第一節(jié) 化學實驗基本方法(第3課時) 一、教材分析: 蒸餾和萃取是在實際生產(chǎn)生活中有著廣泛應用的分離和提純技術,海水淡化問題是目前解決全球淡水日益緊缺問題的重要途徑,這為選修《化學與技術》奠定了一定的知識基礎。
萃取對于學生來說是全新的分離和提純技術,它是對溶解性規(guī)律的一個應用,其原理也在今后鹵族元素和有機物的學習中多次體現(xiàn),在生活中也有多方面的應用。 本節(jié)課教學內容主要包括兩個方面:(一)、復習蒸餾的原理,掌握實驗室規(guī)范的蒸餾裝置。
這部分內容只作復習和簡單的擴充;(二)、介紹萃取的原理和裝置,特別是實驗操作中的細節(jié)。這部分知識為新知識,應采用靈活多樣的教學手段由淺入深地讓學生理解和掌握。
蒸餾和萃取是高中階段的兩個基本實驗操作,學生對于相關內容及部分儀器還比較陌生,本節(jié)課的主要目的就是讓學生了解蒸餾和萃取的操作及過程,學習一些儀器的使用方法,并進一步豐富分離提純物質的方法和手段。 二、教學目標: 1.知識與技能 (1)體驗科學探究的過程,學習運用以實驗為基礎的實證研究方法。
(2) 知道液體混合物分離和提純的常用方法—蒸餾和萃取,能根據(jù)常見物質的性質設計分離和提純物質的方案,并初步掌握其操作技能。 2.過程和方法 通過實際操作,來學會對混合物分離和提純的操作。
3.情感態(tài)度與價值觀 (1)樹立綠色化學思想,形成環(huán)境保護的意識。 (2)能發(fā)現(xiàn)學習和生產(chǎn)、生活中有意義的化學問題,并進行實驗探究。
三、教學重點難點: 重點:蒸餾和萃取的掌握和應用 難點:蒸餾和萃取的掌握和應用 四、學情分析: (1)在初中階段學生已經(jīng)學習了簡易的蒸餾操作方法,本節(jié)課將在此基礎上對規(guī)范裝置和實驗原理做深入的探討,使學生更容易接受。已經(jīng)初步了解了粗鹽提純的方法,蒸餾的簡易裝置。
蒸餾則是在初中簡易操作的基礎上引入使用冷凝管這一較正規(guī)的操作。 (2)萃取的引入采用學生回家做西紅柿湯并進行觀察積極調動學生學習的主觀能動性。
(3)學生已經(jīng)掌握了部分溶解度的相關知識,這對萃取原理的講解打下了一定的基礎。 五、教學方法:實際操作、歸納、總結等方法 六、課前準備: 1.學生的學習準備:預習課本上相關的實驗,初步把握實驗的原理和方法步驟;完成課前預習學案。
2.教師的教學準備:多媒體課件制作、實物投影儀,課前預習學案,課內探究學案。 3.教具準備:4人一組、制取蒸餾水裝置15套、50 mL分液漏斗(15)、10 mL量筒(15)、燒杯(15)、鐵架臺(含鐵圈)(15)、CCl4、碘水。
等。 七、課時安排:1課時 八、教學過程 (一)檢查預習,了解學生對已有知識的掌握程度及存在的困惑。
[復習提問]過濾、蒸發(fā)操作及SO42-檢驗方法。 [設問] 過濾、蒸發(fā)操作是用于固體混合物還是液體混合物的分離? [學生回答] 過濾、蒸發(fā)操作適用于固體混合物分離。
(二)情景導入,展示目標 [引言]上節(jié)課我們學習了粗鹽的提純,通過除雜質過濾的方法得到比較純的鹽水,大家想想如果我們要把鹽水變?yōu)榈?,該怎么做呢? 比如說在海邊,漁民們是怎么解決生活用水的問題;前段時間,中央電視臺播放了鄭和下西洋的那段歷史,大家知道他們是怎么解決長期在海上漂泊的吃水問題嗎? [展示]海水變淡水 [引]做湯的時候,觀察過鍋蓋嗎?鍋蓋上有水珠,這水珠與湯不什么不同?為什么會有水珠?水蒸汽凝結?為什么水蒸汽會凝結成水珠? [講]湯沸騰后,水蒸汽遇溫度低的鍋蓋而凝成水珠附于鍋蓋。那么這是一個什么過程,我們在化學中應怎么稱呼?大家想一想蒸餾是不是一種分離混合物的方法?如果是,那么是分離什么樣的混合物? [過]混合物的分離和提純除了過濾、蒸發(fā)外,還有其他很多方法,這節(jié)課,我們來學習另外兩種新方法:蒸餾和萃取 (三)合作探究,精講點撥 [板書](二) 蒸餾和萃?。╠istillation and extraction) [過]首先,讓我們利用實驗室通過蒸餾的方法除去自來水中的雜質制取蒸餾水的實驗來學習蒸餾的過程 [板書]1、蒸餾 [引入]我們引用的自來水是純凈的水嗎?不是。
