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關鍵詞:高中化學;學生;發散性思維;培養
發散性思維實質是思維材料和知識的遷移。為了培養學生的發散性思維,讓學生積極參與化學課堂活動,高中化學教師應在教學內容、教學時間、教學方法上合理分配布局,巧妙設計構思,讓學生充分發揮想象力和創造力,提高課堂教學效率。
一、創設問題情境,提高學生學習的積極性和主動性
創設問題情境是培養學生發散性思維行之有效的教學方法。例如,催化劑教材這樣下定義:催化劑是能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質都不改變的物質。筆者設定如下的情境來培養學生的發散思維:催化劑是否參與了化學反應? “改變”其他物質的化學反應速率是指加快反應速率還是減慢反應速率?本身的質量不變是指始終不變還是指反應過程中也可以改變?讓學生帶著問題去思考、總結,激發學生強烈的求知欲,提高學生學習的積極性和主動性。再如,氣體摩爾體積的定義是:單位物質的量的氣體所占有的體積叫做氣體摩爾體積。從字面上很難理解其中隱含的深義。我啟發學生從以下幾個角度來思考:氣體摩爾體積對固體和液體是否也適用?占有的體積是多大?物質的體積跟什么因素有關?標況下的氣體摩爾體積是22.4 L/mol那么其他狀態下是多少?只有標況下才有氣體摩爾體積嗎?學生逐一思考,抽象的理論有了實質的再現。采用發散的思維方法,多層次、多角度地分析,達到事半功倍的效果。
二、構建知識網絡,引導學生多角度、多途徑思考問題
在解題過程中善于總結、歸納、聯想,找出同類習題的解法,相似題型的累積可以發現知識點的變通與應對方法,形成知識網絡。例如,學習元素化合物知識時,可以通過“元素單質氧化物(氫化物)以及水化物存在、性質、用途”等為主線來學習。對于具體的某一種物質的學習,可以通過“結構性質用途制法”為主線進行思考掌握。同時,通過元素周期律和周期表將元素化合物知識組建成完整的知識網絡,找出規律,加強記憶。又如,對于有機物的學習,可以通過掌握官能團的性質來分類記憶。如掌握了乙烯的性質就可以掌握所有含C=C的物質的性質。通過醇、酚的性質比較,以及苯、甲苯的性質比較等,來理解連接不同的烴基對官能團的性質有什么影響。熟悉了各種官能團的性質就可以把握各類有機物之間的衍變關系及相互轉化,從而將知識連接成網絡。如掌握“鹵代烴醇醛羧酸酯”這一主線的變化來掌握有機物之間的衍變。教師要注重培養學生將零散的知識結成網,串成線,形成完整的知識體系,并多角度、多途徑地思考問題,從而達到培養學生發散性思維的目的。
三、拓寬學生思路,培養學生的發散思維
教師要善于啟發學生理清各知識點的關聯,精選質量好的習題來進行發散思維的培養,從而拓寬學生思路,克服思維的單向性和平面性,促進思維的遷移。比如實驗室制Cl2時,提出以下問題來培養學生的發散思維:反應中濃鹽酸體現了什么性質?可否用濃鹽酸與實驗室制O2的殘渣制取Cl2?如何得到純凈、干燥的Cl2?以H2,O2及Cl2的制備為例總結出氣體的發生裝置有哪些?如何鑒別鹽酸和氯水?“一題多變”的發散思維培養可以拓寬學生思路,便于深刻理解知識的本質,從而提高學習興趣,使思維和智力得到升華。“一題多解”是培養和訓練發散思維的方法之一。“一題多解”所使用的化學知識是多維的,不是在同一認識水平上轉圈。 “一題多解”的訓練可激發學生強烈的求知欲望,有利于培養學習興趣,使思維靈活、認知深刻。例如,鑒別Na2CO3,NaCl,NaBr,KI要求學生根據四種物質的特性設計不同方案。選出幾種不同的鑒別方案進行實驗探究、鑒別。從而培養學生的發散思維能力和創造能力。通過不同方案的設計,學生開闊了思維,實現多種途徑解決同一個實際問題的目標,分析推理能力得到了充分訓練。
