覃 松，蘇布道，朱宇萍，王福海，阮尚全，王 碧

(內江師范學院 化學化工學院，四川 內江 641112)

基礎化學實驗教學新思路探索

覃 松，蘇布道，朱宇萍，王福海，阮尚全，王 碧

(內江師范學院 化學化工學院，四川 內江 641112)

通過對基礎化學實驗中基本操作的一般方法論介紹，以及對實驗原理部分從普遍規(guī)律到具體實踐闡述，多種方法的對比介紹，反應條件確立的分析，再在拓展知識中把實驗項目放在更為廣泛的時空范圍中等教學實踐，探索了基礎化學實驗教學中素質教育和創(chuàng)新性教育的新思路。

基礎化學實驗；素質教育；創(chuàng)新性教育；探索

最近十幾年，隨著國內許多高校對素質教育和創(chuàng)新性教育理念的深入探討，化學專業(yè)逐步實現(xiàn)了寬口徑的大專業(yè)教育。化學實驗教學改革的目的，是通過貫徹素質教育和創(chuàng)新性教育理念，更好地培養(yǎng)學生的探索精神、科學思維、實踐能力和創(chuàng)新能力。在實驗方面的改革成果，體現(xiàn)在逐漸取消了二級學科專業(yè)課程實驗，代之以基礎化學實驗、綜合化學實驗等多層次一體化的化學實驗體系[1]。其中基礎化學實驗課程的設立，以原來無機化學實驗為主體，整合了部分分析化學實驗的內容，甚至一部分還包含了有機化學實驗和物理化學實驗的某些內容[2-5]。內江師范學院通過多年基礎化學實驗的教學實踐，針對實驗教學的各個環(huán)節(jié)，探索采取不同的創(chuàng)新方法并不斷實踐，總結了一些經驗和心得。

1 基本操作教學

作為化學實驗的第一門課程，基礎化學實驗包含了大部分的化學實驗技能：玻璃儀器的洗滌，試劑的取用、過濾、蒸發(fā)、濃縮、干燥、滴定等基本操作，同時還涉及一些基本實驗儀器如氣壓計、離心機、酸度計、電導率儀等的使用。傳統(tǒng)教學中通常是對使用方法作較為詳盡介紹，雖然能夠使學生較快地學會基本操作和儀器的使用，但卻使學生失去了自己探索研究的機會，并且過細的規(guī)定常流于八股。因此，如果能夠以確立原則為主，具體方法由學生自己實踐和選擇，將在主觀上造成鼓勵學生進行創(chuàng)新性思維和實踐的外在條件，能夠更好地培養(yǎng)學生的探索精神，同時還能避免教條禁錮學生。

例如離心機的使用，強調原則為使用安全、專用離心試管要對稱放置，至于如何做到離心試管的對稱放置，則可由學生自主實踐和選擇。而滴定管的讀數(shù)，確立的原則是滴定管垂直、有效數(shù)字以及手握在沒有溶液的部位；學生具體如何操作，可由其自由探索。

2 實驗原理教學

針對某個實驗的反應原理的介紹，涉及在一定反應條件下進行某個化學反應等。如果以灌輸式的方法介紹給學生，學生基本上就是接受，用這樣的條件和方法進行某個化學反應。顯然這樣并不能培養(yǎng)學生的探究能力，與科學思維和創(chuàng)新思維更是相距甚遠。這部分內容的介紹，應以解決問題的思路和方法為目的，讓學生不僅學到具體某個實驗本身的理論和實踐知識，還應該學到一般的方法論。這是使學生能夠理論聯(lián)系實際，并進行歸納和總結的最好實踐，也能很好地培養(yǎng)學生思辨能力，養(yǎng)成邏輯推理的習慣，既要知其然，更要知其所以然。

2.1 從普遍規(guī)律到具體實踐

每一個實驗就其原理方法而言都有其特殊性，但就一類實驗而言，又有其一般性?？紤]到學生面對的實驗都是具體的某個實驗，因此，對于同類型實驗的一般性特征的介紹，就成為歸納和總結的必然。這是以一個實驗為載體，傳授同類型實驗的解決問題的思路和方法，使學生對原理的學習，成為一種研究性的學習。

