第一篇:論文 中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
四川省瀘化中學(xué)唐吉川
摘要:本文在介紹中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,對(duì)它的應(yīng)用及與傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比而顯示的出優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了四個(gè)方面的論述:可使實(shí)驗(yàn)從定性升華到定量;有利于突破教學(xué)難點(diǎn);有利于師學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí);可為研究性學(xué)習(xí)提供技術(shù)支持。中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn),它與傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相得益彰。
關(guān)鍵詞: 化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)定量
中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)采集器、傳感器組成,將數(shù)字溫度計(jì)、pH計(jì)、電導(dǎo)率計(jì)、分光光度計(jì)等整合為一體。該系統(tǒng)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)處理、編輯,可存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)文件。該數(shù)據(jù)采集器可實(shí)現(xiàn)采集器與電腦的連接,又可以進(jìn)行獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集,具有內(nèi)置內(nèi)存,可以保存實(shí)驗(yàn)文件,可自動(dòng)識(shí)別各種傳感器和自定義傳感器功能。配備的傳感器可以檢測(cè)溫度、壓強(qiáng)、電流、電壓、pH、電導(dǎo)率等物理量,支持對(duì)相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的監(jiān)測(cè)。
中學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以將化學(xué)反應(yīng)和現(xiàn)象的本質(zhì)轉(zhuǎn)化為可監(jiān)測(cè)的信號(hào),從而幫助人們更深入地研究化學(xué)現(xiàn)象和反應(yīng)的本質(zhì)和規(guī)律,具有先進(jìn)、便捷、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、綜合、直觀等顯著特點(diǎn)。使用化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以優(yōu)化部分常規(guī)實(shí)驗(yàn),降低教學(xué)難度;可以幫助解決一些常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段不能解決的問(wèn)題,為中學(xué)化學(xué)引入一批定量實(shí)驗(yàn),是對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段的重要補(bǔ)充。該系統(tǒng)尤其對(duì)化學(xué)概念原理的課堂教學(xué)、研究性學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)起到有效的輔助作用,豐富了研究性學(xué)習(xí)和綜合實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)手段,對(duì)新課程教學(xué)內(nèi)容改革和教學(xué)方式改革具有明顯的支持作用,是對(duì)化學(xué)教學(xué)與現(xiàn)代教育技術(shù)整合的有益探索。
中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的發(fā)展能夠起到積極作用,增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)現(xiàn)象和原理本質(zhì)的認(rèn)識(shí),提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法和能力,有利于發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。在教學(xué)中使用中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)提高中學(xué)化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)代化水平和教師專業(yè)素質(zhì)發(fā)展都具有積極的作用。由數(shù)字化采集設(shè)備、局域網(wǎng)、計(jì)算機(jī)終端、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)及多媒體技術(shù)組成的中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室,促使產(chǎn)生新的課堂教學(xué)模式,使課堂實(shí)驗(yàn)的“教”與“學(xué)”合二為一,是一種以學(xué)生為“主體”,教師為“主導(dǎo)”的新型教學(xué)方式。
一、中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可使實(shí)驗(yàn)從定性升華到定量 在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,雖能觀察到實(shí)驗(yàn)過(guò)程出現(xiàn)的現(xiàn)象,但很難進(jìn)行定量化處理。使用數(shù)字化傳感技術(shù),可以采集到實(shí)驗(yàn)整個(gè)過(guò)程的完整數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)的分析,可以感受到實(shí)驗(yàn)全程的變化,從而可以得出更加準(zhǔn)確、科學(xué)的結(jié)論。將計(jì)算機(jī)與手持技術(shù)儀器聯(lián)用時(shí),傳感器可以精確地測(cè)量與傳遞實(shí)驗(yàn)中所測(cè)定的各種實(shí)驗(yàn)參數(shù),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將通過(guò)數(shù)據(jù)采集器轉(zhuǎn)到計(jì)算機(jī)中,計(jì)算機(jī)經(jīng)由配套軟件將數(shù)據(jù)以表格和圖像的形式呈現(xiàn),并進(jìn)行分析處理。
使用中學(xué)化學(xué)數(shù)字化儀器,培養(yǎng)學(xué)生獲取數(shù)據(jù)的能力。中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn),有不同于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器的信息工具儀器,如傳感器和數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器難以測(cè)量和儲(chǔ)存隨時(shí)間變化的大量的各種物理量以及隨其它方面變化的數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也不能快速的可視化。信息工具儀器能解決這個(gè)問(wèn)題,并且當(dāng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間很長(zhǎng)或很短,或者需要同時(shí)獲得多種數(shù)據(jù)時(shí),傳感器和數(shù)據(jù)收集器起到很好的效用。適當(dāng)組合地使用傳感器和數(shù)據(jù)收集器來(lái)采集數(shù)據(jù)和利用實(shí)時(shí)圖像來(lái)呈現(xiàn)數(shù)據(jù),有利于培養(yǎng)學(xué)生獲取數(shù)據(jù)的能力,空出更多的時(shí)間讓學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生的思考能力。