四、加強實驗教學,培養學生的分析推理能力
化學是以實驗為基礎的自然學科,化學實驗是全面化學教育的一種最有效的教學形式。通過實驗,引導學生由直觀現象上升到抽象思維。例如,在鈉的化學性質教學中,先做鈉與水反應的實驗,學生觀察到鈉浮在水面上,四處游動,并發出響聲,火焰黃色的。啟發學生思考反應本質。設問:鈉可否從CuSO4溶液中置換出Cu?學生實驗驗證發現得到的并非是銅,而是Cu(OH)2沉淀。新舊知識的尖銳矛盾擺在學生面前,誘發學生去思考探索,學生的發散思維也由此展開,分析推理能力得到了很好的鍛煉。通過判斷推理獲得真知:Na先與水反應生成NaOH,NaOH再與CuSO4反應生成Cu(OH)2而不是置換出銅。
五、積極開展課外活動,培養學生的科學素養和創新意識
課外活動是主課堂教學有益的、必要的補充,它彌補了教材的不足、滿足了學生的求知欲。比如從植物的花、葉、根中提取花青素,制成酸、堿指示劑;通過測定卷煙中一些有害成分,了解卷煙的危害,等等。學生充分發揮自己的想象力進行發明創造:如用注射器、輸液管、廢藥瓶制成可控性固、液發生器;用蠟燭、鐵絲制成甲烷、乙烯的球棍模型;用土豆和鐵釘制成電池等。通過這些富有創意的探索實驗,學生的個性特長、聰明才智得到充分的展示和發揮,提高了學生的科學素養與創新意識,培養了學生的發散性思維。
結語:
總之,在高中化學教學中,培養學生的發散性思維的方法和機會很多,如果經常訓練,可以開闊學生的視野,大大激發他們的學習興趣,從而不斷地提高化學教學質量。
參考文獻:
[1]盧紅徐;化學教師課堂提問有效設計研究[D];華東師范大學;2011年
[2]譚月輝;農村初中化學教學中學生問題意識的培養研究[D];上海師范大學;2011年
一、試題分析
1.從近5年的高考試題考查的內容看,有機試題每年都在考查,且比例和分值都相對比較穩定,每年都有一個有機推斷題,分值在15分左右,占整個化學試題的20%左右.近幾年理綜綜合能力考查利用新材料、醫藥、農藥、環境、社會、生活方面的內容或研究成果作背景材料作為載體進行,考查的知識點分布相對比較分散,考查內容也較廣,如分子式、結構簡式、電子式、化學方程式的書寫;典型官能團的結構和性質判斷;同分異構體的判斷及書寫;有機反應類型的判斷.因此在復習時,既要做到全面掌握,有備無患,有主有次,又要注意重點突破.
2.從考查的要求看,以理解層次為最多.試題特別強調能力和素質的考查,注重考查考生對基礎知識的理解能力以及運用這些基礎知識分析、解決問題的能力,體現了學以致用、理論聯系實際的思想.命題者的意圖很明顯就是想通過考生對有機物結構式的確定以及同分異構體、化學方程式的書寫,來考查考生運用有機化學基礎知識分析問題和解決問題的能力.
3.從命題的著眼點看,無論是結構簡式、化學方程式的書寫,還是有機反應類型的判斷,高考試題都源于教材之中.只要教師在平時教學中根據《課程標準》扎扎實實地做好化學基礎知識的落實工作,應該說絕大部分學生在面對這種難度的試題時是不會有太大障礙的.
二、考查有機基礎知識
1.判斷有機物的類型
有機物的分類是研究有機物必需具備的基礎知識,就中學化學范圍內可從多種不同角度將有機物分類.高考中常有試題直接要求考生判斷有機物的類別.
2.用有機化學知識分析生活中常見問題
《考試大綱》中明確要求:“了解有機物的主要來源.了解石油化工、農副產品化工、資源綜合利用及污染和環保的概念.了解在生活和生產中常見有機物的性質和用途.”高考中常會出現以有機化學基礎知識為切口測試科學素質的試題.
