化学教学论文优秀(精选5篇)
化学论文 篇1
摘要:深圳初中科学课程自2013年起逐步由浙教版综合课程《科学》改为分科教学,原科学教材中涉及的物理、化学、生物、自然地理部分均采用人教版教材单科教学,其中化学课程在初三一年完成,教学时间短、教学任务紧,本文从教学实际出发,结合福田区谢宝凤(生物科学)教与学方式转变特色工作室的研究成果,着重研究生物知识体系与化学知识体系的联系,旨在帮助初中生物、化学老师探索出一些新的新课导入和知识传授模式,以使学生更高效、更轻松地完成生物、化学课程的学习。
关键词:生物;化学;联系;应用
初中化学新课程标准在教学建议中提出:重视学科间的联系,增加跨学科内容。在化学教学中,应加强化学与物理、生物和地理学科的联系。常言道:生化不分家,化学是生物学的基础,生物学是化学的延伸,两门学科在学科素养、知识体系、课程设定等方面都有着密不可分的关系和联系。
一、学科性质、教学目的上的联系
《生物学教学大纲》中指出:生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农、林、牧、副、渔、医药卫生、环境保护及其他有关应用科学的基础,与其他自然科学和社会科学的发展,与我国的新技术革命,与人类的生活,都有着密切的关系。通过对生物课的学习,使学生获得生物学基础知识,形成基本的生物学观点,提高学习生命科学的兴趣和能力,初步具有科学态度、创新精神和一定的实践能力,掌握一般的科学方法,为他们以参加社会主义现代化建设适应社会和继续学习,打下必要的基础。
《化学教学大纲中》指出:化学是一门基础自然科学,它研究物质的组成、结构、性质以及变化规律。化学与社会生活、生产有着广泛的联系,对于我国实现工业、农业、国防和科学技术现代化具有极其重要的作用。通过化学课的学习,以培养学生创新精神和实践能力为重点,面向全体学生,以化学基础知识教育学生,培养学生的基本技能和能力,为学生参加社会主义建设和进一步学习打好初步基础。
从学科大纲的直观解释上看,生物学和化学都提到和工业、农业、科学、生活、生产等有着广泛、密切的联系;从教学目的上看,均有培养科学态度、创新精神、实践能力和实验能力等相同点;尤其在思想情感方面,更有培养热爱自然、环保、勇于探索、有科学精神等方面高度的相似和联系。
二、知识内容上的联系
比较人教版初中生物学教材和人教版初中化学教材,发现化学中的每一章几乎都涉及到了化学内容,相同之处还有一些基本用语、实验操作、探究方法等多方面的内容。
化学第一单元走进化学世界中的“物质变化和性质”与生物学的“消化和吸收”及“绿色植物与生物圈中的碳氧平衡”等相联系;第二单元我们周围的空气中的“空气”与生物学的“生物与环境的关系”及“绿色植物与生物圈中的碳氧平衡”相联系;第三单元中物质构成的奥妙中的“分子和原子”与生物学的“发生在肺内的气体交换”相联系;第四单元自然界中的水中的“爱护水资源”与生物学的“生物与环境的关系”、“人类活动对生物圈的影响”及“节水农业”等相联系;第五单元化学方程式中的“质量守恒定律”与生物学的“碳氧平衡”、“呼吸作用”及“光合作用”等相联系;第六单元碳和碳的氧化物与生物学的“光合作用”、“人体内物质的运输”等相联系;第七单元燃料及其利用和生物学的“人类活动对生物圈的影响”相联系;第九单元溶液中的“溶质的质量分数”与生物学的“溶液浓度大小对植物吸水的影响”相联系;第十一单元盐化肥与生物学的“植株的生长需要营养物质”相联系;第十二单元化学与生活中的“人类重要的营养物质”、“化学元素与人体健康”与生物学的“人体的营养”及“健康地生活”等相联系;除章节内容外,还有“走进实验室”的共同要求及科学探究的方法等。
三、课程编排上的联系
化学与生物学的知识内容上有密切的联系,仔细分析,生物在初一、初二开设,化学在初三开设,是有科学意义的。目前深圳市初中生物学课程安排在初一、初二年级两学年开设,每周2课时,初二下学期进行深圳市生物会考结业考试,考生成绩不直接计入总分,但作为中考录取参考分数;化学课程安排在初三一年,每周4课时,作为中考学科以总分40分计入中考成绩。相对于生物课程而言,化学教学进度快、教学任务重,生物学的学习对初中化学具有铺垫作用,在教学过程中如何做好生物和化学的教学安排,尤其是已完成学习的生物知识如何能应用到初三的化学教学中,更是值得分析、思考和探究。