使用中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)專業(yè)軟件,培養(yǎng)學(xué)生分析化學(xué)數(shù)據(jù)的能力。電子數(shù)據(jù)表是廣泛使用用來(lái)分析數(shù)據(jù)的軟件。數(shù)據(jù)可以通過(guò)鍵盤收到輸入或從文件夾中輸出。電子數(shù)據(jù)表一個(gè)重要的用處就是數(shù)據(jù)可以以圖像的形式分析。兩組或多組相關(guān)的數(shù)據(jù)可以用柱狀圖或簡(jiǎn)單的線形圖表示。例如,學(xué)生利用電子數(shù)據(jù)表按原子序號(hào)顯示物質(zhì)的性質(zhì)。這便于學(xué)生形象化的看到各主族,各周期在周期表中的變化趨勢(shì)。同時(shí)電子數(shù)據(jù)表可以幫助學(xué)生形象化的研究反應(yīng)產(chǎn)物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響。簡(jiǎn)單的化學(xué)系統(tǒng)模型,如化學(xué)平衡可以用到電子數(shù)據(jù)表。學(xué)生可以探究在“假設(shè)” 情況下的分析。
在《堿溶解與堿溶液的pH變化》實(shí)驗(yàn)中,將pH溫度傳感器與pH傳感器置于盛有少量水的燒杯中,隨著固體氫氧化鈉固體的加入,計(jì)算機(jī)屏幕上將分別出現(xiàn)兩條逐漸上升的實(shí)驗(yàn)曲線,并且在表格中實(shí)時(shí)顯示溫度與pH值的變化數(shù)據(jù)??梢?jiàn),化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn),可將傳統(tǒng)教學(xué)中的定性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定量化驗(yàn)證。
在《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》實(shí)驗(yàn)中,教師先讓學(xué)生在大試管中進(jìn)行鎂條與鹽酸的反應(yīng),學(xué)生通過(guò)手觸摸試管底部的外壁,感覺(jué)到管壁發(fā)熱,感性地認(rèn)識(shí)到此反應(yīng)放出了熱量。對(duì)于酸堿中和反應(yīng),教師通過(guò)溫度傳感器測(cè)量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)前的溫度,經(jīng)過(guò)連接在電腦上的數(shù)據(jù)采集器的處理,以平行線的形式在投影上動(dòng)態(tài)顯示;再將二者混合,溫度在小范圍內(nèi)不斷升高,最后維持不變。從直接感知,到通過(guò)儀器定量測(cè)量,實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)層次的飛躍。教師告述學(xué)生:人的感官是有局限的,小范圍的溫度變化,就超出了人的感知范圍,借助科學(xué)儀器有助于科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)。
在《外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響》實(shí)驗(yàn)中,分別用塊狀的大理石和粉狀的大理石與同濃度的鹽酸溶液反應(yīng)時(shí),學(xué)生可以從產(chǎn)生的氣體的速度觀察到反應(yīng)的快慢情況,而同時(shí)使用絕對(duì)壓力傳感器來(lái)做時(shí),學(xué)生不但可以觀察到上述現(xiàn)象,還能通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出,隨時(shí)間的推移,二者反應(yīng)的速率并不是穩(wěn)定不變,既不是持續(xù)增大,也不是持續(xù)減小,而是有時(shí)增大有時(shí)減小,這就是反應(yīng)全過(guò)程的真實(shí)情況,僅僅通過(guò)傳統(tǒng)定性實(shí)驗(yàn)是不可能觀察到這樣的現(xiàn)象的。
二、中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)有利于突破教學(xué)難點(diǎn)
優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,提高教學(xué)效率。一些難理解的科學(xué)概念和原理,通過(guò)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)還不足以讓學(xué)生容易理解,借助于數(shù)字化傳感技術(shù)的直觀演示和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析,將變得容易認(rèn)知,可達(dá)到快速突破教學(xué)難點(diǎn)的目的。中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)通過(guò)各種表現(xiàn)手法拋開(kāi)某些表面的、次要的、非本質(zhì)的因素,將內(nèi)在的、重要的、本質(zhì)的東西表現(xiàn)出來(lái),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理和圖像輸出,在屏幕上實(shí)施微觀放大,宏觀縮小,動(dòng)靜結(jié)合,圖文并茂。在短時(shí)間內(nèi)調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官參與活動(dòng),學(xué)生獲取動(dòng)態(tài)信息,從而形成鮮明的感官認(rèn)識(shí),為進(jìn)一步上升為理性認(rèn)識(shí)奠定了基礎(chǔ),有利于激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,優(yōu)化了教學(xué)過(guò)程,提高課堂效率。
弱電解質(zhì)的不完全電離是區(qū)別于強(qiáng)電解質(zhì)的一個(gè)重要特征,是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。對(duì)于弱電解質(zhì)的電離度,教材中只是紙上談兵,而對(duì)于影響電離度的因素,也缺少直觀的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),通過(guò)pH 傳感器監(jiān)測(cè)不同濃度乙酸溶液的 pH 值變化,再利用數(shù)據(jù)采集器收集數(shù)據(jù)加上 Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,方便地計(jì)算出不同濃度乙酸的電離度。由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論,能幫助學(xué)生更好地理解和掌握濃度對(duì)于弱電解質(zhì)電離度的影響。從實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以直觀看出,隨著濃度減?。ㄏ♂屵^(guò)程),弱電解質(zhì)的電離度相應(yīng)地增大,溶液濃度越小,越有利于弱電解質(zhì)電離。
三、中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)有利于師學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)
