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分析化学精品(七篇)

时间:2023-04-01 10:13:10

分析化学

分析化学篇(1)

关键词:分析化学 化学分析 仪器分析

分析化学是研究物质化学组成的分析方法及有关理论的一门学科,主要的任务是确定物质的化学成分即(由那些元素、离子、官能团或化合物组成)的成分分析、结构即(化学结构、晶体结构、空间分布等)及物质的主要含量的多少。在医学高职高专的分析化学学习中,主要分两大部分:化学分析与仪器分析。

分析化学作为高职高专医学院校药学、医学检验技术、卫生检验与检疫专业必修的专业基础课程,着重要学习的内容是化学分析中的定量分析部分,几乎占整个内容的近三分之二的比重,即定量分析中四大滴定(酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法)的原理,主要解决包括滴定液的配制、标定、滴定(即滴定过程中滴定曲线的绘制、滴定突跃分析、滴定终点的观察、结果的计算、滴定误差的分析等)。

仪器分析掌握的主要内容为:以被测物质的物理或物理化学性质为基础、需要借助特殊仪器的分析方法,不但要学会现代的仪器分析的原理与方法,更要熟练掌握这些仪器的规范的操作方法。

在现在的分析仪器中,配备相适应的仪器分析是一个非常重要的部分。例如,一个企业要想生产出高质量的产品,必须得有分析实验室,这样才能保证产品的质量,现在或多或少还有一小部分特别是一些小型企业的企业家认为这些东西无所谓,因为一般的分析仪器价格都比较昂贵。这就是为什么这些年来“食品安全事故,环境问题”等问题屡屡频出的原因。故无论从一个小小的产品,还是到我们日常生活,吃、穿、住、行,到航空航天、宇宙探索等高端领域,没有这些分析仪器,科技无法进步,文明就无法前行。

在科技水平先进的一些国家在生物技术与食品分析中已基本采用仪器分析方法代替化学分析方法即手工操作的老方法,气相色谱仪、氨基酸自动分析仪、高效液相色谱仪、紫外分光光度计等均得到了普遍的应用。

分析化学的研究,是方法和仪器的基础研究和应用研究并重。如今分析化学的研究工作方向明显向应用方面倾斜,而分析仪器则向微型化、智能化发展。微型化和智能化是分析仪器发展的主要方向,即“更小、更巧并带有更好的软件”。这不仅因为它可以提高效率,节省开支,实现自动化,而且排污少,是一种“绿色”技术。还可以做到便携式,利于作现场监测以至做成穿戴式、植入式仪器,便于随时随地观测所要的信息。

随着科学技术的发展,仪器分析为什么不能完全取代化学分析?

一、根据分析原理来分化学分析与仪器分析

化学分析:以物质的化学反应为基础的分析方法(历史悠久,是分析化学的基础,故又称经典分析方法)。

化学定性分析:根据反应现象、特征鉴定物质的化学组成。

化学定量分析:根据反应中反应物与生成物之间的计量关系测定各组分的相对含量。使用仪器、设备简单,常量组分分析结果准确度高,但对于微量和痕量(

仪器分析:以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法(光化学、电化学、热、磁、声等)。

二、化学分析与仪器分析的相同点

两者都可以定性或定量的分析方法。化学分析法一般作为常量分析即含量较高的分析方法,准确度较高,一般可达到千分之几左右;而仪器分析方法一般作为微量、痕量分析即含量相对较低的分析方法,准确度不高,一般要高于百分之五及以上等,一般的常量分析是无法使用的。

三、化学分析与仪器分析的不同点

化学分析和仪器分析的适用范围不同:化学分析主要适用于被测分析物含量在常量或半微量中的组分的测定,化学分析的准确度较好,但是精密度不好,即对常量或半微量组分可以准确测出其含量;但是对于微量组分效果较差甚至不能检出,其误差范围较小,通常要求控制在0.1%以内;而仪器分析主要用于微量甚至是痕量组分的分析,仪器分析准确度较差,但精密度很好,可以定性或定量地测出微量组分,但误差范围较大,在1%左右或更大。

例如,某一样品要求检测的组分在被检测物中含量是90%,那么检测的误差要求在1%左右就比较大了,即检出89%-91%,而要求误差0.1%左右就比较合理,即检出89.9%-90.1%,此时适用化学分析;使用仪器分析显然误差很大。而对于测定某一样品含量在0.1%左右的组分,误差1%左右就可以,即检出0.09%-0.11%,而要求误差在0.1%则就没有这个必要,即检出0.099%-0.101%,此时便适用仪器分析。

四、仪器分析方法相对于化学分析方法的特点以及两者的关系

仪器分析:主要用于进行微量、超微量分析。主要有以下特点:快速、灵敏,所需试样量少,操作简便、分析速度较快、但相对误差较大,准确度就较差,故只能适于微量、痕量组分的分析。但两者并不是孤立的,还是有密切联系的。

首先,现代仪器分析方法是建立在经典化学分析方法基础上发展起来的,一般的仪器分析方法所用的样品的前处理都要用化学分析的方法,仪器分析方法一般可以理解为相对的化学分析方法,因为用仪器分析方法测定样品时一般都要用标准溶液来校对的,而标准溶液的配制与标定本身就是化学分析的范畴。

其次,随着科技的飞速发展,化学分析方法也逐渐实现现代化和自动化,化学分析有自己的应用范围,所用的仪器价格上比较低廉,而仪器分析方法也需要化学分析方法来校正,仪器分析方法是不可能替代化学分析方法的。

总之,化学分析方法和仪器分析方法是分析化学中的两大重要分支,两者各有所长,各有所能,相辅相成,缺一不可。

参考文献:

尚爽.浅谈分析化学中两大重要分支――化学分析和仪器分析[J].中国科技纵横,2014(2).