既然生物与化学不分家,那么无论生物与化学教师单独备课授课,还是生化教研组集体备课,针对生物与化学中的具体内容及相互联系,应在适当时机下做好“加减法”,加强对学科间的整合。生物老师在初一、初二教学中可以有选择地进行化学知识提前教学,逐步培养学生探究化学、感知化学的兴趣,针对化学里重复出现的生物学知识可以适时重复;化学老师在教学时要加强全局意识,综合备课,针对不同初一、初二生物学里学过相关化学内容要要善于利用、做好衔接,生物学里已经掌握的知识点可以轻略带过,重点强调知识上的不同之处,这样能减轻学生的课业负担,达到事半功倍的教学效果。
四、生物学知识在化学教学中的应用
1、实验教学方面的应用,主要体现在以下几个方面:
(1)大致相同的实验室布局,相同的学生安全守则等;
(2)实验前的准备、试验后的仪器及剩余药品、废弃物品的处置;
(3)设计实验和进行实验的注意事项及步骤要求;
(4)常规仪器破损后的处理、发生实验伤害后的应急处理等。
2、知识内容存在联系的应用实例。
如“物质的变化和性质”一课,是人教版初中化学的第一单元第一课题,是学习化学的开始,也是中考的考点之一,经常出现的考题就有:
(中考真题)以下属于不属于化学变化的是:
A、植物的光合作用
B、食物被人体消化吸收
C、馒头变质发霉
D、冰块从冰箱拿出后融化
本题中的ABC选项都属于初一初二生物学里涉及到的知识,考察的是化学变化的概念理解,教师在准备这学时的教学设计时,可以将这节课与生物学学过的知识有机结合,导入案例如下:
师:同学们,这一节课我们来学习物质的变化和性质,但是在学习化学课之前,我们先来复习生物知识。(利用“化学课复习生物知识”激发学生的好奇心和调动学生的积极性)请问谁可以告诉我植物的光合作用消耗了哪些物质?又生成了哪些物质?
生:消耗了二氧化碳和水,生成了有机物和氧气。
师:很好,看来初一的生物知识大家都掌握得很好。那再请问:二氧化碳和水与有机物和氧气是相同物质吗?
生:是……不是……可能是。
师:很好,大家的答案都不一样,大家再思考思考,我们呼吸需要氧气,那我们能否用二氧化碳或者水来替代氧气呢?
生:不能,没有氧气,只呼吸二氧化碳,我们会死的。
师:嗯,很好,大家现在就知道氧气的重要性了,我们以后学习氧气的时候,就得认真了。那我们是不是由此可以证明:氧气和二氧化碳及水是不同的物质呢?
……(学生讨论)
师:是的,氧气和二氧化碳及水是不同的物质,我告诉大家,因为在光合作用的过程中,水和二氧化碳生成了氧气和有机物,在这个变化过程中,某些物质生成了另外的、不同的、新的物质,在化学中,这样的变化就叫化学变化……
本课时就顺利地由学生已经掌握的生物学知识顺利过渡到了化学学科的学习,并且通过知识点的对比联系,还复习了光合作用属于化学变化。当然,在“化学变化”的讲解中,我们还可以联系生物学学习过的呼吸作用、食物消化吸收、腐烂分解、发霉变质等同样属于化学变化,通过已学过的知识来进行概念的诠释,既通俗易懂,又能让学生印象深刻、理解透彻。
3、其他方面的应用。
生物学上已经学习过的探究方法及过程,同样适用于化学的学习,可以由复习简单的生物探究,让学生复习探究的方法及过程,再重新应用到化学的学习中。生物与化学的思维方法上也存在相同之处,所以概念知识的学习可以采用学生熟知的自主阅读、归纳分析等方式进行;生物实验和化学实验都可以采取小组合作、探究的方法。
再如,初一生物学习种子的萌发时,学生就已掌握用控制变量法用于实验探究,初三化学学习影响物质溶解速度因素的探究就可以先从复习控制变量法开始引入。仔细分析,可以找到更多共同的学习方法,由教师进行引导,已掌握的生物学学习方法、实验方法、探究方法可以应用于化学学习的整个过程。
结束语
通过分析,我们发现初中生物学与化学是有着密切的联系,但要将生物学知识成功的、更多的运用到化学教学中去,还需要广大化学教师具备一定的综合知识储备,在教学之余,化学教师和生物教师要多交流、通有无,争取集体备课,遵循并深化指导思想和教学思路,争取有教学上的突破和创新,以使教师能教得轻松,也减轻学生的课业负担,更能为综合型人才的培养奠定基础。
化学毕业论文 篇2
一、认知同化论的基本理论
在认知同化论中,奥苏贝尔认为意义学习主要有两个先决条件:(1)学生认可新知识和已有的知识有一种相互的关系;(2)学习的内容要能够将学生的旧知识联系起来、先决条件具备以后,就要在脑海中形成上位关系、下位关系和组合关系这样的概念、
二、认知同化论在初中化学概念教学中的应用
1、形成上位概念