3.考查糖類、脂肪和蛋白質的性質
新教材中將這三大類營養物質歸成一章進行討論,主要是為了強調這三類物質的重要性.高考試題比較重視這些跟人類生活緊密相關的化學物質,所以近幾年來考查糖類、脂肪和蛋白質等內容的試題明顯增加.
例1下列說法正確的是( )
(A) 石油裂解可以得到氯乙烯
(B) 油脂水解可得到氨基酸和甘油
(C) 所有烷烴和蛋白質中都存在碳碳單鍵
(D) 淀粉和纖維素的組成都是(C6H10O5)n,水解最終產物都是葡萄糖
解析:本題主要考查考生掌握課本知識的準確性.選項(A)中石油裂解主要得到乙烯、丙烯、異丁烯及甲烷、乙烷、丁烷、炔烴、硫化氫和碳的氧化物等;選項(B)中油脂水解可得到高級脂肪酸和甘油;選項(C)中甲烷分子中就不含碳碳單鍵.(D)說法是正確的,故應選(D).
三、考查跟有機化學有關的基本技能
1.判斷同分異構體和書寫同分異構體的結構簡式
考查同分異構體的試題可觸及到有機化學中的任何一塊內容.以“根據分子式判斷同分異構體”形式編制試題是考查同分異構體概念的常見題型.
解析:根據題目中給出的烴的分子式,可以發現碳原子數是依次遞增,而氫原子每兩組是以差值為4的等差數列遞增的規律,從而推出空格處分子式應為C5H12,其同分異構體有正戊烷、異戊烷、新戊烷三種結構,故應選(A).
2.高分子化合物與單體的相互判斷
要求學生判斷一種“新”的高分子化合物的單體,可以更好地測試考生的知識水平和判斷能力.從單體判斷高分子化合物或從高分子化合物判斷單體,是一類常考題型.
例32008年北京奧運會的國家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE,該材料為四氟乙烯與乙烯的共聚物,四氟乙烯也可與六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯.下列說法錯誤的是( )
3.有機反應類型的判斷
碳碳雙鍵、醇羥基、醛基、羧基等都是中學化學中常見的官能團,了解這些官能團的結構和特性等是有機化學學習的起碼要求.判斷加成、取代和消去三類反應的判斷是最重要的基本技能.
三、以有機物綜合推斷題測試分析和綜合能力、推理能力
1.從探究角度考查有機化學
《高中化學課程標準》中強調化學學習中既要重視學習的結果、也要重視學習的過程,新教材中有許多引導學生自主探究的步驟,要求學生自己研究后得出結論.近幾年的高考試題越來越重視這方面的要求.用有機化學素材測試實驗探究能力是一種常見的命題形式.
2.有機框圖綜合推斷題
有機框圖綜合推斷題已成了高考試題中一類保留題型,幾乎每份高考化學試卷、理科綜合試卷中都會有一道有機框圖綜合推斷類型的大題.有機化學推斷題是考查學生對有機化學知識綜合分析能力的一種題型,如何快速準確解答這類問題已成為高考有機化學復習的重點.
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①能與金屬鈉反應放出H2;②是萘的衍生物,且取代基都在同一個苯環上;③可發生水解反應,其中一種水解產物能發生銀鏡反應,另一種水解產物分子中有5種不同化學環境的氫.
(4)若C不經提純,產物敵草胺中將混有少量副產物E(分子式為C23H18O3),E是一種酯.E的結構簡式為 .
解析:該題是一道基礎有機合成題,僅將敵草胺的合成過程列出,著力考查閱讀有機合成方案、利用題設信息、解決實際問題的能力,也考查了學生對信息接受和處理的敏銳程度、思維的整體性和對有機合成的綜合分析能力.該題涉及到有機物性質、有機官能團、同分異構體推理和書寫,合成路線流程圖設計與表達,重點考查學生思維的敏捷性和靈活性,對學生的信息獲取和加工能力提出較高要求.
