化学试剂论文范例

化学试剂论文

化学试剂论文范文1

课题组对河北省几所高校化学试剂管理情况进行了调研。调研结果显示,目前各高校越来越重视实验室管理工作,尤其是化学试剂的管理。虽然化学药品库管制度相对较完善,拥有了规范的药品出入库记录,但是药品的采购、使用和处置过程仍存在诸多问题。

1.1试剂采购的管理方式粗放

一是各实验室各自购买所需试剂,相互之间缺乏沟通,没有进行必要的信息共享,没有根据实际需要进行统一申购,尤其科研上用到的有些试剂实验室已有,仍重复购买,而且采购渠道复杂,导致实验室同类药品质量良莠不齐,给试剂管理和实验室安全带来了不必要的麻烦和潜在的隐患。二是没有对单位教学周期内教学、科研所需的试剂量进行详细而合理的预算,一般只是根据眼前的需要信手捏来一些看似“差不多”的数据直接购买药品。而实际上,统计、测算学生常规实验中单位学生数所消耗的试剂量,能够快速地预算合理的试剂采购量。试剂采购管理方式的粗放,采购数量的“自由”,采购渠道的纷繁复杂,使得实验资源无法得到优化配置,造成了严重的资源浪费。

1.2试剂使用全程监控制度不健全

化学试剂从库房被领出开始,直至化学试剂被使用、处置或销毁各个阶段,缺乏有效的监控和制度规范。化学试剂一经出库,便无人理会,化学试剂何时出库,出库量是多少,实用量是多少,余缺量是多少,剩余试剂去向何方,如何进行的处置等等,缺乏有效的监控,而每一个环节都应在制度的监控之下严密实施,否则,会对高校乃至社会产生极大的安全威胁。

1.3化学试剂遗留现象严重

目前各高校为提高科学研究的效率,积极推行开放性实验室建设,人员流动的增加也加剧了化学试剂管理的难度。其中,化学试剂遗留现象尤为突出,主要原因有:学生完成毕业设计时造成的药品遗留;实验室管理人员更换过程中因交接程序不细致造成的药品遗留;任课教师和实验室管理员沟通不及时造成的药品遗留;科研实验结束后,部分化学试剂暂不能用于其他实验项目而产生的遗留;实验教学中产生的暂时性药品遗留等等。上述诸多因素造成的化学试剂遗留日积月累,逐渐增多,而实验人员对遗留化学品的种类、性质、时间有效性等掌握不清而不能及时利用,往往选择新购药品,导致实验室药品管理问题越来越突显。

1.4危险废物管理不到位

调研过程中发现,目前各高校虽然制定了相关实验室废弃物管理办法,但其管理水平参差不齐,在实际操作过程中,多数没有对危险废物的存放和总量进行规范化管理,具体的管理和处置权被分散到各专业实验室,而且对化学试剂总量的掌握程度不够细致,再者,各高校实验室废弃物处理经费不到位甚至没有实验室废弃物处理经费,或由学校分摊给各院系和科研项目,从而导致随意倾倒化学废液的现象时有出现,给后期的废液排放管理及处置带来很大隐患。

2实验室化学试剂管理模块的改进

2.1完善规章制度

“没有规矩不成方圆”,要做好化学试剂的管理工作,必须完善实验室规章制度,使管理有章可循。根据各专业实验室的使用情况,建立实验室化学试剂采购、验收入库、分类摆放、实验准备、使用和处置系统化的管理办法,并严格执行,实现“用最少的人去做最多的事”,以最优的成本实现最高的价值。比如建立《化学试剂领用制度》《化学试剂安全管理办法》《化学试剂分类管理条例》《化学试剂安全事故处置预案》等。

2.2化学试剂信息化管理

随着实验室建设的规范化、复杂化,高校实验室管理工作变得越加繁重和复杂,这就迫切需要用计算机来进行辅助管理,以提高实验室管理工作效率。目前,各高校已建成覆盖整个校园的计算机网络系统,使用计算机网络来进行实验室管理成为了必然。因此,可充分利用现有条件,建立一套化学试剂信息系统,实现化学试剂的全方位监管。提供各类试剂的详细资料,通过网络共享,相关人员即可简便快速地找到试剂的存放位置、数量、规格等信息,从而减轻实验室管理员的工作负担,提高工作效率和服务水平,而且保证教学科研所需试剂的供给量和质量,同时减少资源的浪费。

2.3强化管理人员责任,加强储藏条件建设

化学试剂的管理责任重大,不容忽视。熟知所有化学试剂的理化性质及分类规律是做好化学试剂管理的前提条件,合适的储藏条件是化学试剂管理的基础。首先,储藏室应具备通风、防潮、防火、防晒等基本条件,位置应设置在易于处理意外事故的地方,室内装有温度计、湿度计和灭火装置,危险药品按照国家公安部门的规定来存放和管理。另外,在墙上张贴实验室安全守则、药品使用规定以及意外事故处理办法,同时定期对实验人员进行培训。实验室管理员素质水平的高低,关乎师生的人身安全和教学科研的成败。管理者不仅要具备相应的知识结构,经常给大脑“充电”,而且要具备强烈的责任心和细心。平时要做好定期检查工作,如检查包装是否完好,试剂有无变质,标签有无脱落,有无过期药品,教学试剂的处置等,发现问题及时处理,而且做好不同课程的教学实验所用试剂的整理工作,对剩余试剂种类和数量做到心中有数,以便后期尽快再利用,防止药品的重复配制。

2.4全过程监控

2.4.1控制采购量,降低库存

药品的采购是教学科研的首要环节,为了避免粗放申购试剂数量过多、规格过高的浪费,或者数量不够、规格过低对实验的影响,通过表2计算的方法,可有效地控制试剂的数量和质量。在每学期末,各教研室下达实验教学任务,结合开展相应实验项目的学生人数,按照项目分析方法,统计计算所需试剂种类和实际用量,对每组学生消耗量进行精确计算(以ml、mg、g、滴为单位),再加上试剂的转移、润洗等少量消耗,进行合理估算并汇总。另外,汇总实验室目前剩余试剂,在保证实验顺利进行的基础上,能重复使用的重复使用,将所需量减去目前暂存量,最终核算出本学期所需药品的数量和规格。

