的含氧酸有多种形式:hxo、hxo2、hxo3、hxo4。随着卤素氧化数的升高,
其热稳定性增大,酸性增强,氧化性减弱。如氯酸盐在中性溶液中没有明显的强氧化性,但在酸性介质中表现出强氧化性,其次序为:bro3- > clo3- > io3-。次氯酸及其盐具有强氧化性。
hcl的还原性较弱,制备cl2,必须使用氧化性强的kmno4、mno2来氧化cl-。若使用mno2,则需要加热才能使反应进行,且可控制反应的速度。
六、仪器与药品
试管及试管夹、量筒(1ml)、酒精灯、滴瓶(125ml)、试剂瓶(500ml)、烧杯(250ml)
kbr、kcl、ki、ccl4、h2so4(浓)、naoh、naclo、mnso4、hcl(浓)、kclo3、agno3、溴水、品红、酒精、浓氨水、碘伏水、ph试纸、ki-淀粉试纸、醋酸铅试纸、蓝色石蕊试纸。
七、实验内容
(一)卤素单质的氧化性
① 取几滴kbr溶液于试管中,再加入少量ccl4,滴加氯水,振荡,仔细观察ccl4层颜色的变化;
② 取几滴ki溶液于试管中,再加入少量ccl4,滴加氯水,振荡,仔细观察ccl4层颜色的变化;
③ 取几滴ki溶液于试管中,再加入少量ccl4,滴加溴水,振荡,仔细观察ccl4层颜色的变化;
结 论:
1、反应现象:
2、反应方程式包括:
3、卤素单质的氧化性顺序:__________________________________ 。
(二)cl-、br-、i-的还原性
① 往干燥试管中加入绿豆粒大小的kcl晶体,再加入0.5ml浓硫酸(浓硫酸不要沾到瓶口处),微热。观察试管中颜色变化,并用湿润的ph试纸检验试管放出的气体。
② 往干燥试管中加入绿豆粒大小的kbr晶体,再加入0.5ml浓硫酸(浓硫酸不要
沾到瓶口处),微热。观察试管中颜色变化,并用ki-淀粉试纸检验试管口。
③ 往干燥试管中加入绿豆粒大小的ki晶体,再加入0.5ml浓硫酸(浓硫酸不要沾到瓶口处),微热。观察试管中颜色变化,并用醋酸铅试纸检验试管口。
结 论:
1、反应现象:
2、反应方程式包括:
3、卤素阴离子的还原性顺序:__________________________________ 。
(三)溴、碘的歧化反应
① 溴的歧化反应取少量溴水和ccl4于是试管中,滴加2mol/lnaoh溶液使其呈强碱性,观察ccl4层颜色变化;再滴加3mol/lh2so4溶液使其呈强酸性,观察ccl4层颜色变化。写出反应方程式,并用电极电势加以说明。
结 论:
1、反应现象:
2、反应方程式包括:
3、说明
② 碘的歧化反应 取少量碘水和ccl4于是试管中,滴加2mol/lnaoh溶液使其呈强碱性,观察ccl4层颜色变化;再滴加3mol/lh2so4溶液使其呈强酸性,观察ccl4层颜色变化。写出反应方程式,并用电极电势加以说明。
结 论:
1、反应现象:
2、反应方程式包括:
3、说明
(四) 卤素合氧酸盐的氧化性
(1) 次氯酸钠的氧化性
取四支管,均加入0.5mlnaclo溶液,其中1号试管中滴加4 ~ 5滴0.2mol/l的ki溶液,2号试管中滴加4 ~ 5滴0.2mol/lmnso4溶液,3号试管中滴加4 ~ 5滴浓盐酸,4号试管中滴加2滴品红溶液。
观察各试管中发生的现象,写出反应方程式。
结 论:
1、反应现象:
2、反应方程式:
3、说明
(2)kclo3的氧化性
① 取两支管,均加入少量kclo3晶体,其中1号试管中滴加4 ~ 5滴0.2mol/lmnso4溶液,2号试管中滴加2滴品红溶液。搅拌,观察现象,比较次氯酸盐和氯酸盐氧化性的强弱。
结 论:
1、反应现象:
2、反应方程式:
3、次氯酸盐和氯酸盐氧化性的强弱:__________________________________ 。 ② 取一支试管,加入少量kclo3晶体,加水溶解,再加入0.5ml0.2mol/lki溶液和ccl4,观察现象;然后再加入少量3mol/l的h2so4溶液,观察ccl4层现象变化;继续加入kclo3晶体,观察现象变化。用电极电势说明ccl4层颜色变化的原因。 结 论:
1、反应现象:
2、反应方程式:
3、说明
(五) 氯化氢hcl气体的制备和性质