以溶液的配制實驗為例。在原理部分，對溶液配制的一般步驟進行系統(tǒng)介紹。涉及從配置要求判斷是粗略配制還是精確配制；介紹并選擇相應的儀器；按要求進行計算(各種計算類型及有效數(shù)字運算規(guī)則)；各種溶解方法；配置過程。實驗項目選擇了幾種典型的溶液配制(如由固體配制溶液、由溶液配制溶液、粗略配制和準確配制)，學生需要自己根據(jù)一般方法，確定出每一個配制要求屬于哪一種情況，進而自行選擇儀器、計算、選擇方法、配制。這樣的介紹條理清晰、邏輯關系明確，有理論，更有實踐，給予學生的已經是方法論的教育和實踐。

硫代硫酸鈉制備實驗，是加熱條件下的多相反應制備，因此介紹加熱反應的一般情況和多相反應的基本概念及特征，學生能夠通過多相反應的特征的學習，自然過渡到對實驗操作中的某些手段和操作(乙醇的濕潤、加熱和攪拌等)的理解和掌握。

對于過氧化鈣制備實驗，是低溫制備實驗，因此介紹低溫制備的原因和類型，低溫獲得的一般方法。

滴定操作實驗中，針對滴定的基本原理和方法進行一般性介紹，之后的酸堿滴定、配位滴定等，都是具體實例而已。

2.2 不同方法的對比介紹

不論是制備實驗還是測定實驗，同一個產物的制備方法都應該不止一個；同一個測定目的測定方法也可能多樣化。因此，在原理部分就對不同方法進行比較性的介紹，分出各自特點并最終選擇一種合適的方法為本實驗選用。這既是一種方法論的介紹，更是一種選擇和決策思維的教育和訓練，能夠很好地訓練學生的科學思維。

例如在硫代硫酸鈉制備實驗中，就分別介紹了工業(yè)制備方法和實驗室制法，每種方法的優(yōu)點和缺點都列出來，最終依據(jù)實驗室的條件，綜合幾種方法選擇出了最適合的制備方法。

再如工業(yè)食鹽的提純實驗，也能夠介紹好幾種方法，然后依據(jù)綠色化學的理念進行選擇。

2.3 反應條件的確立

反應條件的控制，涉及輔助試劑的使用、加熱、溫度控制、酸度控制、時間控制等等。針對上述內容，在學生所學知識能夠理解和掌握的情況下，對涉及的反應條件都進行相關知識的介紹和討論，讓學生知道原因，這將有助于訓練學生的科學思維，同時也有利于學生舉一反三，自己去創(chuàng)新性的實踐，進而達到培養(yǎng)學生探索精神的目的。

如過氧化鈣制備實驗，通過對過氧化鈣性質的介紹，自然過渡到反應條件的控制；再如硫代硫酸鈉制備實驗，由多相反應的基本概念、特征及對策，引申出硫黃粉需預先用乙醇濕潤，以及需加熱、攪拌；再如EDTA滴定，通過對EDTA的介紹，使學生知道其配合能力受酸度影響，再由于EDTA使用的是其二鈉鹽，自然引申出EDTA滴定需要加緩沖溶液。

2.4 性質實驗的原理

基礎化學實驗作為一門獨立的課程，在實際教學中存在著可能與理論課進度不一致的問題。并且，即便是理論課在前，針對性質實驗的內容，學生也不能很好地聯(lián)系到理論知識達到對實驗現(xiàn)象很好的解釋。性質實驗如果不能很好地運用理論知識進行解釋，就會事倍功半，甚至失去意義。這種情況在酸堿反應、沉淀反應和氧化還原反應等性質實驗中尤其明顯?；诖?，在性質實驗中，把每一組實驗涉及的理論知識于實驗之前簡明扼要的介紹，使學生意識到本組實驗的內容與相關理論內容的聯(lián)系，就能夠更好地解釋實驗現(xiàn)象，以達到理論與實驗相結合，相互交融的目的。這是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的最好練習機會，能夠很好地培養(yǎng)學生的科學觀念。

例如，在配合物性質實驗中，針對配位平衡移動的相關原理介紹如下。

利用平衡移動原理可以移動配位平衡。一般通過濃度改變移動平衡，而濃度改變常通過化學反應來實施。即通過讓中心離子、配體參與化學反應來改變其濃度。反應類型涉及酸堿反應、沉淀反應、配位反應、氧化還原反應等。