2.4.2分类管理,降低风险

一方面是将验收合格的药品分类存放,例如按照其各自的化学性质,分为有机物类、无机物类和危险化学品等。每个区域再根据各自特点及性质进行排放,方便查找取用。如无机物可按周期表、试剂的字头排列、阴离子排列来排放,有机物按官能团分类排放,指示剂可按功能、颜色排放等。另一方面,将配制好的溶液按实验项目分类存放,并将试剂名称标记于柜门,以便学生之间的穿插使用,防止试剂的残存量过大。

2.4.3规范使用,降低成本

在保证实验成功的前提和提高学生能力的基础上,遵循安全、节约、保护环境的原则。贯彻环保理念,通过改进实验项目推进绿色化实验室建设,降低化学试剂的使用量和废液的排放量。比如,通过实验项目的改型不断改进,尽量用无毒试剂代替有毒试剂,尽量将实验试剂微量化,将实验项目串联,即将上一实验的“产品”作为下一个实验的“原料”。此外,能重复使用的试剂尽量重复使用,比如实验室有3mol/L的硫酸,当另外一实验恰好需要1mol/L的硫酸时即可将其稀释,而非放着3mol/L的另取浓硫酸再稀释。实验过程中要求学生用多少取多少,避免直接从试剂瓶取用,防止交叉污染导致整瓶试剂失效,使用时注意保护瓶签,避免试剂无签而无法使用,瓶塞用后立即盖上,以免灰尘及赃物落入试剂中。

3结语

化学试剂论文范文2

1、综合研究型有机化学实验的特点

1.1实验内容的综合性

实验的综合性体现在实验课题所涉及的内容往往是一个综合体系。首先实验课题是有机化学与环境、生物、医药、材料等学科结合的,学生在文献综述过程中需充分了解课题的背景知识。其次学生需要通过有机合成得到产品并对产品进行结构表征,这需要运用他们有机化学及分析化学的理论知识。

1.2学生的主体性

在综合研究型有机实验教学中,学生处于主体地位。学生从实验原理、性质、选择方法、查阅文献、设计方案到自己动手进行仪器选取、组装、使用,到汇总结果、撰写科研论文,整个过程都是一个以学生为主体的实验过程,最大限度的激发了学生的求知激情和创造性思维,体现了学生的自主性、能动性和创造性。教师在整个过程中主要起引导、督促和评价作用。

2、具体实施方案

综合研究型有机化学实验可分为三个模块:实验前期准备工作、实验方案的实施、学生成绩评价。

2.1实验前期工作

实验前期工作是整个实验过程中的一个重要环节,它包括以下内容:

(1)教师向学生提供多个实验课题。实验课题应具有科学性、创新性、启发性以及灵活性,并简要介绍课题的背景知识,使学生对自己所选课题有大概了解;

(2)引导学生充分利用网络和图书馆资源。教师应向学生介绍如何利用维普数据库、欧洲专利网、中国学术期刊网、万方数据库、国家科技图书文献中心等网站来进行文献检索。引导学生收集实验课题相关的文献资料和实验所涉及化学药品的安全数据,完成文献综述和实验方案的安全评估。

(3)教师组织讨论各组实验设计方案。当各组完成方案设计和安全评估后,组长应向全班作实验设计方案陈述报告,利用5-10分钟时间介绍课题的相关背景知识、实验原理及方案设计的理由,实验小组接受同学和教师的自由提问。

2.2实验方案的实施

当学生完成方案设计并经教师批准后方可开展实验工作。学生在实验过程中出现难以理解的问题时,教师应采用讨论、提问、启发、比较等多种方式对学生加以引导,鼓励他们通过理论教材、文献知识来寻找答案。

2.3实验成绩评价

实验成绩评价主要包括实验方案设计、陈述报告、个人总结、科研日记四个部分。实验设计方案:是由小组成员查阅文献,共同讨论制定的;陈述报告:是由小组共同完成,组长代表小组向全班作陈述报告,小组成员共同接受同学和教师的提问;个人总结:是学生在完成实验课题过程中的心德体会,包括通过实验所获得的理论及实践中的知识以及在这个过程中所遇到的困难等;科研日记:是学生在完成实验课题过程中所承担的工作如:文献综述、实验记录、个人的实验总结等。 

3、效果与体会

通过综合研究型有机化学实验教学取得了明显的效果,与传统实验教学形式相比较有下列一些变化:

(1)学生在实验室时间明显延长,有的小组还利用周末开放性实验时间进行实验研究。

(2)学生学习主动性增加,开始积极思考问题,表现在主动问问题的同学增多,问题深度明显提高,与以前“处方”式的实验形式形成了鲜明的对比。

(3)采用小组为单位的组织形式,同学之间对实验的讨论更为热烈,有的甚至主动邀请老师参与讨论。

(4)实验技能明显提高,实验过程中善于思考,这表现在参与教师科研的同学受到老师较高评价,认为他们动手能力强、会思考。综合研究型有机化学实验在进行中也存在一些问题。如实验室需要在周末开放,教师的工作量如何计算;实验设备陈旧、药品不齐全等。这些都需要学校把教学改革作为中心任务来抓,全面考虑,统筹安排,加大对实验教学的投入。

作者:陈稼轩 田冲 陈刚 万东海 单位:乐山师范学院

第二篇

1、培养绿色有机化学思想

绿色化学又称环境无害化学,是指从污染预防的基本思想出发,在化学品生产的始端就采用预防的科学手段,整个过程和终端均为零排放或零污染。笔者在实验课堂上均要强调实验相关的环保知识,从反应物及产物的毒性到全部实验过程可能对环境造成的危害,促使学生思考,如何减少污染,进一步向学生介绍工业生产可能造成的环境污染,以及工业上的处理方法等。在实验过程中引导学生注意观察实验现象,并对预料之外的想象加以探讨。例如一溴丁烷制备实验中,针对溴化氢尾气吸收问题,介绍溴化氢气体对人体及环境的危害,探讨多种尾气吸收剂的使用效果以及不同吸收剂在工业上的应用。着重强调“三废”直接排放的危害,在实验教学中始终贯彻绿色化学教学思想,注重培养学生的安全环保意识,控制实验室的“三废”排放量。

