序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的思路

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

（1）科學(xué)性：實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作程序和方法必須正確。例如，鑒別Na2SO3和NaI，在試劑的選擇上就不宜選用硝酸等具有強(qiáng)氧化性的酸；在操作程序的設(shè)計(jì)上，應(yīng)取少量固體先溶解，然后再取少量配成的溶液并加入試劑，而不能將樣品全部溶解或在溶解后的全部溶液中加入試劑。

（2）安全性：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)盡量避免使用有毒的藥品和進(jìn)行具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。如果必須使用，應(yīng)在所設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案中詳細(xì)寫明注意事項(xiàng)，以防造成人身傷害和環(huán)境污染。

（3）可行性：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)切實(shí)可行，所選用的化學(xué)藥品、儀器、設(shè)備和方法等在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下能夠得到滿足。

（4）簡(jiǎn)約性：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單易行，應(yīng)采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置、用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品，并能在較短的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。

對(duì)同一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以設(shè)計(jì)出多種實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)它們進(jìn)行選擇。采用的實(shí)驗(yàn)方案，應(yīng)具有效果明顯、操作安全、裝置簡(jiǎn)單、藥品用量少、步驟少、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。

3.設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)儀器選用及連接的順序

4.設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的注意事項(xiàng)

（1）藥品和儀器是部分或剛好給出還是有剩余。若藥品和儀器只部分給出，則應(yīng)作必要的補(bǔ)充；若有剩余，則應(yīng)進(jìn)行篩選和淘汰。

（2）題目條件有無特殊要求，如采用最簡(jiǎn)單或最合理的實(shí)驗(yàn)步驟，這些要求對(duì)我們考慮反應(yīng)原理，選擇藥品和裝置，確定操作步驟都作了限定，必須高度重視。

篇（2）

化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，不可能一蹴而就，所謂“冰凍三尺，非一日之寒”，必須潛移默化，由量變促成質(zhì)變，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由淺入深，由簡(jiǎn)到繁，循序漸進(jìn)。在教學(xué)實(shí)踐中，筆者結(jié)合教材中的典型實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理，掌握?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則和方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)。

【案例1】離子檢驗(yàn)或物質(zhì)檢驗(yàn)型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

《化學(xué)必修1》第21頁“活動(dòng)與探究”欄目：氯化銨、硫酸銨、氯化鉀、硫酸鉀均可用作化肥，它們都是白色可溶于水的固體，探究這幾種鹽中所含離子的檢驗(yàn)方法。

教學(xué)過程：

問題1：這些物質(zhì)中有哪幾種離子？

問題2：■、Cl- 、■選用什么試劑檢驗(yàn)？有什么現(xiàn)象？如何把實(shí)驗(yàn)過程用文字描述出來？

問題3：K+用什么方法檢驗(yàn)？具體操作如何？

問題4：檢驗(yàn)離子應(yīng)從哪幾個(gè)方面分析？

拓展：四種鹽如何區(qū)分？請(qǐng)畫出流程圖。

[方案]

延伸：如何驗(yàn)證白色固體是NH4Cl？請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)方案。

離子檢驗(yàn)或物質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，要根據(jù)各種離子或物質(zhì)的某些特性對(duì)離子或物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，熟練把握各種離子或物質(zhì)的性質(zhì)，并把握實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的技巧，進(jìn)而設(shè)計(jì)合理的方案。

【案例2】物質(zhì)制備型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

《化學(xué)選修6：實(shí)驗(yàn)化學(xué)》硫酸亞鐵銨的制備

實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)流程如下：鐵屑的凈化制取硫酸亞鐵溶液制備硫酸亞鐵銨晶體計(jì)算產(chǎn)率。

設(shè)計(jì)這類實(shí)驗(yàn)的整體思路：從原料出發(fā)，通過控制反應(yīng)條件，如對(duì)溫度的控制，先得到目標(biāo)產(chǎn)物，即粗產(chǎn)品，接著對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行分離提純，是這類實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)所在。尋找分離提純的最佳方案，使所得產(chǎn)品純度高，產(chǎn)率大。

【案例3】原理驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

《化學(xué)選修6：實(shí)驗(yàn)化學(xué)》硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率的影響因素

設(shè)計(jì)方案見表1。

這類原理驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，是在明確反應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，通過控制一定的實(shí)驗(yàn)條件，控制單因子變量，最終設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。

從以上這些典例中，我們不難發(fā)現(xiàn)，化學(xué)教材中蘊(yùn)含著豐富的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想方面的素材，教師應(yīng)深入挖掘，在日常教學(xué)中不斷滲透實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)思想。每一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)其設(shè)計(jì)思想總是包含著對(duì)已有知識(shí)的靈活應(yīng)用與創(chuàng)造性的科學(xué)構(gòu)想。

二、結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)，了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般流程和基本原則

化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的流程包括：知識(shí)鋪墊提出問題小組討論形成方案方案優(yōu)化規(guī)范表達(dá)。“以鋁為原料制備氫氧化鋁實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)”，通過小組討論，各小組形成的方案大致可以分為以下兩種類型。

第一類制備方法：酸堿法

第二類制備方案：電化學(xué)法

方案8：電解法――Al為陽極，Cu為陰極，電解氯化鈉溶液。

方案9：原電池法――Al、Cu為電極，浸沒在通入空氣的NaCl溶液中。

各小組在個(gè)人意見的基礎(chǔ)上，對(duì)各自的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)比方案1～7，從制備1mol氫氧化鋁消耗酸堿量來看，方案7消耗酸堿量最少，從實(shí)驗(yàn)室操作的便利性看，通入氣體的操作較為煩瑣。對(duì)比方案8、方案9，從反應(yīng)速率來看：方案8>方案9，從能源消耗來看，方案8>方案9。綜合以上這些因素，方案7為最佳方案。

由此看出實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下基本原則：

三、充分挖掘課本中的實(shí)驗(yàn)素材，加以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和訓(xùn)練，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

1.變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是用以驗(yàn)證已學(xué)過知識(shí)的正確性，學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，而探究性實(shí)驗(yàn)是指在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的分析、綜合等思維來獲取知識(shí)，學(xué)生處于一種主動(dòng)探索知識(shí)的狀態(tài)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力十分有利。因此，教師應(yīng)精心安排，積極鉆研，變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，通過探究實(shí)驗(yàn)來獲取新知識(shí)。

在一次優(yōu)質(zhì)課評(píng)比中，有位教師很巧妙地將課本中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)，收到了很好的課堂效果。當(dāng)時(shí)的課題是“影響鹽類水解的因素”，給我印象深刻的是這位教師在處理書本中“活動(dòng)與探究”這個(gè)欄目時(shí)設(shè)計(jì)了這樣一張實(shí)驗(yàn)報(bào)告單：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坑绊扄}類水解的因素

實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

這位教師充分利用課本資源，很巧妙地處理了“活動(dòng)與探究”這個(gè)欄目的教學(xué)。既可以有效地改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又能起到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的作用，對(duì)學(xué)生適應(yīng)新課程教學(xué)活動(dòng)起到很好的引領(lǐng)作用，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

2.將課本中相關(guān)結(jié)論轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)變化規(guī)律或驗(yàn)證某一結(jié)論的常用科學(xué)方法。書本上的知識(shí)凡是能夠通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證或探究的，都應(yīng)啟發(fā)學(xué)生思維，認(rèn)真引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，甚至還可嘗試讓學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，從而提高學(xué)生的探究和設(shè)計(jì)能力。

【案例】第三周期元素性質(zhì)變化規(guī)律

【實(shí)驗(yàn)一】Na、Mg、Al和水的反應(yīng)：分別取一小段鈉、鎂、鋁，用砂紙磨掉表面的氧化膜，放入三支小試管中，加入2～3 mL水，并滴入兩滴酚酞溶液。觀察現(xiàn)象。

過一會(huì)兒，分別用酒精燈給三支試管加熱至沸騰，并移開酒精燈，再觀察現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)二】 Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)比較

篇（3）

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

（一）化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求

1.科學(xué)性：在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前一定要有足夠充分的理論依據(jù)，每一個(gè)裝置、每一個(gè)步驟都要有足夠的理論支持，使我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有科學(xué)性。

