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在新的课程理念下,化学教师应树立全新的实验教学资源观,在教学中创造性地开发和利用一切有效的实验教学资源,丰富化学课堂教学信息,真正落实化学新课程的实施要求,使化学教学呈现出创新活力和勃勃生机! 以实验室为阵地,开发和利用条件性资源 化学实验室是化学实验教学的主要阵地,也是重要的条件性资源。学校应重视实验室建设,保障常规实验教学的顺利开展。同时,也要鼓励师生进行实验改进,自制微型化、环保型教具,发挥废弃生活用品在化学实验中的替代作用,如用安瓿、饮料瓶、注射器、易拉罐做反应容器、集气瓶等。这样既丰富物质储备,又对学生进行创新教育和可持续发展教育。教师应积极倡导开放实验室,让学生走进实验室开展实验探究活动,实现对课堂教学的有效补充。 以校本实验为突破,开发和利用拓展性资源 生活中有丰富的实验题材,有效利用这些实验素材组织学生探究,是化学校本课程的重要内容。我市是一个农业大市,也是一个新兴的工业城镇。市内有全国有名的蔬菜瓜果大棚基地,有大大小小的油脂化工厂,有“顶天立地”的助力水泥,有百年老字号“枝江大曲”,有老牌企业湖北省化肥厂,等等。这些丰富的资源为学生的化学学习,尤其为实验探究提供了鲜活的素材。教学中,我们组织学生参观、调研,并开展探究性小实验。比如,在参观湖北省化肥厂后,有的兴趣小组在实验室模拟氨的合成,有的兴趣小组对该厂排污口的水质进行鉴定;在参观“七星”麻油厂后,有的学生取其废弃物油膏(粗肥皂)进行成分鉴定和提纯,有的学生围绕校园食堂的食用油浪费状况和转化利用开展调查和试验。通过实验,学生把思维的视角从课本拓展到了社会,丰富了学习内容,增强了社会实践能力,培养了社会责任感。 以师生智慧为隐性课程,开发和利用生成性资源 完美的教学是精心预设的结果。然而,实验的多变性又常常促生灵感的闪现。教师若能敏锐捕捉那些稍纵即逝的智慧火花,准确把握实验“意外”带来的教育契机,将使教学出现精彩的生成。 在讲授蛋白质性质时,我引导学生通过观察鸡蛋白溶液与少量醋酸铅溶液作用产生凝聚现象的实验,得出了重金属离子Pb2+导致蛋白质变性的结论。可是在列举使蛋白质变性的种种条件时,有学生提出了质疑:“既然甲醛、乙醇等有机化合物能使蛋白质变性,那实验中使鸡蛋白变性的可不可能是CH3COO— 呢?”问题完全出乎我的意料,其他学生也睁大了好奇的眼睛。我犹豫片刻,随即对学生的质疑精神进行了充分肯定,并提出:能否设计实验来探究使蛋白质变性的粒子是Pb2+还是CH3COO—呢?经过思考、讨论,学生设计出了实验方案:用三支试管分取3mL鸡蛋白溶液,再向其中分别滴加少量NaNO3、Pb(NO3)2、 CH3COONa溶液,观察发生的现象;再把生成的沉淀分别移入三支盛有清水的试管里,观察是否溶解。经过实验假设、验证、分析,学生形成了正确的认识。 以现代信息技术为媒体,开发和利用辅助性资源 在化学实验教学中,有很多特殊的、特定的实验,如有毒有害物质参与且不易排污的实验、化学现象瞬间即逝的实验、不易操作或难以成功的实验、需要反复观察的实验、反应慢导致单位课时中难以完成的实验等。教师在认真研究改进措施的同时,也可以借助于现代信息技术手段制作视频资料或多媒体课件进行辅助教学。例如,为强化浓硫酸稀释的实验要求,我们把错误操作及其危害制成课件,让学生结合教师的正确演示一同感受,给学生留下了深刻难忘的印象。再如,甲烷与氯气在光照条件下反应较慢,课堂中学生难以观察到明显的现象变化,我们录制了实验全程让学生观看视频,现象清晰明了。值得注意的是,实验是化学的基本特征,它的教学功能是其它任何教学活动难以代替的,现代信息技术不过是教学的辅助手段,要充分利用其优势并与传统教学活动形成优势互补,切莫盲目滥用。 
“原子是不是最小的微粒呢”?“它是由什么微粒构成的呢”?“原子与离子又是什么关系呢”?无数的疑问在小涛的脑子里旋转,他躺在床上,反复思考着这些问题…… “您好?我是原子王国的卫士,欢迎您到我们这里来观光旅游”。一个小精灵来到小涛的面前,彬彬有礼地接待了他。随后,小涛跟随小精灵来到原子王国的首都。“报告陛下,这是远方的一位客人,前来咱们王国参观、访问”。小精灵又对小涛说道:“这是我们的国王阁下”。 “您好?您好?欢迎光临!欢迎光临!请坐!请坐”!国王在一间不大的会客厅里热情地接待了小涛。 “我是原子王国的国王,本身带正电荷,人们叫我质子。这是我的王后,本身不带电荷,人们叫她中子。我们互相结合在一起构成原子王国的核心机构——原子核,主管国家的‘内政’。比如,我们原子王国的种类就是由我来决定的;而我们原子王国的质量主要是由我和王后来决定的”。 “刚才带您前来的卫士,本身带负电荷,人们叫它们电子。这些卫士昼夜不停地围绕着我们的‘国都’高速运动,时时刻刻保卫着我们的国家。” “在我们原子王国,一个国王只有一个卫士,国王所带的正电荷数等于卫士所带的负电荷数,但电性相反,所以我们原子王国作为整体对外不显电性,在微观世界里,对任何一个王国都是很友好的。” “我们原子王国的‘外交’主要由这些电子卫士负责,我们与其他原子王国互相交换一定数目的电子,就可以组成微观世界里新的分子王国;我们原子王国失去或得到一定数目的电子,就会形成阳离子或阴离子,而阳离子和阴离子互相结合,又会形成新的离子化合物王国”。 “谢谢陛下!感谢您们原子王国为人类所做的一切贡献”!小涛告别了国王,又随电子卫士在原子王国游览。电子告诉他: “您可以看到,我们原子王国的首都是很小很小的,假如把我们的王国比做您们的足球场那么大,而我们的首都仅仅只有足球场中心的一只蚂蚁那么大。但我们的首都几乎集中了整个王国的质量。” “我们原子的质量非常小,科学家把碳原子王国的质量的1/12作为标准,其他所有原子的质量跟它相比较,所得的数值叫做相对原子质量,这样,人们在应用起来就方便多了。在我们原子王国内部,原子核中的每个质子和每个中子的质量都约等于1,而一个电子的质量约等于质子质量的1/1836。所以,整个原子王国的质量主要是由国王和王后决定的”。“其实,在我们微观世界里,不同的原子王国有不同的社会制度和法律体制。比如婚姻法就不相同,有的实行一夫一妻制,一个国王只有一个王后;有的实行一夫多妻制,一个国王有多个王后。还有一种氢原子王国中只有国王,没有王后。” “再告诉您一个秘密,在我们原子王国里,中子王后虽然没有带电荷,但她却主宰着原子王国的命运,在原子核的聚变和裂变中起着重要的作用 ……”叮……铃……,床头的闹钟将小涛从睡梦中惊醒,他仔细地回忆着在原子王国旅游的经过,并认真的记录下来。兴高采烈的来到学校,又投入到紧张的学习之中 。