2、设计绿色有机化学实验

2.1选择绿色化实验

提高有机实验的“绿色化”,可以在实验内容的选择、实验方法的选取、实验试剂的选用上进行优选。基于实践教学目标选择毒性小、污染低、现象明显的实验项目;对部分实验反应路线进行改进,选用环境友好的原料进行反应;引入绿色无污染实验。例如,应用型环保实验“从茶叶中提取咖啡因”,“从橘皮中提取橙油”等。

2.2增加综合型实验

设计关联实验项目,将部分实验的产物应用到其他实验中,例如蒸馏实验中使用的乙醇可以作为其他制备实验的原料,由学生进行蒸馏回收的乙醇用于无水乙醇的制备及乙酸乙酯的制备等实验,通过分离提纯达到了对学生实验操作技术的考核,同时通过对比实验检验了分离实验结果。然而更重要的是乙醇的连续使用,降低了实验成本,减少了排放,充分体现了有机实验中的绿色化。这种连续化的合成方法,使前一个实验的产物成为下一个实验的原料,前一个实验产物的纯度和质量将影响系列实验的结果,在使学生了解实验的复杂性同时,提升学生在实验过程中认真负责的工作态度,也将绿色化学贯穿于整套实验中。例如,“乙酰苯胺的制备”实验,粗产品乙酰苯胺,用于基本实验操作“重结晶”,精制提纯后的乙酰苯胺可以进行基本实验操作“熔点的测定”,以及用于实验“对硝基乙酰苯胺的制备”。

2.3开展微型化实验

传统有机实验试剂消耗量大,废弃物产生较多。实施常量与微量结合的实验方案,探索将部分实验半微量化或微量化。相比常量实验,半微量实验可以充分保证实验验证效果,同时大量减少试剂用量,节约实验成本,例如在对甲苯磺酸钠的制备实验中,我们将实验的甲苯用量从16mL减少到5mL,并未对实验现象和反应收率造成影响,这样做既节约了化学试剂和药品,缩短了实验时间,节约了用水用电量,降低了有害物质的排放,又改善了实验室环境。由于试剂用量少,相应产物少,也就对学生实验技能有了更高的要求,增强了学生以低量反应物进行实验的能力,培养了认真仔细的工作作风,在保证教学效果的前提下充分体现了实验的绿色化。实验预做时,实验教师分组进行常规实验、微型实验和半微量实验,对实验结果进行平行比较,摸索原料加入量的最优方案。在实验课程时,同样安排学生进行不同原料加入量的实验,通过自身实践,使学生认识到使用微型实验和半微量实验的可信性与环保性,这样做提升了学生的实验热情和操作技能,更进一步的强化了环保观念。因此,开展微型和半微量实验,符合有机实验改革和绿色化的要求。

3、建立绿色有机化学实验室制度妥善处理“三废”

环境保护意识的建立是一个长期的过程,要对学生进行教育和培训,制定绿色有机化学实验室制度,以及相应的安全操作规范。实验教学过程中,从细节上进行环保意识的教育,树立学生绿色的环保思想。例如,实验过程中注意节水、节电,控制水电消耗也是节约资源,体现绿色化的方法。另外,尽量减少重取药品及重做实验的现象。有机化学实验会产生大量的废弃物,如强腐蚀性废酸、废碱,易燃、易挥发的有机溶剂,这些废弃物构成了有机实验室排放的主要污染源。如不妥善处理,会对实验人员、实验室以及周围环境造成危害,为此我校实验室建立了一套完整的有机实验废弃物处理办法,结合实验室管理制度加以约束,促使学生养成良好的环保意识,配合实验教师对实验废弃物进行无害化处理,培养对环境的责任心,采取正确的方法使有机化学实验“绿色化”。固体废渣要统一回收管理;实验废液要分别收集,标记并统一保管。废液处理需要得到充分的重视,如果未经无害化处理,直接排放,有机废液中的剧毒、挥发性及腐蚀性物质会对环境造成持久危害。有些有机酸、醚类、石油类、油脂类物质极难分解,需要同固体废渣统一交由专业公司销毁处理,部分可以排放的废液也需要经过调节pH再进行排放。实验产生的有毒有害废气要先经过吸收处理,再排放到大气中。我校自实验室投入使用,便着手在有机化学实验中探索溶剂回收和实验生成物的再利用工作。例如乙醇、甲苯回收处理再利用;将乙酸乙酯制备产物粗乙酸乙酯提供高年级学生开展综合设计性实验。建立了开展课余实验探索,调动学生积极性探究其他废弃物的利用方法,例如苯甲酸制备实验中,高锰酸钾被还后生成的二氧化锰黑色粉末在再利用等。

4、多媒体技术的应用

对于有机化学实验中某些实验课程,例如,含酚类反应的实验,醛酮的性质实验等,这些实验操作危险性大,对环境污染严重,而且暂时无法实行半微量化或微量化,无法实现实验的绿色化。可采用多媒体教学的方法完成教学,通过观看录像的方式,伴随着教师的讲解,使学生观察到了实验的操作过程及实验现象,掌握实验内容,另外可以进行计算机模拟仿真实验,学生独立进行模拟实验装置搭建,观察不同的实验现象,调动了学生的学习兴趣。通过多媒体技术的引入,成功减少了药品的使用,避免实际操作对环境造成的污染,实现有机化学实验的绿色化。

5、结语

根据上述措施,有机化学实验课程在完成既定教学任务的前提下,培养了学生过硬的实验技术以及良好的实验素养,最重要的是将绿色有机化学实验的宗旨渗透于有机化学实验中,进而培养学生成为具有环保意识的高素质人才,能够自觉的在今后的学习工作中保护环境,推动化学工业的可持续发展。作为教育工作者推进“绿色化学”是每一名实验教师的使命,要将环境保护和可持续发展的思想与专业知识技能一并传授给学生,要积极思考新的实验方法,革新传统的污染大的实验,要加强实验管理,注重实验排放物的管控,为环境保护做出自己的努力。