作者简介:

分析化学篇(2)

1、分析化学是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学,是化学的一个重要分支。

2、是鉴定物质中含有那些组分,及物质由什么组分组成,测定各种组分的相对含量,研究物质的分子结构或晶体。

3、分析化学的主要任务是鉴定物质的化学组成(元素、离子、官能团、或化合物)、测定物质的有关组分的含量、确定物质的结构(化学结构、晶体结构、空间分布)和存在形态(价态、配位态、结晶态)及其与物质性质之间的关系等。主要是进行结构分析、形态分析、能态分析。

(来源:文章屋网 )

分析化学篇(3)

分析化学是化学专业学生的四大基础课程之一,分析化学基本理论的学习是分析化学课程的基石,也为分析化学实验的教学提供理论指导。但目前独立学院分析化学理论课的教学存在一些问题,例如:(1)教学内容多但课时少,学生很难在有限的课时内掌握分析化学的全部基础理论;(2)教学模式上仍然主要采用“老师教学生学”的模式,学生缺乏自主学习的意识和能力;(3)教学方法上虽然大部分学校都采用了多媒体教学,但很多多媒体课件仅仅是将书本的内容搬到屏幕上,仍然无法充分调动学生的学习兴趣[2]。鉴于此,我们从教学内容,教学模式和教学方法三个方面对独立学院分析化学的理论教学进行了改革。

1.1调整教学内容,强调基础,突出重点

以我校独立学院芙蓉学院为例,分析化学课程使用的教材是武汉大学编写的《分析化学》第五版,教学内容比较多,但是学时比较少,一般安排40左右的学时。我们根据不同专业的特点、就业需求和人才培养方案修改了教学大纲,对教学内容作出了调整和侧重。例如化学(教育)专业安排48个学时,偏向基础理论的讲解,包括重要的公式都进行了详细的推导。应用化学专业也安排了48个学时,但由于其包含工业分析、精细化工、环境化学三个偏应用的方向,在教学时特意加入了一些和这些方向相关的教学内容,例如环境水质分析、矿物分析等等。而材料专业只安排36个学时,因此结合材料专业的特点适当删减了一些内容,例如重量分析和沉淀滴定以及质量控制,同时将酸碱滴定、络合滴定以及氧化还原滴定放在一起讲述,横向比较滴定突跃、滴定曲线及指示剂变色原理,而且对公式的推导减弱,重点加强公式的应用。另外,有意加强了样品采集及预处理、分离和富集相关方面的内容。通过调整和优化不同专业方向的教学内容,在保留经典化学分析内容的基础上,更加突出了专业性和实用性。

1.2改变教学模式,加强学生自主学习能力

“灌输式”的教学模式是中国应试教育的结果,这在初高中学习阶段可能暂时还不能得到明显改善,但大学教育和义务教育有着明显的差别。由于大学课程多,每门课程课时少,因此往往一堂课要讲几个章节的内容,篇幅上可能就是十几页甚至几十页。如果学生没有进行自主学习,尤其是独立学院的学生本来学习基础就差,仅靠课堂上老师几十个课时的“灌输”,往往只能学到一点皮毛,知其然不知其所以然,达不到较好的教学效果。因此,我们在理论教学中进行了“引导式”教学模式的尝试。在每个章节开始之前,先向学生抛出几个与该章节知识点相关的问题,引导学生主动学习寻找答案。在课堂教学时,重要的知识点,基本的原理方法还是由老师讲授,再由学生回答抛出的问题。同时,对于容易混淆的知识点和难以理解的知识点,经教师进行巧妙引导后由学生通过讨论后解决。另外,对于每一章的内容由教师提出一个与之密切相关的分析课题,然后将学生分成5~10人(视班级人数而定)一组,要求学生在课后查阅相关资料文献完成课题并制作课件,每一章的最后一堂课留出10~20min左右的时间让学生展示其课题完成情况。通过这样“引导式”的教学模式,让学生带着问题学习,带着课题实践,不仅大大提高了学生主动学习的积极性,而且通过问题的思考和讨论,使学生对知识点有更好的理解和吸收,通过课题的完成和汇报,使学生对该章节的知识点进行了扩散和拓展,并锻炼了其查阅文献,制作课件及语言表达等方面的能力。

1.3创新教学方法,调动学生学习兴趣

传统的教学方法主要以手写板书为主,但在讲解一些需要演示的内容时受到限制。例如,吸光光度法一章讲授分光光度计的构造和检测原理时,如果使用多媒体教学,将使学生获得直观的感知。然而,对于一些基本原理的讲授,重要公式的推导等方面,如果使用多媒体教学,反而使学生有走马观花的感觉。另外,对于每一种分析方法的应用,如果仅仅是将书本上的文字搬到屏幕上,同样起不到多媒体的教学效果,让学生感觉索然寡味,提不起学习兴趣。针对这样一些情况,我们在教学方法和手段上面进行了改革。对于每一章节知识点大纲务必在黑板上板书,并标明重点难点,这样可以让学生不仅对该章节知识点有个整体认识,并且让学生明确了学习重点。同时,对于重要公式的推导务必在黑板上一步一步地板书,并且让学生参与公式的推导,使学生加深对公式的理解。对于一些仪器的构造、曲线的绘制、颜色的变化等需要借助多媒体的内容,尽量用多媒体课件进行讲解,使学生对知识点获得直观的、立体的、全方位的学习。另外,对于每个章节知识点的运用尤其是分析方法的应用,我们引入了“案例教学法”[3],使学生对所学知识应用于实际生活获得直接的感知。例如氧化还原滴定一章关于重铬酸钾法测水质化学需氧量(COD),教材上只用了几行话介绍,而且停留在纸面上,学生难以理解掌握。我们以常德市穿紫河水质分析为案例,介绍了常德市环保局在治理穿紫河水质污染时测量COD的整个流程和方法手段,使学生对重铬酸钾法测定COD的原理及操作过程中的注意事项有了深入的理解和明确的认识,而且也使学生认识到了学习分析化学的实用性,调动和激发了学生学习分析化学的兴趣和积极性。