將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化傳感技術(shù)相結(jié)合做出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,往往和只通過(guò)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果有不一致之處,這就需要運(yùn)用掌握的知識(shí)進(jìn)行全面的分析,是實(shí)驗(yàn)操作上有不當(dāng)之處,還是實(shí)驗(yàn)與理論的差距?在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,哪些因素會(huì)導(dǎo)致結(jié)果與預(yù)期的不一樣?在《外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響》實(shí)驗(yàn)中,為什么得到的數(shù)據(jù)會(huì)反映出速率時(shí)而增大時(shí)而減小呢?讓學(xué)生展開(kāi)討論,老師進(jìn)行引導(dǎo)、綜合、歸納,原來(lái)在這個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,是幾個(gè)外界條件發(fā)生了變化:反應(yīng)過(guò)程要放熱,會(huì)使反應(yīng)體系溫度升高,從而會(huì)使反應(yīng)速率加快;同時(shí),反應(yīng)物鹽酸的濃度會(huì)逐漸減小,從而會(huì)使反應(yīng)速率減??;還有固體顆粒物的大小也在不斷地發(fā)生變化,這些因素都從不同程度上影響著反應(yīng)速率,因此要看它們對(duì)速率影響的綜合結(jié)果。如果能把一個(gè)實(shí)驗(yàn)處理到了這種程度,就有利于學(xué)生真正掌握知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的技能;通過(guò)討論、分析、交流,能有效培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)、溝通、實(shí)踐等能力,從而更好地體現(xiàn)新課標(biāo)的理念,落實(shí)新課標(biāo)的目標(biāo)。
四、中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可為研究性學(xué)習(xí)提供技術(shù)支持
研究性學(xué)習(xí)是新課標(biāo)的一項(xiàng)重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容,是為了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法和意識(shí),體會(huì)科學(xué)家研究未知領(lǐng)域的過(guò)程,增強(qiáng)熱愛(ài)鉆研的精神。研究性學(xué)習(xí)沒(méi)有固定的教材內(nèi)容和模式,給師生提供了更廣闊的思維空間。將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)較多的應(yīng)用于第二課堂和學(xué)生的研究性學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)生的探究思維和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
中學(xué)化學(xué)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段,對(duì)于研究性學(xué)習(xí)課題難以完成,而中學(xué)化學(xué)數(shù)字化傳感技術(shù)就大顯身手了。手持技術(shù)儀器主要用于采集并儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),傳感器可根據(jù)探究需要測(cè)定的參數(shù)(如溫度、濕度、光強(qiáng)、pH值、溶解氧濃度、電導(dǎo)率、氣壓、電流、電壓等)而自行選擇;這些輕巧與便攜儀器的還為學(xué)生進(jìn)行戶外探究提供了方便,學(xué)生可以帶上溶解氧傳感器、pH傳感器和電導(dǎo)率傳感器與數(shù)據(jù)采集器,在野外進(jìn)實(shí)時(shí)定量測(cè)定水樣的有關(guān)常數(shù)和進(jìn)行水質(zhì)分析。
學(xué)生在學(xué)習(xí)酸堿中和滴定的過(guò)程中,有些學(xué)生產(chǎn)生了其他相關(guān)的一些聯(lián)想和疑問(wèn):下面的三種情況是不是都能利用“酸堿指示劑指示溶液pH 的變化從而確定終點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定電解質(zhì)的濃度呢?(1)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸;(2)強(qiáng)堿滴定弱酸;(3)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸和弱酸的混合液。學(xué)生們?cè)诮處煹倪m當(dāng)引導(dǎo)下,通過(guò)查閱資料和思考討論,找到了他們從未接觸過(guò)的電導(dǎo)滴定法,教師引導(dǎo)學(xué)生課后自學(xué)電導(dǎo)率的相關(guān)知識(shí),到實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用電導(dǎo)率傳感器并連接數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行采集反應(yīng)過(guò)程的電導(dǎo)率變化,數(shù)據(jù)利用相關(guān)軟件進(jìn)行處理,就能得出較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論了。
五、因“實(shí)”制宜,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)
中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)應(yīng)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理統(tǒng)籌安排。中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)主要是從具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論,側(cè)重于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的探究過(guò)程和思維能力的培養(yǎng),而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)往往只是對(duì)結(jié)果作定性分析,側(cè)重于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的具體操作、常用儀器的使用規(guī)范和用途、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的細(xì)致觀察以及從現(xiàn)象分析結(jié)論,應(yīng)該說(shuō)各有優(yōu)勢(shì)。把數(shù)字化實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合在一起,將是最理想的教學(xué)狀態(tài)。中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)完全取代化學(xué)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段并不是可取的好方法,而應(yīng)根據(jù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)際將兩者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。有兩種模式可供參考(1)以傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主,以恰當(dāng)中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)為輔;(2)以中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)為主,以傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為輔。只有將中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)配合使用,才能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),取長(zhǎng)補(bǔ)短、相得益彰。
要處理好傳統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)和師生互動(dòng)教學(xué)的關(guān)系。傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)必然與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相配套,以教師講述、演示為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法,是以教師為中心、學(xué)生被動(dòng)接受為特征的。而中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)的特征則是以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),它突出表現(xiàn)為師生互動(dòng)。學(xué)生的積極參與不僅活躍了課堂氣氛,更重要的是能加強(qiáng)對(duì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。