初中化学教学是整个化学教学中最基础的阶段,而概念的教学又是其中很关键的一步,这里面就有很多上位概念、所谓的上位概念,就是学生认知中的`涵盖范围比较广的概念、如物质、酸、碱、盐等,这样的概念就是上位概念、这一类概念的讲解往往比较抽象、对于上位概念的学习,教师可以使用PPT课件、演示实验、视频等方式来进行讲解,使学生对这些概念的理解有直观的感受、例如,在讲“溶解度的概念”时,教师可以采取实验的方式来进行讲解,将等量的食盐、糖、氢氧化钙、硫酸钡分别放入等量的水中,学生可以观察到食盐和糖完全溶解,氢氧化钙部分溶解,而硫酸钡则几乎不溶、在这样的一个直观的感受下,学生就可以理解物质在水中所谓溶解度的差异是具体怎样的一种差异、又如,在讲“碱的概念”时,教师不要急于去下碱的学术定义,而是要告诉学生像氢氧化钠、氢氧化钙这样的物质可以称之为碱,让学生对新概念的接受有一个循序渐进的过程、
2、上位概念衍生出下位概念
在学习下位概念的时候,要让学生认可新学习的概念和以前学的概念是有联系的,新的知识和旧的知识之间的这种相互联系,使得下位概念的学习事半功倍、例如,在讲“酸性氧化物的概念”时,学生初次接触到这个概念可能比较困扰,教师可以给学生讲明白酸性氧化物是氧化物的一种,而氧化物又是化合物的一种,化合物又是纯净物的一种、这样的一种找上位概念的方法,就会让学生很快了解什么叫做酸性氧化物、在学习下位概念的时候,可以采用列图表或者关系图的方式来促进学生对概念的理解、
3、强调概念之间的组合关系
化学概念的学习并不是单一的、化学世界本身探寻的就是物质之间的一种关系,因此,理清各个概念之间的关系尤为重要、例如,在讲“氧化还原反应的概念”时,有的学生就有疑问:化学中只有四种反应,为什么还会有氧化还原反应?教师要告诉学生,氧化还原反应包含的只是四大反应中的一部分,是对化学反应的另外一种分法、在四大化学反应中,置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应,而化合反应和分解反应则可能是氧化还原反应,也可能不是氧化还原反应、把四大反应和氧化还原之间的关系这样梳理以后,学生对于此部分概念的理解就会更加印象深刻、又如,关于溶液的概念,有饱和溶液、不饱和溶液、浓溶液和稀溶液、学生往往理所当然地认为,饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液,这样的一种分法显然是错误的、这就像吃饭一样,吃饱并不代表吃得多,没有吃饱并不代表吃得少,这都是因人而异的、关于浓溶液和稀溶液的概念,也是根据溶液的不同而不同的、当然对于同一种溶液,饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液、
三、结语
总之,化学概念的学习是化学学习的基础、奥苏贝尔认知同化论将概念之间的关系分为上位关系、下位关系和组合关系,这样就将整个化学学习的概念串联了起来,有助于学生利用已经学到的概念理解新的概念,学习新的概念也会对旧概念的理解起到巩固的作用、此外,关键的是搞清楚容易混淆的概念之间的关系、在初中化学概念教学中,教师应紧紧把握好新旧知识之间的关系,然后选取个性化的教学模式,根据学生原有的知识体系,采用生动多变的教学方法,使得初中化学概念的学习事半功倍。
化学毕业论文 篇3
【摘 要】绿色化学是人类和自然和谐的化学,是面向新世纪提出的化学新概念,同时它也为化学教育教学提出了新的课题。随着时代的发展,我国绿色化学教育正在兴起。绿色化学教育;定义为绿色化学的教育;与绿色的化学教育;的共同体;。前者,是要解决教育教什么;的问题;后者,是要解决教育怎么教;的问题。把绿色化学基础知识融入到化学教育中,使其成为素质教育结构的一个重要因素,充实我们的教学内容,这对于培养学生的绿色意识、环保意识有着现实而深远的意义。有利于培养学生的创新意识和实践能力,全面地提高学生的科学素养。
【关键词】化学新课程;绿色化学;绿色化学教育
绿色化学又称为环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。其理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。从化学科学观点来看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点来看,它强调从源头上消除污染;从经济观点来看,它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。绿色化学不同于环境保护,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。把绿色化学基础知识融入到化学教育中,使其成为素质教育结构的一个重要因素,充实我们的教学内容,这对于培养学生的绿色意识、环保意识有着现实而深远的意义。有利于培养学生的创新意识和实践能力,全面地提高学生的科学素养。
怎样对学生进行绿色化学教育呢?
