化學(xué)定量型實驗的研究

趙亞萍

摘 要：中學(xué)化學(xué)實驗從操作和目的方面，分為定性、定量兩類實驗。細分定量型實驗為定量驗證、分析兩種。通過對九年級人教版教科書和高中三個版本教科書的實驗進行分析，得出缺陷之處，并列出實驗教學(xué)案例。注重定量實驗型實驗一方面提高學(xué)生的創(chuàng)新意識，另一方面也能夠?qū)Τ醺咧袑嶒炂鸬姐暯幼饔谩?/p>

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué);定量型實驗;創(chuàng)新型人才

1.引言

中學(xué)化學(xué)實驗比重少卻互相滲透影響，可以分為定量型、定性實驗兩種，并且部分定性實驗中會滲透著定量思想。從多個角度來說，定量型實驗的增加必須成為現(xiàn)行課程改革的所需關(guān)注的重要內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)不同類型的實驗，不僅僅把學(xué)生的獨立思考空間提高，也是在教學(xué)中對“量化思想”的一個具體體現(xiàn)。有利于培養(yǎng)量的意識和嚴謹求實的態(tài)度，將學(xué)生的創(chuàng)新思想激發(fā)出來，觀察能力得到提升，掌握分析、歸納的實驗技巧[1]。

國外中學(xué)化學(xué)教材中有較多的定量實驗，我國現(xiàn)行也逐漸開始引入定量實驗，但在理論和實踐上較少有更細致的研究[2]。從長遠來看，中學(xué)化學(xué)實驗數(shù)量不多，但是定量型實驗較為重要，通過此類型的實驗，學(xué)生也可以較快的培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識。

2.現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材中定量型實驗的設(shè)置現(xiàn)狀及不足

2.1初高中化學(xué)教材設(shè)置現(xiàn)狀

從提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和注重自主探究能力這兩個方面，來實行義務(wù)教育階段新課改的要求，旨在使初中生意識到定量思維，做好初高中銜接，掌握熟練的實驗技巧。初中化學(xué)教材已體現(xiàn)“量”的意識，存在著一些定量型實驗（見下表）。

現(xiàn)我國普高使用的化學(xué)教科書是由人教版、魯科版、蘇教版三類。自2004年，三套教科素編寫完整，并在部分地區(qū)進行首次實驗教學(xué)后，從此新的一輪普通高中課程改革將內(nèi)容實現(xiàn)多元化，整體框架都做了一定的修改。由華東師范大學(xué)王祖浩教授主編的蘇教版化學(xué)教材（2007年），重視化學(xué)實驗與學(xué)生探究活動，此教材共有約147個實驗，其中有11個定量型實驗。

2.2我國現(xiàn)行中學(xué)化學(xué)教材中定量型實驗的不足

從初中教科書上可以發(fā)現(xiàn)，其實很多化學(xué)實驗都有著定量型實驗的思想。但是在初期接觸化學(xué)的時候并未能正確學(xué)習(xí)定量的概念，會造成與高中知識的銜接出現(xiàn)困難。同時，高中化學(xué)教科書中在此中添加了少量定量型實驗內(nèi)容，但是依然存在一些不足：

1.中小學(xué)教師偏重于功利性考試中的定性實驗的介紹，卻將定量型實驗遺漏。譬如自主探究變?yōu)檠菔緦嶒炆踔林豢匆曨l，學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣[3]。

2.研究高中三個版本的化學(xué)教材，無論是從內(nèi)容還是實驗操作上來看，傳達量的意識不直觀清晰，不利于定量思維的培養(yǎng)[4]。

3.中學(xué)化學(xué)定量型實驗的類型及案例應(yīng)用

針對化學(xué)教材中的部分定量實驗缺陷，從目的量給與否分為定量驗證、分析兩類，其中定量分析從不同角度又可分為性質(zhì)的測定、確定最佳量及計算物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。

3.1定量驗證

定量驗證是根據(jù)確定的目的量，驗證已知相關(guān)的概念或者公式，重點是如何找到合適的方法或者通過反應(yīng)原理來確定目的量與可測量的關(guān)系。

案例應(yīng)用一：一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制

3.2定量分析

3.2.1性質(zhì)的測定

性質(zhì)測定就是根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進行實驗并對實驗結(jié)果分析。這類實驗是中學(xué)化學(xué)定量實驗中較重要的一種，比例所占較大。

案例應(yīng)用二：酸堿中和滴定：

3.2.2最佳量的確定

最佳量是指某兩種物質(zhì)之間的質(zhì)量比通過相互反應(yīng)時將實驗現(xiàn)象或程度實現(xiàn)最明顯和最大化來確定兩者之間的質(zhì)量比。

案例應(yīng)用三：確定澄清石灰水檢驗二氧化碳反應(yīng)的最佳量

3.2.3物質(zhì)含量的測定

物質(zhì)含量的測定指計算混合物中某一純凈物的質(zhì)量分數(shù)。此類實驗通常從生活中選用常見物質(zhì)，然后選用一定的試劑與物質(zhì)進行反應(yīng)，測定其生成的沉淀或者氣體，根據(jù)化學(xué)方程式，通過換算得出目的量。

案例應(yīng)用四：計算廚余垃圾（雞蛋殼）碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)[5]

4.結(jié)論與反思

綜合上面的實驗案例應(yīng)用，總結(jié)出定量實驗一般首先明確目的量，然后根據(jù)實驗原理或者化學(xué)方程式等確定各個物理量與目的量之間的換算關(guān)系，列出計算公式。本課題的研究，提出了知識點設(shè)置不合理及脈絡(luò)不清晰的問題，建議應(yīng)該將實驗分類并及時開發(fā)適量的定量型實驗，師生共同主動探索，發(fā)現(xiàn)化學(xué)實驗的奧妙，這對于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要作用。

參考文獻

[1]劉炳升，于玉琴.學(xué)習(xí)定量實驗的巧妙構(gòu)思學(xué)生定量實驗的指導(dǎo)（上）[J].教學(xué)儀器與實驗，2000，（9）：5.

[2]謝澤深，錢楊.國內(nèi)“化學(xué)概念教學(xué)”研究新進展[J].化學(xué)教育，2004（10）：58-61.

[3]滕星彥.英國GCSE考試中化學(xué)定量實驗試題的特點[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2011（9）：58-60.

[4]周青，趙永春.美國高中化學(xué)教材CHEMISTRY：ConceptsandApplication中的定量實驗[J].化學(xué)教育，2006（11）：1923.

[5]陶旭，劉靜波.廢棄雞蛋殼的化學(xué)組成及其中唾液酸的生物學(xué)功能[J].食品工業(yè)科技，2010（11）：382.