第一章　化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識

第一節(jié)　化學(xué)實(shí)驗(yàn)概述

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要意義

化學(xué)是一門中心科學(xué)。一方面,化學(xué)學(xué)科本身發(fā)展迅猛,另一方面,化學(xué)在發(fā)展過程中為相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ),可以說化學(xué)當(dāng)今正處在一個多邊學(xué)科的中心。

化學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性主要表現(xiàn)在三個方面。第一,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)理論產(chǎn)生的基礎(chǔ),化學(xué)的規(guī)律和成果建筑在實(shí)驗(yàn)成果之上;第二,化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是檢驗(yàn)化學(xué)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn);第三,化學(xué)學(xué)科發(fā)展的最終目的是發(fā)展生產(chǎn)力。在二十一世紀(jì),化學(xué)化工產(chǎn)品在國際市場上將成為僅次于電子產(chǎn)品的第二大類產(chǎn)品,而化學(xué)實(shí)驗(yàn)正是化學(xué)學(xué)科與生產(chǎn)力發(fā)展的基本點(diǎn)。

化學(xué)學(xué)科已發(fā)生巨大變化,其中實(shí)驗(yàn)化學(xué)發(fā)展迅速,成果驚人。今天化學(xué)家不僅研究地球重力場作用下發(fā)生的化學(xué)過程,而且已開始系統(tǒng)研究物質(zhì)在磁場、電場和光能、力能以及聲能作用下的化學(xué)反應(yīng);在高溫、高壓、高純、高真空、無氧、無水、太空失重和強(qiáng)輻射等條件下的化學(xué)反應(yīng)過程。因此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)推動著化學(xué)學(xué)科乃至相關(guān)學(xué)科飛速發(fā)展,引導(dǎo)人類進(jìn)入嶄新的物質(zhì)世界。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的

著名化學(xué)家、中科院院士戴安邦教授對實(shí)驗(yàn)教學(xué)作了精辟的論述:實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施全面化學(xué)教育的有效形式。

強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué),這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)方面起著課堂講授不能代替的特殊作用。通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅要傳授化學(xué)知識,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的能力和優(yōu)良的素質(zhì),掌握基本的操作技能、實(shí)驗(yàn)技術(shù),培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,樹立勇于開拓的創(chuàng)新意識。

學(xué)生通過系統(tǒng)地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn),可以逐漸熟悉化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識,熟練掌握實(shí)驗(yàn)基本操作技能,獲得大量物質(zhì)變化的感性認(rèn)識;進(jìn)一步熟悉元素及其化合物的重要性質(zhì)和反應(yīng),掌握化合物的一般分離和制備方法;加深對化學(xué)基本原理和基礎(chǔ)知識的理解和掌握,從而養(yǎng)成獨(dú)立思考、獨(dú)立準(zhǔn)備和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力。

三、掌握學(xué)習(xí)方法

為了達(dá)到上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?不僅要有正確的學(xué)習(xí)態(tài)度,而且還要有正確的學(xué)習(xí)方法。基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)方法大致可分為下列三個步驟。

1.預(yù)習(xí)

為了使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌颢@得良好的效果,實(shí)驗(yàn)前必須對本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行全面預(yù)習(xí)。

① 閱讀實(shí)驗(yàn)教材、教科書和參考資料中的有關(guān)內(nèi)容。

② 明確本實(shí)驗(yàn)的目的。

③ 了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、步驟、操作過程和實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意的安全知識、操作技能和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

④ 在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上,寫好預(yù)習(xí)報告。

若發(fā)現(xiàn)學(xué)生預(yù)習(xí)不充分,教師可讓學(xué)生重新進(jìn)行預(yù)習(xí),要求學(xué)生在了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.實(shí)驗(yàn)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材上所規(guī)定的方法、步驟和試劑用量進(jìn)行操作,并應(yīng)該做到下列幾點(diǎn)。

① 認(rèn)真做好各項(xiàng)操作,細(xì)心觀察現(xiàn)象,并及時、如實(shí)地做好詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)記錄。

② 如果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論不符合,應(yīng)首先尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí),并認(rèn)真分析和檢查其原因,也可以做對照實(shí)驗(yàn)、空白實(shí)驗(yàn)或自行設(shè)計的實(shí)驗(yàn)來核對,必要時應(yīng)多次重做驗(yàn)證,從中得到有益的科學(xué)結(jié)論和學(xué)習(xí)科學(xué)思維的方法。

③ 實(shí)驗(yàn)全過程中應(yīng)勤于思考,仔細(xì)分析,力爭自己解決問題。但遇到疑難問題而自己難以解決時,可提請教師指點(diǎn)。

④ 在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持肅靜,嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室工作規(guī)則。

3.實(shí)驗(yàn)報告

?實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋并作出結(jié)論,或根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計算,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報告,交指導(dǎo)教師審閱。若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、解釋、結(jié)論、數(shù)據(jù)、計算等不符合要求,或?qū)嶒?yàn)報告寫得草率,應(yīng)重做實(shí)驗(yàn)或重寫報告。

(1)化學(xué)實(shí)驗(yàn)報告的內(nèi)容

① 實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)時室溫、氣壓、日期。

② 實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。

③ 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

④ 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理(結(jié)果計算、作曲線圖)。

⑤ 討論　實(shí)驗(yàn)中誤差原因分析;實(shí)驗(yàn)中存在的問題?有何建議?實(shí)驗(yàn)中主要收獲。

(2)實(shí)驗(yàn)報告的要求

① 實(shí)事求是,所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必須是從實(shí)驗(yàn)中得來,必須嚴(yán)格尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí),對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必須有高度的責(zé)任感。

② 實(shí)驗(yàn)報告中的討論一項(xiàng),必須作為重要的一項(xiàng)認(rèn)真寫好。

③ 實(shí)驗(yàn)報告要求書寫工整,條理清楚,敘述簡要、中肯。

④ 關(guān)于實(shí)驗(yàn)原理、測定步驟,一般不要求寫在實(shí)驗(yàn)報告上,但須寫在預(yù)習(xí)報告上。