2创新实验教学

分析化学是一门实践性很强的学科。分析化学实验教学和理论教学具有同等重要的地位,都是分析化学课程的重要组成部分。分析化学实验教学不仅能使学生加深对理论知识的理解和掌握,更重要的是能培养学生的实践能力和创新能力,锻炼学生科学思维,提升学生综合素质。但目前独立学院分析化学实验教学也存在一些问题,例如:(1)实验教学内容陈旧且与实际应用脱节;(2)实验教学模式上仍以教师讲述演示,学生照方抓药为主;(3)实验教学方法缺乏创新。针对这些问题,我们对独立学院分析化学实验教学进行以下几个方面的改革。

2.1更新实验教学内容,既强化基本实验技能,又培养学生专业意识

针对实验教学内容陈旧及与应用脱节的问题,我们在原有实验教学体系的基础上,以基础化学实验的必备基本技能为核心,结合化学化工类本科生毕业后可从事工作的岗位技能特点,把实验项目进行了更新和优化,增加了与大学生毕业后工作岗位有关的实验内容。例如针对应用化学专业环境化学方向,我们增加了与环境监测部门工作有关的常德市沅江水质重金属检测的实验项目,使学生了解和掌握环保部门监测工作的基本流程和方法[4]。又如,我们在开展学生基本实验技能实验项目的同时,还适当地加入了一些与教师的科研方向及产学研相关的专业实验项目,如胶体金的制备及光度法表征实验[5]。通过更新实验教学内容,使学生既对教师的科研方向和企业生产需求有一定的了解,也学到了相应的专业技能,强化学了生对专业知识的应用性和创新性的认识,培养了学生的专业意识。

2.2建立“研讨式”

实验教学模式,既巩固基础知识,又培养分析问题解决问题的能力传统的分析化学实验课程教学模式大多采用教师讲解及示范,学生听讲及练习的模式,学生完全处于被动学习状态,做实验基本上是照着黑板上的步骤做一步看一步,遇到实验现象出现异常的情况完全搞不清原因,也无法动手解决,严重缺乏自主性和独立思考问题解决问题的能力。针对此问题,我们建立了“研讨式”实验教学模式,首先在每一次实验之前抛出与该实验相关的几个问题,促使学生通过预习实验找到答案;其次在教师讲授每次实验时和学生对实验原理、实验步骤及可能出现的现象进行研讨,分析每一步为什么要这么做,为什么会出现这样的实验现象,如果出现了其他的实验现象可能是哪里出了问题,等等;最后对于每次实验的实验报告必须要有结果讨论部分,有对实验现象和实验结果的分析。而且,我们将这些提问和分析纳入考核中并占有较大的比例。这样不仅可以促使学生更加自主地学习,而且也培养了学生思考问题分析问题解决问题的能力。

2.3革新实验教学方法,激发学生实验兴趣

在“研讨式”实验教学模式的大框架下,为了进一步激发学生的实验兴趣,我们针对独立学院学生的学习特点对分析化学实验教学方法也进行了相应的革新,总结为“教师讲授演示,学生合作学习”,体现为“教”与“学”两个方面。在“教”的方面除了研讨式的讲授以外,必要时借助多媒体对一些实验现象进行演示。多媒体一般运用在理论教学方面,但我们认为实验教学中很多情况下也可以运用多媒体。例如我们发现学生在做碘量法测铜盐中铜含量的实验时,对终点的判断常常不能肯定,为此我们将教师的演示实验录像,通过幻灯片演示使学生对该实验的颜色变化和终点判断有了直观的认识,学生在做该实验时就有了更好的把握,从而增强了实验兴趣。而在“学”的方面实行合作学习,将一个教学班分成几个组,教师在准备分析样品的时候特意使其含量不同,要求每个组在实验总的方法框架下设计该组具体的实验方案,同时让每个组统筹安排分工合作,一起完成该实验[6]。这样不仅锻炼了学生分析问题解决问题的能力,而且增强了学生分工协作的“团队精神”。

3加强条件建设

分析化学学科的发展离不开良好的教学条件,然而许多地方高校独立学院尤其是新升的本科院校独立学院,在教学条件上存在很多劣势,有些独立学院完全依靠母体的教学资源。即便如此,在分析化学学科教学条件上仍然达不到应有要求,表现在实验室建设经费投入不足,实验条件落后;教学队伍结构不合理,人员不稳定[7]等。针对这些问题,我院近年来从硬件和软件两个方面对分析化学学科的教学条件进行了大力建设,教学效果改善明显。

3.1硬件上加大经费投入,改善教学条件

依靠我院应用化学十二五重点建设学科经费及中央财政的拨款,大力加强基础化学各学科(包括分析化学)教学条件的建设,增加了多媒体教室的数量,补充了一大批分析化学实验相关的仪器及耗材,例如分析天平,分光光度计,滴定管等,基本做到了人手一套仪器耗材,让每个学生都能够在有限的课堂时间内熟练仪器的使用原理和规范操作。为了便于学生理解和掌握各类仪器的使用原理和规范操作,我们还在多媒体辅助课堂教学的基础上,开发了分析天平使用、分光光度计检测原理和使用规范等一系列的适用于实践教学的课件和软件,使学生在进实验室之前对实践教学的内容有所了解,在进实验室之后对实验仪器能够进行规范操作。