一、化学教学中如何对学生进行绿色化学的教育
(一)在教学中树立学生的环境忧患意识
对学生进行环境教育,首先要使学生对环境保护的重要性、必要性和紧迫性有清醒的认识。环境危机意识是环境教育最适宜的切入点。利用化学学科优势,教师可以通过介绍环境污染及其危害,逐步树立学生的环境忧患意识,从而培养学生的绿色化学思想及可持续发展战略。
例如:在讲氮族元素这一章时,特别讲了氮在自然界的循环,穿插了汽车尾气的排放,氮的氧化物造成光化学烟雾;水中氮、磷过多,会造成水体富营养化,形成赤潮造成污染。由学生相互讨论工业生产对环境造成的污染的严重性,讲述了世界环境污染最著名的环境污染事件,让学生认识到保护环境、防止污染的重要性和紧迫性。
(二)在化学教学中渗透绿色化学内容
化学不仅在资源开发上能发挥重要作用,在资源的综合利用以及环境保护方面同样大有用武之地。现行的化学教材已经融入了绿色化学知识,教学中要时刻体现出绿色化学的原则,渗透绿色化学教育。例如:在讲 硫和氮的氧化物;中讲讲酸雨的危害与防治、大气的污染与防治等; 烃与烃的衍生物;中讲讲生态环境的破坏与保护、室内化学物质的污染与健康、农药与化学、毒品与化学、白色污染与综合治理等知识。使学生意识到应如何合理应用化学,用绿色化学观点防治污染、保护环境,为人类能生存在一个绿色的地球上做出自己的贡献。
(三)在实验教学中渗透绿色化学思想
用绿色化学观点改进化学实验,是培养学生绿色化学思想又一重要的教育方法。用绿色化学的新理念对化学实验进行微型化,发展微型化学实验,利用微型仪器、尽可能少的试剂进行实验,能减少中间生成物的转移过程和试剂在器皿中的附着量,从而减少实验中的三废;。它具有现象明显、效果良好、节约实验材料和时间、减少污染、安全、便携等优点,受到广大师生的欢迎。
化学实验中,师生都要接触到有害物质和无害物质,会闻到有害和无害的气体。因此,必须指导学生要严格按照实验操作的程序,有条不紊地进行各种实验。严格教育学生规范各种操作,正确取药品、闻气体、取有毒原料。实验结束后,处理化学废物和实验中产生的废气。把仪器洗涤干净放回原处,擦洗干净实验桌面,这些都要认真细致指导,使实验活动从始至终成为对学生进行环保教育的课堂。
二、在化学教学中贯穿绿色的化学教育
绿色化学教育不但要让学生获得知识,还注重培养学生的科学精神和价值观。要求教师能帮助学生获得未来发展所必需的化学知识技能和方法,提高学生的科学探究能力和实践能力。教师应在素质教育过程中,树立教育的绿色化;的观念。在这里教育绿色化,不仅仅是冠之&ld(www、)quo;绿色;之名,它更应体现在绿色的教育理念上。
有道是:在宽容中成长的学生学会忍让;在鼓励中成长的学生学会自信;在支持中成长的学生学会信任。学生犯点错误不足为奇,关键是我们如何对待犯错的学生。我们必须掌握批评的科学方法和艺术,做到既严肃又耐心,使学生心服口服地接受批评,改正错误。
在课堂教学中,教师要把爱心带进课堂,把微笑带进课堂,把激励带进课堂,把趣味带进课堂。在课堂上学生敢想、敢说、敢问、敢做、敢于创新、敢于创造,创设更多机会让学生思考、讨论的时间和空间,并且通过与学习小组其他成员的讨论合作,寻找问题的答案或结论,使学生从中也获得了成功的喜悦感。
三、在化学教学中进行绿色化学教育的意义
现代教育提倡的是素质教育,绿色化学思想的教育有助于培养学生的创新精神和社会责任感,是实施素质教育的重要途径。绿色化学不是一门独立的学科,它是一种战略、一种方针、一种指导思想、一种研究策略。这种预防化学污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。绿色化学不能取代系统教学,但必须融合其中,如此便对教师提出了更高的要求:一是更新观念;二是教师本身要进行终身教育,这样才能不断充实自己的知识结构和能力结构。
