邢莉麗
摘要:本文對食品專業(yè)“無機(jī)與分析化學(xué)”第一堂實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。該課程的教學(xué)對學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)、科學(xué)的思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的形成具有極其重要的意義,是大學(xué)生成長過程中的關(guān)鍵一步。
關(guān)鍵詞:無機(jī)與分析化學(xué);實(shí)驗(yàn);教學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)18-0234-02
無機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)兩方面的內(nèi)容,是高等院校食品專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程之一。它是對大學(xué)生開設(shè)的第一門實(shí)驗(yàn)課程,授課的對象為大一學(xué)生。由于中學(xué)教學(xué)資源配置的不均衡,致使邁入大學(xué)教育的學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)水平參差不齊,這些學(xué)生正處于高中與大學(xué)學(xué)習(xí)之間的過渡時期,在認(rèn)識能力、思維方法、興趣取向等方面有較強(qiáng)的可塑性。這一階段的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)對學(xué)生后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)、知識應(yīng)用和科學(xué)研究都有著非常重要的影響,因此對于無機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程就提出了更高的要求,其中第一堂課尤為重要。本文針對“無機(jī)與分析化學(xué)”第一堂實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)設(shè)計(jì),從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面做一點(diǎn)粗淺的分析。
一、理論教學(xué)
根據(jù)課程目標(biāo)和學(xué)生的現(xiàn)有水平,將本堂課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)定為介紹常見玻璃儀器的洗滌、干燥和使用方法。
1.玻璃儀器的洗滌。①洗滌前的準(zhǔn)備工作:洗滌劑的種類和使用范圍;鉻酸洗液的制備方法。②不同類型玻璃儀器的洗滌:燒杯、量筒、錐形瓶、試管,滴定管、移液管、容量瓶,比色皿。
2.玻璃儀器的干燥??諝饬栏?、烤干、烘干、吹干的適用范圍、操作方法和注意事項(xiàng)。
3.常見滴定用玻璃儀器的基本操作。滴定管、容量瓶、移液管的容量、操作方法和注意事項(xiàng)。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1.常識教育。實(shí)驗(yàn)室基本情況介紹;實(shí)驗(yàn)過程中注意安靜,注意衛(wèi)生,注意安全,注意規(guī)范操作,遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)異常情況及時報告等。
2.實(shí)驗(yàn)分組。在了解學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、智能情況、性格特點(diǎn)、操作能力等因素的基礎(chǔ)上,劃分為每3人一個小組。
3.熟悉每組實(shí)驗(yàn)臺上儀器的名稱、規(guī)格,了解使用注意事項(xiàng)。
4.鉻酸洗液制備。將10g研細(xì)的K2Cr2O7粉末放在燒杯中,加入20ml蒸餾水,加熱到60℃左右溶解,攪拌狀態(tài)下慢慢加入200ml濃硫酸,混合均勻,待冷卻后貯存于玻璃瓶中備用。有效的鉻酸洗液為暗紅色,若變?yōu)榫G色則表明已經(jīng)失效。
5.玻璃儀器洗滌??偟囊鬄閮?nèi)外壁被水均勻潤濕而不掛水珠。洗滌玻璃儀器前須先將雙手洗干凈。①燒杯、量筒、錐形瓶、量杯等:先用毛刷蘸去污粉或合成洗滌劑刷洗,再用自來水洗凈,最后使用蒸餾水“少量、多次”潤洗3次。②滴定管、移液管、吸量管、容量瓶等:用鉻酸洗液浸泡5分鐘后,再用自來水洗凈,最后使用蒸餾水潤洗3次。③光度分析用的比色皿:用熱的HCl-乙醇浸泡,再自來水洗凈,最后蒸餾水洗凈。
6.玻璃儀器干燥。①空氣晾干:將試管洗滌完成后,在無塵處倒置,自然干燥。②烤干:將洗凈的試管、燒杯、蒸發(fā)皿等儀器外壁擦干后用小火烘烤,期間不停轉(zhuǎn)動儀器,使其受熱均勻。③烘干:將部分洗凈的試管控去水分,放在金屬托盤上,置于烘箱中,控制溫度在105℃~110℃烘干1小時。要保持箱內(nèi)清潔,使用時不得擅自離開,用畢將電源切斷。硬質(zhì)試管用酒精燈烘干,要從底部烘起,把試管口向下,烘到無水珠時,把試管口向上趕凈水氣。④吹干:往洗凈的燒杯內(nèi)倒入少量乙醇,搖洗,打開電吹風(fēng)冷風(fēng)吹1-2分鐘,待大部分溶劑揮發(fā)后,再用熱風(fēng)吹至完全干燥,最后用冷風(fēng)吹走殘余蒸汽。