因為自來水廠使用了消毒劑氯對水進行了消毒。使水中含有Cl― 。
我們可以利用加入硝酸銀溶液檢驗是否含有氯離子。 [實驗演示]自來水中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液 [講]有明顯白色沉淀生成,證明自來水中含有氯離子。
那么,我們應該用什么方法除去自來水中的氯離子呢?能否向上一堂課中使用化學方法,加入試劑反應除去? (不能。加入試劑后會引入新的雜質,達不到我們實驗目的。
要想得到純凈水??梢允褂眉訜釋⑺?yōu)樗羝?,然后再冷凝為純凈的液態(tài)蒸餾水。)
[小結]實驗室就是使用蒸餾的方法制取蒸餾水。 [投] (1)原理:利用互溶的液體混合物中各組分的沸點不同,給液體混合物加熱,使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體,從而達到分離提純的目的。
蒸餾一般用于分離沸點相差較大的液體混合物。(例如蒸餾含有Fe3+的水提純其中水份,蒸餾石油提純不同沸點的有機組分) (2)儀器:鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計、膠塞、牛角管(尾接管)、錐形瓶、膠管 [實驗演示]實驗室制取蒸餾水 [投]。
(1)勤思考、敢提問、善交流、??偨Y.(2)講規(guī)范、勤動手、細觀察、務求真.化學實驗常用用儀器反應容器 可直接受熱的:試管、蒸發(fā)皿、燃燒匙、坩堝等能間接受熱的:燒杯、燒瓶(加熱時,需加石棉網(wǎng))常 存放藥品的儀器:廣口瓶(固體)、細口瓶(液體)、滴瓶(少量液體)、集氣瓶(氣體) 用 加熱儀器:酒精燈計量儀器:托盤天平(稱量)、量筒(量體積)儀 分離儀器:漏斗取用儀器:藥匙(粉末或小晶粒狀)、鑷子(塊狀或較大顆粒)、膠頭器 滴管(少量液體)夾持儀器:試管夾、鐵架臺(帶鐵夾、鐵圈)、坩堝鉗其他儀器:長頸漏斗、石棉網(wǎng)、玻璃棒、試管刷、水槽1. 試管(1) 用途:a、在常溫或加熱時,用作少量試劑的反應容器.b、溶解少量固體 c、收集少量氣體(2) 注意事項:a、加熱時外壁必須干燥,不能驟熱驟冷,一般要先均勻受熱, 然后才能集中受熱,防止試管受熱不均而破裂.b、加熱時,試管要先用鐵夾夾持固定在鐵架臺上(短時間加熱也可用試管夾夾持).c、加熱固體時,試管口要略向下傾斜,且未冷前試管不能直立,避免管口冷凝水倒流使試管炸裂.d、加熱液體時,盛液量一般不超過試管容積的1/3(防止液體受熱溢出),使試管與桌面約成45°的角度(增大受熱面積,防止暴沸),管口不能對著自己或別人(防止液體噴出傷人).2. 試管夾(1) 用途:夾持試管(2) 注意事項:①從底部往上套,夾在距管口1/3處(防止雜質落入試管)②不要把拇指按在試管夾短柄上.3. 玻璃棒(1)用途:攪拌、引流(過濾或轉移液體).(2)注意事項:①攪拌不要碰撞容器壁②用后及時擦洗干凈4. 酒精燈(1)用途:化學實驗室常用的加熱儀器(2)注意事項:①使用時先將燈放穩(wěn),燈帽取下直立在燈的右側,以防止?jié)L動和便于取用.②使用前檢查并調整燈芯(保證更地燃燒,火焰保持較高的的溫度).