由A的結構簡式可看出,A中含有酚羥基,易被空氣中的氧氣氧化;能與金屬鈉反應放出H2說明含有羥基,可發生水解反應,其中一種水解產物能發生銀鏡反應,說明是甲酸某酯.另一種水解產物分子中有5種不同化學環境的氫,說明水解產物苯環支鏈一定是對稱的,且支鏈是一樣的.由C和E的分子式可知,E是由A和C反應生成的.
備考建議:無論哪種形式的推斷題,都必須熟練掌握有機物的結構特點、官能團的性質以及它們之間的衍變關系,同時還需要有較強的攝取、消化、整合及應用信息的能力.在題目的分析過程中,要注意對關鍵字的分析,要吃透信息,把所給信息與已學的知識有機地結合起來,找準解題突破口,做出正確解答.解題的總體策略是:典型突破、綜合分析、檢驗把關、前后驗證、寫出答案.解題的關鍵是根據題目所給的信息,尋找解題的突破口,然后運用正向推斷、逆向推斷、從中間向兩邊推斷或者三種方法綜合運用得出結論,最后通過驗證確定結論的正確性,注意隨時利用新得到的信息作為下一步推斷的依據.
關鍵詞:興趣;提問;探究;啟發
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)13-284-02
愛因斯坦說:“興趣是最好的老師。”所以激發和培養學生對化學的興趣,是學生學好化學的前提條件。學生從初三才開始接觸化學,學生容易受其它各科的知識基礎左右他們對學習化學的態度。要讓初三的學生不對學習化學有恐懼感和莫生感,上好第一堂課非常關鍵,當然了,以后的課同樣重要,學生才能對化學有興趣。個人認為,要讓學生對學習化學產生興趣,首先要讓學生對化學老師產生好感。多年教學經驗總結,每年面對新一屆學生,要讓自己的學生清楚我們是一名優秀的教學能手,是一位值得學生信賴的好朋友。下面我從我的教學經歷來談談如何培養學生學習興趣。
一、做一個受學生尊敬和認可的化學教師
要讓學生對老師從心里尊敬和認可不是一件容易的事,至少我認為被學生尊敬和認可,應該具備一些條件:1、要有扎實的學科基本功;2、要有極高的綜合素質,對各學科知識都應有所了解;3、要有廣泛的興趣愛好;4、要有良好的溝通能力,特別是要有幽默的語言風格;5、讓學生感受真愛。
只要學生感到,老師能平等的學生,有和學生一樣的興趣愛好,有幽默的語言,豐富的知識和較強語言表達能力,學生就會對化學老師產生好感,就會對化學課感興趣。
二、深入了解學生,及時給予鼓勵
很多學生實際上很盼望和老師交朋友,這也是我多年來的感受。在教學過程中,有些學習不是很自覺的,積極性不高,但我發現,通過平時和深入交流,了解他們的心理,通過引導和鼓勵,平時對他們多提一些問題,逐漸增強學生自信心,慢慢地對化學就有了一些興趣了。同時,一個學生即使興趣較濃,多幾個疑難點解決不了,興趣也會大減,從而影響學習成績,所以幫助學生突破難點很重要。怎樣幫助學生突破難點也是教師應多思考的問題,不能僅僅幫學生解答問題,更應讓學生學會分析問題,引導學生獨立解決問題,提高思維能力。例如學生在學習物質構成的奧秘時總是覺得一知半解,對原子結構的電子數與質子數的關系搞不清,這時老師就要用形象的表述說出原子、陽離子和陰離子中電子數的變化情況。還有,化學用語中元素符號難記,可以采取分批識記,從緒言開始,每節課有意識安排一些學習中所涉及的元素符號,日積月累就能達到熟記的目的。化學中可嘗試多種方法進行記憶,如讀音識記法:比如以下幾種元素表示可用此法(鎢w,鈉na,鋰li,錳mn,鈦ti,氟f等);形象記憶法:如:硫s可形象的記成彎彎的流水,鉀k(可形象的用手形表示剪指甲),金au(設想在看到地上有金子時會發出“哎呦”的聲音)。這樣既讓學生記住了元素符號,又活躍了課堂氣份,使學生在本來覺得枯燥的化學用語學習中產生快樂。通過老師的指導,把難點突破,有助于學生記憶及掌握知識,進而增強學生理解知識和應用知識的能力,不至于使學生感到學習困難,從而激發學生學習興趣。