7.常見滴定用玻璃儀器基本操作。①滴定管,檢漏:酸式滴定管檢查活塞轉(zhuǎn)動是否靈活,是否漏水。若有漏水現(xiàn)象,涂凡士林;堿式滴定管檢查膠管有無老化和漏水現(xiàn)象。若有上述問題,可更換膠管、玻璃珠;洗滌:用試管刷蘸洗滌劑洗刷,再用自來水沖洗干凈,最后用蒸餾水潤洗3次。有油污的滴定管要用鉻酸洗液洗滌;裝滴定劑:用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管2~3次,裝液到零刻度以上;排氣泡,調(diào)零并記錄初始讀數(shù)。滴定:將滴定管垂直夾在滴定管架上,滴定管應(yīng)插入錐形瓶口1~2cm,右手持瓶,使瓶內(nèi)溶液順時針不斷旋轉(zhuǎn)。掌握好滴定速度,近終點(diǎn)時用洗瓶沖洗瓶壁,進(jìn)行“半滴”操作。使用酸式滴定管時,左手控制旋塞,大拇指在管前,食指和中指在后,三指輕拿旋塞柄,手指略微彎曲,向內(nèi)扣住旋塞,避免產(chǎn)生使旋塞拉出的力,向里旋轉(zhuǎn)旋塞使溶液滴出。使用堿式滴定管時,左手拇指和食指捏住玻璃珠中部靠上部位的橡皮管外側(cè),向手心方向捏擠橡皮管,使其與玻璃珠之間形成一條縫隙,溶液即可流出。觀察顏色變化和讀數(shù):眼睛注視錐形瓶顏色變化,滴定完成后,讀數(shù),視線與刻度平行,讀至小數(shù)點(diǎn)后兩位;排液、洗滌:洗凈后打開旋塞,倒置于滴定管架上。②容量瓶,①檢漏:在容量瓶內(nèi)裝入半瓶水,塞緊瓶塞,用右手食指頂住瓶塞,另一只手五指托住容量瓶底,將其倒立,觀察容量瓶是否漏水。若不漏水,將瓶正立且將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°后,再次倒立,檢查是否漏水。若兩次操作,容量瓶瓶塞周圍皆無水漏出,表明容量瓶不漏水;②液體轉(zhuǎn)移:把準(zhǔn)確稱量好的固體溶質(zhì)放在燒杯中,用少量溶劑溶解,然后把溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶里。轉(zhuǎn)移時將玻璃棒一端靠在容量瓶頸內(nèi)壁上,用溶劑多次洗滌燒杯,并把洗滌溶液全部轉(zhuǎn)移到容量瓶里;③定容:向容量瓶內(nèi)加入的液體液面離標(biāo)線1cm左右時,改用滴管小心滴加,最后使液體的凹液面與標(biāo)線正好相平。③移液管、吸量管,洗滌:使用前移液管和吸量管都要洗滌,方法與洗滌滴定管相同;潤洗:使用濾紙將管口內(nèi)外水珠吸去,再用被移溶液潤洗3次;吸取溶液:用右手大拇指和中指拿在管子的刻度上方,插入溶液中,左手用洗耳球?qū)⑷芤何牍苤?。洗耳球?yīng)預(yù)先捏扁,排除空氣,吸管下端至少伸入液面1cm。用洗耳球慢慢吸取溶液,眼睛注意正在上升的液面位置,移液管隨容器中液面下降而降低。當(dāng)液面上升至標(biāo)線以上,立即用右手食指按住管口。隨后右手食指稍稍抬起,讓液面緩慢下降到凹液面與刻度正好相切;放出溶液:將移液管放入錐形瓶中,將錐形瓶略傾斜,管尖靠瓶內(nèi)壁,移液管垂直。松開食指,液體自然沿瓶壁流下,液體全部留出后停留15秒,取出移液管。注意留在管口的液體不要吹出,因?yàn)樾U龝r未將這部分體積計(jì)算在內(nèi)。
8.實(shí)驗(yàn)小結(jié)。對本堂課的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題較多的地方做重點(diǎn)說明。布置課后思考題,共3題,分別為列舉洗滌玻璃儀器常用潔凈劑的類型和各自的主要用途、如何檢查滴定管是否洗凈、說明移液管和滴定管在使用之前必須用待吸溶液或滴定劑潤洗的原因。
三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)
教師立足于學(xué)生已有的認(rèn)知水平,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),合理組織內(nèi)容。教學(xué)過程中應(yīng)避免干癟單純說教,要有理有據(jù)地教給學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的方法,具體包括認(rèn)真預(yù)習(xí)、重視實(shí)驗(yàn)操作、寫好實(shí)驗(yàn)報告三個環(huán)節(jié)。如要求學(xué)生按照自編實(shí)驗(yàn)講義課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,可通過上課提問交流的方式來檢查預(yù)習(xí)的效果;可找出部分學(xué)生來講解某一種實(shí)驗(yàn)儀器,其他學(xué)生和老師一起當(dāng)聽眾,并可適時提問,當(dāng)遇到學(xué)生實(shí)在講解不了的問題時,由老師給予補(bǔ)充講解,這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的被動地位就會被改變,不僅對鍛煉學(xué)生的主動性和積極性相當(dāng)有好處,而且也能起到教學(xué)相長的作用。本堂課通過實(shí)際操作和講授等手段,使學(xué)生了解無機(jī)與分析化學(xué)常見儀器及其使用范圍、掌握常用玻璃儀器的洗滌和干燥方法,掌握常見滴定用玻璃儀器的基本操作方法。學(xué)生通過動手操作加深對知識的理解、掌握實(shí)驗(yàn)方法和操作技巧。在小結(jié)過程中,學(xué)生既鞏固了知識,又掌握了學(xué)習(xí)上好實(shí)驗(yàn)課的方法。上述內(nèi)容安排在四個學(xué)時內(nèi)完成。endprint