化學實驗教學論（簡體書）

《高等院校化學實驗新體系系列教材：化學實驗教學論》是為培養師範生實驗教學能力、實驗技能綜合訓練及實驗研究能力而編寫的。全書主要包括化學實驗教學原理、化學實驗設計及其教學、微型化學實驗研究和傳感技術在化學教學中的應用等。教材具有系統性、探究性、創新性和定量化的一些特點。其中，成套微型化學實驗研究的彙集，是本書編寫者最新的原創性研究成果，已獲三項國家專利，在國內處於領先水平，對於中學化學課程資源的開發具有重要價值。
《高等院校化學實驗新體系系列教材：化學實驗教學論》不僅可作為高等師範院校化學專業化學實驗教學論課程的教材，也可作為化學課程與教學論碩士生、化學教育碩士生及在職中學化學教師的實驗設計、實驗教學與研究課程的教學參考書。

劉一兵、沈戮主編的《化學實驗教學論》的第一章明確了“化學實驗教學論”學科的研究對象和方法，梳理了該學科發展歷程。第二章按照美國泰勒的課程與教學原理，系統地構建了化學實驗教學目標、化學實驗教學內容、化學實驗教學模式和化學實驗教學評價的基本框架。它有利于學習者從整體上把握化學實驗教學理論及其應用。 教材的第三章選編了化學演示實驗教學與實驗設計。演示實驗教學的編寫通過學習者自行進行“實驗方案的設計”和“實驗教學方案的設計”，從而完成實驗學習任務。第四章介紹了化學探究性實驗的設計。所選的探究性實驗突出了問題、實驗設計、探究、驗證、問題解決等過程。

早在20世紀90年代，劉知新先生在《化學教學論》前言中建議各師范院校開設“化學教學論”課程，同時開設“化學實驗教學研究”課程。時至今日，“化學實驗教學論”學科經歷理論研究和教學實踐的探索，正處于充實和發展時期。該課程是普通高等師范院校的化學教師教育類必修課程之一，對于職前化學教師的實驗教學、實驗研究的培養，對于其教師專業化發展具有不可替代的作用。
關于化學實驗教學論，我們有四點基本認識：一是化學實驗教學蘊含著豐富的教學理論和基本規律，有其堅實的理論基礎；二是科學探究已成為化學實驗教學研究的核心；三是化學實驗教學中的微型實驗日益引起重視；四是化學實驗從定性到定量發展的趨勢比較明顯。
基于上述認識，參考國內各師范院校編寫的有關化學實驗教學的教材，我們編寫的《化學實驗教學論》教材具有以下幾方面的特征。
1．實驗教學理論的系統性。教材的第一章明確了“化學實驗教學論”學科的研究對象和方法，梳理了該學科發展歷程。第二章按照美國泰勒的課程與教學原理，系統地構建了化學實驗教學目標、化學實驗教學內容、化學實驗教學模式和化學實驗教學評價的基本框架。它有利于學習者從整體上把握化學實驗教學理論及其應用。
2．實驗教學及實驗設計的探究性。教材的第三章選編了化學演示實驗教學與實驗設計。演示實驗教學的編寫通過學習者自行進行“實驗方案的設計”和“實驗教學方案的設計”，從而完成實驗學習任務。學習者既是探究者，又是講授者。第四章介紹了化學探究性實驗的設計。所選的探究性實驗突出了問題、實驗設計、探究、驗證、問題解決等過程。上述編寫有利于訓練和培養師范生實驗探究技能、實驗創新能力，從而轉化為組織和指導中學生進行以實驗為主的探究學習活動。
3．實驗的創新性。實驗的創新性集中體現于教材的第五章，即微型化學實驗教學研究。該研究薈萃了本書的編寫者之一——湛江師范學院沈戮副教授的研究成果，涵蓋初、高中課程的主要微型化學實驗，實驗設計新穎、美觀和精巧，效果明顯，為中學微型化學課程資源的開發和利用，提供了范例，也可為師范生如何開展實驗創新，展現了一條重要途徑。
4．實驗的現代化和定量化。本書第六章是基于傳感技術的化學定量實驗，按照中學化學課程的不同內容，將傳感技術引入化學實驗，使信息技術與化學課程進行了有效的整合，對中學化學實驗教學的定量化進行了探索。
本書各章編寫分工：劉一兵編寫第一章、第二章、第四章及第三章的實驗一、實驗八～實驗十八，沈戮編寫第五章，席艷麗編寫第六章，駱進保編寫第三章的實驗二～實驗七。全書由劉一兵統稿。
本書的出版，得力于教育部第六批高等學校國家級特色專業建設的資助及化學工業出版社的大力支持，在此特致以誠摯的感謝！
由于編者學識與水平所限，書中肯定存在疏漏、偏頗之處，誠望讀者批評和指正。
編者
2012年10月

第一章緒論
第一節“化學實驗教學論”學科的研究對象
第二節“化學實驗教學論”學科研究的基本方法
一、化學實驗問題的確立
二、化學實驗設計的基本方法
第三節“化學實驗教學論”學科發展歷程、特徵及設課目的
一、“化學實驗教學論”學科發展歷程
二、“化學實驗教學論”學科特徵
三、“化學實驗教學論”設課目的

