二 化学实验的选材
对化学实验选材的研究,包括实验的数量和内容两个方面。1.化学实验的数量
众所周知,为了充分发挥实验在化学教学中的重要作用,首先必须保证教材中编有足够数量的实验,特别是学生实验。因为实验数量太少,提供的感性材料不足,学生的实验技能训练不够,就难以达到实验的教学目标。表3-5 列出了几本西方发达国家的化学教科书和我国现行化学教科书中编入的学生实验的数目。从这些数据可以看出,我国现行化学教科书编入的学生实验的数目比西方发达国家少得多。这主要是受经济条件的制约。因为我国是一个幅员广大、人口众多的发展中国家,经济文化发展不平衡,长期以来, 教育经费严重不足,许多中学化学实验设施不够完善,实验室数量不足,装备较差,仪器药品的品种和数量达不到国家教委颁布的标准。基于这种情况,我国中学化学课不能像西方发达国家那样做较多的学生实验。在这一点
上,短时期内尚不能根本改变局面。这是我国化学教学的根本弱点,只能用适当增加演示实验和开动脑筋积极寻求代用品的方法,在一定程度上加以克服。表 3-5 部分国家化学教科书中编入化学实验的数目
国别\作者\书名\实验数目 德国 \A·凯姆帕\ 化学\375
美国 \ H.C.梅特卡夫\现代化学 \ 65
\E.R.图恩\ 化学基础 \ 67
\A.W.格林斯通\ 化学概要\115 日本\长仓三郎\化学Ⅰ \31\
\化学Ⅱ \ 19
中国\人民教育出版社化学编辑室\ 初中化学 \8+4 \
\ 高中化学(必修)\16+3\\ 高中化学(选修)\7+2 说明:①德、美、日课本均指高中化学课本。
②日本的化学Ⅰ是必修,化学Ⅱ是选修。
③实验数目栏中“+”号后的数据为选做。2.化学实验的内容
化学实验内容的选择,是化学实验教材编写的重要问题。因为只有确定了实验的内容,才能讨论实验教材编写的其他问题。
现在选定美国教科书《现代化学》、《社会中的化学》和我国现行化学教科书做典型,对它们的实验内容进行剖析、比较,并在此基础上探讨化学实验的选材原则。
《现代化学》实验选材十分广泛,但实验安排具有弹性,即教师可以根据学校的设备情况和学生的水平选做一部分实验,也可以把一些学生实验改为演示实验。《现代化学》实验目录(1974 年版)
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实验室规则
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测量与准确度
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物质的一般分类
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物理变化和化学变化
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氧气:催化作用
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能量和熵
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钠的明线光谱
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共价型分子
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氯酸钾中氧的测定
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配平化学方程式
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化学变化中的质量关系
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化学反应的类型
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气体定律
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氧气在空气中的百分含量
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氢被金属的置换
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气体的摩尔体积
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气体的分子量
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水的化学性质
19.(a)水合物中水的百分含量(b)结晶水
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溶液和分子的极性
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固态、晶体和结晶
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溶解性,溶解速度,溶解热
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溶解度曲线
24.(a)酸的制备和性质(b)氢氧化物的制备和性质
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氢离子浓度 PH 值
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布朗斯台德酸和碱,指示剂
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酸和碱的相对强度
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酸碱滴定,中和热
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食醋中醋酸的百分含量
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吸附作用
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碳
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二氧化碳 33.烃
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烃的取代产物
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化学反应速度
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化学反应的历程:催化
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平衡
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溶度积常数
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水解
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平衡和络离子
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氧化还原反应
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氧化还原滴定
43.(a)化学电池,半电池反应(b)电解池
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第三周期元素
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火焰试验
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第Ⅱ主族金属和它们的化合物
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过渡金属的冶炼
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二价铁离子和三价铁离子的检验
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过渡元素的氧化态
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铜和银的络离子
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锌和它的化合物
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硝酸钴试验
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铅(Ⅱ)、银和汞(Ⅰ)离子的分离
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铝和它的化合物
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硼砂珠试验
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金属离子的分离
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氨气,铵离子和硝酸根离子
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硫的同素异形体
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硫化氢和定性分析
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亚硫酸根和硫酸根离子
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氯气的制备和性质
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碘的制备和性质
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卤离子
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盐的鉴定
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放射性上述实验有以下几个特点:
- 大部分内容是阐述理论概念的,而且一部分是定量实验。这跟《现代化学》课本的内容 2/3 属于理论概念有关。这些实验大致可分为三类。
①描述观察型实验。在这些实验中学生进行观察和总结,并做出结论。
②定性实验。在这些实验里学生在资料表中做记录,并在定性比较的基础上做结论。
③定量实验。在这些实验中学生测量各种数据,并在定量观察的基础上做计算。
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作者要求在可能的条件下,把实验安排在课堂教学之前进行,并且许多实验是“开放式”的,学生不能从课本上找到现成的答案。这样做的目的,可以使化学实验更接近于化学研究工作,以利于学生熟悉科学工作的程序和方法。
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为了让学有余力、有兴趣的学生有进一步探究的机会,不少实验编有“进一步的实验”。这些实验可以进一步激发学生的求知欲,培养他们的钻研精神。
《社会中的化学》是按社会问题中心思想编写的课本,它的实验充分体现了它的特色。