差熱分析實(shí)驗(yàn)的探究式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究

師瑞娟 ，劉俊龍 ，田志美 ，崔玉民 ，管清梅 ，馬成丙

（阜陽(yáng)師范學(xué)院 a.化學(xué)與材料工程學(xué)院；b.環(huán)境污染物降解與監(jiān)測(cè)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 阜陽(yáng) 236037）

差熱分析實(shí)驗(yàn)是大部分化學(xué)類(lèi)專業(yè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程必開(kāi)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是首先要求學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告；其次，教師在課堂上講授實(shí)驗(yàn)原理和儀器原理，然后演示實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法；最后學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)教材規(guī)定步驟完成實(shí)驗(yàn)操作，課后撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種開(kāi)課方法是大部分化學(xué)類(lèi)實(shí)驗(yàn)課程的通用模式。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐，教師積累了較為豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，課堂運(yùn)行管理和成績(jī)?cè)u(píng)定都有一套成熟的方案。這種模式對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)有很多顯見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn):第一，基礎(chǔ)牢，課前預(yù)習(xí)和課堂主講結(jié)合的模式，可以讓學(xué)生牢固的掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，對(duì)學(xué)生理論水平的培養(yǎng)大有好處；第二，效率高，可以在有限的課堂時(shí)間內(nèi)高效的完成從理論到實(shí)踐的全部?jī)?nèi)容；第三，模式成熟，教師可以把多年的積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于課堂教學(xué)，有的放矢，易于把握重點(diǎn)和難點(diǎn)?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，這是多年來(lái)一直通行的實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式。但是，面對(duì)新一輪的“雙創(chuàng)”培養(yǎng)的要求，這種教學(xué)模式暴露的弊端日益凸顯。首先，這是一種機(jī)械的教學(xué)方法，雖然內(nèi)容為實(shí)踐課程，本質(zhì)上仍然是傳統(tǒng)的“填鴨式”的教學(xué)模式，學(xué)生的中心地位沒(méi)有得到很好的體現(xiàn)。其次，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中按照教師或教材擬定的固定的實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)進(jìn)行，多是機(jī)械的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，限制了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，尤其不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，引入一種新的教學(xué)模式克服傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性從而提高教學(xué)質(zhì)量是此類(lèi)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)面臨的一個(gè)新的課題。

探究式教學(xué)是以探究為主的教學(xué)。這種教學(xué)模式是指教學(xué)過(guò)程在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究?jī)?nèi)容，以學(xué)生周?chē)澜绾蜕顚?shí)際為參照對(duì)象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問(wèn)題的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動(dòng)，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的一種教學(xué)形式[1-2]。探究式課堂教學(xué)特別重視開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)自學(xué)能力，力圖通過(guò)自我探究引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)方法，為終身學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。教師作為探究式課堂教學(xué)的導(dǎo)師，其任務(wù)是調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，促使其獲取知識(shí)、發(fā)展能力，做到自己能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題；同時(shí)，教師還要為學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)置探究情境，建立探究氛圍，促進(jìn)探究的開(kāi)展，把握探究的深度，評(píng)價(jià)探究的成敗。學(xué)生作為探究式課堂教學(xué)的主人，自然是根據(jù)教師提供的條件，明確探究的目標(biāo)，思考探究的問(wèn)題，掌握探究的方法，敞開(kāi)探究的思路，交流探究的內(nèi)容，總結(jié)探究的結(jié)果。

