基础化学实验
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第一部分 化学实验基础知识及基本操作

第一节 基础化学实验课程的要求

基础化学实验是化学及相关专业必修的基础课程。本书由传统的无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验整合、优化而成,着重于实验基础理论的学习和基本的实验操作的训练,并增加了一定比例的设计和综合实验,目的是培养学生的观察能力、实验操作能力、数据处理能力和仪器设备应用能力。

通过基础化学实验课程的学习,力争使学生做到:

(1)正确地掌握化学实验的基础理论、基本操作与基本技能。

(2)具备细致观察进而分析判断实验现象的能力,能够正确记录实验现象,正确处理实验数据得出正确结论;能正确地运用化学语言进行科学表达并规范撰写实验报告。

(3)具备实事求是的科学态度和认真细致的工作作风,具有解决实际化学问题的实验思维能力和动手能力以及一定的创新能力。

学生在学习基础化学实验课程的时候要注意以下几个方面。

1.实验前的预习

弄清实验目的和原理,所涉及的仪器的结构、使用方法和注意事项,药品或试剂的等级、物化性质(熔点、沸点、折射率、密度、毒性与安全等数据)等。对实验装置、实验步骤要做到心中有数,避免边做边翻书的“照方抓药”式实验。实验前认真地写出预习报告。预习报告应简明扼要,符合预习报告规定的格式。实验过程或步骤也可以用框图或箭头等符号表示。

2.学习方法

本书中的很多实验是在教学过程中经多年使用较为成熟的,因而容易做出结果。但不要认为生产或科研中的实际问题都可以如此顺利地解决,应当自己多问几个为什么。对于性质和表征实验,要搞清楚化合物的性质和相关的表征手段,这些手段基于什么理论和原理,以及表征方法的使用条件和局限性。对于综合、设计和研究性实验,重在培养创新和开拓意识,以及综合应用化学理论和实践知识的能力,对这部分实验,首先要明确需要解决的问题;然后根据所学的知识(必要时应当查阅文献资料)和实验室能提供的条件选定实验方法,并深入研究这些方法的原理、仪器、实验条件和影响因素,以此作为设计方案的依据;最后写成预习报告并和指导教师讨论、修改、定稿后即可实施。

3.实验过程与记录

为培养学生严谨的科学研究的精神,在需要等待的时间内不能做其它事情,要养成专心致志地观察实验现象的良好习惯。善于观察、勤于思考、正确地判断是能力的体现。实验过程中要准确记录并妥善保存原始数据,不能随意记在纸片上,更不能涂改。对可疑数据,如确知原因,可用铅笔轻轻圈去,否则宜用统计学方法判断取舍,必要时应补做实验核实,这是科学精神与态度的具体体现。实验结束后,请指导教师签字,留作撰写实验报告的依据。

4.实验报告

实验报告不仅是概括与总结实验过程的文献性质资料,而且是学生以实验为工具,获取化学知识实际过程的模拟,因而同样是实验课程的基本训练内容,实验报告从一定角度反映了一个学生的学习态度、实际水平与能力。实验报告的格式与要求,在不同的学习阶段略有不同,但基本应包括:实验目的、实验简明原理、实验仪器(厂家、型号、测量精度)、药品(纯度等级)、实验装置(画图表示)、原始数据记录表(附在报告后)、实验现象与观测数据。实验结果(包括数据处理)用列表或作图形式表达并讨论。

处理较多、较复杂实验数据时,宜用列表法、作图法,具有普遍意义的图形还可以回归成经验公式,得出的结果应尽可能地与文献数据进行比较。通过这种形式培养学生科学的思维模式,提高学生的文献查阅能力和文字表达能力。

对实验结果进行讨论是实验报告的重要组成部分,往往也是最精彩的部分。包括实验者的心得体会(是指经提炼后学术性的体会,并非感性的表达),做好实验的关键所在,实验结果的可靠程度与合理性评价,实验现象的分析和解释等,提出实验的改进意见,或提出另一种比实验更好的路线等。注重培养学生思考和分析问题的习惯,尤其是培养发散性思维和收敛思维模式,为具有真正的创新性思维打下基础。