作者:冯寿淳 单位:天津大学仁爱学院化工系

第三篇

1、实验课程中增加研究性实验内容

在此过程中要培养学生文献检索能力和实验方案设计能力,文献检索能力是从事科学研究工作不可或缺的一项本领、一种技能,培养学生的科研素质首先就要培养他们查阅文献的能力.因此在研究性有机实验开始前,只给学生一个实验方向,要求学生首先检索文献.可先查阅最近几年的中文期刊综述,让他们通过综述了解相关实验的进展.在熟悉相关工作之后,引导学生根据实验室条件明确实验目标并选择合适的路线,指导学生根据参考文献进行追踪,查找原始文献.通过这种方式可以培养学生查阅化学文献的能力.实验方案设计是学生运用已具备的化学知识和实验技能构思解决问题方案的过程.实验设计的一般程序为:明确实验目的;分析实验原理;选择实验仪器;设计实验步骤;预测实验结果;观察收集数据;分析推理得出结论.设计性实验完全不同于教材上的传统实验模式,具有较大的开放性、自主性,实验的过程、产物的分析以及结果的评价都要由学生自己设计、评价,这样既充分发挥了学生的学习积极主动性,又给学生提供了一个发挥创造性的空间,提高了学生基本的科研素质.设计实验方案时教师要根据现有的实验室条件提醒学生不能设计超越现有条件无法实施的方案.学生尽量设计出不同的方案,指导教师认真检查,指出明显不合理的地方并引导学生修改方案.学生在设计实验时要有详细的实验步骤,注明关键步骤的注意事项.在结果讨论部分更要考虑实验产物如何检测、表征,实验数据如何处理等.同时在设计实验时告诉学生安全因素、经济因素以及环保要求也必须考虑在内.实验方案设计是从事科研工作的基本要求,对学生来说,一开始可能会因经验不足,存在设计的方案可行性差、需要指导教师多多修改等各种问题,但这正是培养学生科研能力的的必需经历.

2、实验课程中新知识和新技术的引入

在有机化学实验课教学过程中,要介绍当今世界有机化学学科研究的前沿问题,重点讲述有机化学在生物、医药等方面的应用,有意识地向学生介绍有机化学领域的新进展,引入当今有机化学学科的新发现及创造,使学生融入到学科前沿中.尤其是通过向学生介绍本学院一些老师前沿课题研究或本地区的一些应用性强的项目实例,既增加学生对老师的了解又增加了学生的自信心.在学生实验中合成产物多是已知化合物,按教材是通过测固体化合物的熔点或液体化合物的折光率来验证.而在实际教学中可根据自有实验室条件向学生介绍用来验证已知化合物的红外光谱、质谱等,通过这些当前科研工作中常用的表征方法,激发学生的科研兴趣,培养学生的科研思路.同时也可引入高效液相色谱的使用原理和应用范围.还可根据情况在实验过程中引入科研工作中采用的先进的实验技能和方法,如采用超声波清洗仪器、粉碎某些固体药品、提取物质等,让学生体会到新知识及新技术的应用.

3、实验过程中微小细节的培养

化学实验有许多细节性问题,如果这些问题考虑得不够充分就会直接影响实验效果,甚至存有不安全隐患.在实验教学中,不仅要让学生根据实验步骤一步步做好实验,而且要善于抓住那些稍纵即逝的实验现象,捕捉其中实验细节,进行深层次的挖掘,使学生从感知和记忆型学习转向创新型学习.例如在乙酸乙酯制备实验中,开始配制乙醇、浓硫酸、乙酸的混合液时,注意学生将试剂加入烧瓶的次序,并引导学生得出原因:在将浓硫酸加入乙醇中的时候,为了防止混合时产生的热量导致液体迸溅,应该边加边振荡;当乙醇和浓硫酸的混合液冷却后再加入乙酸,这是为了防止乙酸的挥发而造成浪费.这样学生的积极性得到充分调动,潜能得到充分发挥.教师在实验中要给学生一定的自由度,有意识地营造探讨式的学术氛围,即使学生有实验失误,也要把实验失误当作一种教学资源因势利导,组织学生共同探究,则能及时扭转被动的局面,收到意外的效果.这就要求学生理解实验操作中的细节同时也要分析实验现象中的细节,培养学生思维能力,从而进行深入探究,这也是提高实验质量及科研能力的有效途径.

4、实验过程中培养团队合作精神

化学试剂论文范文3

(一)实验分析

高锰酸钾制取氧气是利用酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽等仪器,通过加热高锰酸钾制取氧气,利用排水法来收集氧气。学生不仅要掌握实验原理、目的,实验仪器和药品的使用方法及注意事项,实验步骤、化学方程式的书写等内容,还要培养观察、分析能力和实践操作能力。

(二)《高锰酸钾制取氧气》的实验目的

(1)通过虚拟实验中的文本展示工具,使学习者了解实验目的、原理和方法。

(2)通过对虚拟实验的操作,掌握药品的选择以及仪器连接的先后顺序,能够动手制取氧气。

(3)通过对实验过程、现象的观察、分析实验反应机制,加深对实验的认知和理解。

(三)《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验活动设计

学生要完成虚拟实验首先需要安装Secondlife客户端,进入Secondlife虚拟环境,通过以下流程完成整个虚拟实验。

(1)准备阶段:学习者通过Secondlife提供的地图工具搜索到虚拟实验室地标并通过瞬间移动工具进入虚拟实验室。

(2)实验阶段:学习者通过人-机交互选择事先通过3D建模工具创建好的虚拟实验仪器、药品并通过资源工具查询相关仪器的使用方法及实验装置图,完成实验仪器的装置;点击各个实验仪器、添加药品来完成实验。