探究式同樣也是一種基于問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法[3-4]。首先，問(wèn)題是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，學(xué)生的一切學(xué)習(xí)內(nèi)容以問(wèn)題為主軸構(gòu)架。其次，問(wèn)題的設(shè)置沒(méi)有固定的現(xiàn)成的答案，或者答案是充滿矛盾的不確定的，是探究式的。這種模式要求把學(xué)生居于學(xué)習(xí)的中心地位，擔(dān)負(fù)起學(xué)習(xí)的責(zé)任。以小組合作的方式進(jìn)行，講究團(tuán)隊(duì)合作。教師較少講授，教師的角色只是指導(dǎo)認(rèn)知學(xué)習(xí)技巧的教練[5]。這種模式對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、社會(huì)溝通能力的培養(yǎng)是顯而易見(jiàn)的，這些特點(diǎn)恰好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)模式的缺點(diǎn)，逐漸被廣泛的接受和應(yīng)用。對(duì)比以問(wèn)題為導(dǎo)向的探究式教學(xué)模式的構(gòu)成要素，我們發(fā)現(xiàn)差熱分析實(shí)驗(yàn)已經(jīng)具備了該教學(xué)模式的大部分特點(diǎn)。首先，該模式要求以小組合作的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，由于儀器臺(tái)套數(shù)的原因，分組實(shí)驗(yàn)是物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)一直采取的教學(xué)模式。其次，除講授外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教師基本處于技術(shù)指導(dǎo)的教練角色。因此，只要把差熱分析實(shí)驗(yàn)基于問(wèn)題為導(dǎo)向的探究式的設(shè)計(jì)，就可以把傳統(tǒng)的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘骄渴綄?shí)驗(yàn)，嘗試培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力。

1 問(wèn)題的提出

FeSO4·7H2O俗稱綠礬，是一種重要的工業(yè)原料。該物質(zhì)易溶于水，學(xué)生參閱人教版或蘇教版《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》了解其溶解性質(zhì)時(shí)得到表1所示類(lèi)似的結(jié)果。從表1中可以看出，隨著溫度的升高Fe-SO4·7H2O的溶解度逐漸升高，符合大部分無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的溶解度特征，但是50℃以上的溶解度表中并沒(méi)有列出，這讓學(xué)生頗為困惑。究竟是什么原因?qū)е逻@樣的結(jié)果，查閱文獻(xiàn)可發(fā)現(xiàn)存在多種觀點(diǎn)[8-9]，沒(méi)有定論。有的觀點(diǎn)認(rèn)為，50℃以上Fe2+離子水解生成沉淀，無(wú)法測(cè)定FeSO4·7H2O的溶解度。另外的觀點(diǎn)認(rèn)為，50℃以上FeSO4·7H2O會(huì)分解釋放出結(jié)晶水，結(jié)晶水作為溶劑完全溶解Fe-SO4，這樣以FeSO4·7H2O分子計(jì)量的溶解度就是無(wú)窮大，這兩種觀點(diǎn)都被實(shí)驗(yàn)事實(shí)一一否定[8]。還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，F(xiàn)eSO4·7H2O受熱分解，50℃以上不能以穩(wěn)定形式存在，也就談不上以FeSO4·7H2O分子形式標(biāo)識(shí)的溶解度。這種觀點(diǎn)是有實(shí)驗(yàn)事實(shí)支撐的，被認(rèn)為是合理的。支撐這種觀點(diǎn)的是TG-DTG技術(shù)進(jìn)行的程序升溫實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明FeSO4·7H2O的脫水分三個(gè)階段，23-78℃脫去3個(gè)H2O分子，78-159.5℃脫去另外3個(gè)H2O分子，最后一個(gè)H2O分子在373℃時(shí)完全脫去，更高溫度下FeSO4分解生成高溫穩(wěn)定相Fe2O3[10]。

表1 FeSO4·7H2O在水中的溶解度[6-7]

然而進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果雖然說(shuō)明了FeSO4·7H2O不穩(wěn)定、高溫易分解的客觀事實(shí)，但是并不能完全支撐50℃以上FeSO4·7H2O的溶解度不能給出的觀點(diǎn)。因?yàn)?，第一，從?shí)驗(yàn)結(jié)果看FeSO4·7H2O從室溫就開(kāi)始分解，并不是從50℃開(kāi)始，或者峰溫出現(xiàn)在50℃，所以并不能完全解釋為什么50℃沒(méi)有溶解度數(shù)據(jù)。第二，該實(shí)驗(yàn)是在N2氣氛下進(jìn)行，通常溶解度實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)大氣壓力下的空氣氣氛下進(jìn)行，空氣中的氧氣和水蒸氣這兩個(gè)重要的因素對(duì)升溫脫水的影響是不能忽視的。為了回答這些未解問(wèn)題，必須設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)來(lái)研究在空氣氣氛下FeSO4·7H2O的分解行為。