③燈體內的酒精不可超過燈容積的3/4,也不應少于1/4(酒精過多,在加熱或移動時易溢出;太少,加熱酒精蒸氣易引起爆炸).④禁止向燃著的酒精燈內添加酒精(防止酒精灑出引起火災)⑤禁止用燃著的酒精燈直接點燃另一酒精燈,應用火柴從側面點燃酒精燈(防止酒精灑出引起火災).⑥應用外焰加熱(外焰溫度最高).⑦用完酒精燈后,必須用燈帽蓋滅,不可用嘴吹熄.(防止將火焰沿著燈頸吹入燈內)⑧用完后,立即蓋上燈帽(防止酒精揮發(fā)和燈芯吸水而不易點燃).⑨不要碰倒酒精燈,若有酒精灑到桌面并燃燒起來,應立即用濕布撲蓋或撒沙土撲滅火焰,不能用水沖,以免火勢蔓延.5. 膠頭滴管、滴瓶(1) 用途:①膠頭滴管用于吸取和滴加少量液體.②滴瓶用于盛放少量液體藥品.(2) 注意事項:①先排空再吸液 ②懸空垂直放在試管口上方,以免沾污染滴管③吸取液體后,應保持膠頭在上,不能向下或平放,防止液體倒流,沾污試劑或腐蝕膠頭;④除吸同一試劑外,用過后應立即洗凈,再去吸取其他藥品(防止試劑相互污染.⑤滴瓶上的滴管與瓶配套使用,滴液后應立即插入原瓶內,不得弄臟,也不必用水沖冼.6. 鐵架臺(包括鐵夾和鐵圈)(1) 用途:用于固定和支持各種儀器,一般常用于過濾、加熱等實驗操作.(2) 注意事項:a、鐵夾和十字夾缺口位置要向上,以便于操作和保證安全.b、重物要固定在鐵架臺底座大面一側,使重心落在底座內.7. 燒杯(1) 用途:用于溶解或配制溶液和較大量試劑的反應容器. (2) 注意事項:受熱時外壁要干燥,并放在石棉網(wǎng)上使其受熱均勻(防止受熱不均使燒杯炸裂),加液量一般不超過容積的1/3(防止加熱沸騰使液體外溢).8. 量筒(1) 用途:量取液體的體積(2) 注意事項:不能加熱,不能作為反應容器,也不能用作配制或稀釋溶液的容器.9.集氣瓶(瓶口上邊緣磨砂,無塞)(1)用途:①用于收集或短時間貯存少量氣體.②用作物質在氣體中燃燒的反應器.(2)注意事項:①不能加熱②收集或貯存氣體時,要配以毛玻璃片遮蓋③在瓶內作物質燃燒反應時,若固體生成,瓶底應加少量水或鋪少量細沙.10.蒸發(fā)皿(1) 用途:用于蒸發(fā)液體或濃縮溶液.(2) 注意事項:①盛液量不能超過2/3,防止加熱時液體沸騰外濺②均勻加熱,不可驟冷(防止破裂)③熱的蒸發(fā)皿要用坩堝鉗夾取.(二)實驗室藥品取用規(guī)則1. 取用藥品要做到“三不原則”①不能用手接觸藥品 ②不要把鼻孔湊到容器口去聞藥品(特別是氣體)的氣味 ③不得嘗任何藥品的味道(采用招氣入鼻法).2. 注意節(jié)約藥品.如果沒有說明用量,液體取用1~2ml,固體只需蓋滿試管底部.3. 用剩藥品要做到“三不一要”①實驗剩余的藥品既不能放回原瓶 ②也不能隨意丟棄 ③更不能拿出實驗室 ④要放入指定的容器內.4. 實驗中要要注意保護眼睛.(三)固體試劑的稱量儀器:托盤天平、藥匙(托盤天平只能用于粗略的稱量,能稱準到0.1克)步驟:調零、放紙片、左物右碼、讀數(shù)、復位使用托盤天平時,要做到①左物右碼:添加砝碼要用鑷子不能用手直接拿砝碼,并先大后?。环Q量完畢,砝碼要放回砝碼盒,游碼要回零.藥品的質量=砝碼讀數(shù)+游碼讀數(shù)若左右放顛倒了,藥品的質量=砝碼讀數(shù) - 游碼讀數(shù)②任何藥品都不能直接放在盤中稱量,干燥固體可放在紙。
物理方法既是科學家研究問題的方法,也是學生在學習物理中常用的方法,新課標也要求學生掌握一些探究問題的物理方法。
常見的物理方法
模型法 即將抽象的物理現(xiàn)象用簡單易懂的具體模型表示。如用太陽系模型代表原子結構,用簡單的線條代表杠桿等。
疊加法 物理學中常常把微小的、不易測量的同一物理量疊加起來,測量后求平均值的方法俗稱“疊加法”。
