分析实验论文.doc

大庆师范学院本科学生毕业论文正确培养学生的分析化学实验技能系别、专业化学化工学院化学专业研 究 方 向 化学教育 学 生 姓 名 张博 学 号 200701030657 指导教师姓名 张永忠 指导教师职称 副教授 2011年 5 月 10 日正确培养学生的分析化学实验技能张博【摘 要】：本文根据分析化学实验课的现状，从老师学生两个角度，从课堂预习、教学方法、创新改革、基础操作、课堂练习、实践应用等方面对学生实验技能的培养进行了探讨，并提出相应的具体改进措施，以期培养高质量的应用型人才 。化学是以实验为基础的科学, 而其中分析化学实验则是化学实验教学的基础。学生化学实验技能的培养是实验教学的重要内容。然而现在的教学重理论轻实践，对实验不够重视, 直接表现在学生上实验课不积极、缺课,预习不充分, 甚至有一些学生上实验课只是按照实验讲义上指定的步骤和要求得到实验结果和数据。对实验应付了事, 甚至拼凑数据、互相抄袭, 在实验过程中缺乏对科学思想和实验方法的思考。为了使学生通过自己实验或演示实验，获得生动的感性认识， 进一步加深对分析化学理性认识，正确熟练地掌握分析化学的基本操作，较系统的学习分析实验的基本理论知识，学习并掌握典型的化学分析方法；树立“量”的概念，运用误差理论和分析化学理论知识，找出试验中影响分析结果的关键环节，在实验中做到心中有数、统筹安排，学会正确合理的选择实验条件和实验仪器，正确处理实验数据，以保证实验结果准确可靠；培养良好的实验习惯，实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和坚忍不拔的科学品质。并促进观察、分析和解决问题等各方面能力的提升，激发学生的学习兴趣。主要注重于以下几个方面：一 重视首次实验课和基本操作训练首次实验课对培养学生严谨科学态度尤为重要，学生们第一次进入实验室都会有很强的新鲜感，进入实验室往往不想理论课严肃认真，对此，一定强调分析实验室的一些要求，严明实验室纪律，端正学生实验课的上课态度。分析化学实验是对理论课中“量”的概念进行实践， 分析实验操作技术的规范，对实验过程的有序性、实验结果起决定性影响。分析化学实验对基本操作有着严格规范的要求，对常用仪器，如酸碱滴定管、分析天平、移液管、容量瓶等使用和玻璃仪器的洗涤都有严格的规定，要讲解清楚这每一项操作要求对分析结果的准确度影响，使学生严格按操作要求进行实验，以便正确和较熟练地掌握上述常用仪器的使用。在整个实验课的教学中要对学生从严要求，发现不规范操作及时示范纠正。同时，加强简单基础操作的反复练习，使学生熟练进行操作。我还总结了学生实际中的操作,对其中一些常见的问题归纳如下:(1) 天平的使用常见的问题有:无恒重概念等。产生的原因可能是教学中一般采用差减法进行称量练习,为了使学生有充分的练习时间,一般直接采用烘后的药品。这样就容易在学生的忽略烘干对称量的影响。直接称量热的物体;忽视基准物质的烘干条件,直接称取后就配制标准溶液等。(2) 玻璃器皿的使用常见问题有:忽视滴定中的半滴操作;将量筒、抽滤瓶等厚壁容器放入烘箱中;玻璃器皿未洗涤干净就配制溶液;玻璃、石英比色皿的错误混用等。(3) 分光光度计的使用常见的问题有:复杂样品难以正确选择参比溶液;对标准曲线的线性相关性应满足要求不清楚。(4) 其他方面。高速离心机的使用不对称;烘箱的安全使用以及维护(比如学生将带有易燃有机溶剂的样品放入烘箱) ; pH计等仪器需要定期校准才能使用等。二做好教学讲授的配套工作和兴趣的培养为了课堂气氛生动活泼， 学生学习兴趣增强， 注意力集中，课堂演示实验是比较好的教学手段，配合讲授、课堂讨论的重要环节是学生更好的掌握实验要点，这就要求教师特别重视演示实验，成功的演示实验的几个要素：首先要充分做好实验准备工作； 实验操作要规范， 保证每一位同学看清楚、看明白；演示实验不仅使学生对将要进行的实验有初步的了解,而且产生对实验本身的感性认知。演示过后,组织学生讨论,教师对学生提出的问题作给出答案或必要的引导， 必要时提出若干道课后实验习题。这样会使学生更加注意观察演示实验， 发挥教师的主导作用， 做演示实验不流于形式， 改变按课本背实验的不良做法。在教学过程中巧问善诱是培养学习兴趣的好方法。因此， 教学中要善于问， 更要会问， 更要指导学生多问善问。要问得恰当， 问在知识关键处；问还应掌握坡度， 问在难易适中处：问更应选准时机， 问在教学当问处。