2 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

針對(duì)FeSO4·7H2O熱穩(wěn)定性的研究，引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際條件，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案。大量調(diào)研對(duì)比發(fā)現(xiàn)熱重-差熱分析技術(shù)（thermogravimetric and differential thermal analysis，TG-DTA）是一種最為簡(jiǎn)單、有效、可行的實(shí)驗(yàn)手段。

2.1 主要儀器和試劑

HCT-1微機(jī)差熱天平（北京恒久儀器廠），七水合硫酸亞鐵（AR級(jí)，國(guó)藥試劑）。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

準(zhǔn)確稱量20 mg七水合硫酸亞鐵并置于一陶瓷坩堝內(nèi)，另取一空坩堝分別放入測(cè)試和參比托盤(pán)上。在電腦上打開(kāi)儀器控制軟件，設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件：空氣氣氛下，程序升溫0～800℃，升溫速率10 ℃·min-1。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.3.1 熱重-差熱（TG-DTA）

圖1是學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得的熱重-差熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖1中可以看出，在200℃之前有兩個(gè)明顯的吸熱峰，第一個(gè)峰位于76.78℃，結(jié)合熱重結(jié)果該脫水峰失重約6.85%，大約折合1個(gè)水分子（理論值6.47%）；第二個(gè)峰位于131.05℃，熱重?fù)p失34.15%，約折合5個(gè)水分子（理論值32.37%）。該結(jié)果表明FeSO4·7H2O不穩(wěn)定，稍微加熱即分解，在200℃之前脫去6個(gè)水分子，這一點(diǎn)和文獻(xiàn)結(jié)果一致。稍有不同的是，文獻(xiàn)認(rèn)為脫水從室溫就已經(jīng)開(kāi)始，但是從熱重圖上看，從室溫到50℃之間有個(gè)明顯的平臺(tái)，說(shuō)明失重是從50℃左右開(kāi)始的。另一個(gè)區(qū)別在于文獻(xiàn)認(rèn)為在23～78℃脫去3個(gè)水分子，而本實(shí)驗(yàn)只有1個(gè)水分子脫去。指導(dǎo)教師因此引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析，最后認(rèn)為產(chǎn)生這些差別的原因可能是本實(shí)驗(yàn)和文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)條件不同導(dǎo)致。本實(shí)驗(yàn)是在空氣氣氛下，而文獻(xiàn)是在流動(dòng)的氮?dú)鈿夥障?，空氣中水蒸氣的存在?duì)FeSO4·7H2O的脫水行為產(chǎn)生了重要的影響。根據(jù)化學(xué)平衡的原理，在一定的溫度下FeSO4·7H2O分子脫水和其吸水逆反應(yīng)必然存在一個(gè)化學(xué)平衡。平衡位置和實(shí)驗(yàn)條件有關(guān)，如果在流動(dòng)的氮?dú)鈿夥障缕胶鈺?huì)被打破向脫水的方向移動(dòng)，而在靜止的空氣氣氛中該平衡可以相對(duì)穩(wěn)定的保持，水分子的脫出程度與氣相中水的蒸汽壓有關(guān)。學(xué)生分析后認(rèn)為方程（1）的平衡常數(shù)K1僅是溫度的函數(shù)。一定溫度下水蒸氣的平衡壓力是一個(gè)常數(shù)。如果在流動(dòng)的氮?dú)鈿夥罩?，脫出的水分子隨時(shí)被氮?dú)鈳ё撸胶獗厝槐淮蚱?，向左移?dòng)，會(huì)有更多的水分子脫出。所以在氮?dú)鈿夥罩袝?huì)有3個(gè)水分子脫出，而在空氣氣氛下僅脫出1個(gè)水分子。

圖1 FeSO4·7H2O的差熱-熱重曲線

繼續(xù)升高溫度到180℃以上，發(fā)現(xiàn)在229.43℃出現(xiàn)了一個(gè)較寬的差熱峰，該峰的方向和前面兩個(gè)方向相反，說(shuō)明這是一個(gè)放熱峰。這一結(jié)果和文獻(xiàn)結(jié)果截然相反，學(xué)生重復(fù)了幾次都得出相似的結(jié)果，說(shuō)明這不是實(shí)驗(yàn)假象而是客觀事實(shí)。熱重分析發(fā)現(xiàn)僅有1.95%失重，遠(yuǎn)低于1個(gè)水分子（6.47%）的失重標(biāo)準(zhǔn)。面對(duì)這一新的問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師引導(dǎo)學(xué)生從空氣氣氛和FeSO4的化學(xué)性質(zhì)方面入手進(jìn)行分析。FeSO4中的Fe2+具有還原性，空氣中的氧氣具有氧化性，升溫后有可能發(fā)生以下反應(yīng)：

