混合堿分析教學(xué)改革研究

混合堿分析教學(xué)改革研究本文從高職學(xué)生的特點(diǎn)出發(fā)，探索適合高職教育的教學(xué)方法。以混合堿分析教學(xué)為例，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，采用從滴定劑體積相等到不等再到極限分析的新思路，讓學(xué)生討論得出結(jié)論，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，鞏固學(xué)生的理論分析，培養(yǎng)學(xué)生積極的參與意識(shí)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，以適應(yīng)21世紀(jì)社會(huì)對(duì)人才的需求。標(biāo)簽：混合堿碳酸鈉碳酸氫鈉實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果高職院校招生體制改革，縮短教學(xué)時(shí)間，使高職教學(xué)面臨著新挑戰(zhàn)：一方面，各普通高校不斷擴(kuò)招和高職院校自身擴(kuò)張，使高職生整體質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，大部分學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差；另一方面，高職三年教學(xué)，實(shí)際上課時(shí)間縮短為兩年半，最后一學(xué)期是為就業(yè)進(jìn)行的實(shí)踐活動(dòng)。因此，教學(xué)工作面臨著由于學(xué)生基礎(chǔ)差、教學(xué)時(shí)間不夠而不能保證教學(xué)質(zhì)量的問(wèn)題。分析化學(xué)是一門技術(shù)性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，不僅要有較強(qiáng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，還要具備把知識(shí)轉(zhuǎn)化為技術(shù)的設(shè)計(jì)、動(dòng)手能力。因此，在教學(xué)中，首先要求學(xué)生消化知識(shí)，否則其他全為枉談。比如：酸堿滴定中的工業(yè)混合堿分析，無(wú)論哪一本分析化學(xué)教材，都有這部分知識(shí)，并且內(nèi)容安排也大同小異。每一本分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材，也無(wú)一例外地選擇了這個(gè)典型實(shí)驗(yàn)。但從反饋信息來(lái)看，學(xué)生對(duì)其理解仍不清楚。筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)該部分知識(shí)的教學(xué)進(jìn)行了改革嘗試，取得了較好的效果?，F(xiàn)總結(jié)出來(lái)供大家參考，并共同探討更佳方案。（一）以體積相等為切入點(diǎn)，從碳酸鈉的分析入手講授酸堿的應(yīng)用知識(shí)前，學(xué)生已學(xué)過(guò)多元酸堿的滴定知識(shí)，了解了多元酸堿的滴定特點(diǎn)。試分析能否分步滴定，如果能，能夠準(zhǔn)確滴定到哪一步，每一步的滴定劑體積之間有什么關(guān)系。對(duì)于碳酸鈉，也要經(jīng)過(guò)這樣分析，學(xué)生就可以得出結(jié)論，可以分步滴定，并且發(fā)現(xiàn)第二步的準(zhǔn)確性差一些，這時(shí)，給出鹽酸滴定碳酸鈉的滴定分析曲線：從圖中，分析酚酞變色時(shí)消耗的鹽酸體積V1和甲基橙變色又消耗的鹽酸體積V2之間的關(guān)系，學(xué)生會(huì)輕松地給出相等的結(jié)論。這是化學(xué)計(jì)量關(guān)系的必然結(jié)果，酚酞變色時(shí)碳酸鈉的中和反應(yīng)進(jìn)行了一半，甲基橙變色時(shí)碳酸鈉被徹底中和。然后，引導(dǎo)學(xué)生思考：如果碳酸鈉中混有了氫氧化鈉將會(huì)怎樣?（二）由體積相等到體積不等，分析混合堿成分教師提出問(wèn)題請(qǐng)學(xué)生思考：假若混有了氫氧化鈉，氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)會(huì)發(fā)生在哪一個(gè)階段？哪部分體積會(huì)發(fā)生變化？怎樣得到與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)所消耗的鹽酸的體積？經(jīng)過(guò)一番熱烈地討論，學(xué)生得出結(jié)論：如果氫氧化鈉反應(yīng)不完，就不會(huì)有碳酸氫鈉生成。所以，該反應(yīng)應(yīng)發(fā)生在第一階段，V1會(huì)增大，消耗的鹽酸的體積為（V1-V2）。這時(shí)給出滴定曲線：學(xué)生從滴定曲線上直觀地看到，反應(yīng)發(fā)生在哪個(gè)階段，兩次突躍的耗酸體積關(guān)系，從而迅速給出結(jié)論：碳酸鈉消耗的酸體積為V2，氫氧化鈉消耗的酸體積為（V1-V2），進(jìn)而求出各個(gè)組分的含量。用同樣的分析方法也可以分析出混合物是碳酸鈉和碳酸氫鈉時(shí)，將存在V10或V1>0，V2=0的情況，待測(cè)物組成是什么？學(xué)生經(jīng)過(guò)短暫地分析，很快給出結(jié)論，即如果V1=0，第一階段的反應(yīng)不存在，則待測(cè)物組成為碳酸氫鈉；若V2=0，則待測(cè)物組成為氫氧化鈉，不可能為碳酸鈉。學(xué)生積極參與，分析出同一個(gè)實(shí)驗(yàn)原理可以對(duì)五種物質(zhì)進(jìn)行分析。最后把分析結(jié)果繪制成以下表格：（四）在實(shí)驗(yàn)中徹底消化知識(shí)對(duì)混合堿測(cè)定實(shí)驗(yàn)，筆者改變以往實(shí)驗(yàn)教材給出的氫氧化鈉與碳酸鈉含量測(cè)定，而給出五個(gè)未知堿樣，每一組至少對(duì)一個(gè)以上的樣品進(jìn)行分析。