中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是社會(huì)進(jìn)步的需要,是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)代化的一種體現(xiàn)形式,它能有效地提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,培養(yǎng)中學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的興趣和意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)字化技術(shù)獲取信息、分析信息和處理信息的能力,讓學(xué)生獲得適應(yīng)未來(lái)信息社會(huì)需要的創(chuàng)新能力、動(dòng)手操作能力和思維想象能力。作為一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)引入課堂教學(xué)中至在課堂教學(xué)中的廣泛應(yīng)用,必然是個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,需要研究和解決的問(wèn)題還很多?,F(xiàn)在,作為對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的有效補(bǔ)充和引領(lǐng)的探究性實(shí)驗(yàn)更需要中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)引入帶來(lái)方法上的更新和轉(zhuǎn)變。中學(xué)化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn),它與傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相得益彰。
第二篇:傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的數(shù)字化升級(jí)
“數(shù)字話”與“傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”的整合
北京九中 郵編100041 肖偉華
近幾年,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測(cè)量技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于中學(xué)物理課堂教學(xué),許多學(xué)校已經(jīng)或正在建立自己的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室一般由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)軟件三部分組成,相對(duì)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:在數(shù)據(jù)采集上,采集速度快、測(cè)量精度高;在數(shù)據(jù)處理上,具有智能交互、圖文并茂的特點(diǎn),能以數(shù)值顯示、圖表、曲線等各種方式表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并可根據(jù)教學(xué)要求對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析與處理。
一、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合,能深刻提示物理現(xiàn)象的本質(zhì)。
物理演示實(shí)驗(yàn)的目的首先是為了顯示直觀的物理現(xiàn)象,在此基礎(chǔ)上揭示物理現(xiàn)象的內(nèi)在本質(zhì)。從現(xiàn)象到本質(zhì)的提升過(guò)程需要學(xué)生的抽象思維,而有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與本質(zhì)的之間并不具備直觀的聯(lián)系,因此造成學(xué)生認(rèn)識(shí)上的困難。如電磁振蕩實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的振蕩實(shí)驗(yàn),為了顯示LC振蕩電路中電流的變化,我們是用靈敏電流計(jì)指針的左右擺動(dòng)來(lái)顯示電流的變化規(guī)律的。指針的左右擺動(dòng)能直觀顯示電流方向的變化,擺動(dòng)的幅度在一定程度上能反映電流大小的變化情況。但LC振蕩電路中的振蕩電流到底是按什么規(guī)律變化的呢?傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無(wú)法給出直觀的結(jié)論,而且指針的慣性也會(huì)影響對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。于是教師只好直接給出結(jié)論:振蕩電流是交流電。這個(gè)結(jié)論學(xué)生是被動(dòng)接受的。有了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),我們可以對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)字化升級(jí),這樣的問(wèn)題就可以迎刃而解了。利用微電流傳統(tǒng)器,我們可以直觀地觀察到振蕩電路中振蕩電流的變化情況。實(shí)驗(yàn)時(shí),我們先演示傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生觀察檢流計(jì)指針的左右擺動(dòng),在此基礎(chǔ)上提出問(wèn)題:LC振蕩電路中的電流是按什么規(guī)律變化的呢?在學(xué)生猜測(cè)、思考的基礎(chǔ)上,我們?cè)谡袷庪娐分械臋z流計(jì)位置串入微電流傳感器代替檢流計(jì),用微電流傳感器采集電路中的電流信號(hào),通過(guò)采集器輸入電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,適當(dāng)選定采樣頻率,這樣,電流隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象就可以通過(guò)大屏幕直接顯示出來(lái)了,學(xué)生可以直觀地觀察到振蕩電流隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化這一事實(shí)了。
改變線圈的自感系數(shù)和電容器的電容,還可以看到振蕩頻率發(fā)生相應(yīng)的變化。改變電容和電感的倍數(shù),通過(guò)測(cè)量振蕩電流的周期,可以研究L—C回路的周期與電容和電感的關(guān)系,從而得到電磁振蕩的周期公式。電流傳感器的適時(shí)采集功能讓學(xué)生直觀觀察到了振蕩電路中電流的變化規(guī)律,學(xué)生認(rèn)識(shí)深刻,教師教得輕松。
二、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室適合學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)
1、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的精確測(cè)量與數(shù)據(jù)處理提高實(shí)驗(yàn)的可信度,從而提高課堂教學(xué)的效率。一直以來(lái),傳統(tǒng)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)都存在著實(shí)驗(yàn)方法陳舊、數(shù)據(jù)處理繁瑣、可信度差等情況,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作也變成了在教師預(yù)先設(shè)置好的環(huán)境下進(jìn)行技能訓(xùn)練,缺乏自主的獨(dú)立思考和創(chuàng)造性活動(dòng)。有了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),這樣的問(wèn)題也可以很好地得到解決。