第二章化學實驗教學的基本原理
第一節化學實驗教學目標
一、化學實驗教學目標的分類
二、化學實驗教學目標的確定
第二節化學實驗教學內容
一、化學實驗課程內容、教材實驗內容和實驗教學內容概念辨析
二、化學實驗教學內容的選擇與處理
第三節化學實驗教學模式
一、化學實驗教學模式的構成要素
二、化學實驗教學模式的形成
三、化學探究性實驗教學模式及教學策略
第四節化學實驗教學評價
一、化學實驗教學評價的內容與指標
二、化學實驗活動表現評價的方法

第三章化學演示實驗教學與實驗設計
第一節化學演示實驗教學
實驗一常用化學儀器的規範操作技能訓練
實驗二氧氣的制取和性質
實驗三氫氣的制取和性質
實驗四氯氣的制取和性質
實驗五二氧化硫的制取和性質
實驗六膠體的製備和性質
實驗七甲烷的制取和性質
實驗八乙醛的氧化反應
實驗九過氧化氫的催化分解
第二節常見化學實驗設計
實驗十硝酸鉀溶解度的測定
實驗十一阿伏伽德羅常數的測定——單分子膜法
實驗十二鈉及其化合物的性質
實驗十三鋁及其化合物的性質
實驗十四氨的製備及性質實驗
實驗十五電解質溶液
實驗十六乙酸乙酯的合成及乙酸丁酯的水解
實驗十七石油的催化裂化
實驗十八水果電池的設計

第四章化學探究性實驗的設計
第一節化學探究性實驗中變量的控制
一、化學探究性實驗中變量控制的基本模式
二、基於化學探究性實驗中變量控制的問題解決
第二節化學探究性實驗條件的優化——正交實驗法
一、正交實驗設計的基本概念
二、正交實驗設計的基本步驟及實驗安排
三、正交實驗結果的直觀分析
第三節化學探究性實驗的研究案例
實驗一不同價態硫元素間的轉化
實驗二氫氧化亞鐵製備實驗的探究
實驗三藍瓶子實驗最佳反應條件的探究
實驗四纖維素水解製備葡萄糖的最佳實驗條件探究
實驗五碳酸鈉、碳酸氫鈉固體與鹽酸反應過程熱效應的實驗探究
實驗六H2O2使含酚酞的氫氧化鈉溶液紅色褪去的原因探究

第五章微型化學實驗教學研究
第一節微型化學實驗儀器及其教學
一、配套微型實驗儀器
二、儀器組裝與使用
三、微型化學實驗課堂教學簡介
第二節化學典型教學微型實驗研究
實驗一氧氣的製備及性質微型實驗
實驗二氫氣的製備及性質微型實驗
實驗三空氣中氧氣含量測定的微型實驗
實驗四二氧化碳的製備及性質微型實驗
實驗五碳跟氧化銅反應的微型實驗
實驗六一氧化碳的製備及性質微型實驗
實驗七滅火的原理和方法微型實驗
實驗八可燃性粉塵爆炸的微型實驗
實驗九鈉與水反應的微型實驗
實驗十鐵與水蒸氣反應的微型實驗
實驗十一碳酸鈉和碳酸氫鈉熱穩定性比較的微型實驗
實驗十二氯氣的製備及性質微型實驗
實驗十三二氧化硫的製備及性質微型實驗
實驗十四濃硝酸、稀硝酸跟銅反應微型實驗
實驗十五電解食鹽水的微型實驗
實驗十六噴泉微型實驗
實驗十七乙烯的製備及性質微型實驗
實驗十八乙炔的製備及性質微型實驗
實驗十九乙酸乙酯的製備和水解微型實驗

第六章傳感技術在化學實驗中的應用
第一節傳感技術實驗操作指南
一、傳感器
二、數據采集器
三、實驗數據處理程序
四、注意事項
第二節利用傳感技術感受物質變化中的能量轉換
實驗一鋅粉與硫酸銅溶液反應
實驗二碳酸氫鈉與檸檬酸反應熱效應的研究
第三節傳感技術在化學平衡中的應用
實驗三反應條件對化學平衡的影響
實驗四化學反應平衡常數的測定
實驗五濃度、催化劑對雙氧水分解速率的影響
實驗六氫氧化鈉溶液的濃度對酯的水解反應速率的影響
實驗七鎂與鹽酸反應速率的測定
第四節利用傳感技術研究溶液的導電性和酸鹼性
實驗八測定溶液的導電性
實驗九溫度、濃度、鹽等對冰醋酸電離度的影響
實驗十繪製酸堿中和滴定曲線
實驗十一酸堿指示劑及自製指示劑變色範圍的測定
第五節利用傳感技術研究離子反應的實質
實驗十二稀硫酸與氫氧化鋇在水溶液中的反應
第六節傳感技術與探究性實驗
實驗十三酒精燈火焰溫度的測定
實驗十四探究簡易化學電池
參考文獻