手持技术数字化实验促进模型建构的化学教学——沉淀溶解平衡

创设了4组数字化实验情境,将较为抽象的沉淀溶解平衡转化为简单的曲线表征。学生主动解决与曲线相关联、层层递进的问题,解决问题的同时认识了难溶电解质的“可溶”,建构了沉淀溶解平衡模型,通过定量计算理解了溶度积的概念,并利用Q与K_sp的关系判断平衡的移动。其中利用浊度传感器测浊度的数字化实验解决了向碳酸钙饱和溶液中加碳酸钠溶液无法用肉眼观察到溶液变浑浊现象的难题。     

中国优秀传统文化融入STEAM实践的教学——沉淀溶解平衡

基于STEAM理论,以中国山水画的传统艺术为教学情境,以沉淀溶解平衡知识为载体,以化学试剂为色彩将优秀传统文化融入化学学科教学设计,引导学生在获取知识的过程中提高人文素养,增强文化自信。     

化学文化观照下的核心素养培养——以“沉淀溶解平衡”为例

对化学文化、观照等关键概念做出解读,进而阐释了对化学文化观照下核心素养培养的理解。提出用任务线、逻辑线和情感线（教育线）“3线”并行的方法来立体架构课堂化学文化的主张,“3线”有明有暗,相互配合、支撑。以“沉淀溶解平衡”一课为载体,充分尝试和运用该主张,并且适度融合STEAM教育理念,分析其在培养学生化学核心素养上的具体作用。最后进行了教学反思。     

利用数字化手持技术探究原电池电流和温度的变化

对学生原电池学习的认知难点——铜锌原电池为何能产生电流进行了深入分析。利用数字化手持技术定量测定单液和双液铜锌原电池的反应电流、溶液的温度变化曲线,进而比较2种电池的效率,从宏观、微观、符号、曲线表征4个方面深入分析,得出结论:与单液铜锌原电池相比,双液铜锌原电池的电流稳定性较好,能量转化效率较高,因此电池效率也更高。手持技术实验结合"四重表征"模式进行教学,以期为原电池的探究式教学提供案例参考和教学建议。     

化学专家教师和新手教师的教学决策特征——基于“沉淀溶解平衡”的教学设计

教学决策包括课前、课中和课后3个时间段的决策,教学决策一直伴随着教学进程。从教学实践看,课前教学设计中的决策是教师普遍感到最困难的事情。教学决策从概念上与教学设计有重叠与交叉的部分,同时2者也有区别,其中教学决策的重点是在于选择。教师教学决策主要有运用程序化决策和非程序化决策、以个人决策为主和需要基于一定的情境性等特征。通过4位教师以"沉淀溶解平衡"为内容而设计的4个问题进行分析,初步得出专家教师和新手教师在化学教学决策中的差异,提出提升教师教学决策能力的途径。     

复习课应回归教学原点——基于“沉淀溶解平衡”复习课设计的几点思考

高三化学复习课过分强调情境化,削弱了教学实效性。复习课的功能包括唤醒、重组和提升。"沉淀溶解平衡"教学设计包括引入归真、呈现归真、演绎归真和拓展归真等。复习课教学应关注精当的问题容量、精彩的教学预设和精准的学情掌控。     

“四重表征”化学教学模式与“手持技术”整合的案例研究——以“浓度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响”为例

以"浓度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响"为内容,将"四重表征"化学教学模式与手持技术结合,发挥手持技术数字化实验仪器的优势,从"数据采集"到"数据分析",逐步引导学生收集必要数据探究浓度对该反应速率的影响,并从"四重表征"模式的4个维度深入探究浓度对反应速率的影响,提高学生运用"四重表征"分析问题的能力。     

1,4-取代-2-丁炔共二聚反应中溶剂效应和盐效应对反应选择性的影响

PdCl_2(PhCN)_2催化的1,4-取代-2-丁炔与烯丙基氯的共二聚反应中,考察了不同的溶剂、不同的盐组分对生成双键的顺反异构体的影响。实验结果发现,1,4-二氯-2-丁炔与烯丙基氯的反应中,不加溶剂和氯化物,产物的双键以E式为主,加入溶剂和氯化物,产物以Z式为主。     

1, 4-取代-2-丁炔共二聚反应中溶剂效应和盐效应对反应选择性的影响

PdCl~2(PhCN)~2催化的1, 4-取代-2-丁炔与烯丙基氯的共二聚反应中, 考察了不同的溶剂、不同的盐组分对生成双键的顺反异构体的影响。实验结果发现, 1, 4-二氯-2-丁炔与烯丙基氯的反应中, 不加溶剂和氯化物, 产物的双键以E式为主, 加入溶剂和氯化物, 产物以Z式为主。     

利用手持技术数字化实验促进学生对配合物概念的学习*——以铜氨配合物的形成和破坏过程为例

从高中“配合物”概念教学中值得探讨的问题出发,以手持技术TQVC 概念认知模型为理论依据,利用手持技术pH和电导率传感器对铜氨配合物的形成与破坏过程进行探究。首先以氨水滴定硫酸铜溶液,然后以硫酸反滴定铜氨配合物溶液。与此同时,利用手持技术获取反应过程中的pH和电导率变化曲线。再根据四重表征模型,从宏观、微观、符号、曲线4个角度对反应过程进行分析,从而揭示反应的本质,多维度实现“配合物”概念的有效建构。     