2.安全性：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要避免危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到實(shí)驗(yàn)的安全系數(shù)，避免使用危險(xiǎn)性較大的裝置和有毒的藥品。如不可避免涉及到有毒藥品時(shí)，要提前考慮到保護(hù)人身安全的方案。

3.可行性：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要從現(xiàn)有設(shè)備、藥品的基礎(chǔ)上著手設(shè)計(jì)，保證實(shí)驗(yàn)的可行性。

4.簡(jiǎn)約性：實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)遵循簡(jiǎn)約的原則，裝置盡量簡(jiǎn)單。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中使用的藥品要盡量使用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的藥品。在使用過程中要提前做好精確的藥量計(jì)算，保證藥品不浪費(fèi)。同時(shí)也保證實(shí)驗(yàn)效果。

5.經(jīng)濟(jì)性：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要充分考慮器材、藥品的價(jià)格，在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，盡量選用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的藥品和器材。

（二）化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前一定要充分了解與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本內(nèi)容，提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性及設(shè)計(jì)效率。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)主要包括以下幾方面內(nèi)容。

1.實(shí)驗(yàn)名稱，保證別人看到名稱能夠大概了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即實(shí)驗(yàn)過程中要驗(yàn)證的內(nèi)容，也就是我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

3.在實(shí)驗(yàn)過程中涉及到的基本原理，包括反應(yīng)原理、裝置原理等。

4.實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用到的具體器材、藥品等。

5.實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)裝置的具體安排，藥品的添加以及其他具體的操作步驟。

6.對(duì)實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤或安全隱患的地方加以標(biāo)注警示。

7.詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程中現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果。

8.實(shí)驗(yàn)完成后對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)反思。

（三）化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

1.藥品和儀器是需要補(bǔ)充還是在限定范圍內(nèi)選擇。若藥品和儀器只部分給出，則應(yīng)作出必要的補(bǔ)充，若限制范圍，則應(yīng)進(jìn)行篩選和淘汰。

2.條件有無特殊要求。如采用最簡(jiǎn)單或最合理的實(shí)驗(yàn)步驟，這些要求對(duì)我們考慮反應(yīng)原理、選擇藥品和裝置、確定操作步驟都作了限定，必須高度重視。

3.實(shí)驗(yàn)過程中的隱蔽性操作。如某些必要的干燥、除雜、冷凝等，這些都是實(shí)驗(yàn)中必不可少的，但容易被忽略。

4.儀器、藥品的描述。有些題目要求指出藥品的名稱，一定要指出試劑的全稱，如：硫酸銅粉末、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也應(yīng)該注意某些儀器的規(guī)格。

5.會(huì)畫簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置圖?？季V要求能夠繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖，有時(shí)要求繪制實(shí)物圖，有時(shí)則按要求畫出簡(jiǎn)筆畫。

6.其他注意事項(xiàng)。如冷凝回流的問題；冷卻問題；防止倒吸問題；具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置，如為使分液漏斗中的液體能順利流出，用橡皮管連通裝置；為防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出，可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套一支小試管等。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中非常重要的一步就是方案的自我評(píng)價(jià)。我們要從實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作情況入手，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性、科學(xué)性、環(huán)保性、安全性等幾個(gè)方面。

（一）全面分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾ｉ_展的前提也是對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的開始。對(duì)于實(shí)驗(yàn)的可行性評(píng)價(jià)，應(yīng)注重從以下幾點(diǎn)著手。

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否有足夠的理論支持，是否遵循實(shí)驗(yàn)要求，能否有效得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的操作過程是否安全可控，是否合理。

3.實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)潔方便，是否可以用最少的步驟得到明顯的實(shí)驗(yàn)效果。

4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否涉及安全問題，如有涉及，有沒有合理有效的防范措施。

（二）從“綠色化學(xué)”視角對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)

“綠色化學(xué)”要求設(shè)計(jì)安全的、對(duì)環(huán)境友好的合成路線，降低化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)人類健康和環(huán)境的危害，減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。據(jù)此，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程或方案從以下4個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1.反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒。

2.反應(yīng)速率是否較快。

3.原料利用率以及合成物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高。

4.合成過程中是否造成環(huán)境污染。

（三）化學(xué)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)要符合高考理綜考試的要求

理綜實(shí)驗(yàn)試題的設(shè)計(jì)無論是客觀題還是主觀題，都把問題編制在特定的材料之中，如何提高得分率是每個(gè)考生必須高度重視的問題。在做好實(shí)驗(yàn)知識(shí)復(fù)習(xí)準(zhǔn)備之后，還需要有針對(duì)性地做一些練習(xí)題，練習(xí)要以學(xué)科內(nèi)綜合為主，適度進(jìn)行跨學(xué)科綜合訓(xùn)練，有利于我們形成解題新思路、新角度、新視點(diǎn)和新方法。具體要做到以下。

1.認(rèn)真讀題審題，讀懂材料在說什么，從中提取有效信息；讀清設(shè)問在問什么，搞清設(shè)問的特殊指向性，即從什么角度，運(yùn)用什么知識(shí)，切忌沒讀清題意就盲目作答，那只會(huì)離題太遠(yuǎn)，影響得分。

2.聯(lián)系教材，回扣教材，針對(duì)問題，反饋教材、發(fā)散思維，找準(zhǔn)切入知識(shí)的角度，一般會(huì)涉及多個(gè)角度，把這些知識(shí)點(diǎn)羅列出來，然后，聯(lián)系材料概括作答。

3.精心組織答案，一目了然，答案要序號(hào)化、步驟化、要點(diǎn)化，并且字跡要整潔，語言要流暢，這些都是影響得分的因素，都值得注意和參考。

理綜中對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求是必須緊緊抓住課本，突出重點(diǎn)和主干，又不放過任何一處細(xì)小的知識(shí)點(diǎn)，還要掌握每一個(gè)實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)，每一節(jié)與其他章節(jié)的聯(lián)系，從而構(gòu)建自己的知識(shí)體系網(wǎng)絡(luò)，提升自己宏觀駕馭實(shí)驗(yàn)的能力。

三、結(jié)語

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是化學(xué)教學(xué)中的重中之重。我們每一名化學(xué)教師都應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1.從教學(xué)內(nèi)容出發(fā)，充分分析教學(xué)涉及到的知識(shí)點(diǎn)，保證實(shí)驗(yàn)的切題性，并選用最能體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)原理。

2.確定好實(shí)驗(yàn)原理后，選用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的藥品和能夠使實(shí)驗(yàn)效果最明顯的顯示出來的實(shí)驗(yàn)裝置。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)好后，要反復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的有效性，現(xiàn)象是否能夠呈現(xiàn)，原理運(yùn)用是否正確，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)。要針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的裝置、藥品與實(shí)驗(yàn)中涉及到的實(shí)驗(yàn)原理反復(fù)驗(yàn)證，保證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。對(duì)實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方，要反復(fù)思考。

參考文獻(xiàn)：

篇（4）

化學(xué)是初三新開設(shè)的一門學(xué)科，書本中有許多實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都比較感興趣，在人教版的初中化學(xué)書上，實(shí)驗(yàn)貫穿了整個(gè)知識(shí)體系，化學(xué)實(shí)驗(yàn)題是組成中考化學(xué)試卷必不可少的重要一部分，2016年南通市中考化學(xué)試卷中探究實(shí)驗(yàn)題占了26.7%，可見其地位的重要性。探究實(shí)驗(yàn)題有如下特點(diǎn)：素材比較豐富，不局限書本知識(shí)，涉及面廣;試題具有開放性，標(biāo)準(zhǔn)不同，答案不同，合理即可;思維具有發(fā)散性，根據(jù)材料，拓展遷移，發(fā)散思維。所以，我們好多學(xué)生最怕解答實(shí)驗(yàn)探究題，感覺題目文字多，內(nèi)容難，參不透題意，往往一知半解，然后匆匆下筆，結(jié)果失分多多。實(shí)際上，該類題型一般來說是在學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，只要我們有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，能對(duì)書本知識(shí)作一個(gè)拓展延伸，掌握科學(xué)探究的一般思路，這類題型就會(huì)迎刃而解。