(3)评价反馈阶段:教师根据学生提交的实验报告和学习者的学习记录对学习者本次实验进行一个综合评价,并将评价结果通过评价反馈系统及时反馈给学习者。

二、《高锰酸钾制取氧气》的虚拟实验环境设计

本研究以《高锰酸钾制取氧气》为例设计的虚拟实验环境。以实验过程的设计为理论基础从场景及模型设计、交互设计、支持工具设计、特效设计、评价设计这几方面设计三维虚拟实验环境。

(一)实验环境的场景及模型主要虚拟教室、虚拟实验室和仪器设备组成

虚拟教室由讲台、桌椅、多媒体系统、音响设备、电子白板、书柜、书、电脑组成,供学习者实验后进行交流、报告、探究、形成实验结论。虚拟实验室主要由实验环境、实验操作台、水池、药品柜、灭火设备为为学习者完成实验并获取实验数据。仪器设备主要是酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽、铁夹、烧杯。药品耗材主要是高锰酸钾等。

(二)交互系统设计

(1)人机交互设计:在实验中通过操作交互,学习者能够感受到实验设备的控制感和体验感。在Secondlife中,利用创建工具可以实现简单的“点击”“移动”“坐在上面”等操作,Secondlife提供的林登脚本语言可以设置改变物体的性质、运动方式、运动轨迹、对外力的反应等等,能够较好地支持学习者的操作交互。

(2)交流工具:学习者在实验过程中和老师、同伴交流的方式主要有在线的同步交流和异步交流。

(三)支持工具设计

实验支持工具是指支持学习者完成实验的所有工具,本研究的支持工具主要包括搜索工具、资源工具、实验认知工具、评价反馈工具等。搜索工具主要是地图工具和瞬间移动工具通过它们是搜索定位各种学习场所、用户,并瞬间移动到目的地。资源工具包含Secondlife内部资源和外部资源。内部资源主要是3D浏览器;外部资源包括各大搜索引擎。这些工具可以搜索Secondlife内部和外部各种信息资源实验认知工具主要包括3D建模工具、拍摄工具、记事本工具主要为为实验过程中学习者观察记录实验现象、采集数据提供支持。评价反馈工具主要包括问卷系统(choicer、Quizchair)、学习记录系统(Tracker)、Web-Intercom,为实验后学习者自评、反思以及教师评价反馈提供支持。

(四)特效设计

在Secondlife中,通过粒子系统结合林登脚本语言可以营造烟雾、火焰、气体、雪花等各种现象。在本实验中酒精灯加热的火焰、水槽里面的气泡、集气瓶中的氧气、反应过程中的烟雾、药品晶体的状态变化等效果都可以通过粒子系统来实现。

三、结论

化学试剂论文范文4

在实验过程中学生可能会遇到很多意想不到的情况,比如中间忘了加某个药品,中间漏了一个实验步骤或把某一个实验步骤被提前了,从而导致实验失败。实验不顺学生则没有时间和精力去思考问题,也就谈不上分析问题、解决问题能力的培养。钟对这种情况,加强预习是必不可少的,但预习方法不当也影响实验的效果。通过对学生预习情况进行调查和分析,发现许多学生都是照搬了实验书上的内容。实验书上的实验内容为了保持理解的完整性,通常都是用一段话或两段话来描述整个实验过程,在这一两段内容里面包含了几个甚至十几个具体的实验操作步骤。预习较好的学生对整体实验过程把握较好,在实验操作过程出现问题较少;预习不充分的学生,经常是边看书边操作,这样由于对内容理解不充分遗漏步骤或前后弄混操作步骤是常有的情况。钟对这种情况,我们要求学生预习的时候要对实验内容进行加工和细化,根据实验过程的前后顺序,把实验内容分解成具有可操作性的具体实验步骤。如果书上的实验内容不具体时,可以利用网络资源和数据库,查阅相关文献资料,制定出具体的实验方案。在预习报告中要写出具体的操作步骤,而不允许照搬书上内容。

2实验课前的讲解

学生通过课前的预习,对实验过程有了初步的了解。老师实验课前的讲解可以起到复习和加深印象的作用,让学生对实验有整体印象。老师只讲实验目的、实验原理和实验流程,只强调在实验过程中可能涉及的安全问题和提示实验过程中一些比较容易出错导致实验失败的关键点,而不花过多时间讲解每一步的具体操作,其他的一些细节留给学生在实验过程中自己去思考和领悟。这样避免了保姆式或照方抓药式的教学方式,留出了学生发现问题和思考问题的空间。

3有机化学实验过程控制

目前有机化学实验学生分组以2人一组居多,一名指导老师一次需要指导20多名学生,难以在同一时间掌握每一个学生的实验情况,遇到学习主动性差的学生,只是旁观或应付了事,往往会导致教学效果不佳。另外如在制备实验中,遇到需要加热、回流、分流和提纯等过程,需要等待半小时、1小时甚至更长时间,在这段时间里许多学生只是坐着等实验结束而显得无所事事,聊天和发呆的现象常会出现,给人实验过程松松垮垮的感觉。钟对这种情况,我们认为“任务驱动型教学法”是个很好的解决之道。所谓的“任务”就是实验前给学生设计一些在实验过程中可能会遇到的问题,让学生在实验过程中思考这些问题,学生若不积极参与实验过程,不积极思考,就不能顺利完成任务。弄明白这些问题能加深学生对实验的理解。开始的时候,老师在实验课前在黑板上写出需要学生思考的问题,学生在实验的过程中根据实验操作和反应现象来分析和思考老师提出的问题,在小组内或小组间讨论下对问题给出合理的解释。

在实验过程中,指导老师不定时巡视,随机抽调学生回答相关问题,这样可以促使学生都要认真思考问题,积极参与实验,避免了有的学生应付了事的情况。这样通过“任务驱动型教学法”就把整个实验过程紧凑有序地贯穿起来了,形成了一个整体。实验课问题的设计要更侧重操作技能、反应现象、产品处理和注意事项等跟实验本身更相关的内容。学生经过实验操作和现象观察,再加独立的思考和小组讨论,就能对老师提供的问题给出合理解释,这样不仅增加了学生的成就感,也调动了学生的学习积极性。另外,一些实验中知识性较强的问题,比如实验原理方面的问题,需要涉及较多的理论知识,可以作为课后思考题让学生实验后查阅相关资料解决。在开始有机化学实验课的时候,可以多设计一些问题让学生思考,当学生经过半个学期的有机实验训练后,可以逐步减少提供老师设计的问题。因为学生经过前期的训练,自己在实验过程中需要注意哪些重点和关注哪些细节有了初步印象,自己发现问题或提出问题的能力得到了加强,可以让学生自己去发现更多的问题。经过这个教学过程的锻炼,学生发现问题、分析问题和解决问题的能力都得到了提升。