医用基础化学“沉淀溶解平衡”的教学思考与设计

沉淀溶解平衡发生于非均相体系,这种现象在医学和生命科学领域广泛存在,例如骨骼的形成、龋齿的产生、肾结石与尿结石的形成等等。为了使医学学生能够更好地理解和掌握本知识点,笔者在教学设计中,紧密结合“问题导向式”教学模式,以医学案例作为切入点,以疾病的产生原因和预防措施作为结尾,首尾呼应;在教学形式上体现出教与学的互动性,不但收到很好的教学效果,而且还可让学生带着问题学习,激发学生的学习兴趣和主观能动性,有利于培养学生探究问题、解决问题的能力,让学生成为会独立思考、有创新能力和创新思维的人。该思路可延伸到《医用基础化学》的其他章节内容,具有普遍的指导意义。     

基于手持技术探究温度对盐溶液pH的影响

受2018年北京高考化学试题第11题启发,选取浓度为0.1 mol·L^-1的Na₂SO₃,Na₂CO₃,NaHCO₃溶液为代表物,利用手持技术分别测定这3种盐溶液的pH随温度变化的数据,并依据实验数据分析结果,探讨因温度改变引起盐类水解、水电离、氧化还原反应、物质稳定性变化对溶液的pH的综合影响。     

手持技术探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀速率

通过手持技术探究铁钉在8种溶液中的吸氧腐蚀实验,并用四重表征理论对实验进行分析,发现溶液的酸、碱性对吸氧腐蚀速率有较大影响,氯离子会增大铁钉的腐蚀程度。     

利用离子交换树脂探究浓度对化学平衡的影响

利用花青素以及重铬酸钾溶液的可逆反应,通过添加阳离子交换树脂,在不改变溶液中其他物质浓度的条件下,探究浓度对化学平衡的影响.实验仪器简单、试剂易得、现象明显且用时较短,能够作为课堂演示实验或学生实验,为课堂教学提供真实情镜与探究案例.     

利用安卓智能手机探究浓度对化学平衡的影响

利用安卓智能手机的CMOS传感器并配合安卓手机软件Color Grab来获取不同编号试管中FeCl3溶液的L*,a*,b*值,并将相应数据导入到智能手机的WPS Office中处理后得到相应的色差值,通过比较色差值大小来探究浓度对化学平衡的影响,取得了良好的效果。     

甲酸-乙酸-水-醋酸钠体系汽液平衡的盐效应

采用Otsuki-Williams式汽液平衡釜测定了甲酸-乙酸-水-醋酸钠体系在9.866×10⁴Pa下汽液平衡数据。醋酸钠的加入量为2mol/(kg溶剂)。结果表明:醋酸钠对体系起物理化学作用,也起化学作用。它涉及到了两种盐对各组分的盐溶、盐析和盐效应的不规则现象。根据实验数据,绘制了汽液平衡相图、各组分挥发度等于1的曲线和甲酸-乙酸在体系中相对挥发度等于1的曲线,用以判别、分析盐效应的作用。     

利用手持技术探究不同洗涤剂乳化能力的强弱

影响洗涤剂去油污能力的关键因素是表面活性剂的乳化能力,为了探究不同洗涤剂乳化能力的强弱,先利用手持技术对常用表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的水溶液进行了探究,结果发现乳化能力的强弱可以通过乳状液的电导率下降比率来反映。因此利用手持技术,通过电导率传感器采集不同洗涤剂与植物油混合搅拌时乳状液的电导率下降比率,来判断其去油污能力的强弱。     

定标粒子理论预测乙醇－水体系汽液平衡盐效应

测定了７０℃下３个１－１型电解质（ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＫＣｌ）在各种不同浓度的乙醇－水体系中的汽液平衡盐效应参数，并给出用定标粒子理论计算盐效应参数的方法。硬球作用项采用Ｍａｓｔｅｒｔｏｎ－Ｌｅｅ方程，软球作用项采用胡英的径向分布函数。分子间力在Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ位能函数基础上计入偶极－偶极、偶极－诱导偶极、电荷－偶极、电荷－诱导偶极的贡献，其中离子－分子间的静电作用项仅限于规则排列的第一配位圈之内。将混合溶剂的局部介电常数视为液相浓度的函数，函数关系由实验拟合。在乙醇浓度变化的很大范围内，３个体系的预测与实验结果基本相符。     

利用平衡移动原理判断浓度对电极电势的影响

利用平衡移动原理可以定性判断浓度对电极电势的影响。在改变除电对以外离子的浓度、改变电对其中1种离子的浓度、同时改变电对本身2种离子的浓度的3种情况下,能斯特方程和该法均可得到相同的结论,但后者更简单。     

pH值、盐浓度敏感性两性聚电解质微球的合成及性质

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,在乙醇介质中制备出对pH值、盐浓度双敏感的两性聚电解质微球。 采用透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(IR)方法对其形貌和结构进行了表征。 研究了聚电解质微球在不同pH值溶液及NaCl、CaCl2盐溶液中粒径的变化情况。研究结果表明,第二步中反应制备的微球粒径为1 177 nm,多分散指数(PDI)为0.181;相比第一步反应制备的微球(d=764 nm;PDI=0.069)其粒径明显增大,PDI数值略有增加。当溶液pH＜4.3时,微球的粒径随溶液pH值的减小而逐渐增加;当pH＞4.3时,微球的粒径随溶液pH值的变大逐渐增加;pH=4.3时,微球的粒径具有最小值。盐溶液的pH值接近等电点时,在单价态NaCl溶液中,两性聚电解质微球表现出典型反聚电解质效应;而在多价态CaCl2溶液中,其粒径先增长再逐渐下降。