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，教師只給出了實(shí)驗(yàn)名稱，不給實(shí)驗(yàn)步驟，要求學(xué)生自己查閱資料，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)濃度的試劑，合理的實(shí)驗(yàn)步驟，并把設(shè)計(jì)好的方案讓老師審查，審查通過(guò)后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。查找實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法不難，但學(xué)生在參與中不自覺(jué)地對(duì)知識(shí)進(jìn)行了細(xì)化。如有三組同學(xué)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)查找到的方案提出了質(zhì)疑，對(duì)鹽酸溶液進(jìn)行標(biāo)定的操作，用無(wú)水碳酸鈉基準(zhǔn)物進(jìn)行標(biāo)定，文獻(xiàn)中給出稱取0.15~0.2g之間的碳酸鈉，進(jìn)行標(biāo)定。學(xué)生指出這不符合容量分析相對(duì)誤差小于0.1%的要求，應(yīng)對(duì)此方案進(jìn)行改進(jìn)。如何改？展開(kāi)討論。最后拿出一個(gè)很合理的方案：利用碳酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，就可以輕松解決這個(gè)問(wèn)題，并把改革方案推向全班。小小的改革，帶給學(xué)生的不僅僅是成功的喜悅，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立探索、發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力，真正地理解、消化了知識(shí)。實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)學(xué)生的一番精心設(shè)計(jì)之后，取得了良好的效果。（五）教學(xué)效果檢驗(yàn)為檢驗(yàn)教學(xué)效果，筆者把自己教的三個(gè)班，組合成兩個(gè)班，一個(gè)班（以下簡(jiǎn)稱普通班）沿用以前的講課方法，而另兩個(gè)班（以下簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)班）采用以上所述的新方法。檢驗(yàn)開(kāi)始，普通班采用傳統(tǒng)方法以氫氧化鈉和碳酸鈉的混合堿為例分析出V1和V2的關(guān)系，進(jìn)而給出其他四種情況的體積關(guān)系，讓學(xué)生進(jìn)行記憶；實(shí)驗(yàn)班則采用新方法進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生積極參與分析，得出不同情況的體積關(guān)系，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，合理后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出定性判斷。普通班有5人很快做出準(zhǔn)確判斷，所占百分比為10.64%，30人經(jīng)過(guò)一番回憶后做出準(zhǔn)確判斷，所占百分比為63.83%，12人無(wú)法回答，所占百分比為25.53%。而實(shí)驗(yàn)班有81人，很快作出準(zhǔn)確判斷，所占百分比為83.51%，13人思考一番做出準(zhǔn)確判斷，所占百分比為13.40%，3人無(wú)法回答，僅占3.09%。為了檢驗(yàn)學(xué)生的掌握情況，一個(gè)月后，筆者在兩個(gè)班中隨機(jī)抽取學(xué)生各10人，重復(fù)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，普通班只有兩個(gè)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)班有9人完成實(shí)驗(yàn)。隨后，又進(jìn)行了兩個(gè)班的筆試檢驗(yàn)，混合堿分析實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。普通班有14人設(shè)計(jì)合格，而實(shí)驗(yàn)班84人設(shè)計(jì)合格。從這些數(shù)據(jù)中可以看出新的教學(xué)方法所取得的效果。學(xué)生不再是被動(dòng)地“填鴨式”接受知識(shí)，而是主動(dòng)地積極參與，學(xué)習(xí)熱情也提高了。同時(shí)，培養(yǎng)了思維能力、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。由此可以看出，盡管高職學(xué)生底子較薄、基礎(chǔ)較差，但只要方法得當(dāng)，充分挖掘?qū)W生的內(nèi)驅(qū)力，調(diào)動(dòng)他們的積極參與意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，就可以鑄就具有創(chuàng)新能力的人才。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)，“單純的專業(yè)知識(shí)灌輸，只能產(chǎn)生機(jī)器，而不可能造就一個(gè)和諧發(fā)展的人才?！泵鎸?duì)21世紀(jì)社會(huì)對(duì)人才的需求，教學(xué)方法突破傳統(tǒng)，立志改革，勢(shì)在必行。筆者相信，研究參與性教學(xué)會(huì)培養(yǎng)出更多的富有創(chuàng)造力的、滿足新世紀(jì)需要的人才。參考文獻(xiàn)：[1]葉芬霞.無(wú)機(jī)與分析