(完整版)微型化学实验生活化策略探析

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高中化学实验微型化、绿色化的探索和实践

高中化学实验微型化、绿色化的探索和实践


问题 的提 出
在新 课标化 学教材 中实验 所 占的 比重很 大 , 实验过 程 中往 往 会 产生 、排放 大量的有 毒有 害物质 , 这些 物质 的排放给 环境造 成 了危害 。用绿色 化学 观点改进 中学化 学实验 , 培养学 生绿 色化 是
学思 想又一 重要 的教育方 法 。同时 ,实验又 是绿色 化学教 育 中不 可缺 少 的组成 部分 。对 中学化学 实验进 行微 型实验 , 使其 向无 污 染方 向发展 ,这是 当今 中学化学 实验 的发展 方 向。

微型化 学实验 是 2 O世纪 8 年代 崛起 、国际公 认能体 现绿 色 0
化 学理念 的一种化 学实 验的新 技术 和新方法 。它具 有减 少污染 、
现象 明显 、快速 、节约 、安 全等优点 ,并 以其 良好 的教学 功能 和 教学效 果 , 化学 实验教 学改革 等领域 扮演着 重要 的角色 , 在 引起 世界各 国化学 界 的高度重 视。中学微 型化学 实验是微 型化 学实验 的重要 组成部 分 ,更 是 当前中学 化学实验 教学 改革 的热点 。
的创新 教育模 式 ” 验班 的教学 实践 中 , 实 对绿 色化学 实验 问题进 行 了初 步 的研 究与实 践 ,营造 了较 为 良好的课 堂实验 教学 环境 。
三 、微型 化、绿 色化 实验研 究案例
案例 一 ,铜 与稀硝 酸反应 制取 一氧化 氮 [ 存在 的问题 ] 与稀硝酸发生反应 的化学方 程式为 :3 u+ 铜 C 8 NO ( )= C ( O ) + N H 3稀 3 u N 3 2 2 O仕 +4 2 铜 与稀硝 酸反 应 , HO。 由于产 生 的无 色一 氧化 氮很 容 易与 空气 中的氧 气反 应 生成 红棕

有机化学实验微型法教学改革的探索

有机化学实验微型法教学改革的探索

义不 容辞 的历 史 使 命 。为 了解 决 这 一 问题 , 有 机 对
化学 实验 造成 的 环境污 染 问题进 行 有针对 性 的改 革 也就 成 为 了化 学 教 育者 的重 任 。作 为 被誉 为 “ 学 化 实验 的 革命 ” 的微 型化 学 实 验 ( coc l ce — ¨ Mi sa h m r e ir r cocl l oa r, 称 M. s yo rsa a rty 简 t mi e b o L实 验 ) 与 绿 , 色化 学 的理 念相 符 , 为创 新 变革 的首选 。所 谓 M. 成 L实验 , 宁怀教 授定 义 为“ 微型 化 的仪 器 装 置 中 周 在
ity e u ai n sr d c to . K e r s: m ir s ae e pe me t ; o g ni he ity e p rme t y wo d c o c l x r i ns r a c c m sr x e i n s; g e n c e sr r e h mity
学 教 学 的 目的 ;并 从 教 学 的 角度 阐 述 了 微 型 实 验 的安 全 性 和教 学 效果 。 关 键 词 :微 型 实 验 ;有 机 化 学 实 验 ;绿 色 化 学
中图 分 类 号 : 6 ;6 2 0 0 G 4 文 献标 识 码 : A d i1 .9 9ji n 17 — 35 2 1 .30 5 o:0 36 /.s .6 2 4 0 .02 0 .0 s
Ex l r t n o h e c i g r f r t n o p o ai n t e ta h n eo ma i f o o mi r s ae o g n c c e sr x e i n c o c l r a i h mity e p rme t

中学化学中微型化学实验设计案例分析

中学化学中微型化学实验设计案例分析

中学化学中微型化学实验设计案例分析化学实验是中学化学学科中非常重要的一部分,对于学生的实验操作能力和理解化学知识有着至关重要的作用。

然而,在实验教学中,由于安全、经费等限制因素,许多复杂的实验难以完全呈现给学生,而微型化学实验则提供了一种更加经济实用、易操作的选择,从而为学生提供了更为全面的实验体验。