以“牛頓第二定律”的課堂教學(xué)為例,傳統(tǒng)的方法是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車的加速度。為了研究加速度與力的關(guān)系,需要測(cè)量四至六組數(shù)據(jù),這樣就需分析四至六條紙帶。為了研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,又需要分析四至六分條紙帶,數(shù)據(jù)處理十分繁瑣。從學(xué)生處理的結(jié)果來(lái)看,往往不能得到預(yù)期的圖象,實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可信度較差。有了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),我們只需要輕輕滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)小車,點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo),電腦就能根據(jù)設(shè)定的參數(shù)將各計(jì)時(shí)點(diǎn)記錄的數(shù)據(jù)顯示出來(lái),并畫(huà)出精確的圖像,不僅結(jié)論可靠,還大大節(jié)約了數(shù)據(jù)處理的時(shí)間,我們可以把這部分時(shí)間放在對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的探討和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析上,讓學(xué)生的精力能更集中于對(duì)數(shù)據(jù)背后隱藏的科學(xué)規(guī)律的探究上,提高了課堂教學(xué)的實(shí)效性。
再如研究物體的勻變速運(yùn)動(dòng)。我們先讓學(xué)生觀察小車沿軌道下滑,發(fā)現(xiàn)其速度越來(lái)越大,是一種加速運(yùn)動(dòng),但這是一種怎樣的加速運(yùn)動(dòng)呢?我們?cè)儆眠\(yùn)動(dòng)傳感器探測(cè)出小車的速度—時(shí)間圖象,發(fā)現(xiàn)是一條直線。引導(dǎo)學(xué)生分析這條直線的意義,得出在相等的時(shí)間內(nèi),速度的改變量相同,從面引入勻變速運(yùn)動(dòng)的概念。改變軌道的傾斜的角度,再得出一條速度—時(shí)間圖象,比較這兩條直線的不同,發(fā)現(xiàn)在相等的時(shí)間內(nèi)兩次運(yùn)動(dòng)速度的改變量不同,傾斜角度大的在相等的時(shí)間速度改變量大,即速度改變快,從而引入加速度概念。這樣引出加速度概念因?yàn)橛袑?shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ),比傳統(tǒng)的方法更符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為我們構(gòu)建了一個(gè)平臺(tái),使我們?cè)谖锢碚n堂教學(xué)中可以突破演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的界限,從而產(chǎn)生出“邊講邊實(shí)驗(yàn)”、“隨堂實(shí)驗(yàn)”、“探究實(shí)驗(yàn)”等新的課型,由于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的快速測(cè)量,精確處理,使原來(lái)課堂上無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在都有了可能,使物理課堂教學(xué)手段更加豐富,同時(shí)大大節(jié)省了因處理數(shù)據(jù)而浪費(fèi)的時(shí)間,使課堂時(shí)間利用更加充分。
2、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放性為學(xué)生探究物理規(guī)律提供了有力的技術(shù)支持。
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一般都提供“專用軟件”和“通用軟件”兩種方式。“專用軟件”主要是針對(duì)課本中的實(shí)驗(yàn),按照物理教學(xué)大約的精神進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。而“通用軟件”則具有更大的開(kāi)放性,而這種開(kāi)放性也為學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)提供了更大的空間和技術(shù)支持,學(xué)生在通用軟件的支持下,可以見(jiàn)所想見(jiàn),大膽猜想,細(xì)心求證,進(jìn)行真正意義上的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。下面舉兩個(gè)例子。
①.利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探索單擺的周期公式。
在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中,單擺的周期公式一般只能直接給出或者從理論上進(jìn)行推導(dǎo)。第一種方式是典型的灌輸法,第二種方法理論要求比較高,對(duì)于普通中學(xué)的學(xué)生有一定的難度。有了數(shù)字化實(shí)驗(yàn),我們可以讓學(xué)生做探究性實(shí)驗(yàn),研究單擺的周期與哪些因素有關(guān),是何種關(guān)系。實(shí)驗(yàn)所需器村如下:擺長(zhǎng)可以調(diào)節(jié)的單擺,光電門,采集器,數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室通用軟件。實(shí)驗(yàn)前,可以讓學(xué)生猜測(cè)單擺的周期與哪些因素有關(guān)。學(xué)生可能猜測(cè)與小球質(zhì)量、振幅、小球的體積、擺長(zhǎng)等因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)時(shí),要求學(xué)生采用控制變量法,分別改變以上因素,利用光電門測(cè)量單擺的振動(dòng)周期,通過(guò)測(cè)量驗(yàn)證自己的假設(shè),從而找出單擺周期的決定因素。在實(shí)驗(yàn)探索的基礎(chǔ)上,教師再結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、總結(jié),最后引導(dǎo)學(xué)生得出單擺的周期公式。
②.利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探索動(dòng)量定理。
傳統(tǒng)的教學(xué)中,動(dòng)量定理是把牛頓定律運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式相結(jié)合得到的,學(xué)生往往把動(dòng)量定理看作是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的一個(gè)推論。這種教學(xué)的結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生對(duì)動(dòng)量定量這條重要規(guī)律的本質(zhì)理解不深刻,在應(yīng)用時(shí)經(jīng)常出錯(cuò)。
利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn),可以改變動(dòng)量定量的教學(xué)方式,通過(guò)學(xué)生做探究性實(shí)驗(yàn)完成課堂教學(xué)。在導(dǎo)軌的一端安裝一個(gè)力傳感器,另一端安裝一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器。讓一輛小車以一定的速度與力傳感器上的彈簧部分發(fā)生碰撞,學(xué)生看到小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化。教師可以就此提出問(wèn)題:小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的原因是什么?小車運(yùn)動(dòng)量的改變與作用力及作用時(shí)間之間有沒(méi)有定量的關(guān)系?是怎樣的定量關(guān)系?要求學(xué)生通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。在學(xué)生得到力與時(shí)間的關(guān)系圖象及小車的速度時(shí)間圖象后,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)圖象進(jìn)行分析,利用軟件的積分功能可以計(jì)算出F—t圖象下的面積,測(cè)量出小車的質(zhì)量,計(jì)算出小車碰撞前后動(dòng)量的改變量,引導(dǎo)學(xué)生尋找力對(duì)時(shí)間和累積與小車動(dòng)量改變量之間的關(guān)系,從而得出動(dòng)量定理。
