崔文辉，贾如琰，聂龙英，张少飞
(陇南师范高等专科学校，农林技术学院， 甘肃 成县 742500)
在一般的有机化学实验教科书中，都有机化合物性质实验[1]，或者有机化合物的定性鉴定[2]、官能团的鉴定[3-4]这部分实验内容。对于教学性的师范院校，化学性质类实验在验证化学理论，配合理论课教学，降低理论学习难度，消化理论原理方面有着不可替代的作用。如果一名化学教师在大学期间有机化学实验课中没有做过性质实验就没有机会亲眼见到各类有机化合物的实物，和发生反应时的现象，对于化学反应现象的了解仍是从书本上阅读得来，而不是亲手操作，亲身经历，始终是“空中楼阁”。本文探讨一下有机化学实验课中有机物性质类实验的教学组织实施方面的一些有益作法。
有机化合物性质实验最大的特点就是为了验证某有机物的化学性质而专门设计的实验操作步骤。所用药品种类较多也是其一个显著特点，除了有机药品外，还要用到不同规格的强酸、强碱、强氧化剂等无机试剂。为了验证某类有机物的性质与其结构之间的关系，需要采购这类有机物的同系物和同分异构体的药品，如醇的性质实验要用到常见的乙醇、甲醇之外，还要用到正丁醇、仲丁醇和叔丁醇5种同分异构体，乙二醇、丙三醇多元醇。卤代烃的性质实验中要用到烃基结构相同但含氯、溴和碘不同元素的实物。此外，有机化学性质实验中的对比性特点也非常突出，除了单一实验外，还有一组实验中含有同一种试剂对多个试样的平行试验，这样做的目的就是为了揭示有机化合物结构上的差别。有机化合物性质实验也比较耗费时间，有机化学反应速率往往比较慢，还需加热，搅拌等，这是与无机化合物性质实验的明显差别，一个反应现象发生的时间往往要等有1min、10 min，1h之内观察记录现象的特点。
与无机化学实验以及分析化学实验相似，有机化学性质实验用到的试剂的种类和规格比较多。以醛、酮性质实验为例，在这一个实验当中要用到30多种试剂、药品[1]，除了甲醛、乙醛、丙酮、苯甲醛、二苯酮、3-戊酮、3-已酮、苯乙酮、等有机试剂之外，还要配制2，4-二硝基苯肼试剂、Tollens试剂、Fehling试剂、Benedict试剂、Schiff试剂、铬酸试剂和碘-碘化钾溶液这些专用试剂。这些试剂的配制过程中各自还需用不止一种的化学药品，如Tollens试剂的配制需用5%硝酸银溶液、10%氢氧化钠溶液和2%氨水，这3种质量分数浓度溶液也要逐个配制。所以性质实验前的准备是特别花费时间和人力的，如果交给一个人去完成，从药品库房取出药品，再到配全各种规格浓度的试剂至少需要半天到一天的时间。
教学实践表明，在课前花费老师大量时间，准备齐全实验试剂材料后，学生进到实验室后，只需照方抓药的一通操作的经典实验员准备实验方式，学生的操作技能收获并没有比实验前让学生自己亲手准备实验，然后再去使用这些试剂完成实验的收获要大。对此，我们进行了改革，把试剂的配制工作看作是该实验其中的一个环节，必须由学生自己亲手完成，并且在正常的实验的时间段内完成，课前不再占用时间。具体作法是，课前由任课教师对某一次实验中所用药品、试剂做好认真详细的统计，一个实验要用到几种规格浓度的试剂就安排几个学生去配制，如上面提到的醛、酮性质实验用到7种专用试剂就安排7人分头配制，要求配好后装入试剂瓶并贴上标签。将每种试剂的配制任务分配给学生，责任到人后，立即在实验记录本上做好登记，上课时宣布名单，要求他们参照教材附录介绍的方法去配制，并且有疑问就向老师请教。在刚开始的头一两次实验中学生可能不会配制试剂，甚至连中学阶段学过的质量分数浓度溶液都不会配制，但每次实验都按这个程式化的要求轮流去做，经过多次循环，逐渐的所有的学生都熟悉了常用试剂的配制方法。如此，把原来由一个教师或几个学生提前准备的工作交给一大部分学生去做，由于是多人齐头并进配制试剂，占用时间大为减少。学生在配制试剂的过程中巩固了实验基本操作技术，非常有利于今后胜任教学工作。