针对微型化学实验,本文将以自制“凝固点测量器”为例,探讨微型化学实验的设计过程及实验效果分析。

一、实验目的通过自制“凝固点测量器”,完成对溶液凝固点的测量,掌握测量凝固点的基本方法及测量数据的处理方法。

二、实验器材与试剂器材:盖碗、尺子、小勺、手摇红外加热器、直插式温度计试剂:硫酸铜、纯水三、实验步骤1. 将10ml纯水加入盖碗中,并在水中加入适量铜硫酸。

2. 将盖碗与温度计放入容器中,并用尺子测出容器中水的深度。

3. 启动手摇红外加热器,开始向水中加热。

期间需不断搅拌盖碗内的溶液。

4. 当溶液烧开时,即开始计时。

温度计每隔30秒记录一次水温,直至水温上升到约70℃左右。

5. 记录并清理所有实验器材,并将测得的数据及实验结果进行处理。

四、实验数据处理1. 计算出水的密度及水的质量。

2. 计算出在不同温度下溶液的密度。

3. 利用实验测得的数据,建立凝固点与温度之间的函数关系式,并绘制出对应的曲线图。

五、实验结果分析如图所示,当水温上升到末次测量时,溶液的浓度约为40g/L,其温度为68.7℃。

则可利用凝固点与浓度之间的函数关系式及所得到的浓度值,计算出此时溶液的凝固点约为3.2℃。

同时,由于实测的数据量较大,因此得到的曲线函数关系式具有较高的可靠性及精确性。

六、实验注意事项1. 实验过程中需注意安全,特别是在加热时要避免烫伤。

2. 在加热过程中需不断搅拌盖碗内的溶液,以免出现溶解不均等情况。

3. 温度计需定时测量水温。

4. 测量时需减少测量误差,保证数据的准确性。

七、实验总结通过本次实验的设计及实验操作过程,不仅帮助学生了解了微型化学实验的基本方法及具体实验步骤,还介绍了在实验过程中需要注意的一些安全和操作方面的注意事项,从而进行了较为全面的实验教学讲解。

微型化学实验

微型化学实验
青 衣
利用微型化学实验,可以改变学习方式,提高学生的探究学习能力
• 现在很多学校实验器材缺乏,实验教学经常是“讲实验”、“背实验”、“一人做大家看”。开展微 型化学实验,从生活中寻找仪器的代用品,使无条件学校的学生也能够做实验,开展探究性 教学,提高学生的探究学习能力。
• 例如,常见的青霉素瓶在化学实验中可作为反应容器,用于保存试剂;常见的注射器可用来 取用试剂(液体或气体都可以),也可充当反应容器,由于注射器上标有精确刻度。常见的 肥皂盒可做微型水槽,常见的眼药水瓶可以作简易胶头滴管等等,微型实验比常规实验也会 变得更加安全可靠。例如,对于电解水的实验,当改用微型试验后,由于电解出来的氢气和 氧气的量不多,多以,点燃后的爆鸣声小而清脆,安全可靠,这对于学生来说,有利于克服 实验恐惧症,有利于培养学生的探究学习能力。
青 衣
三、利用微型化学实验,可以培养学生的勤俭节约品德
• 实现仪器微型化,可以用具支试管,小试管,尖嘴玻璃导管分别代替教科书上圆底烧瓶、常 规试管、玻璃导管,用平底具支试管改装为洗气装置。实现仪器微型化后,可以减少药品用 量,降低实验成本。实现仪器微型化,可以利用医院用过的废旧注射器、一次性输液管、用 过的青霉素瓶等等行为实验仪器。这样既可以变废为宝、综合利用,又可以培养学生的勤俭 节约品德。
青 衣
1.5作滴管的代用品
• 人教版九年级化学下册29页图9-5 证明水和乙醇能够互溶的实验,用 注射器替代胶头滴管,将盛有水的 试管倾斜,注射器装好乙醇后如右 图慢慢推活塞,现象明显,操作简 便,节约时间。
青 衣
2 、改变容器内的气体压强
• 2.1检查装置的气密性(图6) • 连接好装置(注射器内留有一半体积的空气),打开
青 衣
简易“启普发生器”