反應(yīng)（3）和（4）分別是綠礬脫去最后一個(gè)水分子及在空氣中發(fā)生氧化的反應(yīng)。反應(yīng)（3）是失重和吸熱反應(yīng)，而反應(yīng)（4）是放熱和增重反應(yīng)。如果這兩個(gè)反應(yīng)發(fā)生在同一個(gè)溫度段，則最終表觀結(jié)果將取決于它們的吸放熱和增失重的代數(shù)和。這種推測(cè)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果是吻合的。

2.3.2 擬合分析

根據(jù)差熱分析原理，差熱圖上出現(xiàn)峰的位置反映了物理或化學(xué)變化的定性信息，而峰面積的大小對(duì)應(yīng)的是變化熱效應(yīng)的定量信息。在對(duì)差熱峰進(jìn)行定量積分時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)76.78℃和131.05℃兩處峰有部分的重疊，導(dǎo)致無(wú)法分別定量分析，這是他們面臨的一個(gè)新的問(wèn)題。面對(duì)這一問(wèn)題，指導(dǎo)老師適時(shí)的引導(dǎo)學(xué)生調(diào)研這類(lèi)問(wèn)題的解決方法：第一，可以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，提高分辨率，兩峰徹底分開(kāi)時(shí)再分別積分；第二，采用數(shù)學(xué)擬合的方法，用簡(jiǎn)單的擬合軟件，科學(xué)合理的分開(kāi)兩峰面積。綜合分析討論后，學(xué)生們認(rèn)為第一種方法耗時(shí)耗力，最后未必能得到理想的結(jié)果，有些峰可能單靠改變實(shí)驗(yàn)條件根本無(wú)法分開(kāi)。最后決定采取第二種方案，擬合后得到圖2所示結(jié)果，并把定量結(jié)果列在表2中。結(jié)果顯示低溫（76.78℃）脫水峰和高溫（131.05℃）脫水峰的熱效應(yīng)分別為75.11和43.11 kJ·mol-1。結(jié)果仍然令學(xué)生們困惑，按照化學(xué)常識(shí)，脫水溫度越高說(shuō)明水分子和FeSO4之間結(jié)合力越牢，熱效應(yīng)應(yīng)該越強(qiáng)，為何出現(xiàn)相反結(jié)果？仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)高溫脫水峰熱效應(yīng)與水的摩爾蒸發(fā)焓（40.67 kJ·mol-1）非常接近。學(xué)生提出了下面的可能性，高溫下首先結(jié)晶水從固體脫出，脫出的水分子隨即溶解了FeSO4，形成溶液，由于非揮發(fā)性溶質(zhì)的加入使水的沸點(diǎn)升高，所以在131.05℃出現(xiàn)了水的揮發(fā)峰。雖然結(jié)晶水的脫出是吸熱，但是FeSO4的溶解是放熱過(guò)程，二者相互抵消一部分，所以最后表觀熱效應(yīng)接近于水的摩爾蒸發(fā)焓。指導(dǎo)老師又提出，如果是這樣，那么能否運(yùn)用物理化學(xué)的知識(shí)計(jì)算出Fe-SO4水溶液的沸點(diǎn)呢？學(xué)生根據(jù)多組分熱力學(xué)的知識(shí)，依據(jù)稀溶液的依數(shù)性中沸點(diǎn)升高公式

式（5）中ΔTb表示沸點(diǎn)升高數(shù)，kb表示沸點(diǎn)升高常數(shù)，mB為質(zhì)量摩爾濃度。

圖2 FeSO4·7H2O的差熱曲線擬合

表2 差熱和熱重分析定量結(jié)果

扣除低溫脫去的1個(gè)水分子，按6個(gè)水分子根據(jù)公式（5）計(jì)算得出，該濃度的溶液的沸點(diǎn)為109.63℃。計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有較大的差距，分析后學(xué)生認(rèn)為公式（5）的適用范圍為理想稀溶液，而本實(shí)驗(yàn)的濃度范圍遠(yuǎn)超出理想稀溶液的范疇。理想和實(shí)際溶液的差別可以用活度表示：