控制變量法 自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象,往往是錯綜復雜的。決定某一個現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素常常也很多。為了弄清事物變化的原因和規(guī)律,必須設法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來,使它保持不變,然后來比較,研究其他兩個變量之間的關系,這種研究問題的科學方法就是“控制變量法”。初中物理實驗大多都用到了這種方法,如通過導體的電流I受到導體電阻R和它兩端電壓U的影響,在研究電流I與電阻R的關系時,需要保持電壓U不變;在研究電流I與電壓U的關系時,需要保持電阻R不變。
實驗+推理法 有一些物理現(xiàn)象,由于受實驗條件所限,無法直接驗證,需要我們先進行實驗,再進行合理推理得出正確結論,這也是一種常用的科學方法。如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內,當罩內空氣被抽走時,鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。
轉換法 一些看不見,摸不著的物理現(xiàn)象,不好直接認識它,我們常根據(jù)它們表現(xiàn)出來的看的見、摸的著的現(xiàn)象來間接認識它們。如根據(jù)電流的熱效應來認識電流大小,根據(jù)磁場對磁體有力的作用來認識磁場等。
等效法 在研究物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他所有物理量,但不會改變物理效果。如用合力替代各個分力,用總電阻替代各部分電阻,浮力替代液體對物體的各個壓力等。
描述法 為了研究問題的方便,我們常用線條等手段來描述各種看不見的現(xiàn)象。如用光線來描述光,用磁感線來描述磁場,用力的圖示描述力等。
類比法 在認識一些物理概念時,我們常將它與生活中熟悉且有共同特點的現(xiàn)象進行類比,以幫助我們理解它。如認識電流大小時,用水流進行類比。認識電壓時,用水壓進行類比。
1 控制變量法:這個應該是最常見的實驗方法。
例如,在“探究壓強與哪些因素有關”、“探究電流與電阻的關系”、“研究弦樂器的音調與弦的松緊、長短和粗細的關系”等實驗中都用到了該實驗方法。
2 類比法:例如,在學習電流時,為了更好地理解,與生活中熟悉的水流作類比。
實驗+推理法:有些理論只有在理想空間里才能通過實驗得出,此時,我們可以在現(xiàn)實條件實驗的基礎上推導出來這些理論。
例如,在初二我們學過牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。我們知道,物體在運動過程中必定會受到阻力作用,但是我們通過多次實驗,可以推出這一結論。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光線的,我們?yōu)榱烁玫貙W習光,才引進了“光線”這一詞。
4 轉換法:例如,我們在學習“聲音是振動產(chǎn)生的”這一知識時,我們把音叉的微小振動轉換為乒乓球的擺動。使實驗現(xiàn)象更為明顯。
5 模型法:我們在學習原子結構時,為了更好地認識原子的內部結構,用太陽系模型代表原子結構。
擴展資料:
物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用于驗證物理學科的定理定律。
實驗物理是相對于理論物理而言,理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規(guī)律的學科。