4实验报告的考核

化学试剂论文范文5

物理化学实验过程中可以很好地将理论课程上所学习到的定律、公式应用到解决实际问题上.以蔗糖水解反应的速率常数为例,第一组同学按照传统教学过程,首先学习一级反应动力学方程ln[A]0[A]=kt,讨论一级反应动力学的特点以及半衰期等.学会利用动力学方程求算时间、物质浓度、速率常数、半衰期等数据,然后按照给定的实验步骤进行蔗糖水解反应速率常数的测定实验.第二组同学参照实验设计教学过程,首先提出目标,需要测定蔗糖水解反应的反应速率常数k,然后学习一级反应动力学方程的推导过程,介绍一级反应动力学的特点.学生讨论如何设计实验测蔗糖水解反应的反应速率常数k:蔗糖在酸的催化下的水解反应可看作准一级反应,利用一级反应动力学的公式ln[A]0[A]=kt,从公式ln[A]=-kt+ln[A]0中可以看出以ln[A]对t作图得到一条直线,斜率为-k,因此需要测量不同t时刻[A]的浓度,然后以ln[A]对t作图得到一条直线,通过斜率即可求得反应速率常数.此时教师可提出测量某一时刻物质的浓度一般有两种方法:化学法与物理法,其中物理法更方便操作.

所谓物理方法就是利用某些物理性质与物质浓度的依赖关系,使用物理仪器快速准确测定出某一时刻的物理性质,再转换成物质浓度与时间的关系.根据蔗糖水解反应中反应物和产物都是有旋光性的,可以选择旋光度这个物理性质作为浓度和时间之间关系式的桥梁.利用旋光度与浓度的关系将反应动力学方程中浓度和时间的关系转换成旋光度和时间的关系,因此只需要测定不同时刻体系的旋光度值就可以求算出反应速率常数k.学生选择需要的实验仪器和实验材料,设计具体的实验步骤,教师对整个流程进行评价和改进,最后在具体的实验过程中验证结果.实验结束后讨论问题:为什么要进行零点校正,可用什么物质进行零点校正,蔗糖的初始浓度对实验测定有没有影响等等.在学完二级反应动力学以后,教师还可提出延伸问题:如何利用电导率测定乙酸乙酯皂化反应(二级反应)的速率常数?第二组同学大致可以提出相应的实验过程,而第一组同学则大都不知道该如何处理.两组学生比较,第二组学生对公式的利用、实验过程的处理等都较第一组学生要好.通过整个实验设计流程,学生可牢牢记住相应的动力学方程公式,同时会对具体的实验操作过程进行积极探索,对以后理论知识的学习也有很好的促进作用.

2激发学生自我学习和自我思考的兴趣

很多时候,学生不知道物理化学中的理论和定律有什么具体用途,因此学习起来没有兴趣,只是被动地背诵公式定律.物理化学实验设计过程的教学环节能够激发学生的主观能动性,提高学生自我学习和思考的能力.以燃烧热的实验测定为例,两组学生首先学习理论课程中燃烧热的定义,理解恒压热效应与恒容热效应的区别.利用氧弹式量热器分别测定待测样品和基准物质在量热器中完全燃烧引起的温度升高值,再利用基准物质已知的燃烧热来计算待测物质的燃烧热.现在的实验装置大都采用自动化和计算机处理,第一组学生除了简单掌握量热器和压片机的使用方法外,对物性燃烧热方面的信息知之甚少,学生也没有太大兴趣去深入讨论和研究.第二组学生采用实验设计过程的教学方法,首先指导教师介绍燃烧热在实际生活中的各种应用,例如燃烧焓的测定广泛应用于各种热化学计算中,测定有机物的燃烧焓,可计算相应的生成焓数据,从而可以了解其稳定性、反应性、生成机理、分子结构、能量规律等特点,对于掌握该化合物特定组成等有重要意义.氧弹量热法也广泛应用于污泥、废物、煤发热量的测定等等方面,对于泥煤的深度开发和综合利用有广泛意义.通过这些知识的讲解,让学生首先对即将学习的实验有一个背景认识,知道将来在哪些方面可以有广泛的用途,从而激发学生的主动学习兴趣.然后再介绍氧弹技术的原理和燃烧热测定实验的基本过程,这时学生对实验课程的理解和掌握就会有明显提高.采用这种教学过程的第二组学生与第一组学生相比,首先在听课过程中注意力就有明显提高,思维也能随着教学内容灵活转换,在实验过程中也能够自己分析和处理一些常见问题,这些都是学习兴趣被激发出来的结果.因此,实验设计教学过程可以激发学生的学习兴趣.

3提高学生的科研创新和分析解决具体问题的能力

创新是科研工作的灵魂,教学过程中应加强培养和提高学生的科研创新能力.对于物理化学的各个研究方向来说,物理化学的实验设计过程在不同程度上会对学生的创新精神和分析解决实际问题的能力具有积极的作用.以凝固点降低法测物质相对分子质量实验为例,两组同学首先同时学习稀溶液的依数性:加入少量溶质引起溶剂性质的改变,例如蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高以及渗透压的改变.这些性质的改变值只与溶质的数量有关,而与溶剂的性质无关.利用一相为纯物质时两相平衡温度与组成的关系可以推导出相应的定量关系式.其中,凝固点降低这个依数性质是一种常用的测量相对分子质量的实验方法.第一组同学学习凝固点降低公式,知道凝固点降低的改变值与溶质的质量摩尔浓度成正比,能够通过题意利用公式求解出相应的数值.第二组同学在学习完凝固点降低公式后,引导学生利用此公式进行溶质相对分子质量测定的实验设计.