式（6）中am,B，表示活度，γm,B表示活度因子。

學(xué)生們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果聯(lián)合公式（6）和（7）可以求出活度因子γm,B=3.22。

2.4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)和計(jì)算分析結(jié)果，學(xué)生們提出來(lái)了在空氣中FeSO4·7H2O的分解過(guò)程如下：

由于空氣中水蒸氣和氧氣的存在，程序升溫過(guò)程中FeSO4·7H2O表現(xiàn)出與在氮?dú)鈿夥罩胁煌奈锢砘瘜W(xué)特征。在50～85℃脫出一分子的水生成FeSO4·6H2O，升溫到96～150.5℃溫度范圍內(nèi)重疊發(fā)生了三個(gè)過(guò)程，首先發(fā)生的是脫水過(guò)程，然后FeSO4溶解在分解的結(jié)晶水中，最后是水的蒸發(fā)生成 FeSO4·H2O，185～273 ℃范圍 FeSO4·H2O 分解釋放出一個(gè)水分子的同時(shí)，空氣中的氧分子氧化Fe2+生成Fe2(SO4)3和Fe2O3。升高到更高溫度，494 ℃以上，F(xiàn)e2(SO4)3分解生成 Fe2O3和 SO3。

3 教學(xué)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的差熱分析實(shí)驗(yàn)通常是采用CuSO4·5H2O或CaC2O4·2H2O等試劑[11]，按照規(guī)定步驟和教材實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)基于問(wèn)題為導(dǎo)向的探究式設(shè)計(jì)和實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)完全可以變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為研究性、綜合性實(shí)驗(yàn)。這種開(kāi)設(shè)方法可以極大的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也得到了很好的鍛煉，尤其是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的過(guò)程中對(duì)物理化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用能力得到了很大的提高。本實(shí)驗(yàn)從FeSO4·7H2O的溶解度的矛盾性出發(fā)，采用差熱分析實(shí)驗(yàn)手段研究了它的熱穩(wěn)定性，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析解釋?xiě)?yīng)用到了化學(xué)平衡、化學(xué)平衡的移動(dòng)、FeSO4的氧化還原性、理想稀溶液的依數(shù)性以及活度和活度因子等相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)讓學(xué)生學(xué)會(huì)了如何對(duì)重疊譜圖采取擬合的方法進(jìn)行分峰處理，為在以后的學(xué)習(xí)和工作中處理類(lèi)似問(wèn)題提供了很好的方法。讓學(xué)生從一個(gè)問(wèn)題出發(fā)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中不斷出現(xiàn)新的問(wèn)題，通過(guò)一個(gè)又一個(gè)問(wèn)題的解決使得學(xué)生的綜合能力得到了極大的提高。學(xué)生們普遍反映收獲很多，獲得了良好的教學(xué)效果。

從教學(xué)實(shí)施過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，這種實(shí)驗(yàn)方式對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師提出了更高的要求。實(shí)驗(yàn)要求指導(dǎo)教師不僅擁有高超的實(shí)驗(yàn)技能，還要有扎實(shí)而寬廣的專業(yè)知識(shí)和良好的把握前沿的能力。和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案相比，本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)間將會(huì)大大增加，要求指導(dǎo)教師和學(xué)生有暢通的信息交流渠道，有時(shí)要付出大量的課外時(shí)間。隨著現(xiàn)在媒體技術(shù)的發(fā)展，可以通過(guò)小組建群，視頻溝通等方式加以解決。隨著經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，不斷的完善實(shí)驗(yàn)方案，其他物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也將進(jìn)行不斷的嘗試，進(jìn)行類(lèi)似的設(shè)計(jì)和實(shí)踐，以適應(yīng)更高的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

4 小結(jié)

通過(guò)研究空氣氛下FeSO4·H2O的分解行為，引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，利用熱重-差熱分析技術(shù)進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。不僅使學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)技術(shù)有了深刻的理解，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還極大程度地提高了學(xué)生對(duì)所學(xué)物理化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。取得了良好的教學(xué)效果。