理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統(tǒng)計物理、凝聚態(tài)物理、宇宙學等,幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。而實驗物理主要是從實驗上來探索物質世界和自然規(guī)律。
實驗室使用守則
1、為保護實驗儀器和保持環(huán)境衛(wèi)生,學生必須脫鞋進入實驗室。
2、實驗室是全校師生進行實驗教學和科研活動的場所,學生進入實驗室后要保持肅靜,遵守紀律。
3、做實驗前,認真聽教師講解實驗目的、步驟、儀器的性能操作、方法和注意事項,認真檢查所需儀器設備是否完好齊全,如有缺損要及時向教師報告。
4、實驗時要遵守操作規(guī)程,按照實驗步驟認真操作。
5、實驗時要注意安全,防止意外發(fā)生。
6、愛護實驗室儀器設備。
7、實驗完畢要認真清理儀器設備,關閉水源電源。
性質
1.真理性:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質運動的客觀規(guī)律。
2.和諧統(tǒng)一性:神秘的太空中天體的運動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多么的和諧有序。物理學上的幾次大統(tǒng)一,也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統(tǒng)一了。
麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統(tǒng)一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現(xiàn)了統(tǒng)一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統(tǒng)一了。
3.簡潔性:物理規(guī)律的數(shù)學語言,體現(xiàn)了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質能方程,法拉第電磁感應定律。
4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現(xiàn)為事物發(fā)展變化或客觀規(guī)律的對稱性。如:物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。
5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時已發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象,更能預測當時無法探測到的物理現(xiàn)象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。
6.精巧性:物理實驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現(xiàn)象更加明顯。
參考資料:搜狗百科——物理實驗
1、控制變量法:比如“實驗探究擺鐘擺動的快慢跟哪些因素有關”
2、轉換法:比如“探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關”
3、等效替代法:在高中用得較多
4、科學實驗法:簡稱實驗法,比如“伏安法測電阻”或“伏安法測小燈泡的大功率”
5、理想實驗法:牛頓第一定律的得出(伽利略的理想實驗)
6、歸納法:比如“探究杠桿平衡的條件”
7、類比法:比如“對電流(或電壓)的認識”(用水流類比電流、用水壓類比電壓)