教育是帮助被教育的人,给他发展自己能力,完成他的人格,在人类文化上尽一分子的责任;不是把被教育的人,造成一种机器。;在教育中要牢固确立绿色;观念,让灰色在学生的心灵里褪色,使绿色在学生的心灵里增长。只有在这样的环境里,学生才能心情舒畅、精神振奋、情绪愉快,思想才能积极向上,学生的能力才能得到充分的发挥,个性才能得到尽情张扬,素质才能得到全面发展。
参考文献:
[1]朱文祥。绿色化学与绿色化学教育;[J]。化学教育,2001(1)。
[2]董昌耀,杨世忠。中学绿色化学教育实施策略探讨,化学教育。 2002,
[3]王恩举。漫谈绿色化学。大学化学,2002,(4)
大学化学论文 篇4
分析化学实验课程是化工、生物等很多学科的基础课程。通过该课程的学习,能够培养学生的动手能力、科学素养,为更好、更深入的学习其他专业课程打下坚实基础。然而,现阶段分析化学实验教学达不到实验教学应有的培养目标,存在一些不容忽视的问题[1-3],这就要求不断对分析化学实验教学进行改革和创新,以便提高分析化学实验课程的教学质量。
1存在的主要问题
分析化学实验课程的学习培养学生严谨求是的科学态度和在学习实践中勇于创新、独立思考的能力。现行分析化学实验教学中制约教学效果的问题主要体现在以下几个方面。
1、1实验课内容单一
目前高校分析化学实验课因为课时的限制,开设的实验课较少且内容较为单一,尤其在化学分析部分的实验多为滴定分析验证性实验,且部分实验与实际生活的紧密性不强。单一的实验教学内容,不能充分调动学生对分析化学实验课程的学习兴趣,束缚了学生的创造性思维,压抑了学生的求知欲望。
1、2缺乏灵活性
分析化学实验对于促进理论知识的理解,培养学生的动手能力、科研能力起到重要的作用。但是长期以来,传统封闭式分析化学实验课教学模式,受经费、设备、师资力量以及落后的教育观念等因素影响,学生只能被动机械地在指定的时间,按照指定的题目和课本限定的方法完成实验。因此,传统模式过于机械化,缺乏灵活性。
1、3学生参与主观能动性不强
充分调动和发挥学生主观能动性是调动学生学习兴趣的前提,是引导学生进行探究性学习的基础。在现行的教学模式中,整个过程教师充当主体角色,学生只是被动地接受知识。这样不能充分地调动学生对学习的积极性。在教学中,应充分考虑学生的学习基础、认知水平和学习兴趣,充分调动学生对实验课程学习的主观能动性,激发学生自主学习的热情,以便达到理想的教学效果。
2开放式分析化学实验教学的探讨
开放式实验教学是以学生为中心科学、新颖的。教学模式,是培养学生创新意识和动手能力的有效途径,也是高校实验教学改革的总趋势[4]、实践证明,传统的教学模式已经不能满足日常教学需求,而开放式实验教学模式用全新的教学理念为学生营造开放自主的学习环境、为学生提供更宽广的探索和创新空间[5-6]、
2、1鼓励改进和创新
开放式分析化学实验教学不对实验方法和模式进行固定,要求学生参与整个实验研究过程,学生在实验过程中能够灵活调整、修正实验方案的不足,充实实验内容,这样的教学模式不仅能够加深学生对理论知识的理解和掌握,而且还能最大限度的激发学生的实验和科研探索兴趣。另外,在学生掌握了一定的自主实验技能的基础上,鼓励学生参与分析化学教师的项目,与相关人员同时进行科研实验,在实验过程中学习积累经验,并且能得到教师及相关人员的指导,对于开启学生的创新思维、拓展学生的思路,提升学生的科研能力和理论知识的运用能力都大有裨益。除此之外,学生还可以自拟课题,制定实验方案,申请大学生科技创新实验项目,通过这种形式培养学生申请课题能力,让学生成为课题的申报主体、主要负责人和实施人,进一步培养学生的自主学习能力和科研能力,通过多种形式鼓励和激发学生的创新欲、提高学生的科研探索能力。开放式实验教学能够为学生提供了一个开放式的实验研究的环境,学生不再受制于教材、教师等因素的限制,学生的创新意识和创新精神能够得到培养,个性思维能够得到充分展现。
2、2增强学习主动性