 

一、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般思路

 

明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹鶕?jù)反應(yīng)原理選擇藥品、儀器——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作步驟——觀察、記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)——實(shí)驗(yàn)結(jié)論——反思評(píng)價(jià)改進(jìn)。

 

二、實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的主要原則

 

1.科學(xué)性：實(shí)驗(yàn)的探究方法及原理一定是合理的、科學(xué)的。

 

2.安全性：實(shí)驗(yàn)過程中一定要保證安全，避免接觸有毒、有害物質(zhì)。

 

3.環(huán)保性：必須經(jīng)過處理，有毒的物質(zhì)變成無害物質(zhì)才排放。

 

4.簡(jiǎn)單性：實(shí)驗(yàn)過程一定要簡(jiǎn)單、好操作，而且實(shí)驗(yàn)的效果要明顯，一目了然。

 

5.經(jīng)濟(jì)性：原料用料少，而且要廉價(jià)經(jīng)濟(jì)上合理。

 

三、實(shí)驗(yàn)探究題的主要題型

 

1.制備型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

 

例1.隨著科技的發(fā)展，潛水艇的作用越來越重要，為了保證能夠長(zhǎng)時(shí)間的潛航，在潛水艇里需要有供給人們呼吸的氧氣的裝置，下面有以下幾種制取氧氣的方法：①用高錳酸鉀分解產(chǎn)生氧氣;②分離液態(tài)空氣;③用雙氧水常溫分解制氧氣;④在常溫下用過氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣和碳酸鈉。(1)寫出涉及到的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______(2)你認(rèn)為在四個(gè)方法中哪個(gè)最合適(填序號(hào))_______;與其它三種方法比較，這種方法的兩條優(yōu)點(diǎn)是_______。

 

分析第四個(gè)發(fā)現(xiàn)，用過氧化鈉制氧氣反應(yīng)也不需加熱，也安全，特別是反應(yīng)物中有二氧化碳，而潛水艇是一個(gè)密閉的空間，此方法的妙處在于還能實(shí)現(xiàn)在這樣一個(gè)密閉空間內(nèi)的二氧化碳與氧氣的循環(huán)，綜上所述，最恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ堑谒姆N。

 

總結(jié)：解答制備型實(shí)驗(yàn)探究題時(shí)，首先應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)的目的——知道實(shí)驗(yàn)原理(會(huì)寫化學(xué)反應(yīng)的方程式)——選擇最佳實(shí)驗(yàn)的方法(從探究實(shí)驗(yàn)的原則入手)——準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)原料——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟——確定實(shí)驗(yàn)方案——制得所需的物質(zhì)。

 

2.性質(zhì)型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

 

例1.現(xiàn)有A、B、C、D、E五種物質(zhì)，A是人類在生活年產(chǎn)量最高的一種金屬單質(zhì)，A是一種銀白色的金屬;B是氣體，能幫助可燃物燃燒，A在B中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體C;D的濃溶液有強(qiáng)烈的腐蝕性，A與D的稀溶液反應(yīng)得到的產(chǎn)物中有氫氣，D與E能發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中含鉀離子和硫酸根離子兩種離子。

 

請(qǐng)你從所給的信息中可作出的猜想或結(jié)論是_______。 先找關(guān)鍵詞，結(jié)合我們已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。題眼就是問題的解決的入手處，但找到題眼，并不等于問題已全部解決，它僅僅給問題的解決提供了方向，要解決全部的問題，還必須根據(jù)題眼所提供的方向，結(jié)合題意和一些化學(xué)原理，進(jìn)行推理、聯(lián)想或假設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)擊破，順利解題。所以我們還必須進(jìn)行信息的篩選。

 

總結(jié)：對(duì)于性質(zhì)型的探究實(shí)驗(yàn)，結(jié)合已有的知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)——挖掘出題目信息——猜測(cè)該物質(zhì)可能的性質(zhì)——設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)來探究驗(yàn)證——選擇合適的試劑——選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)儀器、連成裝置——通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。

 

3.綜合型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

 

綜合型實(shí)驗(yàn)探究對(duì)學(xué)生的要求最高，學(xué)生要熟悉所有的知識(shí)點(diǎn)，能將所學(xué)的知識(shí)貫穿起來，靈活運(yùn)用。同時(shí)還要求學(xué)生有拓展性的思維，分散性的思維，能根據(jù)題目提供的未學(xué)過的知識(shí)，解答一些題目。

 

例1.下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“目的操作現(xiàn)象結(jié)論”的描述都正確的是( )

 

總結(jié)：此類綜合性實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)要綜合考慮物質(zhì)的性質(zhì)、用途、制法提純、檢驗(yàn)等知識(shí)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案——選擇試劑、儀器裝置——實(shí)施實(shí)驗(yàn)——得出結(jié)論。

 

篇（5）

中圖分類號(hào):G424

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1674-9944(2010)08-0213-03

1 引言

無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高校無機(jī)化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,在培養(yǎng)學(xué)生思維能力、分析與解決問題能力、動(dòng)手能力等方面起到了至關(guān)重要的作用[1]。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所需試劑藥品種類多,消耗量大,部分試劑含有較強(qiáng)毒性,如氰化物、重金屬鹽、氯水、溴水、四氯化碳等,伴隨反應(yīng)過程放出的有毒性氣體如硫化氫、二氧化硫、氯氣、二氧化氮等,成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一個(gè)非常嚴(yán)重的問題,因此幾乎每個(gè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室都是一個(gè)小型的環(huán)境污染源[2]。這就要求在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,既要科學(xué)地、直觀地展示實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目的,又要盡量減少實(shí)驗(yàn)過程中有毒試劑的用量,提高試劑的利用效率,減少對(duì)環(huán)境的污染。倡導(dǎo)綠色化學(xué)教育,實(shí)施無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綠色化,進(jìn)一步深化無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

2 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色化”方案研究

2.1 “綠色化學(xué)”原則

綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即用化學(xué)的技術(shù)和方法去消滅或減少那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑在生產(chǎn)過程中的使用,同時(shí)

收稿日期:2010-07-23

基金項(xiàng)目:四川文理學(xué)院教改項(xiàng)目,川文理[2009]33號(hào)文件

作者簡(jiǎn)介:羅飛華(1983―),男,湖北武漢人,講師,主要從事配位化學(xué)及功能材料方面研究。

也要在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有毒、有害的副產(chǎn)物、廢物和產(chǎn)品[3]。綠色化學(xué)的核心內(nèi)容是“原子經(jīng)濟(jì)性”和“5R”原則,“原子經(jīng)濟(jì)性”是指生產(chǎn)中反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,“5R原則”即減量(Reduction)、重復(fù)使用(Reuse)、回收(Recycling)、再生(Regeneration)、拒用(Rejection)。按照“綠色化學(xué)”理念的要求,無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該在綠色化學(xué)思想的指導(dǎo)下,用預(yù)防化學(xué)污染的新思想和新技術(shù)對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革而實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“綠色化”。

2.2 無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材和教學(xué)的改革

目前無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容多為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),有些實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重,如硫酸銅的制備、大環(huán)配合物的合成實(shí)驗(yàn)等。因此需要綠色無污染、少污染的實(shí)驗(yàn)教材,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為圍繞基本化學(xué)原理、基本實(shí)驗(yàn)操作而開設(shè)的無污染、小污染實(shí)驗(yàn),如摩爾氣體常數(shù)的測(cè)定、粗食鹽提純、醋酸解離度和電離常數(shù)的測(cè)定、硝酸鉀制備與提純等。而教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,更要注重培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),倡導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置與操作方法,并提倡試劑“回收使用、循環(huán)使用”的原則,提高試劑的利用率,減少實(shí)驗(yàn)污染,使學(xué)生直接參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化中。實(shí)驗(yàn)做完后,應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生妥善處理廢棄物,根據(jù)“變廢為寶、化害為利、分別處理”的原則考慮回收利用,根據(jù)各種試劑和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的性質(zhì),采取不同的方法進(jìn)行無害化處理后再排放。常見的廢氣,可經(jīng)吸附、吸收、氧化或分解等方法處理后排放;常見的廢液,可采取中和、萃取、化學(xué)沉淀、氧化還原等方法進(jìn)行處理,如廢鉻酸洗液可用高錳酸鉀氧化后再循環(huán)使用。這樣做不但處理了廢液,擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面,而且提高了學(xué)生的環(huán)保意識(shí),達(dá)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的效果。