造成学生感到时时有问题可想， 促使联想， 对比思考， 设想种种解决方案， 从而使一系列复杂的心理活动在学生的大脑中展开， 学生形成开放式探索性思维。除巧设疑问外，教师还应对学生的回答给予及时评价， 并给予不同水平的学生以表现的机会， 以激其情， 奋其志， 使他们的思维水平及探究能力都能不断提高。上课时， 可用提问的手段， 激发起学生的求知欲。教学中， 应设法激趣， 以激发学生的探究动机。为进一步调动学生化学实验的积极性和参与意识， 让学生根据以学知识自己设计实验， 完成实验， 例如：我在演示实验室制取乙烯的实验时， 有学生曾提出， 烧瓶内的残留物为什么变黑， 是否有新的黑色物质生成？此时就顺势启发：肯定有新物质生成，大家在课后思考一下会是什么物质， 为什么有这种物质生成， 此外是否会产生影响乙烯纯度的物质， 怎样用实验论证。请设计方案， 若方案合理， 可提供实验条件供大家验证。这样激起了学生强烈的兴趣和欲望， 在教师的指导下完成了有效探索， 得到满意的结论。再如课本中乙醇和苯、甲醛和乙酸物质鉴别， 分离现在改为由他们先设计合理方案， 自己选择仪器， 然后独立在实验室完成自己设计， 自己动手实验， 这样学生实验积极性参与意识增强了， 他们千方百计翻书， 找资料， 设计出最好的、最合理的方案。总之， 在分析化学教学中要努力提高学习兴趣培养动手能力， 培养了学生的分析问题和解决问题能力、社会实践与活动能力以及团结协作的学习和工作能力。在化学教学中， 教师通过创设一定的问题情景， 让学生发现问题， 作出猜想与假设，并通过实验以及联系生产、生活实际， 使学生主动、积极地参与科学探究、学会科学探究， 在探索的锻炼中， 逐步形成科学思想和科学方法， 从而改变学生的学习方式， 即改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的那种偏重于记忆、理解的立足于接受知识传输的学习方式， 逐步形成一种对知识进行主动探求， 并重视实际问题解决的主动积极的学习方式。通过培养学生的动手能力， 学生的化学学习从单纯的接受模式或练习模式中解脱出来， 从脱离实际背景和重复演练中彻底解脱出来， 在科学探究过程中获得知识与技能，掌握解决问题的方法， 获得情感体验， 从而有利于学生终身学习， 有利于全面提高受教育者的素质。三为学生多创造动手参与条件教师应多为学生创造一个动手参与， 动脑思考的课堂气氛， 提出改进实验的思路和方法， 变被动为主动， 充分调整。调动学生学习兴趣积极性和对化学课的兴趣。例如化学实验中阴阳离子分析实验，有些生成物是否沉淀及颜色等， 如果只是教师讲， 让学生被动听效果不好， 如果让学生在实验时， 主动参与， 自我探索， 就会让学生更好的掌握和理解有利于记忆。再如一些探索性实验就要让学生主动去做， 教师不要把结果事先告诉学生让学生边做边想， 等到学生得出自己的结论教师在与学生共同分析讨论等等。这些措施增加了学生参与讨论， 促进学生动手与动脑相结合，学生不但理解的既快又深刻， 而且还能激发学生学习化学兴趣， 避免了教师一人讲解， 学生被动听的局面。总之， 在分析化学教学中要努力动手能力在化学教学中， 教师通过创设一定的问题情景， 让学生发现问题， 作出猜想与假设，并通过实验以及联系生产、生活实际， 使学生主动、积极地参与科学探究、学会科学探究， 在探索的锻炼中， 逐步形成科学思想和科学方法， 从而改变学生的学习方式， 即改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的那种偏重于记忆、理解的立足于接受知识传输的学习方式， 逐步形成一种对知识进行主动探求， 并重视实际问题解决的主动积极的学习方式。通过培养学生的动手能力， 学生的化学学习从单纯的接受模式或练习模式中解脱出来， 从脱离实际背景和重复演练中彻底解脱出来， 在科学探究过程中获得知识与技能，掌握解决问题的方法， 获得情感体验， 从而有利于学生终身学习， 有利于全面提高受教育者的素质。四 注重联系生活强化实际应用在学生具备了基本实验技能的基础上, 为提高其解决实际问题的能力, 加强对样品预处理和正确选择合适分析方法的能力的训练十分重要。这两方面的训练取决于实验内容设计。为此, 我们在分析化学实验中引入食品、药品、环境等贴近实际生活的分析对象, 这类实验约占总学时的60% 。如甲醛值法测定果蔬汁中的氨基态氮、铁矿石中铁含量的测定、蛋壳中钙镁含量的测定、葡萄糖注射液中葡萄糖含量的测定、茶叶中微量元素的定性鉴定与定量测定、铝箔中铝含量的测定及白酒中总醛量的测定等。