1.實驗方法 實驗方法是整個實驗設計的精髓,是做好實驗設計的關鍵所在.現(xiàn)將與中學實驗有關的一些最常見的經(jīng)典的實驗方法匯總如下:(1)化學物質的檢測方法:①淀粉——碘液 ②還原糖——斐林試劑、班氏試劑 ③CO2——Ca(OH)2溶液或酸堿指示劑 ④乳酸——pH試紙 ⑤O2——余燼復燃 ⑥無O2——火焰熄滅 ⑦蛋白質——雙縮脲試劑 ⑧染色體——龍膽紫、醋酸洋紅溶液 ⑨DNA——二苯胺試劑 ⑩脂肪——蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液(2)實驗結果的顯示方法:①光合速率——O2釋放量或CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量 ②呼吸速率——O2吸收量或CO2釋放量或淀粉減少量 ③原子途徑——放射性同位素示蹤法 ④細胞液濃度大小——質壁分離 ⑤細胞是否死亡——質壁分離 ⑥甲狀腺激素作用——動物耗氧量,發(fā)育速度等 ⑦生長激素作用——生長速度(體重變化,身高變化) ⑧胰島素作用——動物活動狀態(tài) ⑨菌量——菌落數(shù)或亞甲基藍溶液褪色程度 ⑩大腸桿菌——伊紅—美藍瓊脂培養(yǎng)基(3)實驗條件的控制方法:①增加水中氧氣——泵入空氣或吹氣或放入綠色植物 ②減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水 ③除去容器中CO2——NaOH溶液 ④除去葉片中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境 ⑤除去葉片中葉綠素——酒精隔水加熱 ⑥除去光合作用對呼吸作用的干擾——給植株遮光 ⑦如何得到單色光——棱鏡色散或彩色薄膜濾光 ⑧血液抗凝——加入檸檬酸鈉 ⑨線粒體提取——細胞勻漿離心 ⑩骨的脫鈣——鹽酸溶液 ⑾滅菌方法——微生物培養(yǎng)的關鍵在于滅菌,對不同材料,滅菌方法不同:培養(yǎng)基用高壓蒸氣滅菌;接種環(huán)用火焰灼燒滅菌;雙手用肥皂洗凈,擦干后用75%酒精消毒;整個接種過程都在實驗室無菌區(qū)進行.(4)實驗中控制溫度的方法:①還原糖鑒定:水浴煮沸加熱 ②酶促反應:水浴保溫 ③用酒精溶解葉中的葉綠素:酒精要隔水加熱 ④DNA的鑒定:水浴煮沸加熱 ⑤細胞和組織培養(yǎng)以及微生物培養(yǎng):恒溫培養(yǎng)2.斐林試劑、班氏試劑與尿糖試紙 這三種物質均可用來檢驗含醛基的有機物的存在,在醫(yī)學上用來檢驗糖尿病,其原理均是利用了Cu2+的氧化性把醛基氧化,但成分略有不同:斐林試劑:即硫酸銅、氫氧化鈉和酒石酸鉀鈉組成的藍色混合溶液.分為斐林試劑A和斐林試劑B,A為CuSO4溶液,B為氫氧化鈉和酒石酸鉀鈉的混合溶液,使用時將A、B等體積混合即成斐林試劑.班氏試劑:即硫酸銅、碳酸鈉和檸檬酸鈉組成的混合液,又叫本尼迪克特(Benedict)試劑,它與醛反應的結果是與斐林試劑一致的,只是比斐林試劑更穩(wěn)定,所以在臨床化驗中更常使用.尿糖試紙:又叫硫酸銅試紙,呈白色,帶藍色斑點,用于糖尿病患者的尿糖測試.每片含硫酸銅20毫克,枸櫞酸300毫克,碳酸鈉80毫克,氫氧化鈉235毫克.尿糖試紙法快速、方便,試紙的正確使用方法為:將試紙條放在尿液中浸濕,一秒鐘后取出,在一分鐘內觀察試紙的顏色,并與標準色板對照,根據(jù)不同的顏色來確定尿糖陽性的程度.3.斐林試劑和雙縮脲試劑的比較 相同點:①都由NaOH溶液和CuSO4溶液構成;②斐林試劑甲液和雙縮脲試劑A都為0.1g/mLNaOH溶液.不同點:①CuSO4溶液濃度不一樣:斐林試劑乙液為0.05g/mLCuSO4溶液,雙縮脲試劑B為0.01g/mLCuSO4溶液.