浅议化学教学中的微型实验

浅议化学教学中的微型实验


要: 化学新教 材大力改革 了实验 内容, 实验 生活 化、 使 简单 化和 微型 化。其 中微型化学实验 是近年来 发展 的新方法 , 具有节省 实验经费 、 绿色环保 、 激发兴趣等特点。但在教 学实践 中也显示 出如忽视基 本操作 的规 范性 、 较少 考虑安全等不足。因此 在教学 中, 根据 实验 的 内容、 应 目的、 现象和定 量要求等进行选择 , 常规 实验和微型实验相结合。 使
地 激 发 了 学生 学 习 化学 的兴 趣 。
2 务 面 广 . 可在 农 村 推 广 . 服 还
微型仪器使用方便 , 便于管理 。微型 实验仪器体积小 、 又
收 稿 日期 : 0 0 0 一 】 2 1— 9 l
而极大地减 少 了实 验 的过 程 中产生 “ 三废 ” 。此外 , 套仪 器 整 ( 品 ) 以组合 在体积很 小的箱 子中 , 药 可 学生 可一人 一套进 行 实验 , 便于管理 、 用和携带 。 使

微型实验药 品用量少 , 反应产 物少 , 实验 中一 般不会出现 安 全事故 ; 同时 , 生成 的污染性物 质的量少 , 环境 的污染相 对
对就小 。
二 、 型 化 学 实验 的 作 用 微

微 型 化 学 实验 的特 点
1节省 实验 经 费 、 省 时 间 . 节
微 型仪器成本低 , 试剂和药 品用量 少 , 实验 开支小 。实 验
表明 , 微型实验 由于可 以采用代用 品作 实验 , 在仪 器上花 费也
1 宽 了 实验 渠 道 . 强 了 实验 内容 , 发 了学 习兴 趣 . 拓 增 激
增强 。
由于微型实验既安 全又节约 ,教师可 以放 心地 让学生一 人一组做实验 。上实验课 时 ,由于每个学生都有 一套 微型仪 器 , 们可根据 自己的需求进行创造性 的实验 , 他 教师也可将演 示实验 、 边讲边实验改为学生实验 。这 样拓宽 了实验渠道 , 增 加 了实验内容 , 可全面提高学生的实验能力 。同时通过学生亲 手做实验 , 可以帮助学生理解 和形成化学 概念 , 可以培养学生

高中化学实验微型化的探索

高中化学实验微型化的探索

1 . 1 [ 存 存 的 问题 ] 当C u与 HN ( ) 发 生 反 应 后 , 生 成 的 无 色 N0 极 易 被 空 气 中的 ( ) 氧 化 为 红 棕 色 的 NO , 这样 , 就 无 法 辨 别 铜 和 稀 硝
酸 到底 是 生 成 N O 还 是 NO z . 实 验 现 象 与 理论 无法 衔 接 , 给 教
教学的实效性. 因微 型 化 学 实 验 使 用 的 器 材 精 巧 , 用 量少 、 安
全环保等优点 , 可 以适 当在 课 堂 上开 展 人 手 一 套 , 边 学 边 实 验 的教 学 模 式 , 有助于培养学生的动手能力 , 增 进 对 知 识 点 的 理 解, 还 可 以把 部 分 因安 全 、 污染 问题 而删 减 的 实 验 活 动再 引 人 到课堂教学中. 比如 , 关 于 氯气 的制 取 及 其 性 质 的实 验 等 . 2 . 利 用 微 型 实验 开 展 自主 探究 性 学 习 自主探 究学 习是 新 课 改 后 提 出培 养 学 生 “ 自主 学 习 ” 能 力
1 . 利用 C u和 稀 HN 0。 制 取 NO
化学方程式 : 3 Cu +8 HNOs ( 稀) - - 3 Cu ( NO ) +2 NO十
+4 H2 ( )
高中化学除了专门开设的学 生实 验课 , 教 师 还 可 以 在 课 堂 教
学 中利 用 微 型 化 学 实 验 采 取 边 讲 边 做 实 验 的 方 式 , 提 高 课 堂
1 0 I 到 1 5 mI , 减少到 5 mL, 实验 器材 小 烧 杯 换 为大 试 管 . 尽 管 缩 小 了 实 验规 模 , 减少 r 『反 应 物 品 的 使 用 量 , 但 增 加 了实 验 仪 器的高度 , 产生的炭块会沿着试管壁增长 , 极 大 提 高 了实 验 的 演示效果 , 也 能 达 到 预 期 的 实 验 目的 .