3.2软件上引进高学历人才,稳定教学队伍

近年来我院为了组建结构合理的分析化学教学队伍,在学校人才引进政策的大力支持下,先后引进了985高校分析化学专业的两名优秀博士。同时,针对分析化学实验室准备人员流动性大的现状,芙蓉学院还特别招聘了具有分析化学硕士学位的专职老师担任实验准备工作。这样就在原有教师队伍的基础上形成了一支年龄、学历、职称结构合理的稳定的专业教师队伍。

4结语

分析化学篇(4)

关键词:分析化学;教学改革;素质教育

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0186-02

分析化学作为一门不断涌现新方法、新技术的学科是化学类学生及相关专业学生的重要基础课程。它包括经典的化学分析和仪器分析两部分。不同的专业特点教学大纲不同,我校化学、药学、检验专业讲授化学分析和仪器分析,70学时;而食品等专业只讲授定量分析这一部分。随着教学体制改革的不断实施,基础课授课时数被压缩,老的教学大纲和教学内容也要进行改革才能适应新形势下的各种挑战。因此,分析化学课程体系和教学内容应该进行全方位的改革与更新。为了保证教学质量,学校要求教师花大力气探索新的教学方法,以便适应教育教学改革的新形势,完成教学任务,为培养实用型的专业人才打好基础。我通过和同事之间探讨,和学生之间的交流在教学中不断总结经验,目的是在不断缩减的教学学时内,让学生既能系统、牢固地掌握分析化学的基础理论,又能了解到仪器分析的前沿知识。本文针对我校分析化学的特点从教学内容和教学方法两方面进行了一些改革探索。

一、关于教学内容的改革

1.精讲化学分析,增加仪器分析。我们学校用的不同版本分析化学教材中四大滴定法普遍占了相当大的比例,但这些内容在原理和内容上都和无机及中学化学的内容存在共性,尤其是酸碱滴定的基础知识。因此,我们将一些重复的如四大平衡部分与无机化学重复知识合并归纳,精讲滴定分析内容,增加更多新兴的、热门的仪器分析方法、技术和前沿性的发展状况,比如给学生演示大型仪器室如瓦里安的荧光分光光度仪,告诉他们这种仪器能测定到人体细胞里的微量金属元素,数量级达到10~20,让学生能亲身感受到大型仪器的高灵敏度和高精密度,为后续课程的学习打下坚实的基础,也使分析化学课程的知识结构更加趋于合理。

2.不同专业,侧重点不同。根据不同的专业特点及时调整教学内容。对于药学的学生,教学内容上要多点“药”味,如滴定的一般流程,包括中药如何取样,药物样品的分解应怎样选择合适的溶剂,测定结果的误差如何评价等要重点讲解;对于化学师范的学生应把重点放培养他们的分析化学专业术语语言表达的精准性,如能联系物质的结构准确解释酚酞指示剂为什么会随着溶液的pH的变化而发生颜色的变化,强化一些基本实验仪器如容量瓶、移液管等的正确使用方法,要求在实验报告中把每一个实验现象分析得清楚透彻;对于应用化学、化工和食品专业的学生,除了强调基础知识外,还要特别重视应用,通过一些日常生活中案例的分析:如化妆品中重金属含量的测定,水的总硬度的测定等,以强化专业使命感,培养专业学习的兴趣,提高解决问题的能力,培养适应社会需要的人才。

3.根据就业方向和用人单位要求调整教学内容。学院每年都组织专业课教师对已毕业的学生的就业方向和就业动态进行统计和分析,及时和已经毕业的学生和一些生产部门联系,了解生产第一线对专业的要求,以便对教学内容不断进行调整、补充、改革。达到学生学的知识为生产科研服务,为社会服务,成为真正社会需求的人才。由于不断地努力,我们学院学生的就业率在不断地提高中。

二、关于教学方法的改革

1.启发式思维,培养动手能力。由于教学内容的合并分析化学的化学分析和仪器分析两部分内容安排在一学期学完,学生要掌握的知识点很多,一部分同学随着化学分析向仪器分析的过渡,仪器分析较多的是掌握仪器的原理结构等,内容枯燥,而大多数仪器学生从没有见过,没有感性认识,在学习中找不到乐趣,成绩也很不理想。人的认识不是外界刺激直接给予的,而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的,因此采用互动式教学,通过提问,如紫外可见分光光度计和荧光分光光度计的区别,让学生既学了荧光分光光度计的知识又巩固了紫外可见分光光度计的知识,充分体现教师为主导、学生为主体的教学思想,引导学生提高学习的主动性,让学生带着问题学习,使学习过程变得有挑战性,从而提高学生的学习兴趣,受到了学生的普遍欢迎与好评。还可以通过开放式实验室的方法,开出若干个不同专业,不同方向的实验室,尤其是大型仪器室,供学生课后自由选择,让学生自己动手独立完成实验内容,提高理论学习的兴趣。同时,在完成分析化学实验的同时,将教师的科研方向、科研课题和科研成果介绍给学生,鼓励学生在教师的指导下积极参与科研实践,不仅给学生提供了一个理论联系实际的平台,又能使所学知识得到巩固和应用,培养学生的综合能力和初步的科研素质。

分析化学篇(5)

