結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)其科研素養(yǎng)

【摘要】本文通過重新設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，初步學(xué)會(huì)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(jì) 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 科研素養(yǎng)

1 引言

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的方法及條件都是比較優(yōu)化的，學(xué)生只是按照實(shí)驗(yàn)的方法和條件進(jìn)行驗(yàn)證，本文通過重新設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在做驗(yàn)證的同時(shí)，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)方法和條件的優(yōu)選，使學(xué)生初步學(xué)會(huì)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(jìn)行科學(xué)探究問題打下了基礎(chǔ)。

2 原教材中實(shí)驗(yàn)“乙酸乙酯的制備“

實(shí)驗(yàn)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(jì)，中口裝配一分餾柱，蒸餾頭，溫度計(jì)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(dāng)燒瓶?jī)?nèi)混合物的溫度達(dá)到110～120℃時(shí)，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(shí)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(yàn)）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(shí)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(zhǎng)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(jì)算產(chǎn)率，測(cè)定其折光率并與文獻(xiàn)值比較。

3 重新設(shè)計(jì)為“乙酸乙酯的合成及最佳實(shí)驗(yàn)條件的確定“

將學(xué)生分為18組，每?jī)山M按同一個(gè)方案操作，最后總結(jié)出最佳實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。

第一個(gè)方案，按教材中的操作步驟操作；

第二個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(qiáng)酸性

陽離子交換樹脂；

第八個(gè)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(qiáng)酸性

陽離子交換樹脂；

第九個(gè)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(qiáng)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(duì)這種類似實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，不但使學(xué)生掌握了基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，同時(shí)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(xiàn)：

[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