以上的教學(xué)方式,讓學(xué)生從被動(dòng)接受結(jié)論的學(xué)習(xí)者一改而成為對(duì)物理規(guī)律的主動(dòng)探究者,不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,也使學(xué)生對(duì)所學(xué)的概念、規(guī)律有更深刻的理解,同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的精神和能力,掌握了科學(xué)探究的方法,數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室則為新型的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)提供了技術(shù)保證,使得物理課堂教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)探究成為可能。
第三篇:中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)歸納
實(shí)驗(yàn)知識(shí)歸納
二、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)的使用分哪三種情況以及哪些實(shí)驗(yàn)需要溫度計(jì)
1.測(cè)反應(yīng)混合物的溫度
這種類型的實(shí)驗(yàn)需要測(cè)出反應(yīng)混合物的準(zhǔn)確度,因此,應(yīng)將溫度計(jì)插入混合物中間。
①測(cè)物質(zhì)溶解度。
②實(shí)驗(yàn)室制乙烯。
2.測(cè)蒸汽的溫度
這種類型的實(shí)驗(yàn),多用于測(cè)量物質(zhì)的沸點(diǎn),由于液體在沸騰時(shí),液體和蒸汽的溫度相同,所以只要蒸汽的溫度。
①實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油。
②測(cè)定乙醇的沸點(diǎn)。
3.測(cè)水浴溫度
這種類型的實(shí)驗(yàn),往往只要使反應(yīng)物的溫度保持相對(duì)穩(wěn)定,所以利用水浴加熱,溫度計(jì)則插入水中。
①溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的反應(yīng)。
②苯的硝化反應(yīng)。
三、常見(jiàn)的需要塞入棉花的實(shí)驗(yàn)有那些
需要塞入少量棉花的實(shí)驗(yàn),他們是加熱KMnO4制氧氣,制乙炔和收集NH3。其作用分別是:防止KMnO4粉末進(jìn)入導(dǎo)管;防止實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的泡沫涌入導(dǎo)管;防止氨氣與空氣對(duì)流以縮短收集NH3的時(shí)間。
四、常見(jiàn)物質(zhì)分離提純的10種方法
1.結(jié)晶和重結(jié)晶
利用物質(zhì)在溶液中溶解度隨溫度變化較大,如NaCl,KNO3。
2.蒸餾冷卻法
在沸點(diǎn)上差值大。乙醇中(水):加入新制的CaO吸收大部分水再蒸餾。
3.過(guò)濾法:溶與不溶
4.升華法:SiO2(I2)。
5.萃取
如用CCl4來(lái)萃取I2水中的I2。
6.溶解法
Fe粉(Al粉):溶解在過(guò)量的NaOH溶液里過(guò)濾分離。
7.增加法:把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成所需要的物質(zhì):CO2(CO):通過(guò)熱的CuO;CO2(SO2):通過(guò)NaHCO3溶液。
8.吸收法
用做出去混合氣體中的雜質(zhì),氣體雜質(zhì)必須被藥品吸收:N2(O2):將混合氣體通過(guò)銅網(wǎng)吸收O2。
9.轉(zhuǎn)化法
兩種物質(zhì)難以直接分離,加藥品變得容易分離,然后再還原回去:Al(OH)3,F(xiàn)e(OH)3:先加NaOH溶液把Al(OH)3溶解,過(guò)濾,出去Fe(OH)3,再加酸讓NaAlO2轉(zhuǎn)化成Al(OH)3。
10.紙上層析
五、常用的取除雜質(zhì)的10種方法
1.欲除去苯中苯酚,可加入氫氧化鈉,使苯酚轉(zhuǎn)化為苯酚鈉,利用苯酚鈉易溶于水,使之與苯分開(kāi)。
欲除去Na2CO3中的NaHCO3可用加熱的方法。
2.吸收洗滌法
欲出去二氧化碳中混有的少量氯化氫和水,可使混合氣體通過(guò)飽和碳酸氫鈉溶液后,再通過(guò)濃硫酸。
3.沉淀過(guò)濾法
欲出去硫酸亞鐵溶液中混有的少量硫酸銅,加入過(guò)量鐵粉,待充分反應(yīng)后,過(guò)濾除去不溶物,達(dá)到目的。
4.加熱升華法
欲出去碘中的沙子,可采用此法。
5.溶劑萃取法
欲除去水中含有的少量溴,可采用此法。
6.溶液結(jié)晶法(結(jié)晶和重結(jié)晶)
欲除去硝酸鈉溶液中少量的氯化鈉,可利用二者的溶解度不同,降低溶液溫度,使硝酸鈉結(jié)晶析出,得到硝酸鈉晶體。
7.分蒸餾法
欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸餾的方法。
8.分液法
欲將密度不同且又互不相溶的液體混合物分離,可采用此法,如將苯和水分離。
9.滲析法
欲除去膠體中的離子,可采用此法,如除去氫氧化鐵膠體中的氯離子。
10.綜合法
欲除去某物質(zhì)中的雜質(zhì),可采用以上各種發(fā)放或多種方法綜合運(yùn)用。
六、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作中的“不”15例
1.實(shí)驗(yàn)室里的藥品,不能用手接觸;不要用鼻子湊到容器口去聞氣體的氣味,更不能嘗藥品的味道。
2.做完實(shí)驗(yàn),用剩的藥品不得拋棄,也不要放回原瓶。
3.取用液體藥品時(shí),把瓶塞打開(kāi)不要正放在桌面上;瓶上的標(biāo)簽應(yīng)向著手心,不應(yīng)向下;放回原處時(shí)標(biāo)簽不應(yīng)向里。
4.如果皮膚上不慎灑上濃H2SO4,不得先用水洗,應(yīng)根據(jù)情況迅速用布擦去,再用水沖洗;若萬(wàn)一眼睛里濺進(jìn)了酸或堿,切不可用手揉眼,應(yīng)及時(shí)想辦法處理。
5.稱量藥品時(shí),不能把稱量物放在左盤上,也不能把稱量物直接放在右盤上;加砝碼時(shí)不要用手去拿。
6.用滴管添加液體時(shí),不要把滴管伸入量筒(試管)或接觸筒壁(試管壁)。
7.向酒精燈里添加酒精燈時(shí),不得超過(guò)酒精燈容積的2/3,也不得少于容積的1/3.8.不得用燃著的酒精燈去對(duì)另一支酒精燈。熄滅時(shí)不得用嘴去吹。
9.給物質(zhì)加熱時(shí)不得用酒精燈的內(nèi)焰和焰心。
10.給試管加熱時(shí),不要把拇指按在短柄上;切不可使試管口對(duì)著自己或旁人;液體的體積一般不超過(guò)試管容積的1/3。
11.給燒瓶加熱時(shí)不要忘了墊上石棉網(wǎng)。
12.用坩堝或蒸發(fā)皿加熱完后,不要直接用手去拿,應(yīng)用坩堝鉗夾取。
13.使用玻璃容器加熱時(shí),不要使玻璃容器的底部跟燈芯接觸,以免容器破裂。燒得很熱的玻璃容器,不要用冷水沖洗或放在桌面上,以免破裂。
14.過(guò)濾液體時(shí),漏斗里的液體的液面不要高于濾紙的邊緣,以免雜質(zhì)進(jìn)入濾液。
15.在燒瓶口塞橡皮塞時(shí),切不可把燒瓶放在桌子上再使勁塞進(jìn)塞子,以免壓破燒瓶。
七、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中先后22例
1.加熱試管時(shí),應(yīng)先均勻加熱后局部加熱。
2.用排水法收集氣體時(shí),先拿出導(dǎo)管后撤酒精燈。
3.制取氣體時(shí),先檢驗(yàn)氣密性后裝藥品。
4.收集氣體時(shí),先排凈裝置中的空氣后再收集。
5.稀釋濃硫酸時(shí),燒杯中先裝一定量蒸餾水后再沿壁緩慢注入濃硫酸。