[关键词]教学改革;无机与分析化学实验

无机与分析化学实验是无机与分析化学课程的重要组成部分,包括无机化学和分析化学两部分内容,是农林院校一门重要的基础实验课程。该课程的主要任务是使学生熟练地掌握化学实验的基本知识和基本操作,培养学生良好的实验习惯和创新思维,最终能运用化学实验方法独立完成测试分析任务[1]。作为大学期间第一门基础实验课程,无机与分析化学实验课程的开设为农学、动物科学、食品科学、生物科学、中药科学、环境科学等学科后续专业实验课的开展打下基础。因此,无机与分析化学实验在农林院校创新应用人才培养上具有重要的作用。传统的无机与分析化学实验教学方法是教师对实验目的、实验原理和实验步骤逐一进行讲解,演示实验涉及的仪器操作,学生被动地听、被动地看,没有独立思考的过程,只是按照实验步骤“照方抓药”完成实验,很难达到实验预期目标[2]。如何变被动为主动,使学生积极主动地参与到实验中,进而发现问题以至创造性地解决问题,是无机与分析化学实验教师必须思考的问题。“重铬酸钾法测定亚铁盐中铁含量”是无机与分析化学实验中一个经典的滴定分析实验,本文以此为例探讨实验教学方式改革,以期提高学生实验的积极性和主动性。

1以设疑的方式指导学生预习实验

亚里士多德说:“思维自惊奇和疑问开始”[3]。为了引起学生的实验兴趣,避免将实验目的、实验原理和实验步骤在实验报告上简单机械地抄一遍当作预习,在上次实验结束前,公布本次实验题目“重铬酸钾法测定亚铁盐中铁含量”,教师就实验原理和实验内容提出问题、设定疑问。比如,滴定分析方法按照反应类型分主要有四种,即酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法和沉淀滴定法。那么这次实验内容属于哪一种滴定分析方法;滴定过程中使用的指示剂是什么;指示剂的作用原理、颜色变化;滴定前为什么要加入硫酸,使用盐酸是否可以;滴定时加入浓磷酸的作用是什么;重铬酸钾为什么能用直接法配制标准溶液;能够用直接法配制标准溶液的物质称作基准物质,那么基准物质需要具备哪些条件,等等。让学生带着这些疑问去预习本次实验、撰写预习报告。上课时教师就其中一部分问题进行提问,达到了巩固学过的理论知识、全面预习并深刻理解本次实验原理和实验内容的目的。

2学生演示、分组讨论实验操作细节

学生参与化学实验的积极性和主动性,很大程度上取决于教师的调动和激发。本次实验涉及的操作有:一是使用电子天平称量重铬酸钾和硫酸亚铁固体药品,二是使用25mL移液管吸取硫酸亚铁待测液。完成本次实验的时间很充沛,而且这两个仪器的操作是前面滴定分析实验中练习过的,因此本次实验首先请学生自愿到前面来演示25mL移液管吸取硫酸亚铁待测液的操作,其他同学认真观看。然后全班分组(4人一组)讨论这位同学的演示操作是否有不规范的地方、怎样操作才是规范的。对于移液管的使用,从无机与分析化学实验这门课开始,教师就再三强调需要注意的细节,可是每学期期末还是有学生在操作时使用拇指来堵住移液管的上端出口。移液管的规范使用步骤中首先是洗涤。洗涤分三步,分别是自来水冲洗、蒸馏水冲洗和待测液润洗。需要注意的是每次润洗吸取的溶液量大约是移液管容量的三分之一。接下来是吸取待测液,很多学生只顾着吸取溶液,吸完才想起没有试剂瓶盛装溶液。因此,在吸取待测液前先要准备好一只干净的锥形瓶。吸取待测液过程中,移液管下端要伸到试剂瓶待测液液面下1cm左右,控制洗耳球吸取溶液的速度,保持移液管中的溶液匀速上升。超过刻度线后即迅速拿下洗耳球,用食指堵住上端出口,再缓慢转动移液管,调整液面高度至刻度线。最后一步操作是转移溶液,需要注意的是移液管下端出口抵在锥形瓶的内壁,锥形瓶倾斜,保持移液管垂直。学生通过小组讨论挑出他人不规范的操作细节,反思自己,进一步明确规范操作移液管的具体步骤,使移液管的操作不规范问题得到明显的改善。

3教师以提醒的方式指导实验过程

滴定过程是实验教学最重要的实验环节。在这一过程中,教师要给予学生全面的指导,及时纠正不规范的操作。我们采取的方式是以提醒为主,鼓励学生自己改正,让学生真正成为实验课堂的主角。例如,滴定管的滴定有三种方式,即连续滴加、逐滴滴加、半滴滴加。本次实验课上发现学生临近滴定终点时不会进行半滴操作,这时建议学生查找课本中滴定分析基本操作部分,也可以观看其他同学操作。通过观察、查找、独立思考这一系列过程,让学生自己掌握半滴滴加操作方法,从而加深印象。在接下来的几次实验课上,发现学生在滴定过程中掌握了半滴滴加的要领,操作十分规范。再如,溶解固体硫酸亚铁样品需要先加硫酸再加蒸馏水,以防止硫酸亚铁发生水解。有学生直接用蒸馏水溶解,发现自己的溶液颜色较其他同学有差别却不知道原因。这时教师间接提醒一下,如硫酸亚铁容易发生哪些反应,使用过程中要注意什么。教师以提醒的方式指导实验过程,不仅培养了学生发现问题、解决问题的能力,而且激发了学生实验的兴趣,体验到成功的快乐。

4及时总结实验情况并布置课后思考题

及时总结实验过程中存在的问题,提出改进措施,规范实验操作,对培养学生良好的实验习惯,提高无机与分析化学后继实验课的教学效果具有重要意义[4]。当学生实验结束后,教师应对全班的实验情况及时进行总结,指出普遍存在的问题并提醒注意事项,表扬表现突出的学生。为了使学生充分理解实验原理和实验内容,掌握本次实验的要点,最后布置思考题[5],要求学生写在实验报告单上。(1)用二苯胺磺酸钠作指示剂,终点颜色为什么由绿色变为紫色或紫蓝色?(2)加有硫酸的硫酸亚铁待测溶液在空气中放置1小时后再进行滴定,对测定结果将有何影响?(3)为准确测得硫酸亚铁中铁的含量,实验过程中需要注意哪些操作步骤?