2.3 按照“綠色”理念改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

遵照綠色化學(xué)的理念,從源頭上阻止污染,可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?在能夠達(dá)到同樣教學(xué)效果的前提條件下,尋找替代品,盡量用低毒或無毒化學(xué)試劑替代有毒化學(xué)試劑[4]。如無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中多相離子平衡實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖歉鶕?jù)溶度積規(guī)則及平衡移動(dòng)原理驗(yàn)證沉淀的生成、溶解、分步沉淀及沉淀的轉(zhuǎn)化。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中,沉淀離子及沉淀劑大部分使用的是Pb(NO.3).2和K.2CrO.4;采用這些沉淀離子及沉淀劑現(xiàn)象比較明顯,但是Pb、Cr是有毒重金屬,實(shí)驗(yàn)廢棄物排放到水中,會(huì)對(duì)水資源造成嚴(yán)重污染。為了保留傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的精華,同時(shí)減少實(shí)驗(yàn)廢棄物對(duì)環(huán)境的污染,根據(jù)綠色化學(xué)的理念以及多相離子平衡的實(shí)驗(yàn)原理重新選擇沉淀離子及沉淀劑,并對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,見表1。結(jié)果表明改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)效果良好,現(xiàn)象明顯,同樣達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?而且減少了有毒物質(zhì)的使用和排放,實(shí)現(xiàn)了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

表1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)對(duì)比

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

沉淀離子Pb2+Cu2+

沉淀生成沉淀劑KINaOH

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象黃色PbI.2淺藍(lán)色沉淀Cu(OH).2

沉淀轉(zhuǎn)化沉淀離子Ag+Cu2+

沉淀劑K.2CrO.4 NaClNaOH Na.2S

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象磚紅色沉淀 白色沉淀淺藍(lán)色沉淀 黑色沉淀

Ag.2CrO.4 AgClCu(OH).2 Cu S

沉淀離子Ag+Pb2+Cu2+Fe3+

分步沉淀沉淀劑K.2CrO.4NaOH

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象先出現(xiàn)黃色沉淀Pb CrO.4

后出現(xiàn)磚紅色沉Ag.2CrO.4先出現(xiàn)紅棕色沉淀Fe(OH).3

后出現(xiàn)藍(lán)色沉淀Cu(OH).2

2.4 開展微型實(shí)驗(yàn),推行半微量化操作模式

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)崛起于20世紀(jì)80年代的美國(guó),是在微型化學(xué)儀器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以近可能少的化學(xué)試劑反應(yīng),獲得比較明顯的反應(yīng)結(jié)果和較準(zhǔn)確的化學(xué)信息的一種新型的實(shí)驗(yàn)方法[5,6]。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是可以大大減少化學(xué)試劑的用量,縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,降低環(huán)境污染,這與綠色化學(xué)的理念相符。因此在高校無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,可以開展微型實(shí)驗(yàn),這樣不僅減少了實(shí)驗(yàn)中的藥品用量,縮短了反應(yīng)時(shí)間,還節(jié)省了實(shí)驗(yàn)空間,鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。但由于從常規(guī)實(shí)驗(yàn)向微型實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)型的費(fèi)用較高,且微型實(shí)驗(yàn)對(duì)藥品的用量較小,有些步驟較多的實(shí)驗(yàn)學(xué)生在用量上不好把握,還有一些實(shí)驗(yàn)用到揮發(fā)性較強(qiáng)的試劑,使得微型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆谝恍o機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中難以推廣。故可推行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的半微量化操作模式,通過這種操作在一定程度上也能減少試劑用量,達(dá)到減少環(huán)境污染的目的。

2.5 運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)手段

近年來,多媒體技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)教學(xué)領(lǐng)域,對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用[7,8]。在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也可采用多媒體技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)。傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免地消耗許多藥品和水資源,尤其是對(duì)于含有一些昂貴的、實(shí)驗(yàn)中容易引起爆炸的或有毒、有害藥品的實(shí)驗(yàn),給師生身體健康帶來極大的危害,且對(duì)環(huán)境造成較大的破壞。采用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)可實(shí)現(xiàn)“零排放”、“零污染”。例如元素及無機(jī)化合物的性質(zhì)與檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn),涉及試劑種類較多,內(nèi)容繁瑣,污染物的排放量大,組成也比較復(fù)雜,處理起來難度大。而且學(xué)生做這部分實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)所用試劑都是實(shí)驗(yàn)室老師事先配好,學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),只是簡(jiǎn)單地滴加、混合,學(xué)生覺得過于簡(jiǎn)單、枯燥,且化學(xué)反應(yīng)瞬間完成,印象不深刻,難以達(dá)到教學(xué)效果。

對(duì)于此類實(shí)驗(yàn),可有選擇地保留一部分有代表性且污染程度較小的內(nèi)容,讓學(xué)生實(shí)際操作,其他毒性較大、污染較嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如“水下花園”實(shí)驗(yàn)可通過多媒體技術(shù)將實(shí)驗(yàn)過程做成錄像展示出來。在教學(xué)錄像中,讓演示人員把實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等講解清楚,清晰地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,這樣學(xué)生在觀看時(shí)既能掌握性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的基本操作方法,又能熟悉元素及化合物的化學(xué)性質(zhì),從而達(dá)到較好的教學(xué)效果。運(yùn)用多媒體技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此高校應(yīng)大力推廣多媒體輔助教學(xué)手段在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。

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2.6 回收利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物

回收利用實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物也是實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的一個(gè)途徑。在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)者觀察到有關(guān)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。達(dá)到目的后,將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物直接棄置或排放,從而造成環(huán)境污染。應(yīng)用綠色化學(xué)的理念,可將每次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物回收利用,不僅節(jié)約藥品,又減少或避免有害物進(jìn)入環(huán)境,造成環(huán)境污染。如硫酸亞鐵銨的制備,實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物是硫酸亞鐵銨,如果將其廢棄,不僅污染環(huán)境,而且是一種浪費(fèi)。實(shí)際教學(xué)中,應(yīng)先開設(shè)硫酸亞鐵銨的制備,并將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物回收保存,然后用作其他實(shí)驗(yàn)中,如Fe2+的來源。這樣不僅節(jié)約了實(shí)驗(yàn)藥品,也減少了實(shí)驗(yàn)廢棄物的排放量,實(shí)現(xiàn)了無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

2010年8月

綠 色 科 技

第8期

3 結(jié)語

通過開展無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的研究,要實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化,需在綠色化學(xué)理念的指導(dǎo)下,實(shí)行污染預(yù)防全過程控制。優(yōu)選實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置、開展微型實(shí)驗(yàn)、多媒體仿真教學(xué)和實(shí)驗(yàn)用品回收利用等都是化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的有效措施。作為高?；瘜W(xué)工作者要從教學(xué)管理角度出發(fā),在制定教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等各個(gè)環(huán)節(jié)中,都要考慮保護(hù)生態(tài)環(huán)境,要符合綠色化學(xué)的要求。在實(shí)際教學(xué)過程中,要在保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的前提下,積極、合理地應(yīng)用綠色化的措施,實(shí)現(xiàn)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

參考文獻(xiàn):

[1]

朱文祥.綠色化學(xué)與綠色化學(xué)教育[J].化學(xué)教育,2001,22(1):17~18.

[2] 趙新華.無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3] 胡明星,孫沫瑩.綠色環(huán)保型化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索與實(shí)踐[J].綏化學(xué)院學(xué)報(bào),2009,29(1):178~180.

[4] 白廣梅,李 英.無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006,23(2):104~106.

[5] 劉一兵,沈 戮.微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程資源的開發(fā)和利用[J].課程•教材•教法,2007,27(3):62~66.

[6] 陸泉芳,俞 潔.化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2004,23(12):62~64.

[7] 高敬群, 張向東,鄧 敏,等.計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索[J].化學(xué)教育,2001(1):23~24.