微型实验在高中化学新课程教学中的实践与探讨

微型实验在高中化学新课程教学中的实践与探讨

多种探究活动 , 使 学 生 体 验 科 学 研 究 的过 程 , 培 养学生的创新精神和实践能力. ” 利 用 微 型 化 学

措 施 之一 . 本人 通 过 近几 年 来 将 微 型 化学 实验 引进 高 中化 学 新
课程 教 学 中 的探 索 和 实践 , 谈 谈 自 型 实 验在 高 中 化 学 实 验 教 学 中 的 运 用优 势
1 . 有 利 于改 善实验 室 环境 , 培 养 学 生 学 习 兴趣 . 微 型 实 验 既
安全 又节 约 , 绿色环保 , 能 有 效 解 决 常 规 实验 中成 本 高 、 安装 复
杂、 排 放污 染大 等难 题 , 教 师可 以放 心地 让学 生 一 人一 组做 实 验 , 提高 学生 实验 “ 参与度” . 学 生 通过 亲手 做 实 验 , 不再 感 到 化 学 实 验是 枯燥 的说 教或 演示 , 有 效地 激 发 了学 习化 学 的兴趣 .
学实 验 以 其节 省 试 剂 、 减小 污 染 、 操作安全 、 缩 短学 时等 显 著 特
点, 可 有 效 提 高学 生 实 验 的 “ 参与度” 和“ 主动性 ” , 正 受 到 越 来 越 多 高 中化 学 教 师 的重 视 , 也 成 为 推 进 新课 程 理念 教 学 的有 效
■ 谢
点, 可使绝大多数学生都有动手做实验的机会. 改 变 过 去 那 种


2 c m) 平 放在 玻 璃 片上 , 先滴上乙醛溶液 2 滴 浸 润后 , 再 滴加 氢
氧 化 铜 悬 浊 液 6滴 , 浸 匀 后 夹 起 滤 纸 在 酒 精 灯 上 用 外 焰 烘 烤 ( 勿接触火焰 , 以免变黑 ) , 在 滤 纸 上 m现 红 色 斑 点 . 教 师 通 过 示 范 讲解 , 明确 实 验 目的 和 原 理 , 鼓 励 学 生 利 用 已 有 的 知 识 储

高中化学实验微型化的探索

高中化学实验微型化的探索

学教 学认 识 过程 中的一 个 重要 环 节 。传 统 的化 学 实验 特 别 是 学 生 分 组 实 验 ,学 生 在 实 验 中 的 化 学 药 品 用 量 都 超 过 课 本 规 定 的 两 倍 甚 至 更 多 ,这 样 就 会 造 成 更 多 的环 境 污 染 , 绿 色 化 学 实 验 的发 展 方 向相 违 背 。为 了 与
点 ,并 以 其 良好 的 教 学 功 能 和 教 学 效 果 在 化 学 实 验 教 学 改 革 等 领 域 扮 演 着 重 要 的 角 色 ,引 起 世 界 各 国 化 学
物 的操 作 , 又 避 免 了 钠 与 水 反 应 过 剧 烈 而 可 能 发 生 的 危 险 , 服 了学 生 因操作 不 当 , 集不 到 氢气 而 使 实验 克 收 失 败 的 现 象 ,且 随 时 可 将 未 反 应 的 钠 从 培 养 皿 中取 出 重 新 放 人 煤 油 中 , 块 可 以反 复 使 用 , 省 了 药 品 。 钠 节 2 Na+2 o=2 0H+ 下 H2 Na H2
染 , 就 促生 了高 中化学 实验 微 型化 的探索 。 这
微 型化 学 实验 室 2 O世 纪 8 O年 代 崛 起 , 国 际 公 认 能体 现 绿色 化学 理 念 的一 种 化学 实验 的新技 术 和 新方
法 。它 具有 减少 污染 、 象 明显 、 速 、 约 、 全 等优 现 快 节 安
段 , 要 作 为培 养 动 手 能 力 、 造 能 力 的 手 段 , 仅 在 还 创 不
课 堂 上 开 展 ,更 需 要 的 是 通 过 开 展 课 外 活 动 在 课 下 开
( s 、 H 、2 使溴水 褪 色 。 统 的试 管实 验溴 2) O:c2 c H: 传 水 的用量 多 , 学生 、 师 的健 康 有危 害 且 易挥 发 污染 对 教 环 境 。用 滤 纸 做 成 溴 试 纸 , 验 时 用 溴 试 纸 代 替 溴 水 效 实 果 也 非 常 明显 。 ( s c : 品 红 褪 色 : 法 同 2 3) o 、 l使 方 . ( 盐 酸与 浓氨 水 发 烟 。取条 状 滤 纸两 块 , 其 分 4) 使 别充 分 吸载 浓盐 酸 与浓 氨水 , 短 边 夹起 , 其 保 持平 沿 使
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微型化学实验生活化策略探析
摘要:微型化学实验能够很好地体现绿色化学的教学理念,它与人们日常社会生活有着千丝万缕的联系。