5学生互相批阅实验报告

实验报告是学生实验的全面总结,撰写实验报告是基本技能训练的一项重要内容[6]。实验数据处理是无机与分析化学实验报告的一项重要内容,必须注意有效数字和相关计算规则。有效数字是指在分析工作中实际能够测量到的数字,其不仅表示数值的大小,还是测量精确程度的反映,它的位数由使用仪器的精密度决定。本次实验数据处理中,有效数字是学生最容易出错的地方。如使用滴定管滴定时,消耗重铬酸钾标准溶液21.20mL,学生容易写成21.2mL,忽略有效数字的最后一位;使用电子天平称量固体药品重铬酸钾0.6020g,有学生在实验报告中写成0.602g。另一方面需要规范的是计算结果的有效数字的保留。无机与分析化学实验中,对于滴定分析结果的计算一般要求浓度和质量百分含量的结果保留4位有效数字,相对误差一般保留1~2位有效数字。为了规范学生的实验数据处理,提高撰写实验报告技能,我们采取学生互相批阅实验报告的教学方式。教师事先讲明批阅实验报告的要求和注意事项,尤其是数据处理部分。强调滴定管的读数要写到小数点后两位,而电子天平称量质量要写到小数点后四位。学生在批阅实验报告的过程中,要仔细检查有效数字的数据记录和处理,检查数据的计算结果是否正确。经过学生参与批阅实验报告这样的过程,实验报告撰写中容易出现的问题尤其是有效数字的使用错误越来越少了。

6结语

在无机与分析化学实验教学中,教师花心思策划整个实验过程,最大程度地调动了学生学习和实验的主动性,提高了学生实验过程中发现问题和解决问题的能力,取得了良好的教学效果。

[参考文献]

[1]栾国有,刘俊渤,赵成爱.无机及分析化学实验[M].北京:中国农业出版社,2016:1-2.

[2]赵桦萍,赵立杰,崔凤娟.让学生做无机及分析化学实验课堂的“主人”[J].化学教育,2016(12):27-29.

[3]徐悦华.物理化学实验教学中的“诱思探究”[J].广东化工,2006(5):102-103.

[4]张坤,徐静,宋少芳,等.提高分析化学实验课程教学效果的几点措施[J].实验科学与技术,2016(3):146-148.

[5]赵玉红,李欣,崔建林,等.维生素C含量检测实验的改革[J].实验技术与管理,2016(6):63-65.

分析化学篇(6)

(1)传统灌输式教学,没有突出学生主体和教师主导地位;(2)课程内容多而且抽象,教学没有采取相应的应对措施;(3)重理论轻实践,单纯理论使学生感到枯燥乏味;(4)教学方式单一,不能吸引学生注意力。

2提高《生物化学》教学效果的改革措施

2.1改变授课方式,突出学生的主体作用

传统的教学模式一般采用:教师讲,学生听。与之相应的是学生上课记笔记,考前背笔记,考完扔笔记的情况。学生的听课基本上是三分之一的学生听得很认真,三分之一的忽听忽不听,需要教师强调才能注意听课,还有三分之一的学生处于有意思就听一点,没意思或内容难就不听。学生可听可不听,教师迫于课时限制,只是在唱独角戏,学生的思维参与度低。这种授课方式没有体现学生的主体地位,教师满堂灌,学生逆反、抵制思维严重,这种教学的致命弱点就是学生的参与意识没有展现出来,你讲你的,我做我的。我们采用了完全不同的教学模式,我们以教学大纲为依据,将各个知识点以问题的方式出现在教案中,教案不是照搬课本上的内容,而是由一系列问题组成。上课的过程就是以教师为主导的,学生为主体的一个个问题的解答过程。要求学生课前预习,在上课过程中教师以随机的提问并和学生共同解决这些问题的过程代替了以往教师占据所有课堂时间,学生没有时间也没有机会来参与课堂,只是被动的听讲。这样的方式至少有这样几个好处:首先,学生怕被提问到,思维时刻都在跟随整个教学过程,增加了学生在教学过程的参与度;其次,提高学生学习的主动性和积极性。这种教学模式,按照教学内容把一个个与生活实际联系密切的问题与知识点紧密联系起来,把抽象的知识具体化在教学中。比如在讲糖的酵解内容时,我们就以“糖腐败变质为何会变酸产气?”为题,在讲线粒体内的氧化分解时,以“细胞能量工厂的原材料、成品是什么?”,在讲蛋白质的高级结构与功能时以“单纯的多肽链怎样体现精妙而准确的生理功能?”通过这样的教学方式,使抽象的教学内容不再抽象,从而提高学生的学习积极性;最后,这种教学方式至少要求学生课前预习,而学生为了不在上课提问时因对回答问题完全不了解而影响平时成绩,就必须去课前预习,一些简单问题自己在自学中就已经解决,重点就放在了自己弄不清楚的重难点上了,实质上优化了课堂教学的内容和结构,同时这种方法也加强了学生的自学能力,因为学会自学比学会一些知识本身要重要得多。

2.2采用多媒体教学,强化教学效果

我们教研组采用多媒体教学,多媒体课件以丰富多彩的感官刺激给课堂提问提供大量的信息。教研组经过多年教学积累,在网络,教科书中搜集了大量的生化图片,这些图片制作精美,信息量大,给学生的影响深刻,能够非常直观地诠释很多复杂抽象的生命的化学。在大量收集了《生物化学》教学资料后,集体制作了一套符合专业培养目标的多媒体课件。有实验证明,一个伴随收音机成长的60岁老人和一个伴随电视成长的3岁的小孩的信息量相当,这说明利用多重感官刺激比单一方面的刺激给与受教育者的信息量要多得多,我们有意识的增加图表、图片、影像资料,就能够有效提高教学效果。除此外,我们也收集有较为丰富全面的小动画,视频以及名校的网上课程网址,这些影像教学资料很大程度上给学生提供了一个学习平台,它至少有以下三个优点:第一,给学生一个多重感官刺激,强化了学习效果;第二,提供一个多元化的学习途径,学习方式不单一;第三,提供一个多层次的学习空间,学无止境。通过采用和不断完善以上教学资料进行教学,能够把生物化学复杂、抽象的知识具体化,把复杂的知识体系进行高度浓缩和总结,易于学习和掌握,便于记忆。

