浅谈高中化学实验课教学的内容

2014-08-20 17:49牟忠琴
新课程·中旬 2014年6期
关键词:高中化学离子学习者

牟忠琴

高中化学实验的内容选择总的指导思想是:根据化学学科的发展需求,借鉴国外高中化学实验内容的改革经验,立足我国实际情况,以国家课程标准规定的化学基础教育教学目标为标准,用化学学习的方法论、认识论作指导,选取有利于培养学习者的化学实验技能,有助于其学习科学方法和养成科学态度的实验内容。根据不同的标准,可以把高中化学教学实验分为不同的类型,明确并掌握各类实验的基本要求,对合理地组织和运用教学实验有着重要的指导作用。

一、化学基本操作实验

基本操作是进行各类化学实验的基础,它对确保实验的顺利进行和实验成功起着重要的作用。化学实验基本操作的教学,要从一开始就严格要求,一丝不苟,注意规范化训练,并且贯穿于实验教学的全过程(详见下表)。

二、物质的检验实验

在生活、生产和科学研究中,经常需要对一些物质的组成成分进行检验。在高中化学实验教学中,常用物质的物理、化学性质,通过实验方法来检验某些物质的存在。在进行物质的检验时,一般先对物质的外观(如,颜色、状态、气味等)进行观察,然后进行进一步的检验。中学阶段物质的检验可以分為鉴定、鉴别和推断三种类型。

无论是鉴定、鉴别,还是推断,都要求实验者熟悉相关物质的特性。中学阶段涉及的物质检验有:常见气体的检验、常见阳离子的检验、常见阴离子的检验、常见有机物的检验。常见气体有氧气、氢气、二氧化碳、氯气、二氧化硫、二氧化氮、氯化氢、氨气、甲烷、乙烯、乙炔等,常见阳离子有氢离子、铝离子、铁离子、亚铁离子、钠离子、钾离子、银离子、钙离子等,常见阴离子有氢氧根离子、氯离子、溴离子、碘离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子、碳酸根离子等,常见有机物有甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯、乙醇、甘油、苯酚、甲醛、乙酸、葡萄糖、淀粉、蛋白质等。以上物质的性质尤其是它们的特性,是检验这些物质的基本依据。

三、物质性质和制备实验

物质性质和制备实验在高中化学实验内容中占有较大比例。这类实验的目的主要是增加学习者对抽象化学概念的感性认识,更好地、立体多维度地掌握元素化合物知识,进一步训练学习者的实验技能和运用实验的方法解决实际化学问题的能力。

从主要生成物的类别看,高中化学实验中涉及的物质的制备有:①无机物的制备:氧气、氢气、二氧化碳、氯气、氨气、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮等气体的制备,固体纯碱、硫酸亚铁铵、氢氧化铁胶体的制备等。②有机物的制备:如甲烷、乙烯、乙炔、溴苯、溴乙烷、乙酸乙酯的制备,酚醛树脂、阿司匹林的合成等。

将自然界中的物质用化学方法复制出来,或用化学方法创造出自然界中没有的新物质,都离不开物质的制备(或合成)实验。此类实验的设计,应尽可能提供多种制备方法,寻找多种合成路径,在对原理、装置、操作、经济和安全等方面进行较为系统的分析、比较后,从中优选出较为理想的实验方案。

四、物质的分离和提纯实验

分离和提纯物质的方法很多,在中学阶段介绍的主要有:过滤、结晶(重结晶)、蒸馏、萃取、层析、渗析、升华、洗涤、干燥、色谱法等。在整个分离或提纯的过程中必须注意:不能引入新的杂质;选用的试剂只能和杂质起反应,不能与欲提纯的主要成分反应;和杂质起反应所生成的产物和主要成分容易分离开来。为了达到分离或提纯的目的,通常需要根据具体情况综合运用以上分离或提纯物质的方法。此类实验的设计首先需要了解所要分离与提纯的化学物质及其所在体系的特点,然后根据其特点,选择分离与提纯的具体方法。

五、物质的表征实验

对于通过分离与提纯得到的化学物质,还需要进行“表征”。所谓物质的表征,是对构成物质的成分、含量、价态、结构等特征的描述。对物质的表征,需要运用化学分析方法和仪器分析方法。运用化学分析方法,可以对物质的成分进行检验和鉴别。此类实验的设计应先进行外观观察,然后准备试样进行试验,并根据物质的特殊性质来确定其成分,因此,此类实验也可称为性质表征实验。运用仪器分析方法可以对物质的结构进行鉴定,因此,这类实验也可称为结构表征实验。此类实验的设计首先需要了解典型离子或官能团在光、电、热、磁等方面的特征,然后根据其特点和学校的实验条件,选择恰当的仪器进行实验。

六、联系生产实际实验

在高中化学教材中,结合生产实际的实验数量并不多,主要有合成氨、氨氧化法制硝酸、接触法制硫酸和石油裂解、乙酸乙酯的合成等。这类实验装置比较复杂,综合性强,有利于学习者实验能力的培养。有关结合生产实际的实验,其首要任务是揭示化工生产的化学原理,在实际教学过程中,还应多借助其他实验教学的中介系统,如音像视频等,尽量促使学习者的联想想象,做到理论与实践紧密联系。

总之,高中化学实验课的内容多种多样,高中教师只有更新教学理念,根据学生的实际情况改变教学方法,才能进一步把高中化学实验课的教学质量提上去。

(作者单位 贵州省道真自治县道真中学)

编辑 刘青梅

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