首先从公式推导中可以看出,公式中有我们需要最后求的MB,凝固点降低常数Kf可以查得.所需要的就是纯溶剂的凝固点和加入少量溶质后溶液的凝固点Tf的值.所以整个实验设计的关键就在于如何测定液体的凝固点.所谓凝固点是指一定压力下,随着温度的降低,液体中逐渐出现凝固现象,固液两相平衡时的温度.引导学生自己选择实验器材设计实验:要想测得凝固点,就需要将待测液体放到一定的冷却介质中,例如冰水混合物,还需要精密温度计随时监测液体中温度的变化.此时教师给出提示:凝固点的准确测定并不容易,包括固液平衡的判断以及凝固热的放出对测量的影响等等,因此采用步冷曲线法测定相应的凝固点更为常用.学生讨论具体的实验步骤,教师进行指导修正,完成实验设计过程.两组同学同时开展凝固点降低法测定溶质相对分子质量的实验,通过实验过程中的比较可以看出,第一组同学大都只能按照书上的步骤进行机械操作,在操作过程中不知道何种因素会对实验产生影响,更不明白怎样对实验进行改进.而经过实验设计过程的第二组同学大都对实验细节比较注意,例如为什么需要冷冻管和空气套管,冷冻管要竖直放置,不要靠在空气套管上,还有冰浴槽的温度、磁子的搅拌速度对实验测定的影响等等.在实验结束后,第二组同学在实验数据的分析处理上也较第一组好,能够利用步冷曲线法合适地得到相对准确的凝固点数值.第一组同学在思考题的解答上也与第二组同学有明显差距,大都不明白一些针对实验过程的问题如何进行分析解答:例如溶质的量是否加入的越多越好,冰浴槽的温度过高或过低对实验数据有什么影响,高温高湿季节做此实验是否会影响准确度等等.

4结语

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在培养学生的化学实验操作技能的过程中,教师发挥的重要作用不言自明.教师要为学生做好化学实验演示工作,引导学生遵循化学实验规律,做好化学实验.具体而言,教师的操作应优美规范,操作速度要适中.毋庸讳言,教师的演示实验为学生提供了模仿的重要依据和直接可观的视觉形象.所以,教师的每一个演示实验都要做到操作优美规范,熟练准确.在实验仪器的选择、安装、装置图的绘制、基本操作等各方面都能给出规范和准确的演示.例如,持试管要三指捏,两指靠,振荡试管时要三指捏,两指蜷,不能随意抓;使用滴管给试管中加液时,胶头滴管一定要垂悬于试管上方,切不能伸入(亚铁离子与氢氧根反应的实验除外).教师的演示速度要适中,使学生能够看清每一个动作、每一个细节,对于学生第一次接触的较复杂的化学实验,教师更是要细心演示,先示范分解动作,然后再逐渐加快速度,连续操作实验,这样可以使学生在头脑中形成较为完整的操作表象,进而有效地培养他们的化学实验操作技能.

二、积极发挥正迁移的引导作用

所谓迁移,就是已经掌握的技能对于新技能的形成所产生的影响.迁移具有正迁移和负迁移之分.在化学实验操作技能方面,正迁移主要来自操作基本相同或相似的因素,而负迁移则来自于实验操作过程中看似相似,实则相去甚远的元素.例如,学生学会了“液体药品的取用”操作后,对学习“量筒量取液体”的操作有潜在的辅助作用.对于相近而实际不同的操作,教师要采用比较、分析的方法,使学生能够加以明确地区别.

三、给予学生充分的实验机会

现代教育理念积极倡导学生在教学过程中的主体地位.新课程标准明确提出,学生不仅是课堂的主人,也是主动建构知识的主人.培养学生的化学实验操作技能,不可能让教师“一手包办”,而是要让学生积极参与实验操作过程,让学生自己看、自己做,自己体会化学实验的独特魅力.从目前来看,演示实验常常因为可见度问题而影响教学效果,所以教师可以根据现有条件尽可能地把演示实验改为边讲边实验,增加学生自己动手做实验的机会,培养他们的实验操作能力.

1.讲一个内容,做一个实验.

例如,对“杂质转化法”这部分内容,先提出讨论题:怎样除去粗盐中的不溶性杂质?怎样除去硝酸钾中混有少量的氯化钠?讨论之后取得正确方法,再让学生实验,最后要求学生列表归纳,促使学生在实验中加强观察和分析.

2.做几个实验,然后概括比较.

例如,对“溶液结晶法”这部分内容,先指导学生阅读课文中有关硝酸钠溶液的内容,然后让学生做实验,实验之后讨论归纳硝酸钠溶液的性质.关于其他溶液的性质也如此处理,最后概括比较.3.学生自己阅读课文,根据需要做实验.例如,在讲“沉淀过滤法”时,教师可以让学生一边看课本,一边根据教材内容设计做实验,实验之后让他们自己设计表格,小结几种过滤法的性质和使用注意点,使学生充分发挥主观能动性.

四、指导学生认真完成实验报告

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由于教学计划的改变,我校有机化学实验课存在着课时数缩减,而教学任务和教学目的却没有改变的情况,如何在有限的课时中达到应有的教学效果是摆在实验教师面前现实和首要的问题。传统的教学方法和模式是教师将实验目的、实验步骤和实验注意事项一一讲述一遍,学生按照教师的讲述根据课本的操作“照方抓药”,将实验完成。从学生的角度出发,教师的这种“满堂灌输,照本宣科”的教学方法使学生在实验过程中缺少了学习的主动性,学习兴趣下降。遵照这种模式教学的结果往往是学生被动的完成实验,没有经过自己的思考,仅仅是为了完成实验而做实验,没有达到巩固所学理论知识、锻炼动手能力的教学目的和教学效果。鉴于这种情况,做为教师,必须改变已有的教学方法和教学手段,而采用问题式教学法教学能够很好的解决以往教学中出现的一些问题。