[8] 陳 琛.高等無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化探討[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2009(6):76~78.

Study on the Greening of Inorganic Chemical Experiment

Luo Feihua,Yang Li,Zhang Ping,Liu Dan

(Department of Chemistry And Chemical Engineering, Sichuan University of Arts and Science,

Dazhou, Sichuan, 635000,China)

篇（6）

2改革分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案

首先，我們要明白，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一定的創(chuàng)新是必須的。既然是實(shí)驗(yàn)，就大膽地創(chuàng)新。在原來實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上添加一些新的元素。也不至于讓實(shí)驗(yàn)變得枯燥無味，沒有實(shí)現(xiàn)具體的實(shí)驗(yàn)價(jià)值。第一，要穩(wěn)抓學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，教材上的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)研究過后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些實(shí)驗(yàn)都是非常的經(jīng)典。這些實(shí)驗(yàn)不僅包括了應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)，而且會(huì)把多個(gè)章節(jié)的知識(shí)像網(wǎng)狀一樣連接起來。重視起來這些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，并掌握這些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，對(duì)以后創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行對(duì)大有好處。在平時(shí)實(shí)驗(yàn)中，要多注意一些基本的操作規(guī)范，以確保實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性，鍛煉實(shí)驗(yàn)過程的熟練性，并保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，可以選擇一些力生活比較近的實(shí)例來。將學(xué)生所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到生活中去，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，挖掘?qū)W生的求知欲。第二，多挖掘一些綜合性的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn)，自由度就比較大一些，學(xué)生可以自己選擇實(shí)驗(yàn)的主題，找自己感興趣的落腳點(diǎn)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，學(xué)生可以向老師反映，也可以自己通過詢問同學(xué)，查找相關(guān)的書籍以及文獻(xiàn)，或者是做一些其他的探究性實(shí)驗(yàn)來解決自己的問題，使學(xué)生養(yǎng)成探索的習(xí)慣。并把最終的實(shí)驗(yàn)以匯報(bào)的形式讓老師進(jìn)行驗(yàn)收。這樣不僅學(xué)生會(huì)找到實(shí)驗(yàn)的樂趣所在，老師的教學(xué)過程也會(huì)變得輕松一些。在匯報(bào)的過程也是學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)的過程，對(duì)于知識(shí)的鞏固都是有一定的好處。第三，學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)方式的改革。實(shí)驗(yàn)成績(jī)是學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的一種肯定，是對(duì)學(xué)生努力的一種認(rèn)可。所以，實(shí)驗(yàn)成績(jī)也會(huì)影響學(xué)生對(duì)分析化學(xué)學(xué)習(xí)的一種因素。因此，對(duì)于成績(jī)的評(píng)定，老師可以進(jìn)行多項(xiàng)加權(quán)。考核方式應(yīng)該多元化，而不僅僅是由單個(gè)因素所組成。考核可以把多種因素考慮進(jìn)去，比如，學(xué)生的上課時(shí)間，有無遲到早退，實(shí)驗(yàn)進(jìn)展程度的快慢，實(shí)驗(yàn)態(tài)度是否端正，實(shí)驗(yàn)選題與所學(xué)內(nèi)容的匹配程度，實(shí)驗(yàn)的完成情況，小組間的協(xié)作能力等等因素考慮進(jìn)去。盡量公平公正真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)業(yè)水平狀況，對(duì)學(xué)生以后的學(xué)習(xí)也是一種鼓勵(lì)。

篇（7）

（1）學(xué)生找不到解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題的有效方法.

例如，筆者在教學(xué)人教版五單元課題一“質(zhì)量守恒定律”.

【實(shí)驗(yàn)5-1】用碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果天平指針最終不在標(biāo)尺中央，問學(xué)生是什么原因，學(xué)生都能找出是因?yàn)榉磻?yīng)過程中有氣體逸出，那么應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案使得天平平衡來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律呢，結(jié)果同學(xué)們有的答在燒杯口蓋上玻璃片、有的答用塑料包住燒杯口…在經(jīng)過小組討論發(fā)現(xiàn)這些方案行不通.如，不用溫度計(jì)，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氫氧化鈉、氯化鈉、硝酸銨溶于水時(shí)是放熱還是吸熱？學(xué)生陷入一片茫然之中.

（2）學(xué)生不會(huì)利用相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)中的干擾因素，需要控制哪些變量.

例如，在中考復(fù)習(xí)課中要求學(xué)生設(shè)計(jì)用不同的方法驗(yàn)證鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生

了中和反應(yīng)，學(xué)生除了會(huì)用酸堿指示劑來驗(yàn)證，其他方法也就難以找出.當(dāng)提示如用碳酸鈉溶液作指示劑來驗(yàn)證鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了中和反應(yīng)，該如何來設(shè)計(jì)方案呢？結(jié)果學(xué)生也難以下手.

具體指導(dǎo)方法和策略

一、遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，觸類旁通，循序漸進(jìn)地實(shí)施

例如，上述按照【實(shí)驗(yàn)5-1】用碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí)，天平最終不平衡是因?yàn)榉磻?yīng)過程中有氣體逸出，那么如何不讓氣體逸出成了本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵.而在燒杯口該玻璃片又漏氣，可以引導(dǎo)學(xué)生在驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí)還有什么實(shí)驗(yàn)中也遇到了氣體，同學(xué)們很快就想到用白磷燃燒驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律中有氣體參加和逸出.然后再問該實(shí)驗(yàn)是怎樣解決的呢？同學(xué)們就找出原來利用氣球來解決問題的.這樣學(xué)生就設(shè)計(jì)如圖1所示的裝置來驗(yàn)證.結(jié)果有同學(xué)提出新問題，那就是加入試劑后才塞緊瓶塞，在塞緊瓶塞前會(huì)有部分氣體逸出.然后同學(xué)們?cè)俑倪M(jìn)方法，即如何在加入試劑反應(yīng)時(shí)不需打開瓶塞，同學(xué)們最終想到了解決問題的方案即用圖2（注射器中放稀鹽酸、瓶中放碳酸鈉）及圖3（瓶中放稀鹽酸，氣球中放碳酸鈉粉末）的設(shè)計(jì)方案.接下來筆者又提出一個(gè)問題，當(dāng)氣球脹大后，會(huì)不會(huì)受到空氣的浮力而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？學(xué)生紛紛討論，最終得出結(jié)論：當(dāng)產(chǎn)生的二氧化碳量少時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒影響，反之當(dāng)產(chǎn)生的二氧化碳的量較多時(shí)會(huì)有影響，最后筆者要求分別用質(zhì)量不同的兩組物質(zhì)（事先準(zhǔn)備好了）做對(duì)比試驗(yàn)加以驗(yàn)證.

指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思維方法，排除其思維障礙，培養(yǎng)學(xué)生加強(qiáng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力.

讓學(xué)生感悟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本方法，從解答實(shí)驗(yàn)過程分析試題人手，透析其各環(huán)節(jié)的優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從感性上了解實(shí)驗(yàn)方案的形式，體會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)需要注意的問題.

從上可知，不僅要指導(dǎo)學(xué)生如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，還要比較不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)，以及注意在實(shí)驗(yàn)中的用量、安全等問題.

二、指導(dǎo)學(xué)生分析相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，利用性質(zhì)利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解決問題

例如，在新課或中考復(fù)習(xí)課中要求學(xué)生不用酸堿指示劑而用其他方案來驗(yàn)證.

鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng).首先幫助學(xué)生分析指示劑為什么由紅色褪成無色，（其實(shí)利用了鹽酸把堿反應(yīng)完，使得酚酞變成無色），接下來可以引導(dǎo)學(xué)生思考鹽酸還有那些化學(xué)性質(zhì)呢？學(xué)生答出鹽酸能跟排在氫前面的金屬反應(yīng)，產(chǎn)生氣體.這時(shí)，就可以問學(xué)生能否把鋅粒當(dāng)成“指示劑”來驗(yàn)證鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng).小組討論后得出可以用鋅粒當(dāng)成“指示劑”來驗(yàn)證鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng).方案如下：在試管中加入2 mL稀鹽酸，逐滴加入過量的氫氧化鈉溶液，振蕩后再加入鋅粒，實(shí)驗(yàn)過程中無氣泡逸出可以驗(yàn)證鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng).但是有學(xué)生提出問題，鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)無現(xiàn)象，不知加多少氫氧化鈉才過量呀？一旦有鹽酸剩余當(dāng)再加入鋅粒就會(huì)有氣體產(chǎn)生，接下來筆者就引導(dǎo)學(xué)生分析，等量的同種鹽酸不加入氫氧化鈉與加入了一定量的氫氧化鈉后再與鋅粒反應(yīng)，兩種情況產(chǎn)生的氫氣量一樣嗎？同學(xué)們答出當(dāng)然不一樣，然后同學(xué)們就恍

然大悟，方案找到了：取兩分等量的同種鹽酸，一份直接加入鋅粒，另一份加入一定量氫氧化鈉后，再加入鋅，測(cè)定產(chǎn)生的體積，比較兩者體積，發(fā)現(xiàn)后者體積比前者少.

三、指導(dǎo)學(xué)生歸納設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的一般思路和方法及注意事項(xiàng)

篇（8）

    只要是親身做過這個(gè)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)就會(huì)發(fā)現(xiàn),比起其它一些實(shí)驗(yàn)操作,他其實(shí)存在很多缺點(diǎn):首先,是實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性,化學(xué)實(shí)驗(yàn)最求的就是簡(jiǎn)便、快捷,顯然這與化學(xué)實(shí)驗(yàn)追求的目標(biāo)不符合;其次,是它耗時(shí)比較長(zhǎng),通常也不建議采取;再次,就是試驗(yàn)中有不可控制因素,比如棉花的吸水量我們就不能控制它吸多還是吸少;最后,就是整個(gè)實(shí)現(xiàn)的成功率很低,不建議采用這種方法。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的失敗之處就是無法獲得穩(wěn)定的水蒸氣流,要解決這個(gè)問題,我們可以用另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)來完成,那就是加熱硫酸銅晶體粉末。具體實(shí)驗(yàn)方法如下:①準(zhǔn)備一根實(shí)驗(yàn)室中規(guī)格干凈的玻璃管,用藥匙或者是紙槽向潔凈的玻璃管內(nèi)分別添加0.5g的純凈的還原鐵粉和粉末狀的硫酸銅晶體,同時(shí)注意控制兩種藥品之間的距離保持在100mm左右;然后密封住有硫酸銅晶體的一端試管口,同時(shí)用導(dǎo)管連接另一端的試管口。②裝置固定好后,在還原鐵粉出加熱半分鐘,然后再用另外一臺(tái)酒精燈加熱玻璃管的另一端。③將玻璃導(dǎo)管口插入蒸發(fā)皿中盛有的徐第幾的水溶液液面以下,當(dāng)實(shí)驗(yàn)中有大量的氣泡冒出時(shí),用酒精燈點(diǎn)燃,會(huì)發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲產(chǎn)生。

    實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后,不僅效率高,減少了反應(yīng)時(shí)間,呀節(jié)省了反應(yīng)的原材料,可以說是真正的綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)。開發(fā)出簡(jiǎn)單的新儀器代替常規(guī)儀器。新課標(biāo)下的化學(xué)課本上有很多介紹新化學(xué)物質(zhì)的概念以及理論原理,為了學(xué)生們很好的掌握,課本中都是逐步將學(xué)生引入化學(xué)物質(zhì)的具體性質(zhì)。所以在學(xué)習(xí)有關(guān)的基本知識(shí)之前,課本首先會(huì)讓學(xué)生們先看看即將要學(xué)的化學(xué)物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)反應(yīng),同時(shí),我們也看到許多先進(jìn)的設(shè)備和儀器運(yùn)用到試驗(yàn)中,著為高中的化學(xué)教學(xué)在一定程度上提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。但是開發(fā)一些簡(jiǎn)單的儀器裝置,在化學(xué)教學(xué)中也能發(fā)揮出獨(dú)特的作用。下面是以高中三年級(jí)的化學(xué)課本上的一個(gè)關(guān)于膠體的電泳實(shí)驗(yàn)為例,相信學(xué)過的同學(xué)都很清楚這是一個(gè)失敗的實(shí)驗(yàn),許多地方都存在缺陷,實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是在于如何改進(jìn)才能降低它對(duì)電壓的高需求。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)的總結(jié)和分析,我提出了三點(diǎn)改進(jìn)意見:一經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)對(duì)比后,發(fā)現(xiàn)氯化鉀溶液是最適合的電解質(zhì)溶液,這是因?yàn)樵撊芤褐锈涬x子和氯離子的遷移速率與氫氧化鐵膠粒的遷移速率差不多;二是由于氫氧化鐵膠粒呈紅褐色,易于實(shí)現(xiàn)的觀察,所以他是最合適作為電泳實(shí)驗(yàn)中的膠體對(duì)象三是電泳裝置主要是U形管或H形管;四是電壓越高實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間越短。以上實(shí)驗(yàn)要獲得改進(jìn)的突破點(diǎn)就是:盡量想辦法縮短兩個(gè)反應(yīng)電極之間的距離,已獲得較短的反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)時(shí),我們難以獲取膠體在氯化鈉的稀溶液中形成的清晰界面,這是因?yàn)橐话銓?shí)驗(yàn)室的試管都是口徑比較大的,還有一個(gè)問題就是兩個(gè)反應(yīng)電極之間的距離過大,這就導(dǎo)致反應(yīng)所需要的時(shí)間很長(zhǎng)。有的同學(xué)考慮到用H形管來代替,但是它也存在著難加工成型的缺點(diǎn)。就這樣重復(fù)了好幾次,在一次次的欣喜到失望中,我終于成功的找到了一件合適的替代品,找到了一個(gè)相對(duì)來說較為合理的解決方案,那就是用內(nèi)徑為4mm、長(zhǎng)180mm的細(xì)玻璃管制成一個(gè)改造的V形管。改良之后,不僅成功地解決了以上的問題,最重要的是它可以形成氫氧化鐵膠體與電解質(zhì)溶液的清晰界面。實(shí)驗(yàn)表明:化學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)化學(xué)反應(yīng)一起的改造就能化難為易,將V形管替代U形管就能輕易地揭開了膠體電泳神秘的面紗。

    啟示1:演示實(shí)驗(yàn)營(yíng)造了一個(gè)很好的互動(dòng)交流學(xué)習(xí)的氛圍和學(xué)以致用的舞臺(tái)。在這個(gè)過程中,有時(shí)候我們也許會(huì)面臨各種各樣的困難,可能經(jīng)歷過無數(shù)的試驗(yàn)過后還是失敗,但是我們一應(yīng)不能放棄,要從每次失敗的背后吸取教訓(xùn),并相信最后終的勝利一定會(huì)像我們走來。啟示2:改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)變?yōu)橹鲃?dòng)探索知識(shí)的狀態(tài),活躍了學(xué)生的思維,激發(fā)了主動(dòng)積極探索的熱情,增強(qiáng)了自信,激活了創(chuàng)新能力。啟示3:實(shí)驗(yàn)是很好的培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一種方式,學(xué)生們通過自己思考,親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),既動(dòng)了腦有動(dòng)了手,還培養(yǎng)了自己的思維散發(fā)能力和創(chuàng)新意識(shí)。但是取得這樣好的反饋效果的前提是教師要學(xué)會(huì)引導(dǎo)學(xué)生想正確的方向努力,否則的話就算是進(jìn)行在多的親身實(shí)驗(yàn)壓制是竹籃打水一場(chǎng)空,不能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真正目的。同時(shí)老師還要在課堂上,多多鼓勵(lì)同學(xué)們動(dòng)手思考,大膽設(shè)想,用于回答問題,這樣既調(diào)動(dòng)了學(xué)生們自主學(xué)習(xí)和思考的積極性都鍛煉了他們的口頭表達(dá)能力和創(chuàng)新思維能力,達(dá)到了事半功倍的良性教學(xué)效果。啟示4:一次成功的實(shí)驗(yàn)絕對(duì)少不了認(rèn)真的總結(jié),總結(jié)也就是實(shí)驗(yàn)過程的再次“重演”,只不過這次的實(shí)驗(yàn)不是在實(shí)驗(yàn)室而是在腦子里慢慢回顧。這種“再次放映”也是一次加深記憶的過程,人們常說“:好記性不如爛筆頭”。實(shí)驗(yàn)時(shí)我們也許會(huì)對(duì)這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有印象,但是過后如果沒有做好總結(jié)和筆記同樣也達(dá)不到較好的效果。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生正確對(duì)待實(shí)驗(yàn)失敗,面對(duì)失敗的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,鼓勵(lì)學(xué)生放開思路大膽質(zhì)疑,提出合理假說,發(fā)展思維的廣闊性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生面對(duì)現(xiàn)實(shí),樹立信心,敢于攀登的精神。總之,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師必須營(yíng)造民主、寬松、和諧的實(shí)驗(yàn)氣氛,特別重視學(xué)生的主體參與,尊重學(xué)生的親身體驗(yàn),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解決問題,相互合作,相互交流,共同探討,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、思維能力和實(shí)踐能力。教師必須創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最佳情景,讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為化學(xué)教學(xué)中最生動(dòng)、最活躍的組成部分,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力等方面發(fā)揮獨(dú)特的功能和作用。同時(shí)教師要幫助學(xué)生把實(shí)驗(yàn)課程資源與校外課程資源聯(lián)系、輻射、整合,創(chuàng)造盡量多的機(jī)會(huì),去點(diǎn)燃學(xué)生創(chuàng)新、進(jìn)取的火花,激發(fā)學(xué)生的潛能,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新探究能力。