有机化学的发展简史 “有机化学”这一名词于1806年首次由贝采里乌斯提出。当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。由于科学条件限制,有机化学研究的对象只能是从天然动植物有机体中提取的有机物。因而许多化学家都认为,在生物体内由于存在所谓“生命力”,才能产生有机化合物,而在实验室里是不能由无机化合物合成的。 1824年,德国化学家维勒从氰经水解制得草酸;1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。氰和氰酸铵都是无机化合物,而草酸和尿素都是有机化合物。维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。此后,乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成,“生命力”学说才逐渐被人们抛弃。 由于合成方法的改进和发展,越来越多的有机化合物不断地在实验室中合成出来,其中,绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下合成出来的。“生命力”学说渐渐被抛弃了,“有机化学”这一名词却沿用至今。 从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。在这个时期,已经分离出许多有机化合物,制备了一些衍生物,并对它们作了定性描述,认识了一些有机化合物的性质。 法国化学家拉瓦锡发现,有机化合物燃烧后,产生二氧化碳和水。他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。1830年,德国化学家李比希发展了碳、氢分析法,1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。 当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上,遇到了很大的困难。最初,有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分,二者靠静电力结合在一起。早期的化学家根据某些化学反应认为,有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。但这个学说本身有很大的矛盾。 类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成,而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的,因而可以按这些母体化合物来分类。类型说把众多有机化合物按不同类型分类,根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质,而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。这个问题成为困扰人们多年的谜团。 从1858年价键学说的建立,到1916年价键的电子理论的引入,才解开了这个不解的谜团,这一时期是经典有机化学时期。 1858年,德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念,并第一次用短划“—”表示“键”。他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。由于在所有已知的化合物中,一个氢原子只能与一个别的元素的原子结合,氢就选作价的单位。一种元素的价数就是能够与这种元素的一个原子结合的氢原子的个数。凯库勒还提出,在一个分子中碳原子之间可以互相结合这一重要的概念。 1848年巴斯德分离到两种酒石酸结晶,一种半面晶向左,一种半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋转,后者则使之向右旋转,角度相同。在对乳酸的研究中也遇到类似现象。为此,1874年法国化学家勒贝尔和荷兰化学家范托夫分别提出一个新的概念:同分异构体,圆满地解释了这种异构现象。 他们认为:分子是个三维实体,碳的四个价键在空间是对称的,分别指向一个正四面体的四个顶点,碳原子则位于正四面体的中心。当碳原子与四个不同的原子或基团连接时,就产生一对异构体,它们互为实物和镜像,或左手和右手的手性关系,这一对化合物互为旋光异构体。勒贝尔和范托夫的学说,是有机化学中立体化学的基础。 1900年第一个自由基,三苯甲基自由基被发现,这是个长寿命的自由基。不稳定自由基的存在也于1929年得到了证实。 在这个时期,有机化合物在结构测定以及反应和分类方面都取得很大进展。但价键只是化学家从实践经验得出的一种概念,价键的本质尚未解决。 现代有机化学时期 在物理学家发现电子,并阐明原子结构的基础上,美国物理化学家路易斯等人于1916年提出价键的电子理论。 他们认为:各原子外层电子的相互作用是使各原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如从—个原了转移到另一个原子,则形成离子键;两个原子如果共用外层电子,则形成共价键。通过电子的转移或共用,使相互作用的原子的外层电子都获得惰性气体的电子构型。这样,价键的图象表示法中用来表示价键的短划“—”,实际上是两个原子共用的一对电子。 1927年以后,海特勒和伦敦等用量子力学,处理分子结构问题,建立了价键理论,为化学键提出了一个数学模型。后来马利肯用分子轨道理论处理分子结构,其结果与价键的电子理论所得的大体一致,由于计算简便,解决了许多当时不能回答的问题。