学生对所学的内容有兴趣才能够更好的发掘他们的潜能,在此基础上才能够更好的培养学生的创新和探索意识。开放式实验教学由学生自己查阅文献资料、制定方案,准备所需试剂、实施方案和总结结果,因此可充分地调动学习积极性,培养学生分析和解决问题的能力。查阅文献可提高学生对有关文献的阅读和综合能力、自主设计方案可培养学生的设计能力和创新思维、自行配制试剂并完成和实施实验方案可提高学生的动手能力、实验论文的撰写有利于提高科技论文写作能力。开放式实验教学以学生为主体,教师辅助指导,由学生全程参与实验,体验成功中的苦与乐,最大限度的调动了学生学习的积极性。
2、3促进理论课学习
开放式实验教学要求学生结合实验现象、结果等对相关理论知识进行总结,讨论理论与实验相互印证程度,要求学生提出自己的问题或建议,改进实验方法,增强学习的系统性。如果实验失败,要求学生对失败的原因进行分析,重新审查和调整方案,反复探索并总结经验。因此开放式实验教学可加深学生对分析化学理论知识的理解,真正让学生把知识学活、学通。
3开放式分析化学实验教学的渐进推广
开放式教学的实施将是一个艰巨、长远而复杂和不断探索的过程,面临并存在着许多新问题和困难[7-8],这些问题将影响实验教学的实施效果,解决这样的问题就需要积极进行探索。
3、1增加经费的投入
充足的经费是开放式分析化学实验教学推广的重要保障,因为开放式的实验教学对实验教师队伍、试剂、仪器等都提出了更高、更多的要求,为了保证实验课程的教学力度、质量和效果,应设有及时补充开放实验教学所需要的设备等的基金,积极探索多种途径的经费来源,确保开放式分析化学实验教学的顺利实施。
3、2健全实验室管理体制和激励机制
开放式教学需要有严格、细致、科学、规范的教学规章制度。在进行实验前要求学生仔细了解管理制度,保证在有序的情况下进行开放性实验研究。要出台相应的激励措施,通过建立合理有效的激励制度来充分调动实验教师、实验室工作人员的积极性和工作热情,促进开放式分析化学实验教学的顺利开展。
3、3建立多元化、科学的教学评价体系
学生实验成绩的科学评定是实验教学过程不可或缺的环节,客观公正地考核方法是对教学效果和教学质量进行科学评估的有效手段,会直接影响学生学习的积极性,因此,建立多元化科学的分析化学实验成绩考核体系势在必行。在开放性教学过程中,实验方案由学生自主设计,与传统分析化学实验相比具有不固定性,这使得学生之间实验成绩评定的可比性降低,实验成绩评定操作难度增大。目前已有的开放性课程的评价方法还不尽合理、不够完善。为了能够在现实教学中易于操作和把握,还需不断探索,真正建立起多元化、科学的开放式分析化学实验成绩评定体系。
3、4高水平教师队伍的建设
高水平的教师队伍是开展开放式教学的人才保障。开放式实验教学要求教师具有较高的业务水平,教师应不断提升自身的专业水平和自身素质,以适应开放式教学方式带来的各种挑战,达到理想的教学效果。首先,要求教师既细心又要有耐心,对于学生提出的问题进行耐心、细心的解答;其次,要求教师具有较高的知识水平,教师要对学生阅读参考文献后设计的实验方案进行可行性分析,并提出相应的改进方法和建议,使实验的内容更加完善,因此要求授课教师必须更新教学理念,具有丰富的知识储备。在实验教学方面,可考虑与企业建立合作关系,在企业建立实验实训基地,还可聘任企业工程技术人员作为实验指导教师,来弥补教育资源短缺的短板,在现实实验教学中既发挥企业与实际生活不脱节的实践优势、又发挥工程技术人员的经验优势。
4结束语
开放式分析化学实验教学模式是对传统教学方法的改革,更加突出了个性发展和因材施教的教育教学理念。开放式教学能够有效弥补传统教学模式的不足,在培养学生创新精神、创新能力和创新思维上将发挥越来越重要的作用。目前,开放式分析化学实验教学还没有现成的模式可借鉴,在现实教育教学中还存在着一系列的问题需要不断的摸索和解决,它的实施和完善将是一个漫长而艰巨的工作。
化学论文 篇5
有机化学又称为碳化合物的化学,是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学,是化学中极重要的一个分支。下面,小编为大家分享有机化学论文,希望对大家有所帮助!