三、上好每一堂課化學課,讓學生保持興趣持久性
上好每一堂化學課是讓學生保持興趣的前提條件,怎么才能上好每一堂課呢?下面我從三方面來談談我的個人看法。
1、營造競爭性、趣味性課堂,激發學習的動力。上好一節課能讓學生感興趣,但有的學生的興趣持久性不強,這就要求老師要想盡一切辦法上好每一堂課。初中化學課程中有一些知識是純理論知識,學習起來比較枯燥無味,比如化學用語,在探討這部分內容時,可以組織學生進行記憶比賽,或進行各種知識接龍游戲,增加課堂氣份,從而達到增加學生的學習興趣的目的。
2、重視化學實驗教學,激發學生學習化學的興趣。化學對于初三學生來講是一門新學科。學生的好奇心與求知欲較強,對于變幻莫測的化學實驗現象,往往有濃厚的興趣。
首先要認真做好每一個演示實驗。興趣盎然的觀察能活躍學生的思想,形成積極思考的氛圍,從而使學生學到化學知識。比如在探究氧氣的制取及檢驗時,我用雙氧水制取氧氣,一種方法是用二氧化錳作催化劑,另一種是用加熱方法制取。在檢驗生成的氣體時,我各用一根帶火星的木條,分別兩支試管中,讓學生觀察現象。結果用二氧化錳作催化劑的試管內木條復燃,另一試管內木條未復燃,而且熄滅了。這時學生的好奇心就上來了,我就讓學生分析原因,甚至還可讓學生改進實驗,讓學生在實驗探究中獲取知識,提高分析問題和解決問題的能力。
其次還要學生自己多做分組實驗。實驗時學生的興趣較高,為了避免學生動手的盲目性,教師要因勢利導,把單純的興趣轉化成對學習知識的樂趣,成為學習的動力。注意及時糾正學生不正確的操作方法,指導他們分析實驗現象,書寫實驗報告。
另外還要指導學生做好選做實驗及家庭小實驗。這樣緊緊地扣住了學生的心弦,效果當然要比平鋪直敘好得多。再如講了金屬的化學性質后,可讓學生對真金與黃銅進行鑒別;講了酸性、堿性之后,指導學生去測定本地土壤、水樣的酸堿性,探究雞蛋殼的成份;講了有機物的知識后,指導學生去學會鑒別羊毛衫的真與假等等。
3、積極開展課外實踐課,提高學習化學的興趣!開展豐富多彩的課外活動,對于學生來講,是很有吸引力的,這樣既能緩解緊張的學習壓力,又能讓學生在輕松愉快的氣氛中鞏固已學的化學知識和體會化學知識的用處和價值。化學課外實踐課的內容及方式是多樣的,常用的方式有“化學謎語競猜”、“化學魔術表演比賽”、“相聲表演”等等,可不定期的舉行。根據學生爭強好勝的心理,激發學生的學習化學的興趣。
參考文獻:
[1] 陳耀畏.我是怎樣激發學生興趣的[J].中學化學教學參考,2002.3 (P22-23)
[2] 王新棟.情感、興趣、能力培養的教學探究[J].中學化學,2007/6 (P5-6)
一、溫故知新――回顧近年實驗
1.試題的形式
近幾年高考試卷實驗題呈現方式主要有兩種,即第Ⅰ卷的選擇題和第Ⅱ卷的綜合實驗題。其中第Ⅰ卷有兩題,2009年的兩個題目均要用化學1、選修4、選修5三個模塊的知識來解答。
2.涉及的主干知識及特點