6.點(diǎn)燃H2、CH4、C2H4、C2H2等可燃?xì)怏w時(shí),先檢驗(yàn)純度再點(diǎn)燃。
7.檢驗(yàn)鹵化烴分子的鹵元素時(shí),在水解后的溶液中先加稀HNO3再加AgNO3溶液。
8.檢驗(yàn)NH3(用紅色石蕊試紙)、Cl2(用淀粉KI試紙)、H2S(用Pb(Ac)2等試紙)等氣體時(shí),先用蒸餾水潤(rùn)濕試紙后再與氣體接觸。
9.做固體藥品之間的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),先單獨(dú)研碎后再混合。
10.配置FeCl3,SnCl2等易水解的鹽溶液時(shí),先溶于少量濃鹽酸中,再稀釋。
11.中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí),用蒸餾水洗過(guò)的滴定管先用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗后再裝標(biāo)準(zhǔn)液;先用待測(cè)液潤(rùn)洗后在移取液體;滴定管讀數(shù)時(shí)先等一二分鐘后再讀數(shù);觀察錐形瓶中溶液顏色的改變時(shí),先等半分鐘顏色不變后即為滴定終點(diǎn)。
12.焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),每做一次,鉑絲先沾上稀酸放在火焰上灼燒到無(wú)色時(shí),再做下一次實(shí)驗(yàn)。
13.用H2還原CuO時(shí),先通氫氣流,后加熱CuO,反應(yīng)完畢后先撤酒精燈,冷卻后再停止通H2。
14.配制物質(zhì)的量濃度溶液時(shí),先用燒杯加蒸餾水至容量瓶刻度線1cm~2cm后,再改用交投滴管加水至刻度線。
15.安裝發(fā)生裝置時(shí),遵循的原則是:自下而上,先左后右或先下后上,先左后右。
16.濃H2SO4不慎灑到皮膚上,先迅速用布擦干,再用水沖洗,最后再涂上3%~5%的NaHCO3溶液。沾上其他酸時(shí),先水洗,后涂NaHCO3溶液。
17.堿液沾到皮膚上,先水洗后涂硼酸溶液。
18.酸(或堿)流到桌子上,先加NaHCO3溶液(或醋酸)中和,再水洗,最后用布擦。
19.檢驗(yàn)蔗糖、淀粉、纖維素是否水解時(shí),先在水解后的溶液中加NaOH溶液中和H2SO4,再加銀氨溶液或Cu(OH)2懸濁液。
20.用pH試紙時(shí),先用玻璃棒沾取待測(cè)溶液涂到試紙上,在把試紙顯示的顏色跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比,定出pH。
21.配制和保存Fe2+,Sn2+等易水解、易被空氣氧化的鹽溶液時(shí),先把蒸餾水煮沸(趕走O2,再溶解,并加入少量的相應(yīng)金屬粉末和相應(yīng)酸)。
22.稱量藥品時(shí),先在盤上各放二張大小、質(zhì)量相等的紙(腐蝕藥品放在燒杯等玻璃器皿中),再放藥品。加熱后的藥品,先冷卻,后稱量。
九、特殊試劑的存放和取用10例
1.Na、K:隔絕空氣;防氧化,保存在煤油中(或液態(tài)烷烴中),(Li用石蠟密封保存)。用鑷子取,玻片上切,濾紙吸煤油,剩余部分隨即放入煤油中。
2.白P:保存在水中,防氧化,放冷暗處。鑷子取,立即放入水中用長(zhǎng)柄小刀切取,濾紙吸干水分。
3.液Br2:有毒易揮發(fā),盛于磨口的細(xì)口瓶中,并用水封。瓶蓋嚴(yán)密。
4.I2:易升華,且具有強(qiáng)烈刺激性氣味,應(yīng)保存在棕色瓶中,放在低溫處。
6.固體燒堿:易潮解,應(yīng)用于密封的干燥大口瓶保存。瓶口用橡膠塞塞嚴(yán)或用塑料蓋蓋緊。
7.NH3·AgNO3:易揮發(fā),應(yīng)密封放在低溫處。
8.C6H6、C6H5—CH3、CH3CH2OH、CH3CH2OCH2CH3:易揮發(fā)、易燃,應(yīng)密封存放低溫處,并遠(yuǎn)離火源。
9.Fe2+鹽溶液、H2SO3及其鹽溶液、氫硫酸及其鹽溶液:因易被空氣氧化,不宜長(zhǎng)期放置,應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。
10.鹵水、石灰水、銀氨溶液、Cu(OH)2懸濁液等,都要隨配隨用,不能長(zhǎng)時(shí)間放置。
十、中學(xué)化學(xué)中與“0”有關(guān)的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題4例
1.滴定管最上面的刻度是0。
2.量筒最下面的刻度是0。
3.溫度計(jì)中間刻度是0。
4.托盤天平的標(biāo)尺中央數(shù)值是0。
十一、能夠做噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體
NH3、HCl、HBr、HI等極易溶于水的氣體均可做噴泉實(shí)驗(yàn)。
十二、主要實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的具體實(shí)驗(yàn)80例
1.鎂條在空氣中燃燒:發(fā)出耀眼的強(qiáng)光,放出大量熱,生成白煙同時(shí)生成一種白色物質(zhì)。
2.木炭在氧氣中燃燒:發(fā)出白光,放出熱量。
3.硫在氧氣中燃燒:發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出熱量,生成一種有刺激性氣味的氣體。
4.鐵絲在氧氣中燃燒:劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體物質(zhì)。
5.加熱試管中碳酸氫銨:有刺激性氣味氣體生成,試管上有液滴生成。
6.氫氣在空氣中燃燒:火焰呈現(xiàn)淡藍(lán)色。
7.氫氣在氯氣中燃燒:發(fā)出蒼白色火焰,產(chǎn)生大量的熱。
8.在試管中用氫氣還原氧化銅:黑色氧化銅變?yōu)榧t色物質(zhì),試管口有液滴生成。
9.用木炭粉還原氧化銅粉末,使生成氣體通入澄清石灰水,黑色氧化銅變?yōu)橛泄鉂傻慕饘兕w粒,石灰水變混濁。
10.一氧化碳在空氣中燃燒:發(fā)出藍(lán)色的火焰,放出熱量。
11.向盛有少量碳酸鉀固體的試管中滴加鹽酸:有氣體生成。
12.加熱試管中的硫酸銅晶體:藍(lán)色晶體逐漸變?yōu)榘咨勰?,且試管口有液滴生成?/p>
13.鈉在氯氣中燃燒:劇烈燃燒,生成白色固體。
14.點(diǎn)燃純凈的氯氣,用干冷燒杯罩在火焰上:發(fā)出淡藍(lán)色火焰,燒杯內(nèi)壁有液滴生成。
15.向有Cl-的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸銀溶液,有白色沉淀生成。
16.向含有SO42-的溶液中滴加用硝酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成。
17.一帶銹鐵釘投入盛稀硫酸的試管中并加熱:鐵銹逐漸溶解,溶液呈淺黃色,并有氣體生成。
18.在硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有藍(lán)色絮狀沉淀生成。
19.將Cl2通入無(wú)色KI溶液中,溶液中有褐色的物質(zhì)產(chǎn)生。
20.在三氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有紅褐色沉淀生成。
21.盛有生石灰的試管里加少量水:反應(yīng)劇烈,發(fā)出大量熱。
22.將一潔凈鐵釘浸入硫酸銅溶液中:鐵釘表面有紅色物質(zhì)附著,溶液顏色逐漸變淺。
23.將銅片插入硝酸汞溶液中:銅片表面有銀白色物質(zhì)附著。
24.向盛有石灰水的試管里,注入濃的硫酸鈉溶液:有白色沉淀生成。
25.細(xì)銅絲在氯氣中燃燒后加入水:有棕色的煙生成,加水后生成綠色的溶液。
26.強(qiáng)光照射氫氣、氯氣的混合氣體:迅速反應(yīng)發(fā)生爆炸。
27.紅磷在氯氣中燃燒:有白色煙霧生成。
28.氯氣遇到濕的有色布條:有色布條的顏色褪去。
29.加熱濃鹽酸與二氧化錳的混合物:有黃綠色刺激性氣味氣體生成。
30.給氯化鈉(固)與硫酸(濃)的混合物加熱:有霧生成且有刺激性的氣味生成。
31.在溴化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液后再加稀硝酸:有淺黃色沉淀生成。
32.在碘化鉀溶液中滴加硝酸銀溶液后再加稀硝酸:有黃色沉淀生成。
33.I2遇淀粉,生成藍(lán)色溶液。
34.細(xì)銅絲在硫蒸汽中燃燒:細(xì)銅絲發(fā)紅后生成黑色物質(zhì)。
35.鐵粉與硫粉混合后加熱到紅熱:反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,放出大量熱,生成黑色物質(zhì)。
36.硫化氫氣體不完全燃燒(在火焰上罩上蒸發(fā)皿):火焰呈淡藍(lán)色(蒸發(fā)皿底部有黃色的粉末)。