篇（9）

藥物化學(xué)的主要任務(wù)就是探索新藥開發(fā)的途徑和方法，創(chuàng)制安全高效的新藥，以滿足臨床的需要。開發(fā)有某種活性且有價(jià)值的先導(dǎo)化合物，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行一系列的改造和優(yōu)化以期創(chuàng)造出療效較好、毒副作用較小的新藥；改造現(xiàn)有的藥物或有效化合物以期獲得更為安全和有效的藥物。故藥物化學(xué)是一門非常注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是理論教學(xué)的重要補(bǔ)充，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要形式均是針對(duì)藥學(xué)專業(yè)的各門課程的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生們按部就班地根據(jù)書本上已有的實(shí)驗(yàn)步驟和方法去操作，這樣的教學(xué)形式雖然教授了學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能，但卻沒有給學(xué)生以自我發(fā)揮的機(jī)會(huì)，很容易導(dǎo)致學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)不強(qiáng)，束縛了學(xué)生自由思維的空間，不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的引入旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，提高其創(chuàng)新能力和綜合能力。

那么如何在藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)施設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？首先，由任課教師給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?，其次，學(xué)生通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作[2-5]。這是以教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中投入更多的精力、發(fā)揮更大的主觀能動(dòng)性，教師則需要完成更多的課前準(zhǔn)備工作：從課題選擇、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、結(jié)果分析等多個(gè)環(huán)節(jié)入手進(jìn)行準(zhǔn)備，充實(shí)和完善設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方案。在具體實(shí)施過程中，我校選擇了藥學(xué)本科已經(jīng)掌握了有機(jī)合成基本知識(shí)的大三學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)[6-8]。

1 如何設(shè)計(jì)課題

1.1 實(shí)驗(yàn)課題的選擇

如何進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課題的選擇呢？這首先需要教師完成很多的課前準(zhǔn)備工作，譬如原料是否容易獲得、實(shí)驗(yàn)儀器能否滿足、實(shí)驗(yàn)操作的難易程度、實(shí)驗(yàn)時(shí)間的長(zhǎng)短、參與人數(shù)的多少等，同時(shí)還需要考慮學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況、《有機(jī)化學(xué)》課程的開展情況和學(xué)生具體學(xué)過了哪些基本操作，在藥物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程中如何從更深的層面來進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。

我校學(xué)生在已有課程中已經(jīng)學(xué)過有機(jī)化學(xué)和藥物化學(xué)的理論知識(shí)，在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程中選擇撲熱息痛這一經(jīng)典的解熱鎮(zhèn)痛藥作為研究對(duì)象。針對(duì)藥物化學(xué)專業(yè)的基本要求、特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的題目和內(nèi)容設(shè)計(jì)的原則，討論后提出了《撲熱息痛的合成》這個(gè)題目和本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一些基本要求。學(xué)生三到四人一組，采取組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，各自選取不同的合成路線來進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

在以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中，通常都會(huì)給出具體的原料和試劑用量，以及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生只需機(jī)械性、按部就班地完成實(shí)驗(yàn)操作，即可獲得預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，雖然學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中發(fā)現(xiàn)的問題教師也都能及時(shí)幫助解決，但學(xué)生的實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性不能得以體現(xiàn)。

在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，沒有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟供學(xué)生參考，實(shí)驗(yàn)方案需要學(xué)生通過文獻(xiàn)調(diào)研自行設(shè)計(jì)，所以首先要培養(yǎng)學(xué)生如何進(jìn)行查閱文獻(xiàn)、如何通過整理分析獲得所需要的信息。實(shí)驗(yàn)方案在很大程度上決定了實(shí)驗(yàn)的成敗與否。授課教師首先要講解如何進(jìn)行專業(yè)文獻(xiàn)的查閱，并對(duì)學(xué)生的文獻(xiàn)查閱進(jìn)行指導(dǎo)，譬如可以利用網(wǎng)絡(luò)搜索工具或現(xiàn)有的圖書期刊等，網(wǎng)上資源主要包括一些常用的中英文數(shù)據(jù)庫，如Scifinder和Beilstein檢索，以及中國(guó)知網(wǎng)、萬方、維普、Web of Science、ACS、Elesevier、Wiley-Blackwell等，另外還包括專利文獻(xiàn)的檢索和獲取，二次文獻(xiàn)的使用等等。之后每組學(xué)生再就各自選題查閱相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行分類整理并討論分析。本著節(jié)省經(jīng)費(fèi)、操作簡(jiǎn)便、安全無毒的原則，討論每種合成方法的優(yōu)缺點(diǎn)及可行性，選定最優(yōu)的合成路線。接下來就各組實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行組間討論，教師給予一定的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生互相交流、獨(dú)立思考并如何解決問題。各組學(xué)生經(jīng)過多次組間討論以及與教師的討論都可完成實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)題目、目的要求、儀器試劑、實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期結(jié)果及參考文獻(xiàn)等。這種以學(xué)生為主、教師為輔的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不但提高了了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，而且鍛煉了學(xué)生查閱文獻(xiàn)和分析問題、解決問題的能力，還促進(jìn)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

2 如何實(shí)施實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作需要任課教師、實(shí)驗(yàn)教輔人員和學(xué)生的相互配合。學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案列出所需設(shè)備和儀器試劑等，提前一周遞交給實(shí)驗(yàn)室管理人員。實(shí)驗(yàn)教輔人員再根據(jù)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)方案準(zhǔn)備所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器試劑，另外，實(shí)驗(yàn)教輔人員還可以指導(dǎo)學(xué)生正確使用相關(guān)儀器。任課教師需進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)該藥物的合成方法進(jìn)行全面而系統(tǒng)的檢索和總結(jié)，找出適合實(shí)驗(yàn)室操作的多種合成方法和路線。在預(yù)實(shí)驗(yàn)的過程中，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，列出實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，并對(duì)各條路線的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行全面的分析，對(duì)每步反應(yīng)做到心中有數(shù)，這樣才能指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)前要向?qū)W生特別強(qiáng)調(diào)安全問題及注意事項(xiàng)。

2.2 實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施

以“撲熱息痛的合成”為例，除了讓學(xué)生了解設(shè)計(jì)撲熱息痛的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用已掌握的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，通過查閱有關(guān)資料，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，從而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。圖1就是學(xué)生查閱的撲熱息痛的幾種常用合成路線及各條路線的優(yōu)缺點(diǎn)。

