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【摘 要】物理化学实验的装置改进及多媒体课件的制作在物理化学理论教学的发展历史中起着十分重要的作用。本文以双液系气液平衡相图实验为例,改进了沸点仪的结构,进而达到改进实验的目的,并以多媒体课件的形式呈现出来,更形象生动,提升了学生对物理化学实验学习的兴趣。
【关键词】物理化学实验;沸点仪;多媒体课件
双液系气液平衡相图实验是各大高校必开的一个经典物理化学实验,正确操作沸点仪是物理化学实验的基本要求。参照传统高校物化实验教材[1-3]的实验方法,利用传统教学方法,实验时间长,表述不清楚,通常难以获得到令人满意的实验结果。因此,结合本校的实验条件及具体情况,对实验中的沸点仪进行了改进,并辅以多媒体课件的教学方式,大大提升了学生学习物化实验的兴趣。
1.沸点仪结构的改进
沸点仪典型结构见图1A,这种结构缺点是:如果气相冷凝槽较深,不仅前一组分冷凝残留液对当前组分浓度影响偏大,且还会降低冷凝液对储液槽中液体的更新能力,若其贮量超过了按相平衡原理所对应的气相量,其组成不再对应平衡时的气相组成,引起较大误差。如果储液槽深度不够,则不能储存足够的液体冷凝,不能满足测样要求。因此储液槽不能过大,也不能过小。另外,气相的搜集弊端较多,例如需要倾倒2~3 次后才能搜集最终的冷凝液,操作非常不方便。[4]为克服这些不足,对沸点仪进行了改进,沸点仪改进示意图见图1B,主要是将气相冷凝槽改进变成一个带活塞的玻璃管,温度持续上升时活塞打开,不收集冷凝液;当温度恒定不变时,液体已经达到沸点,将活塞关闭,此时收集的才是气液平衡时的冷凝液。这样就不需要对沸点仪倾倒2~3 次,缩短实验时间,提高实验准确度。还有一点不同的是用温度传感器取代了两根玻璃水银温度计,简化了实验装置。
图1 原实验装置图和改进图(A:原实验图,B:改进图)
2.多媒体课件的教学呈现
随着社会的发展,教育信息化步伐的加快,数字化教学也日益得到大家的重视。设计与开发优质高效的数字化教学资源具有重大的意义。多媒体课件作为数字化教学资源开发的核心内容被教育界普遍关注,但不容乐观的是大多数人在实验教学中还在采用传统的板书式教学,即使有多媒体课件也往往将精力集中于教学内容的文字性罗列,却忽略视觉信息元素的研究。[5]尤其是对于物理化学实验而言,其中充斥着各种实验装置图、原理图等抽象性图示,如果缺乏生动形象的图片,只能使教学活动变为简单而枯燥的信息灌输,从而降低学生的学习热情,产生抵触心理。在本文中,我们不但改进了实验的装置,还将新型实验装置做成多媒体动画的形式,形象生动的呈现在同学们面前,通过合理丰富的视觉信息吸引学生,以保证教学信息准确有效传达。大大提高了学生的学习兴趣及动手能力。
3.结论
本文对完全互溶双液系气-液平衡相图实验的装置,沸点仪进行了改进,节省了实验时间和药品,也提高了实验的准确度。最后,改变了传统的教学方式,辅以多媒體课件的方式进行实验教学,把实验相关装置、图表及数据完全清晰无误的展现在学生面前,大大提高了学生对物理化学实验的学习兴趣。
参考文献:
[1] 复旦大学等编,庄继华等修订.物理化学实验[M].北京: 高等教育出版社,2004:49-54.
[2] 顾月姝.基础化学实验(Ⅲ)—物理化学实验[M].北京,化学工业出版社,2004:97-99.
[3] 高丕英,李江波.物理化学实验[M].上海: 上海交通大学出版社,2010:54-58.
[4] 常贯儒,陈国平.双液系气液平衡相图的实验改进与实践研究[J].科技视界,2012,06(16):35-37.
[5] 王 莹.多媒体教学软件视觉信息设计策略研究—基于视觉思维视角[D].沈阳师范大学,2013.