②配制比例不一樣.③使用方法不一樣:斐林試劑是甲、乙液一起混合后再使用,雙縮脲試劑則是先向待鑒定材料加入A試劑搖勻后,再加入試劑B.④鑒定的對象不一樣:斐林試劑鑒定的是還原糖,雙縮脲試劑鑒定的是蛋白質.⑤反應本質及顏色反應不一樣.4.蘇丹Ⅲ染液與蘇丹Ⅳ染液的比較 都是用來鑒定脂肪.蘇丹Ⅳ染液更易溶于脂肪,所以染色更深,同時要求染色時間更短.生物學中常用的試劑:1、斐林試劑: 成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.05g/ml CuSO4(乙液).用法:將斐林試劑甲液和乙液等體積混合,再將混合后的斐林試劑倒入待測液,水浴加熱或直接加熱,如待測液中存在還原糖,則呈磚紅色.2、班氏糖定性試劑:為藍色溶液.和葡萄糖混合后沸水浴會出現(xiàn)磚紅色沉淀.用于尿糖的測定.3、雙縮脲試劑:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.01g/ml CuSO4(乙液).用法:向待測液中先加入2ml甲液,搖勻,再向其中加入3~4滴乙液,搖勻.如待測中存在蛋白質,則呈現(xiàn)紫色.4、蘇丹Ⅲ:用法:取蘇丹Ⅲ顆粒溶于95%的酒精中,搖勻.用于檢測脂肪.可將脂肪染成橘黃色(被蘇丹Ⅳ染成紅色).5、二苯胺:用于鑒定DNA.DNA遇二苯胺(沸水?。蝗境伤{色.6、甲基綠:用于鑒定DNA.DNA遇甲基綠(常溫)會被染成藍綠色.(甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色,吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色.)7、50%的酒精溶液:在脂肪鑒定中,用蘇丹Ⅲ染液染色,再用50%的酒精溶液洗去浮色.8、75%的酒精溶液:用于殺菌消毒,75%的酒精能滲入細胞內,使蛋白質凝固變性.低于這個濃度,酒精的滲透脫水作用減弱,殺菌力不強;而高于這個濃度,則會使細菌表面蛋白質迅速脫水,凝固成膜,妨礙酒精透入,削弱殺菌能力.75%的酒精溶液常用于手術前、打針、換藥、針灸前皮膚脫碘消毒以及機械消毒等.9、95%的酒精溶液:冷卻的體積分數(shù)為95%的酒精可用于凝集DNA.10、。
一、控制變量法 指在物理實驗中往往存在著多種變化的因素,為了研究它們之間的關系可以先控制一些量不變,依次研究某一個因素的影響。
是在初中物理實驗中用的最多的研究方法,如研究影響蒸發(fā)快慢的因素實驗;探究電流與電壓、電阻關系的實驗;探究電阻與那些因素有關的實驗?;探究動能、重力勢能與那些因素有關的實驗; 最典型的例子是高中《驗證牛頓第二運動定律》的實驗,我們研究的方法是:先保持物體的質量一定,研究加速度與力的關系,再保持力不變研究加速度與質量的關系,最后綜合得出物體的加速度與它受到的合外力及物體質量之間的關系。 二、累積法 將微小量累積后測量求平均的方法,能減小相對誤差。
實驗中也經(jīng)常涉及這一方法。例如,測一張紙的厚度可測100張紙的厚度再求一張紙的厚度;在《用單擺測定重力加速度》實驗中,需要測定單擺周期,用秒表測一次全振動的時間誤差很大,于是采用測量30-50次全振動的時間T,從而求出單擺的周期T=t/n(n為全振動次數(shù))。
又如在《測定金屬電阻率》的實驗中,若沒有螺旋測微器時,也可把金屬在鉛筆上密繞若干圈,由線圈總長度來測出金屬絲的直徑。 三、轉換法 某些物理量不容易直接測量,或某些現(xiàn)象直接顯示有困難,可以采取把所要觀測的變量轉換成其它變量(力、熱、聲、光、電等物理量)的相互轉換進行間接觀察和測量,這就是轉換法,如磁鐵的磁性強弱可以通過吸引大頭針的多少來見接顯示;風力的大小可以通過樹的彎曲成程度來觀察;又如卡文迪許《利用扭秤裝置測定萬有引力恒量實驗》為例:其基本的思維方法便是等效轉換。