1)配位反應對配位平衡的影響

平衡常數(shù)：K=KML′m/KMLn

2)沉淀反應對配位平衡的影響

MLn+A=MA↓+nL(省略電荷)

平衡常數(shù)：K=K(MLn)-1·Ksp(MA)-1

可以判斷：配合物越穩(wěn)定，沉淀的溶解度越大，正向反應的傾向越小，則MLn難于轉變成MA。

在了解了上述理論知識之后，針對具體的配位平衡移動實驗內容，學生就能夠很好的對實驗結果進行正確的理論解釋。

3 知識拓展

每一個化學實驗其實都涉及相當廣泛的知識背景，這些知識背景可能與專業(yè)相關，也可能與社會、文化、人生等等相關。前者涉及對專業(yè)知識的拓展，后者則可能涉及情感教育、人文教育?；A化學實驗只是一門課程，但如果能夠把這門課程放在更為廣泛的時空范圍中、在與別的學科的交融中、在與歷史文化相結合中、在與社會產生共鳴中來學習，知識才會更加生動、鮮活，知識才會是承接著歷史文化傳統(tǒng)?；谶@樣的考慮，在實驗教學中，如果能夠在這兩方面都做出一些努力，尤其是后者，應該是非常有意義，并且也是開拓性的。

例如在粗食鹽提純實驗中，拓展知識就可以涉及粗食鹽四大原料來源(海鹽、湖鹽、井鹽和礦鹽)，典型工業(yè)生產流程，我國古代的制鹽技術，北宋詞人柳永體恤鹽民的詩歌《煮海歌》等。

再比如硫代硫酸鈉制備實驗拓展知識中介紹火山口中自然硫的獲取，體現(xiàn)出對勞苦民眾的關懷。

醋酸電離常數(shù)測定實驗拓展知識中介紹中國傳統(tǒng)釀醋，關于吃醋的傳說，有關吃醋傳說主人翁初唐名相房玄齡的相關傳統(tǒng)戲劇等。

沉淀平衡實驗拓展知識中對自然界鈣化池的產生的介紹，地球著名的溶洞和鈣化池(中國黃龍、土耳其棉花堡及美國飛翔的噴泉等)的介紹等。

化學反應速率與活化能的測定拓展知識介紹由excel做回歸曲線方程等。

緩沖溶液實驗拓展知識介紹生物體中的緩沖體系及其作用等。

4 結束語

大學化學教學的目的，是為了更好地培養(yǎng)學生的探索精神、科學思維、實踐能力和創(chuàng)新能力，探索通過基礎化學實驗的教學，達到上述目的。這將會是一個長期的過程，尚需要我們繼續(xù)努力。

[1]許淼清，李國清，胡東.基礎化學實驗教學改革走向[J].化學教育，2001(1)：14-15.

[2]林金華.綜合性大學基礎化學實驗(一)教學改革[J].大學化學，2010，25(5)：20-23.

[3]李秀玲，蔣吉清，曾秀瓊，等.堅持以人為本搞好基礎化學實驗教學[J].大學化學，2011,26(2)：32-37.

[4]朱莎娜.基礎化學實驗教學改革與探索[J].實驗科學與技術，2011,9(3)：99-187.

[5]萬堅，宋丹丹，涂海洋，等.在基礎化學實驗教學實踐中培養(yǎng)學生綜合素質[J].實驗技術與管理，2012,29(5)：166，171.

Exploration of New Thinkings on Basic Chemistry Experiment

QIN Song, SU Budao, ZHU Yuping, WANG Fuhai, RUAN Shangquan, WANG Bi

(College of Chemistry and Chemical Engineering，Neijiang Normal University，Neijiang 641112, China)

This paper introduces the common methods of basic chemistry experiment in the experiment operation, and expounds the experiment principle from common regulation to concrete practice.Through introducing the methods and comparison, we analyze the reaction condition.Simultaneously, we carry out the widely teaching practice based on the expanding knowledge.Finally, we find a new thinking to carry out quality-oriented education and innovative education.

basic chemistry experiment; quality education; innovative education；reform

2014-07-17

四川省教育廳教改項目(SJJG2009-5-24)；內江師范學院教改項目(JG201208-2003)。

覃 松(1961-)，男，本科，教授，主要從事量子化學研究。

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.06.021