有机化合物类药品，价格一般都比较高，个别试剂的价格还非常昂贵，如果不采购这一种药品，则整个实验对理论的验证缺少关键性的数据，不能达到实验目的，如卤代烃中的烯丙基溴，溴化苄，酮类中的3-已酮，3-戊酮等。另外，有机试剂、药品容易挥发，多人频繁打开瓶盖或长时间敞开瓶口使用都会造成挥发损失和环境污染。学生分组实验一次有10～20人同时吸取试剂，极容易出现误将不干净滴管或取用过别的试剂的滴管插入试剂瓶中，造成整瓶试剂污染的情况。对此，我们采取二次分装的办法，即，把从制药厂家采购来的原装药品，分装到小的试剂瓶或洁净的透明玻璃小瓶中，同时为每一种试剂配上专用的滴管，贴上标签后再准备一个搁置的小瓶，这个小瓶上也贴上相对应的标签，防止弄混乱。如图1和图2所示。每次分装的量有严格的控制要求，绝对不是随便倒出一些，用不完再倒回去。而是根据整个实验的单次用量乘以分组数后，再加上预计的合理损失后略为过量的原则分装，试剂的分装工作一般由教师亲自完成。这样做的好处是极大的节约了药品，避免了浪费。由于有机药品每次用几滴或1～2 mL，一瓶价格昂贵的试剂可以在保存妥当的条件下可以供给几届学生使用，总体上降低了药品采购费用。
图1 分装在滴瓶中的试剂
图2 分装在透明玻璃小瓶中的试剂
有人可能认为性质类的实验，操作没有难度，不须教师指导，其实不然，从实验后学生上交的记录实验过程所拍摄的照片中发现，有相当一些学生并没有得到正确的实验结果，或者，至少实验现象与理论描述有较大差异，这可能是由于试剂的用量不匹配，反应不充分，未加热或加热方法不当等错误操作造成的。有的虽然做出了正确的现象，但由于一组实验中有5-6种试样，试管编号弄错导致其中的现象与理论完全相反，出现科学性错误，而学生由于理论不熟悉未能察觉，真实的情况是，一部分学生在不理解化学性质的前提下，糊里糊涂地做了实验，这样的实验结果必须引起指导教师的足够重视。那么，有机化学性质实验中给学生指导什么？我们总的指导思想是：在理论课上多引用学生做过的实验现象，在实验课中反而要多重视理论知识的应用。教师应当参与学生实验过程当中，根据学生实际进程进行针对性的指导，特别是针对实验中出现的异常现象，要引导学生分析、寻找发生错误的原因，是药品加错了，还是操作方法不正确？直到得到正确的结果。其次，试剂用量要求严格把握，有机物的用量一般都比较少，液体药品用量是2～3滴， 5滴和10滴，固体用量是0.2，0.5，1g；
普通药品用量0.5，0.1mL[1]；
如果这些样品滴加过量，则相应的其它试剂的用量也要增多，反之，则出现某一方量不足导致的非预期现象发生。再者，告诫学生多样品平行试验对所用试管一定要编号，搞错顺序后会出现反常现象。
综上所述，本文归纳了要完成一个有机化合物性质实验，需要从准备工作到正式开始操作，以及操作中应注意的事项，让学生尽可能多的参与动手操作实验过程，引导学生在进行实验的同时，体会理论课堂中所学理论原理，如果学生能够经常自问“这样做的目的是什么?将要出现的现象和结果是什么？”，才称得上是在明明白白做实验，也就是说，只有在理论指引下的实验操作过程才是有效的实验，作为指导教师应当努力提高学生实验的有效率。
猜你喜欢 试剂性质化合物 碳及其化合物题型点击中学生数理化·中考版(2021年12期)2021-12-31碳及其化合物题型点击中学生数理化·中考版(2021年11期)2021-12-06随机变量的分布列性质的应用中学生数理化(高中版.高二数学)(2021年5期)2021-07-21国产新型冠状病毒检测试剂注册数据分析现代仪器与医疗(2021年1期)2021-06-09检验科试剂管理面临的主要问题及对策保健文汇(2020年8期)2020-12-02完全平方数的性质及其应用中等数学(2020年6期)2020-09-21九点圆的性质和应用中等数学(2019年6期)2019-08-30厉害了，我的性质中学生数理化·七年级数学人教版(2018年4期)2018-06-28环境监测实验中有害试剂的使用与处理中国资源综合利用(2017年4期)2018-01-22例析高考中的铁及其化合物中学化学(2017年6期)2017-10-16