有机化学实验中常遇到需要对液态有机物进行干燥处理的问题,其目的在于除去化合物中存在的少量水分或其他溶剂,如在有机化学实验中,常有一些合成液态有机化合物的实验,如乙醚的制备、乙酸乙酯的制备、溴乙烷的制备以及环己烯的制备等,在这些合成实验中,产物常常要经过洗涤、干燥,并最终通过蒸馏才能达到一定的纯度。干燥剂的使用能够体现对化学知识的理解和培养化学实验能力,所以干燥是有机化学实验中经常用到的重要操作之一。
1 干燥的意义和作用
在合成液态有机化合物的实验中,为了得到较纯的产物,往往需要进行蒸馏操作,但液体中的水分有可能与液体形成共沸物,在蒸馏时就有过多的“前馏分”,造成产物的严重损失,最终导致产率严重降低。在许多合成反应中,需要严格的无水条件,但试剂中的水分会严重干扰反应,如在制备格氏试剂或酰氯的反应中若不能保证反应体系的充分干燥就得不到预期产物。有些化学反应是通过分析产生的水来判断反应进程的,而反应产物如不能充分干燥,则在分析反应进程时就得不到正确的结果,甚至可能得出完全错误的结论。液态有机化合物中水的混入往往是由于萃取、洗涤等操作带入的,反应溶剂中水的混入往往是由于在溶剂制造、处理或者由于副反应时作为副产物带入的,另外,反应溶剂在保存的过程中吸潮也会混入水分。水的存在不仅对许多化学反应,也对重结晶、萃取、洗涤等一系列的化学实验操作带来了不良的影响,因此反应溶剂的脱水和干燥在化学实验中也是很重要的,是经常进行的操作步骤。尽管在除去溶剂中的其他杂质时往往加入水分,但最好还是进行脱水后再使用。上面所述所有情况中都需要用到干燥。干燥的方法因被干燥物的物理性质、化学性质及要求干燥的程度不同而不同,如果处置不当就不能得到预期的效果。所以,干燥在整个实验过程中也是一个很重要的环节:干燥剂选择不好,则除杂效果不好;干燥剂用量少,除杂效率就会降低;干燥剂用量偏多,则可能吸附部分液态化合物,使产物的最终产率降低。
2 干燥剂的选择
在实验室中,一般干燥液体有机化合物的方法可分为物理方法和化学方法两类,但最常用的是化学方法[1]。物理方法常用的有分馏法、共沸蒸馏法、分子筛干燥法、冷冻法等。化学干燥法是将适当的干燥剂直接加入到待干燥的液体中去,使与液体中的水分发生作用而达到干燥的目的。在化学干燥法中,依其作用原理的不同可将干燥剂分成两大类:一类是可形成结晶水的无机盐类,如无水氯化钙,无水硫酸镁,无水碳酸钠等;另一类是可与水发生化学反应的物质,如金属钠、五氧化二磷、氧化钙等。前一类的吸水作用是可逆的,升温即放出结晶水,故在蒸馏之前应将干燥剂滤除,后一类的作用是不可逆的,在蒸馏时可不必滤除。总的来说,选择干燥剂来干燥液态有机化合物应注意以下几点:
(1)干燥剂不能与待干燥的液体发生化学反应,如无水氯化钙与醇、胺类易形成配合物,因而不能用来干燥这两类化合物,又如碱性干燥剂不能干燥酸性有机化合物;(2)若为液态干燥剂则不能与有机物互溶且密度也不能一样;(3)干燥剂与水接触后能与有机物分离;(4)干燥剂与水接触反应生成的物质不能与液态有机物反应;(5)充分考虑干燥剂的干燥能力,即吸水容量、干燥效能和干燥速度等。综上所述,对于一次具体的干燥过程来说,需要考虑的因素很多,如干燥剂的种类、用量、干燥的温度和时间以及干燥效果的判断等。这些因素是相互联系、相互制约的,因此需要综合考虑。
3 实验过程中常遇到的干燥问题
3、1 干燥剂用量过多
在对液态有机粗产品进一步蒸馏纯化前,常出现干燥剂添加量过多的现象,干燥剂或多或少都能吸附部分产品,这样常常最终导致产率明显低于理论值。
3、2 干燥剂用量过少
在实验教学过程中,常常发现学生在对液态有机粗产品进一步蒸馏纯化前,粗产品不是相对的澄清,经检查,发现导致此现象产生的原因是干燥剂的用量明显偏少。
3、3 干燥过程不规范
在实验教学过程中,常常会遇到这样的现象:学生把干燥剂很快添加完,然后把装有粗产品的玻璃仪器静置在实验台上一段时间,接着就进行蒸馏精制操作。这样操作的结果,一般很难保证液态产品的质量和产率。
3、4 干燥时间长短不一
在实验教学过程中,常常会发现有的学生干燥时间过长,有的学生干燥时间过短,还有一些学生则直接询问干燥多长时间就可以进行下一步的操作。所有这些问题基本可归结为学生对干燥效率的概念比较模糊。
3、5 干燥过程中出现的其他问题