本文重点讨论了微型化学实验生活化的特点、教学功能和应用示例。

关键词:微型化学实验生活化
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-1578(2018)08-0238-02
微型化学实验能够很好的体现绿色化学的教学理念,它具有“省试剂、少污染、快速、安全”等优点,同时具有难以比拟的教学效果和功能,是化学实验教学范畴中不可或缺的重要组成部分,在化学教学中越发受到关注,并逐渐得以应用。

微型化学实验与人们日常社会生活有着千丝万缕的联系,生活化是其重要组成部分,药品和仪器都可来源于生活,这也是当前化学实验教学改革的热点问题。

1 微型化学实验生活化特点
1.1 节约经费
微型化学实验试剂许多可取之于日常生活用品和废弃品,摆脱对实验器材的依赖,用量比常规化学实验试剂节省90%,所以节省了仪器和试剂上的花费,从而大大节约了实验经费。

1.2 操作简便
如果将微型化学实验与常规化学实验相比较,会发现微型化学实验所需仪器简易、试剂用量少、实验现象明显等特点。

因此,微型化学实验具有操作简便和缩短实验时间等优点,能够提高每位学生参与的主动性和积极性,进而提高教学效率。

1.3 安全环保
微型化学实验仪器和试剂大多来源于日常社会生产生活,学生对它们有一定的认知,试剂用量和反应产物相对比较少,安全性能会增高。

同时,由于试剂和反应产物少,污染性物质不会太多,实验中对周围环境的污染也会降到最低限度。

2 微型化学实验生活化的教学功能
2.1 提高课堂教学效率
化学是一门以实验为基础的自然科学,教学离不开实验。

微型化学实验作?槭笛楦母锏囊恢中鲁⑹院托路椒ǎ?必然具备常规实验不具备的优势。

微型化学实验器材和试剂大多来源于生活,学生会倍感亲切,更容易激发学生的共鸣,参与热情必定较高。

再加上微型实验具备的特有优势,在设计时力求简单,装置微型化,装拆清洗较方便,反应耗时相应缩短,现象观察相对仔细。

因此,微型化学实验对提高课堂教学效率有一定的积极意义。

2.2 激发参与热情,提升操作和思维能力
微型化学仪器和试剂大多来源于日常生活用品,取材方便,可以做到人人参与其中、乐在其中。

学生对于生活化用品倍感亲切,减少了对于化学的神秘感,会主动积极投入到自行设计、自制仪器、组装用品和实验探索操作中去。

不仅学生的参与热情和团队合作能力得以锻炼,实践操作能力也会得到提升,更主要地会激发学生的创新性思维,迸发出思维的火花,提出新的想法和改进措施。

2.3 增强环保意识
化学实验的微型化和生活化,大大降低了实验过程中污染物的产生,废弃物的回收和尾气的吸收处理也相对简易,因此能很好的保护环境。

值得一提的是,微型化学实验本身就是对学生环保意识最生动、最现实的教育题材,要求学生节能环保,有利于增强学生的环保意识,并投入到保护环境的行为中去。

2.4 确保学生实验的安全可靠
安全问题重于泰山,它不管在什么时候都是我们的关注焦点,微型化学实验为学生实验安全提供了可靠保障,不论是学生课堂实验还是课外实验活动。