選擇題兩題,一題(單選、中等難度)以實驗裝置圖判斷等形式從基本實驗事實或操作方面命題,另一題(雙選、中等難度)從基本實驗裝置或操作方面命題。涉及的知識有:物質的分離,如萃取、溶解、過濾、蒸餾、分餾等;物質的鑒定和鑒別;離子的檢驗;溶液的配制(包含配制一定物質的量濃度溶液、一定質量分數溶液、FeCl類型考慮水解因素溶液);有機物制備裝置(乙酸乙酯);氣體的制備(NH)、干燥(HCl、Cl)、收集(NH)、吸收、提純;裝置的氣密性檢查;儀器的使用(容量瓶)、洗滌;藥品的保存,等等。
第Ⅱ卷的綜合實驗題(中等難度)涉及知識為:物質的制備(條件、分離、繪圖等)、定量測定有害離子含量(計算、儀器、誤差、實驗原理和技術)、環境污染測定(實驗方案設計、實驗探究、比色法)、飲用水的處理(測定離子含量、離子方程式、實驗探究、計算等)等。這道題的最大特點是基于實際化工生產背景(真實情景),更好地體現了實驗綜合題考查的原則,即體現公平性、真實性、應用性、思維性與探究性。實驗考查所涉及的領域主要是:化學的核心概念和基本原理的考查、化學對人類社會的貢獻、體現應用、關注社會、關注生活、關注生產等實際應用的考查、對學生化學素養和化學學科能力的考查。
這些考查符合考綱要求學生“掌握化學實驗的基本方法和技能”,注重化學實驗的“科學性、可行性、簡約性、安全性”,能力測試上“具有較強的問題意識,能夠在給定情境中通過分析、判斷提出有探究價值的化學問題的能力”,“能運用觀察、實驗、閱讀資料等多種手段收集證據,能運用比較、分類、歸納、概括等方法形成探究結論”。
回顧近年高考試卷設題情況,可以幫助我們明確沖刺階段應備考些什么。溫故而知新,了解近年高考試卷,可以開拓我們的視野,使備考有所發現,有所進步。
二、高瞻遠矚――研讀考試說明
高考《考試說明》是高考的指揮棒,我們應認真研讀《考試說明》,吃透高考化學實驗考查的精神實質,明確備考的目標和方向,以達到事半功倍的復習效果。把2010年“說明”上對實驗的要求與2009年進行比較,找出改動、刪減、增加部分,認真研讀這些變化,尤其是典型題示例變化試卷,可以進一步參透考綱精神,可以進一步明確高考究竟考什么,可以在沖刺階段擺正復習的主攻方向。
研讀2010年的高考化學《考試說明》我們發現,與2009年的《考試說明》相比,實驗部分的變化為以下幾點:
1.把“了解控制實驗條件的方法,能設計、評價和改進簡單的實驗方案”改為“了解控制實驗條件的方法,能改進簡單的實驗方案”,去掉“設計、評價”四字。
2.增加“能綜合運用化學實驗原理和方法,設計實驗方案解決簡單的化學問題,能對實驗方案、實驗過程和實驗結果進行分析和評價”。
3.化學實驗分值由試卷的18%提高到20%。
調整和變化更加凸顯了學科特色;體現了2010年說明中強調的江蘇特色――“厚實踐”(即加大實驗和運用的考查),暗示了實驗題量增大是趨勢。要解讀考綱,不能忽視典型題示例解析的導向功能,要對典型題示例認真解讀,我們更要關注和研究作出這種調整是源于何種思想。
案例1:典型題示例示例4(題見2010年考試說明,下同),該題從物質的鑒別、溶液的配制、物質的提純、膠體的丁達爾現象四個角度考查學生對化學實驗的基礎知識和基本技能的掌握程度,引導學生關注實驗方案的可行性,考查學生運用化學實驗方法解決實際問題的能力。我們就要解讀出為什么關注這幾個角度?為什么用“引導”這個詞?為什么一直對溶液配制“情有獨鐘”?