这些实际样品的分析必然涉及样品预处理, 如低温灰化、沉淀分离等过程; 而且很多实际样品中待测组分的含量未知, 学生往往需先查资料, 了解大致含量范围, 然后借助误差理论, 确定分析样品的取样量。如甲醛值法测定果蔬汁中的氨基态氮含量, 该实验通过酸碱电位滴定的方法评价果蔬中氨基酸含量, 实验样品为常见的蔬菜和水果。学生通过匀浆等样品预处理的训练, 可以学会如何制备这一类分析样品; 根据样品中氨基态氮含量可以学会如何确定样品的取样量。在茶叶中微量元素的鉴定和定量测定实验中, 学生首先需要用低温灰化去除茶叶中的有机质, 然后采用沉淀分离对钙镁铁铝等离子进行分离。通过这些实验的训练, 学生对分析样品进行预处理的能力大大提高, 为解决实际问题打下了良好的基础。分析方法种类繁多, 同一种组分的测定往往有多种分析方法, 如滴定分析法、重量分析法以及分光光度法等; 而滴定分析依原理和滴定方式分类也有多种类型, 如氧化还原滴定法、酸碱滴定法、络合滴定及直接滴定、反滴定、间接滴定等。因此, 正确选用分析测定方法是分析工作者的重要基本功。通常根据准确度要求、待测组分含量范围、待测组分的性质、共存组分的影响及实验室条件等来进行分析方法的选择。在教学实践中, 我们发现在实验中加强对分析方法选择的训练, 对学生解决实际问题能力的提高颇有益处。因而我们设计了对同一样品中某些组分采用多种分析方法进行分析的实验, 以培养学生正确选择分析方法的能力。如多种方法测定蛋壳中钙镁含量实验是通过酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定3种方法来测定蛋壳中钙镁含量。酸碱滴定是通过测定与钙镁离子结合的碳酸根离子的量来确定钙镁的含量; 络合滴定是采用EDTA直接滴定来测定其钙镁含量; 而氧化还原滴定是先将钙离子转化为草酸钙沉淀, 然后采用高锰酸钾氧化草酸来进行测定。3种方法的原理不同, 因而蛋壳样品的预处理方法、取样量、所用的时间及结果准确度和精密度也各异。学生通过这个实验可以掌握控制各类测定方法准确度的关键环节: 如酸碱滴定法在保证蛋壳溶解完全的同时要尽量避免盐酸的挥发损失; 络合滴定要考虑掩蔽铁铝等干扰离子; 高锰酸钾间接测定法要进行均匀沉淀及控制高锰酸钾滴定草酸的酸度、温度、速度等。通过引导学生对不同测定方法的优缺点进行比较, 使他们在应用各类分析方法解决实际分析问题方面有深刻的认识。在我们所开设的分析化学实验中, 有3种分析样品涉及铁含量测定: 铁矿石, 茶叶及铁、铝、钙、镁混合阳离子溶液。对于这3种样品中铁含量的测定, 很多学生能通过样品中铁含量、干扰的消除等因素选择合适的分析方法。如铁矿石中铁含量测定采用氧化还原滴定方法; 茶叶中铁含量测定采用分光光度法; 铁、铝、钙、镁混合阳离子中铁含量测定采用络合滴定法。在铝箔中铝含量的测定实验中, 学生通过查文献, 设计出返滴定法、置换滴定法、沉淀重量法、示差分光光度法等多种实验方法, 并对各种方法进行比较, 写成小论文进行交流。通过这些实验训练, 学生可掌握正确选择分析方法的原则, 对提高他们解决实际问题的能力很有帮助。五 制定设计实验进行考核实验考核是研讨教学规律, 检查教学质量, 是实验教学成功的有力保障。通过考核性设计实验,不仅可以充分发挥学生的积极性、主动性,更主要的是培养学生创新能力。(1) 考核性设计实验的选题选题注重调动学生的积极性。学生通过查阅文献和自己动手、动脑而有所创新,使学生做完设计性实验后有强烈的成就感。为达到此目的,选择的课题既不能超出学生的基本操作能力和知识水平,又不能照搬已做过的实验方案,应使大多数学生能较好地完成实验。选题综合性强,覆盖面广。分析化学设计性实验选题时,应注意到分析方法的多样性。传统的分析化学实验,每个实验只涉及一种分析方法,原理与操作都比较单一,不利于培养学生的综合应用能力。为了填补这种不足,选择题目时应考虑到不同方法的综合使用。选题与实际应用相结合。通过考核性设计实验,使学生明确分析测试与实际生产、生活的密切联系,并能综合运用各种分离和分析方法,以适应未来从事的工作。在选题时还注重科研和教学相结合,将科学研究引进实验教学,以更新和充实实验内容,使实验教学迈向学科前沿,这是为适应现代化教学要求的新思路。(2) 考核性设计实验的实施(1) 学生每人完成一个实验内容,具体实验题目采用抽签式决定,学生提前一周抽签决定自己所要做的实验题目。(2) 学生根据自己的题目,运用所学过的知识,查阅相关