基金项目:
河池学院校级教学软件立项项目(2015ER20)。
作者简介:
姚东梅(1985.10—),女,广西北流人,硕士,助教,研究方向:环境分析。
通讯作者:
李胜英(1986.6—),女,广西贺州人,硕士,讲师,研究方向:材料合成。
【关键词】物理化学实验;沸点仪;多媒体课件
双液系气液平衡相图实验是各大高校必开的一个经典物理化学实验,正确操作沸点仪是物理化学实验的基本要求。参照传统高校物化实验教材[1-3]的实验方法,利用传统教学方法,实验时间长,表述不清楚,通常难以获得到令人满意的实验结果。因此,结合本校的实验条件及具体情况,对实验中的沸点仪进行了改进,并辅以多媒体课件的教学方式,大大提升了学生学习物化实验的兴趣。
1.沸点仪结构的改进
沸点仪典型结构见图1A,这种结构缺点是:如果气相冷凝槽较深,不仅前一组分冷凝残留液对当前组分浓度影响偏大,且还会降低冷凝液对储液槽中液体的更新能力,若其贮量超过了按相平衡原理所对应的气相量,其组成不再对应平衡时的气相组成,引起较大误差。如果储液槽深度不够,则不能储存足够的液体冷凝,不能满足测样要求。因此储液槽不能过大,也不能过小。另外,气相的搜集弊端较多,例如需要倾倒2~3 次后才能搜集最终的冷凝液,操作非常不方便。[4]为克服这些不足,对沸点仪进行了改进,沸点仪改进示意图见图1B,主要是将气相冷凝槽改进变成一个带活塞的玻璃管,温度持续上升时活塞打开,不收集冷凝液;当温度恒定不变时,液体已经达到沸点,将活塞关闭,此时收集的才是气液平衡时的冷凝液。这样就不需要对沸点仪倾倒2~3 次,缩短实验时间,提高实验准确度。还有一点不同的是用温度传感器取代了两根玻璃水银温度计,简化了实验装置。
图1 原实验装置图和改进图(A:原实验图,B:改进图)
2.多媒体课件的教学呈现
随着社会的发展,教育信息化步伐的加快,数字化教学也日益得到大家的重视。设计与开发优质高效的数字化教学资源具有重大的意义。多媒体课件作为数字化教学资源开发的核心内容被教育界普遍关注,但不容乐观的是大多数人在实验教学中还在采用传统的板书式教学,即使有多媒体课件也往往将精力集中于教学内容的文字性罗列,却忽略视觉信息元素的研究。[5]尤其是对于物理化学实验而言,其中充斥着各种实验装置图、原理图等抽象性图示,如果缺乏生动形象的图片,只能使教学活动变为简单而枯燥的信息灌输,从而降低学生的学习热情,产生抵触心理。在本文中,我们不但改进了实验的装置,还将新型实验装置做成多媒体动画的形式,形象生动的呈现在同学们面前,通过合理丰富的视觉信息吸引学生,以保证教学信息准确有效传达。大大提高了学生的学习兴趣及动手能力。
3.结论
本文对完全互溶双液系气-液平衡相图实验的装置,沸点仪进行了改进,节省了实验时间和药品,也提高了实验的准确度。最后,改变了传统的教学方式,辅以多媒體课件的方式进行实验教学,把实验相关装置、图表及数据完全清晰无误的展现在学生面前,大大提高了学生对物理化学实验的学习兴趣。
参考文献:
[1] 复旦大学等编,庄继华等修订.物理化学实验[M].北京: 高等教育出版社,2004:49-54.
[2] 顾月姝.基础化学实验(Ⅲ)—物理化学实验[M].北京,化学工业出版社,2004:97-99.
[3] 高丕英,李江波.物理化学实验[M].上海: 上海交通大学出版社,2010:54-58.
[4] 常贯儒,陈国平.双液系气液平衡相图的实验改进与实践研究[J].科技视界,2012,06(16):35-37.
[5] 王 莹.多媒体教学软件视觉信息设计策略研究—基于视觉思维视角[D].沈阳师范大学,2013.
基金项目:
河池学院校级教学软件立项项目(2015ER20)。
作者简介:
姚东梅(1985.10—),女,广西北流人,硕士,助教,研究方向:环境分析。
通讯作者:
李胜英(1986.6—),女,广西贺州人,硕士,讲师,研究方向:材料合成。