化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂和魅力的體現(xiàn)。它不僅能幫助學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí),認(rèn)識(shí)化學(xué)概念,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的操作能力、創(chuàng)新能力?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更是其他教學(xué)手段所不能替代的,它可以使抽象的概念可視化,讓學(xué)生更好地理解、鞏固所學(xué)的化學(xué)知識(shí)。
原電池原理的學(xué)習(xí)是高中學(xué)生學(xué)習(xí)電化學(xué)知識(shí)的難點(diǎn)和重點(diǎn),采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式去輔助學(xué)生理解原電池的工作原理顯得尤為重要??v觀整個(gè)高中教材體系,發(fā)現(xiàn)教材中均未涉及到原電池內(nèi)離子運(yùn)動(dòng)方向的實(shí)驗(yàn)安排。在人教版化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》一書(shū)中對(duì)原電池的內(nèi)電路中離子的運(yùn)動(dòng)方向也只是提到“在原電池的內(nèi)部,兩極浸在電解質(zhì)溶液中,并通過(guò)正負(fù)離子的定向運(yùn)動(dòng)而形成內(nèi)電路。放電時(shí),負(fù)極上的電子通過(guò)導(dǎo)線流向正極,再通過(guò)溶液中離子形成的內(nèi)電路構(gòu)成環(huán)路[1]。”因此關(guān)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)學(xué)生總是非常困惑,教師通過(guò)課堂上純理論講授也不能有效地解決問(wèn)題。
2.添加藥品:在特制漏斗中添加40mL 1mol/L KMnO4溶液,兩邊電解槽中添加1mol/L H2SO4至導(dǎo)管中心位置。
實(shí)驗(yàn)儀器:若干導(dǎo)線、電解槽兩個(gè)、特制漏斗一個(gè)、電流計(jì)一個(gè)、短玻璃導(dǎo)管兩個(gè)、橡皮塞兩個(gè)、鐵架臺(tái)一個(gè)。
實(shí)驗(yàn)藥品:1mol/L H2SO4溶液,1mol/L KMnO4溶液、銅片、鋅片、凡士林。
1.改進(jìn)電解槽:取兩個(gè)電解槽,依據(jù)玻璃導(dǎo)管的直徑大小分別在電解槽的一端打一個(gè)小洞。
再次,從地方高校層面看,雖然地方高校在服務(wù)鄉(xiāng)村振興,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面雖具有很強(qiáng)的區(qū)位和地緣等優(yōu)勢(shì),但長(zhǎng)期以來(lái),由于受觀念滯后的影響,沒(méi)有注重利用自身優(yōu)勢(shì)積極深入地開(kāi)展地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)方面的調(diào)研工作,信息相對(duì)閉塞,導(dǎo)致地方高校缺乏服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、服務(wù)鄉(xiāng)村振興的系統(tǒng)對(duì)策和思路,服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面的比較優(yōu)勢(shì)未能得到有效發(fā)揮。
2.特制漏斗:將體積為60mL的分液漏斗與T型管(豎管長(zhǎng)度100mm、直徑8mm、橫管長(zhǎng)度150mm、直徑20mm)進(jìn)行焊接得到特制漏斗,如圖1所示:
圖1 特制漏斗示意圖
該實(shí)驗(yàn)探究的是原電池的內(nèi)電路中的陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向,應(yīng)用到的實(shí)驗(yàn)原理為:
原電池的電池反應(yīng)為:Zn+2H+=Zn2++H2↑,負(fù)極為鋅片,電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+,正極為銅片,電極反應(yīng)為2H++2e-=H2。
經(jīng)過(guò)不斷的思考、討論、改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)之后,我們終于成功地設(shè)計(jì)了一套可以直接觀察到內(nèi)電路離子運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)易裝置。
飼用谷子是全株進(jìn)行飼料加工,不僅保留了秸稈中的營(yíng)養(yǎng),也保留了籽粒中的營(yíng)養(yǎng),其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值要高于普通谷子。綜合來(lái)看,谷草各方面的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)還是優(yōu)于其他主要作物的秸稈的,可以作為一種優(yōu)質(zhì)飼草應(yīng)用。
1.組裝儀器:用橡膠塞和玻璃導(dǎo)管將特制漏斗與兩個(gè)電解槽連接起來(lái),連接處涂抹凡士林,以防漏液。裝置最終如圖2所示,組裝完之后,加蒸餾水檢查是否漏液。
3.開(kāi)始實(shí)驗(yàn):打開(kāi)漏斗活塞,使高錳酸鉀緩慢流下,觀察電解槽中溶液以及電流計(jì)的指針變化情況。
圖2 儀器組裝示意圖
1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:銅片端產(chǎn)生少量氣泡,溶液依舊為無(wú)色,鋅片端產(chǎn)生大量氣泡且觀察到溶液上端變?yōu)樽霞t色,靈敏電流計(jì)發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn),如下圖3所示:
⑦侯小伏:《以資源整合服務(wù)下沉推動(dòng)社會(huì)治理創(chuàng)新——淄博市“四三二”工作格局推進(jìn)社會(huì)治理創(chuàng)新的調(diào)查與思考》,《東岳論叢》2015年第7期。
圖3 實(shí)驗(yàn)效果圖
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分析:從反應(yīng)原理來(lái)看,鋅片與氫離
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鋅片端溶液上方由無(wú)色變?yōu)樽霞t色,銅片端溶液依舊保持無(wú)色,靈敏電流計(jì)發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)。這一系列的現(xiàn)象說(shuō)明銅-鋅原電池工作時(shí)已形成了閉合回路,且工作過(guò)程中電解質(zhì)溶液里紫紅色的
秦鐵崖說(shuō)沒(méi)有。老太醫(yī)問(wèn)他是何處人,秦鐵崖回答說(shuō)揚(yáng)州。老太醫(yī)有些吃驚:“揚(yáng)州?老家就是揚(yáng)州?我本以為,就你這身形,注定是山東大漢,武二郎再世。原來(lái)銷金窟揚(yáng)州,也出公門中人,威猛漢子。”
綜上所述,可以得出原電池電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)的結(jié)論。
在技工學(xué)校的施工組織管理教學(xué)過(guò)程中,學(xué)校和教師都要對(duì)教學(xué)材料進(jìn)行一個(gè)細(xì)致深入的了解。近些年教學(xué)改革的有效開(kāi)展使得教育市場(chǎng)出現(xiàn)了多種多樣的課程教材,但是教材的質(zhì)量卻不高。因此,學(xué)校和教師要結(jié)合學(xué)生的個(gè)人發(fā)展需求,和社會(huì)的企業(yè)人才需求來(lái)科學(xué)的選擇教學(xué)教材,盡可能選擇錯(cuò)誤率低、知識(shí)結(jié)構(gòu)完整的教材,教師還可以相應(yīng)的引入、拓寬一些教材內(nèi)容,講解一些學(xué)生感興趣的知識(shí),在拓寬學(xué)生專業(yè)視野的同時(shí)有效得提升教學(xué)質(zhì)量。
1.這套創(chuàng)新儀器操作簡(jiǎn)單且重現(xiàn)性好。
2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯,使得抽象理論可視化,有效解決了原電池內(nèi)電路離子運(yùn)動(dòng)方向這一難題。
3.通過(guò)宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題解決問(wèn)題,在這一過(guò)程中充分體現(xiàn)了“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)識(shí)”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),也很好地揭示了化學(xué)的學(xué)科思維[3]。
參考文獻(xiàn)
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[3] 楊梓生.對(duì)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2016(8):1-2
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