2.3重视实验教学,促进理论知识的应用

目前的实验教学普遍存在着重理论轻实践的状况[3]。我们在多年教学实践的基础上,改进、精心筛选了一些实验现象明显、说服力强的实验项目。在实验课时有限的情况下,尽量每一章节都至少设置有一个实验项目。对实验教学也进行了大力改革,从实验项目的设置,实验授课方式的改进到实验考核模式都进行了大力改革。对强化理论教学效果起到了很好的促进作用,取得了较好的教学效果。在实验教学中比较突出的问题是,学生的实验过程缺乏思考,缺乏对实验过程的分析,这样的实验过程完全是一种体力劳动,没有任何价值,因为学生知识按照实验步骤在做却不知道为什么这样做,不这样做为什么不行,如果不这样做会产生怎样的结果,实验现象和理论有差异,这种差异是怎么造成的,是认为因素还是没有注意到的实验条件改变引起的。解决这种现状的方法是:首先要重视和强化实验分析,包括实验试剂的浓度、实验的步骤、实验的结果等实验的各个方面;其次要通过加大师生的互动交流,促进和鼓励学生分析和解决问题,进而为创作型思维奠定基础。在学生遇到实验结果与理论不一致的地方就是学生利用理论来分析问题的最佳时机,教师不要轻易告诉学生答案或可能的原因,要引导学生自己去分析,学生经过重温理论知识,经过多方面的思考,在做了一番努力之后,再与学生共同分析哪些情况会影响结果的因素,哪些不影响以及原因。经过这样的实验教学之后,学生不仅深刻理解了理论知识,而且尝到了独立思考和分析所带来的快乐,同时也增进了师生间的感情,增加了师生间的互动和交流。在实验类型方面逐步减少一些验证型实验,适当增加了综合性实验、设计性和研究性实验在实验课程里面的比例,这就为学生通过实验后必须独立思考,利用理论来解释和分析所得到的实验现象创造了条件。逐步让学生养成独立思考的习惯,然后才可能有独立分析和解决问题的能力,才有可能培养具备创造性思维的人才,否则培养创新性人才就是空中楼阁,没有基础。在实验分析方面我们鼓励学生去多方面分析,不强调结果的正确与否,关键在于运用发散性思维多角度地分析多方面的因素对实验结果的影响。学生的真正收获在于通过这个实验学会了或者加强了或锻炼了自己独立分析、解决问题的能力而不仅仅是验证了某个理论。

2.4及时反馈教学信息,不断提高教学效果

利用课间、课后时间与以学习委员作为班级的教学信息员进行多种方式的交流,不断完善教学方式,了解学生的需求和困惑,学习上的困难,思想动态等方面的情况,以便及时调整方法,解除疑虑,保证教学效果。与教学信息员的交流要不限方式,给学生提供手机号码,电子邮件等多种方便的交流方式,促进与学生的交流与讨论。对于象《生物化学》,《分子生物学》等这样一些较难的核心课程,学校设置了辅导答疑时间,教师每两周集中对所授课内容进行解答。在辅导答疑中教师不仅通过学生的提问了解授课的效果,而且可以更广泛的与学生感兴趣的该课程和课程以外的知识进行交流,通过这些信息的反馈,教师可以充分反思自己教学的优缺点,在不断的改进中提高《生物化学》的教学效果。这个工作很重要,不要认为是可有可无的,学生的独立思维,很多学生的思维方向是多元的,能够给我们的教学提供多方位、多角度、多层次的信息。教师不要高高在上,而要虚心与学生互动交流,“三个臭皮匠能顶个诸葛亮”用在这个地方很适合。在交流中尽管可能部分学生的思维和思考还很幼稚,但这是他们成长必然经历的过程,是一个教育工作者义不容辞的责任,我们要以一份爱心去启迪他们。但是,不可否认的是,也会有很少一部分学生对部分问题的钻研是相当有深度的,我们要尽最大可能帮助他们,鼓励他们去思考和探索。由于出发点不一样,现在学生的知识面较广,他们的问题从另外一个角度对我们教学的改进也有很大的启发。