案例2:典型題示例5(原題為2009江蘇卷的第6題,需要更正的是《考試說明》上答案應為B),本題以溶液配制、準確體積標準溶液的量取、混合物的萃取分離、乙酸乙酯的制取中的實驗操作為素材,考查學生對實驗操作的熟悉程度和實驗原理的應用能力,特別是“用量筒量取5.00mL1.00mol?L鹽酸于50mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,可配制0.100mol?L鹽酸”選項的判斷,此題顯然是試圖引導中學化學教學關注化學實驗操作的真實性。我們就要解讀出為什么關注這幾個角度?為什么用“特別”這個詞?為什么強調真實性三個字?同樣對于仍然保留的題型示例,我們也要分析其理由,如2005年實驗題仍保留,應該說明它仍是一種方向。
三、厚積薄發――培養實戰能力
古人讀書講究“厚積薄發”,實驗備考也一樣,沒有“量”的積累,就很難求“質”的突破。要想高考實驗得高分,掌握一定量的知識,并學會運用遷移很重要。
1.實驗挖掘教材功能
備考過程中應悟透考點,復習到位。悟透考點,即要明確《考試說明》上實驗部分的知識點,能力點及要求。復習到位,就是要參透所有考點,不遺漏任何一個考點,不留死角。教材是命題的基礎,科學備考應回歸教材,以本為綱。備考時要熟悉和理解新教材課本上的演示實驗和學生實驗(含選做)的原理、操作、現象、結論,并分析歸納實驗原理、裝置原理和操作原理上的共性和特性,掌握實驗規律。如常見化學儀器的用途和使用方法,化學實驗基本操作(藥品取用,物質的溶解,試紙的使用,物質加熱,藥品存放,安全事故處理),混合物分離提純(沉淀、過濾、洗滌、分液),物質的制備(藥品、原理、步驟、收集,檢驗,裝置,尾氣處理等)和物質檢驗。實驗儀器的作用(燒瓶與大試管),實驗裝置的組裝(儀器組裝注意:①防倒流;②防倒吸;③防暴沸;④防堵塞;⑤防潮解;⑥防氧化;⑦防對流;⑧防過分加熱),實驗操作的目的,藥品的要求(如實驗室制氨氣等)。理解、掌握這些基本知識,并進行知識延伸。把教材實驗內容的知識點、熱點轉變為探討性的問題,編寫導讀提綱且指導學生進行設問、質疑、析疑、激思,來促進實驗復習,同時通過典型實驗把元素化合物及基本概念,基本理論的重點知識生長和連接起來,形成知識系統。
案例3.下圖為模擬鐵生銹的實驗。鐵粉中均勻混有少量碳粉,撒入在內壁已分別用氯化鈉溶液和稀醋酸潤濕過的甲、乙兩支具支試管。打開止水夾片刻后,以下有關該實驗的說法合理的是()。
A.甲裝置中稀紅墨水倒吸量比乙裝置多
B.甲裝置中發生的電化學腐蝕主要是吸氧腐蝕
C.乙裝置中發生的電化學腐蝕主要是析氫腐蝕
D.乙裝置開始導管口有氣泡冒出,接著紅墨水又較快倒流
這是課本內容的一個學生實驗,如果不做這個實驗,按照一般情況從書本知識來理解應選BC的,但實驗的實際情況卻是BD。命題專家曾多次說過做實驗和不做實驗今后的考試結果是不一樣的,學校的教學不能功利到有條件也不做實驗的地步,這個由教材挖掘出的試題對中學化學教學有導向作用,也體現了化學的基本思想:實驗是化學的最高法庭。
2.訓練注重能力提升
臨近高考階段的訓練題要有質量、講實效,知識點訓練重歸納,能力點訓練重提升,參照考試說明的“典型題示例”中實驗題組題,在訓練中逐步滲透知識與能力,實現從題型、題量到思維容量等多方位趨向2010高考試卷的要求。
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首先,教師訓練要重視“基礎性”實驗的案例教學。如物質的提純(如粗鹽的提純)和檢驗、典型物質的制備(如乙酸乙酯的制備、綠礬的制備等)、實驗結果的分析、表達和評價等。通過訓練要讓學生真正體驗實驗的準備、設計、優化等過程,也可通過實驗“問題化”“題組化”對學生進行實驗思維的引導,實現能力的提升。
案例4.在備考過濾這一知識點時,設置練習:某學生欲用下圖裝置操作,錯誤之處應如何糾正?過濾操作用于分離什么樣的物質?膠體微粒能透過濾紙嗎?沉淀如何洗滌?如何判斷沉淀是否洗凈?怎樣加快過濾速度?如何判斷沉淀已烘干?太空中能進行過濾操作嗎?
