結(jié)合學(xué)生實驗培養(yǎng)其科研素養(yǎng)

【摘要】本文通過重新設(shè)計學(xué)生實驗，使學(xué)生在做驗證性實驗的同時，初步學(xué)會了科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)了科研的素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】設(shè)計 學(xué)生實驗 科研素養(yǎng)

1 引言

化學(xué)實驗的目的是通過化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生基本操作技能以及觀察能力和分析問題的能力，教材中學(xué)生實驗的方法及條件都是比較優(yōu)化的，學(xué)生只是按照實驗的方法和條件進行驗證，本文通過重新設(shè)計學(xué)生實驗，使學(xué)生在做驗證的同時，學(xué)會實驗方法和條件的優(yōu)選，使學(xué)生初步學(xué)會了科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)了科研的素養(yǎng)，為走向工作崗位進行科學(xué)探究問題打下了基礎(chǔ)。

2 原教材中實驗“乙酸乙酯的制備“

實驗步驟

（1）儀器的安裝：按圖1-1所示，在100mL三口燒瓶的一側(cè)口裝配一恒壓滴液漏斗，另一側(cè)固定-250℃溫度計，中口裝配一分餾柱，蒸餾頭，溫度計及直型冷凝管，冷凝管末端連接接引管及錐形瓶，錐形瓶用冰水浴冷卻。

（2）加料、反應(yīng)：在三口燒瓶中加入15mL95%乙醇，瓶外用冷水冷卻，在振搖下慢慢地加入6mL濃硫酸，加入幾粒沸石。在滴液漏斗中加入15mL95%乙醇和15mL冰酯酸的混合液。加熱，當燒瓶內(nèi)混合物的溫度達到110～120℃時，開始滴加乙醇和冰酯酸的混合液，調(diào)節(jié)滴加速度，使其和蒸出乙酸乙酷的速度大致相等，同時保持反應(yīng)混合物的溫度為110～125℃之間。滴加完全部混合液。再繼續(xù)加熱約10min，直至無液體餾出為止。

（3）中和、分離、洗滌、干燥：反應(yīng)完畢后，在攪拌下將飽和碳酸鈉溶液很緩慢地加入餾出液中，直到無二氧化碳逸出，酉旨層不顯酸性（用石蕊試紙檢驗）為止（中和酸）。靜止，分出水層后，用等體積的飽和食鹽水洗滌酯層（除去碳酸鈉，減少產(chǎn)物在洗滌時的損失），再用等體積的飽和氯化鈣溶液洗滌二次（除去乙醇）。靜止，放出下層廢液，從分液漏斗上口將乙酸乙酯倒入干燥的小錐形瓶中內(nèi)，加入2g無水碳酸鉀或無水硫酸鎂干燥20min，在此期間要問歇振蕩錐形瓶。

（4）蒸餾：通過長頸漏斗（漏斗上放折疊式濾紙）把干燥的粗乙酸乙酯濾入50mL蒸餾燒瓶中，裝配蒸餾裝置，在水浴上加熱蒸餾，收集73～80℃的餾分。稱量，計算產(chǎn)率，測定其折光率并與文獻值比較。

3 重新設(shè)計為“乙酸乙酯的合成及最佳實驗條件的確定“

將學(xué)生分為18組，每兩組按同一個方案操作，最后總結(jié)出最佳實驗條件。

固定乙醇和酯酸的用量通過改變催化劑的用量、種類、操作方法，考察乙酸乙酯的收率，最后匯總實驗結(jié)果，確定最優(yōu)實驗條件。

第一個方案，按教材中的操作步驟操作；

第二個方案，按教材中的操作步驟操作，改變催化劑的用量，由6mL濃硫酸改為10mL：

第三個方案，改變操作方法，在三口燒瓶中一次性加入30mL95%乙醇和15mL冰酯酸，瓶外用冷水冷卻，在振搖下慢慢地加入6mL濃硫酸，加入幾粒沸石。加熱，控制溫度在110～125℃之間，直至無液體餾出為止；

第四個方案，按教材中的操作步驟操作，改變催化劑的種類，由6mL濃硫酸改為6mL苯磺酸；

第五個方案，教材中的操作步驟操作，改變催化劑的種類，由6mL濃硫酸改為10mL苯磺酸；

第六個方案，改變操作方法，在三口燒瓶中一次性加入30mL95%乙醇和15mL冰酯酸，瓶外用

冷水冷卻，在振搖下慢慢地加入6mL苯磺酸，加入幾粒沸石。加熱，控制溫度在110～125℃之間，直至無液體餾出為止；

第七個方案，按教材中的操作步驟操作，改變催化劑的種類，由6mL濃硫酸改為6mL強酸性

陽離子交換樹脂；

第八個方案，按教材中的操作步驟操作，改變催化劑的種類，由6mL濃硫酸改為10mL強酸性

陽離子交換樹脂；

第九個方案，改變操作方法，在三口燒瓶中一次性加入30mL95%乙醇和15mL冰酯酸，瓶外用

冷水冷卻，在振搖下慢慢地加入6mL強酸性陽離子交換樹脂，加入幾粒沸石。加熱，控制溫度在110～125℃之間，直至無液體餾出為止；

4 結(jié)論

通過對這種類似實驗進行重新設(shè)計，不但使學(xué)生掌握了基本的實驗操作技能，同時還提高了學(xué)生的科學(xué)探究的能力及提出問題、分析問題的能力。

參考文獻：

[1]房愛敏，董素芳主編.《基礎(chǔ)化學(xué)》北學(xué)工業(yè)出版社，2010年8月