《大學化學實驗教程》編寫初探

余彩莉，鐘福新

（1.2.桂林理工大學 化學與生物工程學院，廣西 桂林 541004）

《大學化學實驗教程》編寫初探

余彩莉1，鐘福新2

（1.2.桂林理工大學 化學與生物工程學院，廣西 桂林 541004）

介紹了《大學化學實驗教程》編寫的原則、側重點和教材的特點。教材編寫中，注重將基本操作融入實驗內容中，重視學生基本技能訓練和創新能力的培養。

大學化學實驗；教材編寫；基本技能；創新培養

教材建設是課程建設的重要環節。《大學化學實驗教程》2006年獲得桂林理工大學“十一五”規劃教材立項建設，參與編寫的老師在實踐教學的基礎上，閱讀了大量國內外相關資料，結合自己的科研成果，經過近3年的編寫、實踐、修改，完成了教材編寫任務，2009年3月由冶金工業出版社出版發行。

桂林理工大學的大學化學實驗面向大學一年級材料、化工、生物工程、應用化學、環境工程、環境科學、給排水工程、資源勘查工程等化學化工和非化學化工專業開設，它對提高學生實驗技能，培養學生綜合能力以及后續專業課程的學習具有重要作用。

1 教材編寫原則

目前，大學化學實驗教學已由簡單的鞏固、驗證和加深理解理論知識的教學，轉變到以培養學生實驗操作能力、綜合分析問題和解決問題的能力上來。這就要求實驗教材的內容除了基本技能實驗、基礎化學實驗外，還要增加綜合性、探究性、設計性實驗內容。

2 教材的側重點

根據以上編寫原則，我們在教材編寫中，側重以下幾點。

2.1 教材內容遵循教學規律，適合學生的知識結構。大學化學實驗是學生進入大學后的第一門實驗課，由于學生來源不同，化學基礎不同，實驗教材內容的編排上遵循學生認知規律，力求做到內容深入淺出，語言通俗易懂，便于學生預習和理解。本實驗教材內容包括化學實驗基本知識和基本操作技術、化學實驗、附錄三部分，其中基本知識和基本操作技術包括基本儀器的洗滌與干燥、加熱的方法，量筒、移液管、滴定管的使用，試劑的取用，物質的溶解、蒸發、結晶，固液分離，天平的使用，分光光度計的使用，酸度計的使用，電導率儀的使用等。化學實驗部分包括化合物的物理、化學常數的測定，基本原理的驗證，元素、化合物性質及離子的分離鑒定，化合物制備、提純、分析檢測，綜合應用和設計性實驗，仿真實驗等。附錄部分包括常用儀器介紹，常用數據表，常用指示劑的配制和常見離子的鑒定方法等。這種編排方法有利于學生由淺入深地理解化學基本知識，掌握實驗基本操作方法。

2.2重視基本技能訓練。大學化學實驗教學的目的之一就是使學生掌握化學實驗的基本技能和技術。為此，本教材中基本操作采用由易到難的策略，同時還配有圖片，以便學生模仿操作。其次，注重將基本操作融入實驗內容中，如“沉淀反應”、“氧化還原反應”等實驗中訓練學生固液試劑的取用、沉淀的分離、洗滌、實驗現象的觀察與記錄、離心機的使用等，“氯化鈉的提純”實驗中訓練學生稱量、溶解、蒸發、結晶、過濾（常壓過濾和減壓過濾）、干燥等基本操作，“化學平衡常數測定”、“醋酸解離度和解離常數的測定”等實驗中訓練學生溶液配制、移取、分光光度計、酸度計的使用等基本操作。

2.3 重視學生創新能力的培養。設計性、綜合性實驗對培養學生創新能力具有重要作用。教材中將實驗原理與實驗技術緊密結合，用實驗原理指導實驗操作，注重將學生的能力培養融合在基本實驗技能訓練過程中。教材中編寫了11個難度符合學生知識結構的綜合性和設計性實驗，包括：(1)吉布斯自由能變與化學反應方向，(2)電化學及其應用，(3)高嶺土中雜質鐵的除去與增白，(4)水的純化及其純度測定，(5)基本離子的鑒定，(6)鹵素元素，(7)硫酸銅的提純，(8)堿式碳酸銅的制備，(9)席夫堿及其過渡元素配合物的制備，(10)廢干電池的綜合應用，(11)印刷電路腐蝕廢液回收銅和氯化亞鐵。設計實驗要求學生查閱資料→設計實驗方案→教師指導→具體操作→寫出實驗報告，通過學生的積極參與、實際操作和歸納總結，培養了學生的邏輯思維能力和創新能力。

