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“核心视角”下的化学实验教学 摘要： 在“物质制备中的仪器和装置”实验复习课中，以“内”“外”为核心视角，分析恒压滴液漏斗、干燥管、冷凝管、制备蒸馏中的接收装置、减压蒸馏与水蒸气蒸馏中的“玻璃管”的作用、实验操作以及制备装置的选择。指出教师在实验教学过程中，应该帮助学生构建一种视角，从它出发可以透过知识的表象抓住其内核，该视角即为核心视角。从该核心视角出发，能够根据实验的对象和目的，选择适当的仪器、装置以及进行相关的操作，有利于提高学生的思维能力和知识的迁移应用能力。 关键词： 核心视角； 实验教学； 物质制备； 仪器和装置 文章编号：2018）9006606 中图分类号： G633.8 文献标识码： B 1 问题的提出 化学实验中会涉及实验的对象、目的、仪器、装置以及操作等知识，在实验教学过程中，教师如果对这些知识点只是孤立地进行教授，而缺少对不同知识共通点的提炼，这样尽管学生能够解决已经熟悉的各种具体问题，但在解决陌生问题时就会出现障碍。这是因为学生缺乏对实验本质的理解而导致知识应用能力的欠缺。所以，实验教学过程中，我们应该帮助学生构建一种视角，从该视角出发可以透过知识的表象抓住其内核，该视角即为“核心视角”。通过核心视角能够根据实验的对象和目的，选择适当的仪器、装置以及进行相关的操作。如在结晶的实验操作教学中，只要抓住溶解能力这个核心，就能够理解通过改变溶剂的量、改变温度、改变溶剂的性质、改变离子浓度等具体实验方法；在装置气密性检查时，只要抓住压强这个核心就能够理解具体的实验操作；只要从口径大小与精度的关系这个视角，学生就能够理解容量瓶、滴定管、移液管的构造原理。下面笔者尝试从核心视角开展“物质制备中的仪器和装置”进行实验复习，以期学生能够将知识凝炼为一个核心点，以提高学生的思维能力。 2 教学过程 2.1 恒压滴液漏斗 [问题1]在制备实验中，与普通滴液漏斗相比，用恒压滴液漏斗加入液体试剂有何优点？ [追问]根据以上实例分析在何种情况下，应采用恒压滴液漏斗？ [师生分析]根据恒压滴液漏斗区别于普通分（滴）液漏斗的构造特点： 有一恒压臂，这种结构能使漏斗中滴加液的液面压力始终等于反应瓶内的压力，不会因反应瓶内压力增大而加不进滴加液，这是大多数学生能够想到的答案即“使漏斗里的液体能顺利流下”。通过实例1的呈现进一步可知当反应装置内产生气体而导致内部压强过大时，若要使液体顺利滴下则需要使用恒压滴液漏斗。实例2的呈现，恒压滴液漏斗在滴液时并不需要使漏斗与外界相通，这就避免了外界空气中的H2O、 O2等进入漏斗中，防止其所盛装的液体遇H2O、 O2发生水解或氧化而变质。实例3的呈现，则是为了说明当所盛装的液体具有易挥发、刺激性液体时，为了防止其扩散到空气中造成污染应采用恒压滴液漏斗滴加。 [核心视角]我们在分析恒压滴液漏斗在物质制备中的应用时，恒压臂将装置内的气压统一，不和外界相通，这就避免了外界物质的进入和内部物质的逸出，即从“内”和“外“两个不同视角进行思考（如图4所示）。 [问题2]虚线框中的装置的作用？ [问题3]实例2中所涉及的制备装置还不完整，请指出，并说明理由。 [师生分析]图5装置所制备的MgBr2具有强吸水性，所以要避免外界的空气进入反应体系内，可知虚线框内的装置的作用是防止外界的水气进入，该装置中的仪器为球型干燥管。利用图2装置制取无水Cu（NO3）2，根据已知信息： SOCl2会剧烈水解并产生酸性气体（SOCl2+H2OSO2↑+2HCl↑），所以要避免外界的水气进入反应体系，就要在A、 B之间增加干燥装置，防止B中水蒸气进入A中。 [追问]该干燥装置可选择怎样的仪器和试剂？ [师生分析]中学阶段所涉及的干燥装置中有盛有浓硫酸的洗气瓶、盛有固体干燥剂的干燥管和带支管的U形管，为了使干燥装置和吸收尾气装置合二为一，使整个装置简洁，则可以选择以碱石灰为固体干燥剂的球型干燥管为干燥装置，如图6所示。 [核心视角]从“内”和“外”两个视角分析球型干燥管在制备实验中的应用，对外防止污染的物质逸出，对内防止外界中的水等物质进入，如图7所示。 2.3 冷凝管 [问题4]图5装置中的冷凝管的作用？ [追问1]在蒸馏装置中能否采用该种冷凝管？ [追问2]随着冷凝管中蒸气温度的升高，通入冷凝管中的冷却水的流速需要进行调整，是要调平缓还是要增快流速？ [问题5]图8中制备肉桂醛的装置中为何采用空气冷凝管？ [追问3]液体的沸点的高低如何决定所使用的冷凝管的长短粗细？ [师生分析]冷凝管的作用主要有两种，一种是使反应物的蒸气冷凝回流至反应装置中，一种是使产品或待分离物质的蒸气从体系中冷凝后实现分离。内管中的热蒸气与内外管之间的冷凝水通过玻璃材质进行热交换，当内外的温差过大时，则可能会使玻璃炸裂，所以当液体沸点1