在实验教学过程中,学生在对液态有机物进行干燥时,也会遇到诸如干燥剂本身质量问题、干燥剂的选择问题以及学生在干燥之前的实验操作中不规范而导致杂质过多等问题。
4 对干燥过程中出现的种种问题进行解决的建议
4、1 对干燥剂用量过多或过少问题的解决
干燥剂的用量应根据该干燥剂的除杂能力、液态杂质在该液态有机化合物中的溶解度、液态有机化合物在液态杂质中的溶解度来考虑。如一般含有亲水基团的化合物(如醇、醚、胺等),水在其中的溶解度较大,干燥剂应多加一点。
而烃、卤烃等,在水中溶解度很小,干燥剂可少加一点。一般每 100ml 液态有机化合物加 5~10 克干燥剂[1,2]。由于影响干燥剂用量的因素很多,所以一般讲义上没有特别具体的数量规定,实际操作时往往需要通过现场观察才能判断干燥剂用量是否合适,具体方法可参照如下:(1)不溶于水的液态有机化合物(一般为浑浊溶液),加入干燥剂后应呈相对的清澈透明状;(2)水溶性液态有机物(一般为透明溶液),加入干燥剂后,干燥剂因吸水变黏而粘在器壁上,摇动时不能随液体旋转,这表明干燥剂用量不足,应补加,直到有松散的干燥剂颗粒存在为止,这时干燥剂不结块、不沾壁、棱角分明,摇动时能随液体旋转并悬浮为止[3];(3)其他液态杂质的除杂尽量选择对其有较强络合力的干燥剂,如氯化钙能与醇、酚、胺、酰胺及某些醛酮形成络合物,从而除去此类杂质[2]。通常情况下,干燥操作都有一定的时间限制,这样才能有较好的干燥效能,但实际操作中,由于实验时间的原因,干燥剂的使用量总是比理论值多许多。
4、2 对干燥过程不规范问题的解决
(1)干燥前应将水分尽量分净,不能有可见的水珠或水层。(2)干燥剂颗粒大小应适中,如氯化钙切割成黄豆大小即可,太大则吸水慢,并且被包裹的部分不能起干燥作用;太小则表面吸附的有机物多,且过滤困难。(3)干燥时间一般半小时(若有条件,最好放置过夜),塞紧瓶口并经常振摇以提高干燥效率。
4、3 对干燥时间问题的解决
一般情况下,干燥前,液体若成浑浊状,经干燥后变成澄清,这可简单地作为水分等杂质基本除去的标志。通过化学反应除水的干燥剂,在实际干燥过程中所用的量往往是其最低需用量的数倍,以使其形成含结晶水数目较少的水合物,从而提高其干燥程度,节省干燥时间。当然,干燥剂也不是用得越多越好,因为过多的干燥剂会吸附较多的被干燥液体,造成不必要的损失。具体的时间把握可参考上述干燥剂用量问题的解决方法[1]。
4、4 干燥过程中出现的其他问题的解决
在实验过程中,学生应培养良好的分析问题、解决问题的能力,并逐步提高实验技能。如遇到干燥剂本身质量的问题,要能及时发现并想办法恢复干燥剂的干燥性能,尽量了解每种干燥剂的性能与应用范围,萃取时要尽量分净水分,熟悉每一步实验过程,尽量减少不必要杂质的产生等。另外,实验过程中要不断巡视,发现问题及时纠正。
5 结语
一些溶剂因为种种原因总是含有杂质,这些杂质如果对溶剂的使用目的没有什么影响的话,可直接使用。可是在进行化学实验和进行一些特殊的化学反应时,必须将杂质除去,虽然除去全部杂质是有困难的,但至少应该将杂质减少到对使用目的没有妨碍的程度。溶剂中水的混入往往是由于在溶剂制造、处理或者由于副反应时作为副产物带入的,其次在保存的过程中吸潮也会混入水分。水的存在不仅对许多化学反应,还对重结晶、萃取、洗涤等一系列的化学实验操作带来不良的影响。因此溶剂的脱水和干燥在化学实验中是很重要的,也是经常进行的操作步骤。尽管在除去溶剂中的其他杂质时有时加入水分,但在最后还是要进行脱水,实际上,干燥剂的用量与被干燥的液态有机物的含杂量、干燥剂的质量、干燥剂颗粒大小、干燥的温度及时间以及学生个体实际操作差异等因素有关。加之干燥剂也能吸附部分液体有机化合物,故不能一概而论或盲目多加干燥剂。由于影响干燥的因素很多,在此仅略作表述,以供参考。
参考文献
[1] 曾昭琼。有机化学实验[M]。第 3 版。北京:高等教育出版社,2010:24-27、
[2] 尤庆祥。药物有机化学实验教程[M]。成都:成都科技大学出版社,1998:29-31、
[3] 石磊。有机化学基本操作实验中容易出现的问题与对策[J]。湖北中医药大学学报,2011,13(6):72-73、
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