具體方案如下：①學(xué)生提前一周從網(wǎng)上查閱藥物的合成方法，完成相應(yīng)藥物合成方法的綜述，并說明現(xiàn)行的工業(yè)生產(chǎn)方法，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)室合成工藝路線。②進(jìn)行組間討論，方案經(jīng)教師審閱后，若方法合理，條件具備，學(xué)生可按照自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。③學(xué)生依據(jù)與教師研討的結(jié)果，在一周內(nèi)寫出相關(guān)藥物的合成方法的具體操作步聚，做出具體的實(shí)驗(yàn)方案，包裝化學(xué)反應(yīng)方程式，原料的物化常數(shù)，原料的配料比，反應(yīng)所用的儀器設(shè)備和輔助材料，反應(yīng)的裝置圖，反應(yīng)的關(guān)健控制點(diǎn)，產(chǎn)品純化的方法，預(yù)期的收率等。④要求學(xué)生按事先規(guī)定的投料比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)做好實(shí)驗(yàn)記錄。⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為學(xué)生藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核的主要指標(biāo)。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展就是為了促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，提高他們分析問題和解決問題的能力。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師不再講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而是鼓勵(lì)學(xué)生按照各自查閱好的實(shí)驗(yàn)方案完成具體操作，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題教師并不立刻給出建議，而是鼓勵(lì)學(xué)生互相交流、共同研討解決方案。通過這種教學(xué)改革的嘗試，發(fā)現(xiàn)基本上每組學(xué)生都能完成實(shí)驗(yàn)方案，達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，取得了預(yù)期成果。但在實(shí)驗(yàn)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些值得注意的問題：一是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄不夠仔細(xì)，很多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄本上只有幾組簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；二是部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到問題不能很好地處理，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的延緩或結(jié)果的誤差；三是教師對(duì)實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的問題預(yù)計(jì)不足，譬如個(gè)別試劑短缺造成實(shí)驗(yàn)進(jìn)度減慢等等。這些問題在今后的教學(xué)實(shí)踐中都有待逐步解決，教師和學(xué)生共同努力才能更好地完善設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

圖1 撲熱息痛的常用合成路線及各自的優(yōu)缺點(diǎn)

2.3 實(shí)驗(yàn)的分析總結(jié)

在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的思考與整理，鍛煉了他們分析問題和解決問題的能力，奠定了他們從事初步的科學(xué)研究工作的基礎(chǔ)。

各組學(xué)生均要完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)討論等幾部分，主要討論設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果，對(duì)不同反應(yīng)路線的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行討論和總結(jié)。分析實(shí)驗(yàn)成功或者失敗的原因，然后師生一起總結(jié)交流，找出需要改進(jìn)的地方并提出解決方案。教師對(duì)學(xué)生所采用的合成路線及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，分析利弊，使學(xué)生更好地了解如何設(shè)計(jì)藥物的合成路線并對(duì)其進(jìn)一步研究。

3 如何分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)效果

篇（10）

1、實(shí)驗(yàn)室安全常識(shí)

有鑒于材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的特殊性,學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前必須通過安全管理人員組織的安全及基本技能培訓(xùn),在實(shí)驗(yàn)操作過程中嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全制度。

1.1 良好的實(shí)驗(yàn)室習(xí)慣

態(tài)度決定一切,要得到可信的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),必須樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)室習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)保持工作臺(tái)及地面整潔及干爽,不可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飲食或玩耍,不可在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)奔跑。在離開實(shí)驗(yàn)室前,應(yīng)脫下實(shí)驗(yàn)服并徹底清潔雙手。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)只提取所需份量的化學(xué)藥品。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,不可離去不顧,應(yīng)及時(shí)清理泄漏。留夜工作前,必須取得部門/系主任的批準(zhǔn)。

1.2 個(gè)人防護(hù)

身體是革命的本錢,個(gè)人防護(hù)要做好。實(shí)驗(yàn)室人員在實(shí)驗(yàn)操作過程中應(yīng)佩戴手套及實(shí)驗(yàn)服以保護(hù)雙手及身體,避免直接接觸化學(xué)品及過熱的表面;使用安全眼鏡、護(hù)眼罩或面罩以防止受到濺起的液體、碎片及強(qiáng)光傷害。女生應(yīng)將長(zhǎng)頭發(fā)束好并藏于實(shí)驗(yàn)服內(nèi)。使用隱形眼鏡的同學(xué)必須佩戴護(hù)眼罩。

1.3 玻璃器皿的處理

實(shí)驗(yàn)室人員不可使用破損的玻璃器皿。當(dāng)從膠塞拆離或插入膠管時(shí),應(yīng)佩帶防割手套。小心灼熱的玻璃容器,避免燙傷。了解各種玻璃器皿的用途,如:燒杯、燒瓶、錐形瓶、量筒、移液管等,選用合適用途的玻璃器皿進(jìn)行操作。

1.4 電力設(shè)備的使用

實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)使用備有地線的電器和插頭。切勿使用轉(zhuǎn)接頭或適配器,以免電路負(fù)荷過重。拔出工具的電源插頭時(shí),必須拉動(dòng)插頭,切勿拉扯電線。定期檢查導(dǎo)線和插頭是否有任何損壞。如果電器被弄濕,手濕或站在濕的地面上,均不可操作電器。在使用易燃?xì)怏w(如:氫氣、乙炔等)的區(qū)域應(yīng)使用防爆設(shè)備。不允許單獨(dú)進(jìn)行帶電工作。當(dāng)工作于帶電的電子電路時(shí),不能觸及接地的金屬物體。

2、化學(xué)品安全

2.1 化學(xué)品的安全使用

實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)了解所用化學(xué)品的性質(zhì)及潛在的危害。處理化學(xué)品時(shí)要遵從有關(guān)的預(yù)防措施及指示。進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),不可將盛有化學(xué)品的試管或瓶口指向自己或他人。留意不穩(wěn)定的化學(xué)品,有些可以在適當(dāng)條件下自燃或爆炸,如金屬鋰和鈉在常溫下與水接觸后迅速燃燒。擺放大瓶化學(xué)品應(yīng)不高于肩膀的高度。在實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)活動(dòng)須提高警覺,提防其他人突然改變移動(dòng)方向。假如手拿玻璃器皿或化學(xué)品,而又不小心跌倒,應(yīng)嘗試將手上的玻璃器皿或化學(xué)品拋到遠(yuǎn)處,離開自己及其他人。此外,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有容器必須蓋好并標(biāo)明成分、名稱、配置日期、擁有人姓名及實(shí)驗(yàn)室房號(hào),不可使用任何沒有標(biāo)明成分及名稱的化學(xué)品。切忌用嗅覺來分辨化學(xué)品。

2.2 有害廢料的處理

材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室每天都產(chǎn)生大量的化學(xué)廢料,如隨意的將這些化學(xué)廢物倒入洗手盆或廁所,勢(shì)必會(huì)造成環(huán)境污染,危害人體健康。根據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩?5號(hào)文“關(guān)于加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)污染環(huán)境監(jiān)管的通知”,我國(guó)已將實(shí)驗(yàn)室的污染納入環(huán)境監(jiān)管范圍[4]。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室廢棄物排放的特點(diǎn)和現(xiàn)狀,對(duì)少量的有毒氣體可通過通風(fēng)櫥經(jīng)稀釋后排至室外。而大量有毒氣體必須經(jīng)過處理如吸收或充分燃燒,然后才能排到室外?；瘜W(xué)廢液則需棄置于指定的容器,標(biāo)明廢物的種類和存放的時(shí)間,并填寫有關(guān)記錄。含有重金屬離子(Cr、Ge、Cu、Mn)的廢液必須經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后才能排放。不穩(wěn)定化學(xué)品的報(bào)廢應(yīng)遵從操作指南,如廢鋰片可置于水中銷毀,但如果投入速度過快,可能會(huì)應(yīng)反應(yīng)過于劇烈產(chǎn)生爆炸。玻璃碎片應(yīng)棄置于指定垃圾桶內(nèi),以防割手。

3、材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)室?guī)追N常用設(shè)備的使用

實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)了解常用機(jī)械

設(shè)備的危險(xiǎn)性,掌握其操作方法,并對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢查和維護(hù)。 3.1 離心機(jī)及行星式球磨機(jī)