① hcl的制备取15 ~ 20g食盐,放入500ml圆底烧瓶中,按图1-1将仪器装配好(在通风橱中进行)。从分液漏斗中逐次注入30 ~ 40ml浓硫酸。微热,就有气体发生。用向上排空气法收集生成的氯化氢气体。
② hcl的水溶性 用手指堵住收集hcl气体的试管口,并将试管倒插入盛水的水槽中,轻轻地把堵住试管口的手指掀开一道小缝,观察有什么现象发生?再用手指堵住试管口,将试管自水中取出,用蓝色石蕊试纸检验试管中的溶液的酸碱性,并用ph试纸测试hcl的ph。
③ hcl的鉴定 在上述盛有hcl的试管中,滴加几滴0.1mol/lagno3溶液,观察有什么现象发生?写出反应方程式。
④ 白烟实验 把滴入几滴浓氨水的广口瓶与充有hcl气体的广口瓶口对口靠近,抽去瓶口的玻璃片,观察反应现象并加以解释。
结 论:
1、反应现象:
2、反应方程式:
3、说明
适用场景:实验教学规范执行、危险药品安全管控
本文要点:实验器材日常维护管理、危险药品领用流程规范、学生课外实验活动组织
行文逻辑:规范实验室管理→完善档案归档→落实仪器借用→执行危险品管理→开展课外实验→组织教师培训→推进教学研讨→建设实验室文化
一、实验室和仪器室的管理工作方面:
本期中,根据"普实"工作的相关安排,实验室管理和使用已经达到规范化。在教学中,能做的实验必须做,条件不具备的实验,教师通过自制简易教具也尽可能做,使学校的实验实充分发挥了其自身作用。仪器室管理方面,每周对实验器材进行一次清理,出现损坏及时查明原因并按规定进行赔偿。对损坏的物品及时报损并入帐,做到帐上日清月结,使教学仪器的使用监督常规化。对所缺物品及时和学校及相关部门联系,通过匹配和购进保证了实验教学的正常开展。
二、实验室的档案收集和归档工作方面:
在上期档案整理的基础上,重新按照省培训要求对档案重新规范。按省检查验收的归档要求进行归档。促进了实验教学工作的连续性,同时也为保证实验教学的正常开展提供依据。
三、仪器借用和管理方面:
仪器借用是保证实验教学开展的前提,本期中,通过学校会议及教研会议,要求教师只要学校有的都尽可能借用。在借用过程中,对教师借出的食品及时进行登记,根据教学中的使用情况,督促教师及时归还。完善相关的借用手续,对于人为损坏的,及时报告学校并按规定进行赔偿,并做到全天候向师生开放。
四、危险药品管理方面:
本期中的好几个实验均用到危险药品。在使用过程中,均严格按照《危险药品管理规范》执行,在校长同意后才予以领用 。对未用完的药品,根据情况进行合理处理或回收。在本期中,我校未发生过危险药品安全事故。
五、学生课外实验活动的开展方面:
本期中,在实验教师及实验室管理人员的指导下开展课外观察和课外调查。取得了一定的效果。对于学生在课堂上未能做好的实验,学生到实验室主动实验的人数增多,效果也较上期的所提高。在课外活动管理方面严格要求,未发生过一起学生伤害。
六、实验教师的培训方面:
本期中,严格按照学校制定的《实验教师培训计划》执行,数学教师全部进行了培训,使绝大部分数学教师会使学数学仪器。化学专任教师的培训更为严格,通过培训后的化学教师能使用与化学有关的实验仪器。
七、实验教学的研讨工作方面:
在实验教学工作中,出现一些问题,实验室总是及时对存在的问题进行探讨。本期中就二氧化碳制法及改进进行过两次讨论,并在实验中检验,取得了较好的效果,除此之处,还对其它的一些方面也进行过讨论,保证了实验教学的进一步改进和提高。
八、实验室文化建设方面:
为了营造良好的育人氛围,本期中,我校通过多方面投入,在实验实布置了标语,实验演示流程图和仪器图标等内容,使我校的实验室形成了良好的育人氛围。走进实验室就好像置身于实验之中。
九、存在的问题及打算
在本期的实验教学中,虽然取得了一定的成绩,但也存在着不少问题,主要表现在以下几个方面:
1、仪器借用还不充分,还有待加强。
2、课外活动开展的条件还有待改善,特别是相关器材还需要购进,保证课外实验顺利开展。
3、实验教研还有待加强,让教研为教学服务的意识不足,存在着为研而研,实践不足的弊病。
4、教师培训中的自己培训意识有待加强。
5、仪器维修作为实验室管理人员来说还需要加强学习。
6、实验教学就和其它学科进行优化整合,让其它学科促进实验教学,也让实验教学促进其它学科的教学。
总之,实验室工作还有不尽人意的地方,在今后的工作中,要注意查缺补漏,规范管理,积极宣传,提高自身的服务意识,让我校的实验教学能上一个新台阶。