3 教材特點

3.1 在實驗內容、方法和技術上體現了多樣化和現代化。為了培養學生的思維能力和創新能力，我們編入了同一實驗項目不同實驗方法的實驗，如“醋酸解離度和解離常數的測定”,可以直接用弱酸解離法，也可以用緩沖溶液法；相對分子質量的測定，可以用凝固點降低法測定，也可以用氣體密度法測定；純化后的水質檢測，可以用電導率儀進行物理檢測，也可以用化學方法定性檢測水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-離子。還將現代化技術引入實驗教材，我們借助于南開大學研制的“無機化學計算機模擬實驗”光盤，編寫了(1)阿佛加德羅常數的測定，(2)無水二氯化錫的制備，(3)配合物的生成和性質等3個仿真實驗。將實驗儀器與試劑、實驗裝置、實驗流程、實驗操作等以動畫圖像再現實驗的真實場景和現象，指導學生規范操作，以提高實驗教學效果。[1]

3.2 實驗內容融入了綠色化學。對一些有毒試劑及對環境有污染的實驗，盡可能采用半微量實驗和微型實驗。如性質實驗盡量在點滴板上進行，試管中液體用量減至幾滴到1-2毫升；制備實驗采用微型化，如“固體堿熔氧化法制備重鉻酸鉀”，用微型實驗方法，試劑用量減少到1／15，減少了Cr(Ⅵ)有毒廢棄物的污染。再如“微型實驗法制備十二鎢磷酸”，乙醚用量減少，蒸發時，彌漫于教室空氣中的乙醚量就少，這樣既保護了教學環境，又增加了實驗的安全性。

3.3 教材內容具有實用性、創新性。教材內容既有基本操作、基本技術的訓練，又有綜合訓練，以及從查閱→設計→獨立完成實驗→書寫報告的全面訓練，[2]具有實用性。為培養學生的創新能力，在保證學生掌握一定的化學實驗基本技能、基本方法的基礎上，增大了制備、提純、測試性實驗以及綜合性、設計性實驗（綜合應用和設計實驗占22.9%，制備、提純、測試性實驗占27%），同時結合不同專業的特點，還加強了有專業特色的實驗內容，引入了化學在環境、材料、工程等方面的應用，如“印刷電路腐蝕廢液回收銅和氯化亞鐵”，“水的純化及其純度測定”、“高嶺土中雜質鐵的除去與增白”、“電化學及其應用”等實驗，既讓學生認識和了解到化學與工程技術的聯系，又加強了學生對基本理論的理解。

3.4實驗內容結合了教師的科研成果。參與本教材編寫都是理論與實踐教學第一線的老師，他們將自己多年的實踐教學經驗及科研成果滲透到實驗內容中，實現了教學與科研相結合，[3]使教材內容具有一定的創新性和前瞻性。

2009年9月本教材開始在桂林理工大學材料、化工、生物工程、應用化學、環境工程、給排水工程、資源勘查工程、寶石學等專業使用，得到了教師及學生的歡迎和肯定。他們普遍反映教材內容豐富、新穎，便于學生預習和自學，是一本很好的實驗教材和參考資料。在實驗課上，學生積極參與實驗，不僅鞏固了理論知識，還使學生的實驗技能、創新能力得到了提升。

[1]徐培珍，吳琴媛.大學化學實驗教材的編寫與使用[J].實驗室研究與探索，2002，21(3)：24-26.

[2]徐偉亮,王彥廣,陳恒武,陳時忠.化學實驗教材編寫標準的探索[J].實驗室研究與探索，2004，23(9)：22-23，27.

[3] 賀占博.教材中所表現的科學研究方法[J].大學化學，2000，15(3)：23-24，27.

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1673-8535(2010)03-0055-02

余彩莉（1965-），女，甘肅慶陽人，桂林理工大學化學與生物工程學院副教授，研究方向：大學化學教學與科研。

鐘福新（1964-），女，廣西賀州市人，桂林理工大學化學與生物工程學院教授，研究方向：大學化學教學與科研。

(責任編輯：覃華巧）

2010-03-01