2.5突出重难点,教学方式灵活多样

《生物化学》作为一门专业基础课,所涉及的教学内容非常丰富,在授课学时有限的情况下,我们对大纲所规定的内容进行了全面梳理,对重难点进行了整理,做到了在每一章的授课时重难点突出。对学生很容易掌握的内容,在上课时一带而过,这样就节约了大量时间来有针对性地对重难点进行突破,这样对重难点尤其是难点进行较为细致的讲解才有时间的保证。提高教学效果的一个有效手段就是灵活应用多种教学方式,在对学生很难理解或容易混淆的内容采用了多种教学方式[4]。如:利用板书、提问、讨论、归纳总结、实验、比较、举例、类比等方法。例如在讲解“为何20种氨基酸组成千万种蛋白质?”时我们分别用高中所学的排列组合知识,用10个数字可以组成无数种电话号码的例子。在讲解肽键的连接和分解时,用一列同学手牵手来解释。在讲核酸的高级结构时用一小段绳子作为教具,学生很容易就理解正超螺旋和负超螺旋了。在讲解酶活性的绝对专一性和相对专一性时,分别用“非你不娶,非你不嫁”和“喜欢阳光类型的男孩”在学生熟悉而又轻松的气氛中掌握了概念。教师利用多种教学技能的转换来突破教学难点是最基本的教学要求。因此对于一个教学难点从备课开始就有用多种方法去准备,准备几种教学技能。在用基本的板书方式后利用学生熟悉的生活实例用举例的方法,也可选用精美、简练的图片,活用图表,也可以用类比等多种教学技能去向学生讲解。如在讲到蛋白质的二级结构时,α-螺旋就可用具很强空间感的图片来解释,也可以用一段拉长的电话线或弹簧来说明。在讲DNA结构上的大沟和小沟时可用一条纸带,纸带两边表示两股反平行的链,中间表示小沟,而再把纸带缠绕成螺旋状,螺旋中间无纸带处就表示大沟,这种使用多种教学技能,多种讲解方式的教学必然能够在突破难点上收到良好的教学效果,能够容易突破教学难点。

2.6建立科学的考核评价机制

在课程考核上,首先实行实验考核和理论考核的分离。其次,理论考核要增加课程论文和平时问答的考核。以期末闭卷考试占50%,课程论文占20%,平时成绩占30%,加大学生平时课堂问答在整个课程考核中的比例,引起学生的注意,从而把着力点用在平时的课前预习和课后复习上而不是考前的突击复习,只有平时学习获取的知识才是真正理解基础上的学习。在考试的题型上增加分析和设计类型的题目,减少客观题分值,客观题严格控制在30%以下,让主观题的分量保持在70%以上。精心设计能够全面考核学生基础知识,利用基础知识和基本方法去分析和解决问题的分析型的题目或设计型的题目[5]。用合理、科学的考核评价机制不仅能够了解学生学习状况,而且能够作为一个无形指挥棒,起到指引教学和学习努力方向的作用,比起单纯的“一卷定高低”和只是靠死记硬背就能得高分的方式要好得多,只有这样才能培养出高素质的大学生。

3结语

分析化学篇(7)

这是做好顺利过渡的准备阶段。“知己”是明确复习过程中自己要做的工作,也就是“备教材”。由于中学一般“高中循环制”,教师从高一教到高三,不教初三。初三新教材(九年义务教本)从1995年才在全国范围内普遍使用,有些教师不研究教材的变化,仍然使用初三旧教材来进行复习,甚至用被删去的知识点来考查学生,用旧书上的习题来测验学生,人为给学生增加“不适应感”。教师必须对初、高中教材和大纲进行对比分析,了解哪些知识在高中讲过,哪些知识虽讲过但学生不易掌握,哪些知识还得在高中加深和拓宽等,所有这些都要做到心中有数。“知彼”就是教师要了解学生。教师只有了解学生的素质状况,才能为以后教学的深度、广度处理做到应付自如。可采取抄录入学成绩、课堂提问、与不同层次的新生座谈、问卷调查、进行针对性测验等方式。要及时将所掌握的学生情况综合分析整理,在此基础上建立学生化学素质、成绩档案。对学生普遍反映、暴露的问题要记录下来。经过调查分析,做到“知己知彼”后,才能确立复习的起点和重点。

二、抓住重点问题,采取多种方式复习

不是简单地过一遍,而应突出重点。根据所掌握的情况,适当调整教学课时分配,对于掌握较好的知识一带而过,普遍存在的问题要下功夫彻底解决。例如问卷调查后发现很多新生对电解质的概念和电解质导电的实质等内容掌握不牢;对一些概念如加热、高温、点燃、燃烧混淆不清;对有些知识点如溶解度的计算模糊不清。这些重点问题,要彻底解决。还要使学生认清初中知识既是高中化学的基石,有些知识点在会考、高考中也占有一定地位。

如在化学分册中初中基本概念、基础理论、基本计算要求中就有15个知识点,《高考考试说明》也有多处明确要求,近几年在高考中频繁出现关于溶液溶解度和溶液的深质的质量分数计算的考题。采取各种灵活多样的方式,既能提高学生的学习兴趣,也是启发式为中心培养能力的需要。在复习中既可以采用列表、知识结构图、归纳对比等复结方式,还可以采用分组讨论、层层诱导、实验启发等先进教改手段。不要一味满堂灌,要留一定空白,讲练结合,设置疑问,培养学生的思维方式和思维能力,以适应高中教学。

三、及时查漏补缺,适当拓宽延伸

针对初中知识重点突出地复习,还要对忽视和薄弱问题及时弥补。通过问卷调查,学生普遍反映有以下三个方面急需弥补:

①初、高中教材脱节的内容。现行的初三新教材和高中教材之间存在一些脱节。如初三新教材删去了电解质、非电解质和核外电子排布规律等概念和理论,也没有以选学内容的形式出现,但这些内容属于初、高中相互衔接的知识,高中讲到就感到突然和陌生。这些知识应在复习中注意弥补。

②关于溶液较高要求的计算。在初中关于溶剂和温度发生变化时溶解度的计算不做要求,以后学生却要在高中习题中常常接触到,这些内容要适当加深一些。

③有些选学内容。设立初中选学内容的主要目的就是既要提高整体素质,还要兼顾少数优秀学生的升学。有些初中教师认为不是“双基”,既不讲解也不指导阅读。有些初中教师很好处理了素质教育和高中升学的关系,采用分层教学法,就是针对好、中、差不同层次的学生相应讲授深浅不同的内容。还要利用初、高中知识的内在联系,适当地拓宽延伸一些概念和规律。如讲解燃烧、氧化还原反应等概念范围将在高中进一步扩大,原概念就显得片面和狭隘,这是认识发展的必然规律。