卡文迪許扭秤發(fā)生扭轉后,引力對T 形架的扭轉力矩與石英絲由于彈性形變產(chǎn)主的扭轉力矩這就是等效轉換,間接地達到了無法達到的目的。本實驗中轉換法還應用于石英絲扭轉角度的測量上,這個角度不是直接測出的,而是利用平面鏡反射光在刻度尺上移動的距離間接測出的。
轉換法是一種較高層次的思維方法。是對事物本質深刻認識的基礎上才產(chǎn)生的一種飛躍。
如變曲為直實際上就是該方法的應用。理想化法:影響物理現(xiàn)象的因素往往復雜多變,實驗中??刹捎煤雎阅承┐我蛩鼗蚣僭O一些理想條件的辦法,以突出現(xiàn)象的本質因素,便于深入研究,從而取得實際情況下合理的近似結果(通俗他說就是抓大放?。?。
例如在《用單擺測定重力加速度》的實驗中,假設懸線不可伸長,懸點的摩擦和小球在擺動過程的空氣阻力不計;在電學實驗中把電壓表變成內阻是無窮大的理想電壓表,電流表變成內阻等于0的理想電流表等等實際都采用了理想化法。 四、放大法 在現(xiàn)象、變化、待測物理量十分微小的情況下,往往采用放大法。
根據(jù)實驗的性質和放大對象的不同,放大所使用的物理方法也各異。例如,在《測定金屬電阻率》實驗中所便用的螺旋測微器,主尺上前進(或后退)0.5毫米,對應副尺上有5n個等分,實際上是對長度的機械放大;許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長的指針把通電后線圈的偏轉角顯示出來。
又比如在《卡文迪許扭實驗》,其測定萬有引力恒量的思路最后轉移到光點的移動(跟“庫侖靜電力扭枰實驗一樣),都是將微小形變放大方法的具體應用。 五、平衡法 物理學中常常利用一個量的作用與另一個(或幾個)量的作用相同、相當或相反來設計實驗,制作儀器,進行測量。
例如測量中的基本工具彈簧秤的設計是利用了力的平衡,天平的設計是根據(jù)力矩的平衡;溫度計是利用了熱的平衡。 六、留跡法 有些物理現(xiàn)象瞬間即逝,如運動物體所處的位置,軌跡或圖像等,設法記錄下來,以便從容地測量、比較和研究。
例如:在《測定勻變速直線運動的加速度》、《驗證牛頓第二運動定律》、《驗證機械能守恒定律》等實驗中,就是通過紙帶上打出的點記錄下小車(或重物)在不同時刻的位置,(位移)及所對應的時刻,從而可從容計算小車在各個位置或時刻的速度并求出加速度;對于簡諧運動,則是通過擺動的漏斗漏出的細沙落在勻速拉動的硬紙板上而記錄下各個時刻擺的位置,從而很方便地研究簡諧運動的圖像;又如利用閃光照相記錄自由落體運動的軌跡等實際。都采用了留跡法。
七、模擬法 有時受客觀條件限制,不能對某些物理現(xiàn)象送行直接實驗和測量,于是就人為地創(chuàng)造一定的模擬條件,在這樣模擬的條件下進行實驗。例如在《電場中等勢線的描繪》實驗中,因為對靜電場直接測量很困難,故采用易測量的電流場來模擬。
又如在確定磁場中磁感線的分布,因為磁感線實際不存在。我們就用鐵屑的分布來模擬磁感線的存在。
此外在中學物理實驗中還有比較法、替代法、補償法等。物理作為一門建立在實驗基礎之上的學科,由于中考和高考內容日趨拓寬,知識交叉部分(特別實行理綜考試)越來越多,能力要求也就更加突出。
所以迫切需要摒棄“實驗無關緊要”、“講比做好”等錯誤觀念,認真領悟實驗中的研究方法,只有這樣,才能切實抓好實驗教學工作,另外對學生整體物理水平的提高有極大的幫助。所以,我們在平時的教學中一定要重視物理實驗的研究方法,加強對學生的引導,使他們真正領會物理實驗方法。
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