2问题式教学法的运用

问题式教学法一般是教师根据学生需要掌握的内容提出相应的问题,学生对问题进行分析和思考,通过查资料以及其它各种方式找出解决问题的方法,教师对学生提出的方法进行总结并给出结论,最终达到学生通过思考学习知识的目的。问题式教学法最大的优势在于将学生在学习中的地位由“被动”变为“主动”,通过教师为学生设定的问题引导学生自主的进行学习思考,学生能够在思考问题并解决问题的过程中不知不觉达到学习知识的目的。问题式教学法分为“提出问题”、“分析问题”、“解决问题”、“总结深化”四个步骤,将问题式教学法运用在有机化学实验的教学中能够达到比较理想的教学效果。

2.1让学生带着问题进行实验预习

实验预习是每个学生进行实验之前必须完成的环节。预习实验一方面是为了使学生在动手实验之前做到心中有数,了解实验的目的、原理,清楚实验中使用到的仪器、装置和药品以及实验过程的操作步骤;另一方面也可以锻炼学生的自学能力同时提高了听课的效率。然而,现在的实验预习往往没有得到学生的重视,大部分学生只是将书上的内容进行了抄袭,根本没有达到实验预习应有的效果和目的,这些问题在实验过程中以各种方式被暴露出来,结果不仅会造成实验失败的后果还给实验室带来一定的安全隐患。针对这种情况,需要教师有目的的对学生的预习环节进行强化干预,事先将实验项目告知学生,并将预设问题提出,要求学生通过预习实验教材,查阅图书馆相关文献资料甚至借助互联网寻求解答。当然,预设问题的提出需要教师对教材有很强的把控力,预设的问题不仅应该具有针对性而且要切合学生实际的知识水平。例如,在进行乙酰苯胺制备实验前,可以提出以下几个问题:(1)本实验为什么要使用分馏装置?(2)反应时分馏柱柱顶温度为什么控制在105℃?过高过低有何不妥?(3)除了用水作溶剂重结晶提纯乙酸苯胺外,还可以选用其他什么溶剂?(4)本实验采取了哪些措施来提高乙酰苯胺收率?将问题提给学生后,学生将会带着这些问题运用各种方式去获知问题的答案,获知答案的过程中,学生必须了解实验的目的和原理,对实验装置和实验药品的物理性质有了清楚地认识,对实验的步骤也会进行深入地思考,使得学生对于实验有了全面、深刻的认识,达到了实验预习的目的,调动了学生学习的积极性,培养了学生的自学能力。

2.2让学生在实验过程中带着问题积极思考

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我们把“溶液的配制”放在最前面,以训练学生称量、固体溶解、量取液体体积等基本操作。实验七“酸碱标准溶液的配制与标定”,可使学生初步掌握电子分析天平、滴定管的正确使用和滴定操作技术,巩固移液管、容量瓶的正确使用方法。在实验十一“水的总硬度测定”中,进一步巩固滴定分析基本操作。把实验十二“双氧水中H2O2含量的测定(氧化还原滴定法)”作为自行设计实验,掌握滴定分析在酸碱滴定中的应用后,再应用于氧化还原滴定,强化滴定分析基本操作。另外通过“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”实验,使学生学会可见分光光度计的使用方法,掌握仪器分析方法,学会标准曲线制作,用作图方法进行数据结果处理。笔者依据“基本实验—综合性实验—设计性实验”的教学模式以及自身三十多年的教学实践体会,新编了《医学化学实验》教材,删除一些陈旧过时、重复的实验,增加相关现代化仪器分析实验内容与综合设计实验内容,达到了优化学生知识结构且不过分依附于理论课的基础化学实验教学目标。

2认真做好预备实验,检查学生预习情况

本教研室在开展每个实验之前都会安排两位教师进行预实验。通过预实验,教师可以了解所用到的各种仪器是否正常、实验条件是否合理、药品是否失效等;能及时发现实验中可能出现的各种异常情况,掌握实验的第一手资料,以应对学生在实验过程中提出的各种问题。教师在学生实验课前进行的预实验是课堂实验顺利进行的保证。此外,预实验得出的结果,给批改实验报告提供了依据,从而更好地指导学生进行实验。同样,课前预习实验对学生进行实验也是至关重要的。通过预习,学生能够明确实验目的及原理,做到心中有数。学生动手操作前有大约30分钟的教师讲解时间,实验内容不能被详细叙述,教师必须把握住实验的重、难点。此外,在讲授中要将相关实验原理、实验操作及注意事项等分解成若干个问题随机提问学生,以此检查学生预习情况,提问成绩记入学生平时成绩,可督促学生加强实验预习,从而起到事半功倍的效果。

3阐明仪器的正确使用方法

对用到的仪器,教师在课堂上进行规范的演示操作,向学生讲清操作要领和具体注意事项,目的是指导学生正确进行实验,避免出现错误或发生危险。如以滴定分析操作为例,说明其使用方法。酸碱滴定管在使用前,应先检查是否有漏水现象,如果酸式滴定管漏水,取下活塞涂上凡士林即可;如果碱式滴定管漏水,则上下调动玻璃珠位置。在装入标准溶液之前,应先用标准溶液润洗2~3次。在赶去滴定管尖端气泡和调整好液面后,就可进行滴定了。滴定时要善于控制溶液流速,刚开始反应可以“见滴成线”,接近终点时要做到需要一滴加一滴、需要半滴加半滴。当颜色发生突变且20s不褪色时,即到达滴定终点。读数时应注意保持滴定管垂直,由于附着力和内聚力的作用,滴定管内液面呈弯月形。读数时,对于无色或浅色溶液,应读弯月面下缘的最低点对应的数值;对于有色溶液,应读弯月面上缘对应的数值。学生在使用滴定管时总喜欢左手拿锥形瓶振荡,右手操作活塞;对这个不良动作教师要演示错在何处,使学生留下深刻印象,培养学生正确操作习惯。在实验过程中,教师要巡视,发现学生错误操作及时给予纠正,这样既增强了师生之间的感情,又使学生掌握了常用仪器的规范操作方法。

4建立完善的考核制度