微型化学实验所需的药品剂量较少,能避免或减少实验过程中大范围燃烧、中毒、爆炸等危险和事故的发生,基本上可以确保学生实验的安全。

2.5 开辟生活化微型实验的第二课堂
除了正常的化学课堂教学可以进行生活化微型实验外,也可专门开辟第二课堂开展活动。

教师要根据生活中现有条件因地制宜,开动脑筋、集思广益进行组织、设计和指导。

譬如,让学生利用日常生活中的一些用品,做一些小型、有趣、安全的实验。

这些活动的开展,有利于培养学生的各种能力,也有利于加强学生的劳动观念和勤俭节约的观念。

3 微型实验生活化应用示例
鉴于微型化学实验的特点和在教学中的独特功能,一定要在传统实验的基础上想方设法进行微型化实验教学,要利用社会生活中的废弃物和常用物品,如塑料瓶、吸管、油盐酱醋、饮料、电池等,以及医疗上的各种废弃品,如注射器、输液管、塑料药瓶、饮料等,制作方便实用、美观价廉的微型化学实验仪器和装置。

在生活化微型化学实验教学中,现列举如下4个示例。

3.1 制作一些模型教具
有机实验教学中结构比较抽象,可以展示一些模型教具教具帮助学生理解。

如用泡沫塑料制作甲烷、乙烯、乙炔、苯等分子中各种原子的球模型,用吸管作棍模型,将两者结合起来就可变成一个球棍模型。

取材方便易得,可让学生亲自动手完成,其教学效果是老师单纯说教无法比拟的。

3.2 制备和贮气
生活化微型实验可以用来制备和贮存物质。

实验中可用安培瓶、口服液小瓶等代替试管,用饮料吸管代替导管,用自行车小橡皮管代替橡胶管,用小针筒代替漏斗等等,设计组装了多种实验装置,可以制取二氧化碳、氧气、氢气、乙炔等许多种气体。

如在进行二氧化碳的制取和性质的系列实验时,可以用若干抗菌素小瓶,小针筒以及一次性输液用的导管装配而成。

贮气装置可由身边如饮料瓶、注射器等废弃物制成,例如排水集气装置可贮存氧气、氢气、二氧化碳、乙烯、乙炔等气体。

3.3 性质实验
常规的性质实验一般在试管中进行,而且用的都是化学制剂。

但生活化微型实验所选器材和用品余地较大。

例如银镜反应可以在饮料瓶、化妆品瓶、果冻瓶等上镀银。

现象会更加明显壮观,趣味性会更强,对于增强学生的实验兴趣,提高学生的思维能力及创新精神都有一定的引领作用。

3.4 特殊装置
化学中还有制备装置外,还有其他一些实验装置,如中和滴定装置、溶液导电装置、渗透装置等。

滴定管可用废弃的医用注射器,导电灯泡可用废弃的电线和小灯泡,渗透的半透膜可用肠膜等。

这些装置的材料易得,变废为宝,制作简单,现象明显,成本低廉,有利于学生自主、合作和探究学习。

微型化学实验主要取材于生活化资源,是以尽可能少而方便的生活用品来获取所需的化学信息的实验方法,核心是实验仪器微型化和实验药品微量化,与常规实验相比,可操作性增强,反应迅速,现象明显,节约用品,减少污染,对于激发学生兴趣,强化学生动手能力,落实了学生学习的主体地位,有利于学生自主探究学习,增强环保意识,培养创新思维,有着无以代替的独特功能,具有非常广阔的发展前景。

参考文献:
[1] 曾红,丁慧萍.微型化学实验在基础化学实验教学中的研究[J].广州化学,2016(3):72-76.
[2] 刘晶晶.微型化学实验在化学教学中的研究及应用[J].辽宁教育行政学院学报,2016(3):65-67.
[3] 张海舰,苗深花,韩庆奎.微型化学实验的几个问题探析[J].临沂师范学院学报,2004(6):137-139.
作者简介:周汉锋(1974-),男,江苏南通人,硕士,副教授,主要从事职业教育课程教材教法研究。

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