37.硫化氫氣體完全燃燒(在火焰上罩上干冷燒杯):火焰呈淡藍(lán)色,生成有刺激性氣味的氣體(燒杯內(nèi)壁有液滴生成)。
38.在集氣瓶中混合硫化氫和二氧化硫:瓶?jī)?nèi)壁有黃色粉末生成。
39.二氧化硫氣體通入品紅溶液后再加熱:紅色褪去,加熱后又恢復(fù)原來(lái)顏色。
40.過(guò)量的銅投入盛有濃硫酸的試管,并加熱,反應(yīng)畢,待溶液冷卻后加水:有刺激性氣味的氣體生成,加水后溶液呈天藍(lán)色。
41.加熱盛有濃硫酸和木炭的試管:有氣體生成,且氣體有刺激性的氣味。
42.鈉在空氣中燃燒:火焰呈黃色,生成淡黃色物質(zhì)。
43.鈉投入水中:反應(yīng)激烈,鈉浮在水面,放出大量的熱使鈉溶成小球在水面上游動(dòng),有“嗤嗤”的響聲。
44.把水滴入盛有過(guò)氧化鈉固體的試管里,將帶火星的木條伸入試管口:木條復(fù)燃。
45.加熱碳酸氫鈉固體,使生成氣體通入澄清石灰水:澄清石灰水變渾濁。
46.氨氣與氯化氫相遇,有大量的白煙生成。
47.加熱氯化銨與氫氧化鈉的混合物:有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。
48.加熱盛有固體氯化銨的試管:在試管口有白色晶體產(chǎn)生。
49.無(wú)色試劑瓶?jī)?nèi)的濃硝酸受到陽(yáng)光照射:瓶中空間部分顯棕色,硝酸呈黃色。
50.銅片與濃硝酸反應(yīng):反應(yīng)激烈,有紅棕色氣體產(chǎn)生。
51.銅片與稀硝酸反應(yīng):試管下端產(chǎn)生無(wú)色氣體,氣體上升逐漸變成紅棕色。
52.在硅酸鈉溶液中加入稀鹽酸,有白色膠狀沉淀生成。
53.在氫氧化鐵膠體中加硫酸鎂溶液:膠體變混濁。
54.加熱氫氧化鐵膠體:膠體變混濁。
55.將點(diǎn)燃的鎂條伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中:劇烈燃燒,有黑色物質(zhì)附著于集氣瓶?jī)?nèi)壁。
56.向硫酸鋁溶液中滴加氨水:生成蓬松的白色絮狀物質(zhì)。
57.向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有白色絮狀沉淀生成,立即轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色,一會(huì)兒又轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色沉淀。
58.向含F(xiàn)e3+的溶液中滴加KSCN溶液:溶液呈血紅色。
59.向硫化鈉水溶液中滴加氨水:溶液變混濁。S2-+Cl2=2Cl2-+S↓
60.向天然氣中加入少量肥皂液:泡沫逐漸減少,且有沉淀生成。
61.在空氣中點(diǎn)燃甲烷,并在火焰上放干冷燒杯:火焰呈淡藍(lán)色,燒杯內(nèi)壁有液滴生成。
62.光照甲烷與氯氣的混合氣體:黃綠色逐漸變淺,(時(shí)間較長(zhǎng)容器壁有液滴生成)。
63.加熱(170℃)乙醇與濃鹽酸的混合物,并使產(chǎn)生的氣體通入溴水,通入酸性高錳酸鉀溶液:有氣體產(chǎn)生,溴水褪色,紫色逐漸變淺。
64.在空氣中點(diǎn)燃乙烯:火焰明亮,有黑煙產(chǎn)生,放出熱量。
65.在空氣中點(diǎn)燃乙炔:火焰明亮,有濃煙產(chǎn)生,放出熱量。
66.苯在空氣中燃燒:火焰明亮,并帶有黑煙。
67.乙醇在空氣中燃燒:火焰呈淡藍(lán)色。
68.將乙炔通入溴水:溴水褪去顏色。
69.將乙炔通入酸性高錳酸鉀溶液中,振蕩:紫色逐漸變淺,直至褪去。
70.苯與溴在有鐵粉做催化劑的條件下反應(yīng):有白霧產(chǎn)生,生成物油狀且?guī)в泻稚?/p>
71.將少量甲苯倒入適量的高錳酸鉀溶液中,振蕩:溶液紫色褪去。
72.將金屬鈉投入到盛有乙醇的試管中:有氣體放出。
73.在盛有少量苯酚的試管中滴加過(guò)量的濃溴水:有白色沉淀生成。
74.在盛有苯酚的試管中滴入幾滴三氯化鐵溶液,振蕩:溶液顯紫色。
75.乙醛與銀氨溶液在試管中反應(yīng):潔凈的試管壁附著一層光亮如鏡的物質(zhì)。
76.在加熱沸騰的情況下乙醛與新制的氫氧化銅反應(yīng):有紅色沉淀生成。
77.在適宜條件下乙醇和乙酸反應(yīng):有透明的帶香味的油狀液體生成。
78.蛋白質(zhì)遇到濃HNO3溶液:變成黃色。
79.紫色的石蕊試液遇堿:變成藍(lán)色。
80.無(wú)色酚酞試液遇堿:變成紅色。
第四篇:中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究
離子的改變
活性炭的吸附性
(1)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
(2)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新---關(guān)鍵是選對(duì)主題:一是生活化;二是現(xiàn)代化(數(shù)字化)
(3)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用(實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用)---需要智慧
將銅鋅原電池用于將氧化還原反應(yīng)的教學(xué)。
金屬鈉與乙醇反應(yīng)的應(yīng)用。
二氧化硫的三種褪色研究。
(4)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題研究。教師:研究實(shí)驗(yàn)的原理,現(xiàn)象更加明顯;更加安全,快捷,簡(jiǎn)便。
鋅和氯化銅的反應(yīng)。
金屬活動(dòng)性順序?qū)嶒?yàn)中,用金屬的粉末,測(cè)量溫度的變化 空氣中氧氣的含量的測(cè)定
改進(jìn)實(shí)驗(yàn)要對(duì)實(shí)驗(yàn)本身的原理非常的了解。
提出自己的一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究的課題提出自己的基本研究思路—目的,如何解決。。
第五篇:中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)
1、鎂條在空氣中燃燒 發(fā)出耀眼強(qiáng)光,放出大量熱,生成白煙同時(shí)生成一種白色物質(zhì)
2、木條在氧氣中燃燒 放出白光,放出熱量
3、硫在氧氣中燃燒 發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出熱量,生成一種有刺激性氣味的氣體
4、鐵絲在氧氣中燃燒 劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體物質(zhì)
5、加熱試管中碳酸氫銨 有刺激性氣味氣體生成,試管口有液滴生成6、氫氣在氯氣中燃燒 發(fā)出蒼白色火焰,產(chǎn)生大量的熱,有霧生成7、在試管中用氫氣還原氧化銅 黑色氧化銅變?yōu)榧t色物質(zhì),試管口有液滴生成8、用木炭粉還原氧化銅粉末 黑色氧化銅變?yōu)橛泄鉂傻慕饘兕w粒,石灰水變渾濁
9、一氧化碳在空氣中燃燒 發(fā)出藍(lán)色的火焰,放出熱量
10、向盛有少量碳酸鉀固體的試管中滴加鹽酸 有氣體生成11、加熱試管中硫酸銅晶體 藍(lán)色晶體逐漸變?yōu)榘咨勰?,試管口有液滴生?3、點(diǎn)燃純凈的氫氣,用干冷燒杯罩在火焰上 發(fā)出淡藍(lán)色火焰,燒杯內(nèi)壁有液滴生成16、一帶銹鐵釘投入盛稀硫酸的試管中并加熱 鐵銹逐漸溶解,溶液呈淺黃色,并有氣體生成17、在硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液 有藍(lán)色絮狀沉淀生成18、在三氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液 有紅褐色沉淀生成19、在生石灰上加少量水 反應(yīng)劇烈,發(fā)出大量熱
20、將一潔凈鐵釘浸入硫酸銅溶液中 鐵釘表面有紅色物質(zhì)附著,溶液顏色逐漸變淺
22、向盛有石灰的的試管里,注入濃的碳酸鈉溶液 有白色沉淀生成25、紅磷在氧氣中燃燒 有白色煙生成42、加熱碳酸氫鈉固體,使生成氣體通入澄清石灰水 澄清的石灰水變渾濁
43、氨氣與氯化氫相遇 有大量的白煙產(chǎn)生
44、加熱氯化銨與氫氧化鈣的混和物 有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生
52、將點(diǎn)燃的鎂條伸入盛有二氧化碳的氣瓶中 劇烈燃燒,有黑色物質(zhì)附著于集氣瓶?jī)?nèi)壁
58、在空氣中點(diǎn)燃甲烷,并在火焰上罩上干冷燒杯 火焰呈淡藍(lán)色,燒杯內(nèi)壁有液滴產(chǎn)生
61、在空氣中點(diǎn)燃乙烯 火焰明亮,有黑煙產(chǎn)生,放出熱量
62、在空氣中點(diǎn)燃乙炔 火焰明亮,有濃煙產(chǎn)生,放出熱量