這種練習的設置,使問題題組化,讓學生思考,討論,通過訓練增加學生的思維空間和密度,使學生在思考中肯定自己,找到自信;在思考中完善自己,不斷提高。更重要的是通過思考,讓學生學到學習化學的基本方法,尤其是思維方法,從而真正實現“學會學習”。
其次,教師對訓練題的設置一定要重視實驗的“真實性”,凸顯實驗的可操作性。如2007年的24題中有這樣的描述:“在隔絕空氣的條件下,某同學將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除氧化膜、并用針刺一些小孔的鋁箔包好……”這顯然是困難的,而2008年第9題“B.準確稱取0.4000g的NaOH固體配成1000mL濃度為0.01000mol?L的溶液”是不可能的操作,而學生多數漏選此項。類似的問題2009年15題再次考查:“(2)酸化操作是加入鹽酸,調節溶液的pH約為4.0,其目的有:①將溶液中的少量Ca(OH)轉化為CaCl;②防止Ca在蒸發時水解;③防止溶液吸收空氣中的CO”。像NaOH、HCl、HNO等物質配制的溶液濃度都是用“基準”物質標定而非直接配制。
3.答題把握規范技巧
目前對考生實驗能力的考查主要是通過“筆試”來完成的。高考閱卷時,我們發現在綜合實驗題中,有的考生因看錯題目而丟分,有的因遺漏要點而丟分,有的因語言表述而失分,有的因不會審題而失分,等等。究其原因,都是答題欠規范,缺乏必要的答題技巧。因此,準確、規范地將表述實驗過程、結果、評價等在試卷上成為考查實驗能力的延伸。“準確”就是要抓住所要回答問題要點內容,問什么答什么,不能答非所問。如實驗中滲透的計算要注意數據有效數字與單位。“規范”就是以教材中表現形式將所要陳述的問題表達在試卷上,評卷老師能看得清楚。特別是用圖表來回答的問題更要慎重,近些年一直沒有考涉及繪裝置圖的問題,但補充圖中部分內容是有可能考查的,如導氣管伸入集氣瓶(或洗氣瓶)中的位置,吸收易溶于水中的氣體時倒扣漏斗的放置等。
對于第Ⅱ卷的綜合實驗題在備考階段要掌握這類題的命題規律,常規解題方法,一般的處理手段,簡答問題的語言敘述,答不出時怎么辦,通過訓練進行答題原則、步驟、方法總結;分析高考試題的參考答案,摸索出一套適合自己的考試方法和考試技巧;學會從多種途徑尋找實驗成績的增分點、突破口,培養出用多種方法獲取試題答案的能力。
案例5:2009年綜合實驗題15題中③若用上述方法測定的樣品中CaCl?2HO的質量分數偏高(測定過程中產生的誤差可忽略),其可能原因有。
此問從高考后統計結果看得分率比較低,究其原因是學生缺乏解題技巧和獲取信息能力缺失;準確獲取試題的題干中“工業碳酸鈣(含有少量Na、Al、Fe等雜質)”信息,可推知產品中有NaCl殘留,故通過測定Cl來測定CaCl?2HO的質量分數偏高;準確獲取框圖中“蒸發結晶”四個字,故CaCl?2HO可能部分失去結晶水,所以CaCl?2HO的質量分數偏高。這種試題素材新穎,以多種方式呈現信息,考查了學生的信息素養,只要在備考階段加以注意,獲取這種能力應該說還是不難的。
關鍵詞:化學推斷;專題歸納;備考策略
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2015)09-0039-05
化學推斷題是初中化學的一種重要題型。此類題型具有知識覆蓋面廣,綜合性強、條件隱含、關系復雜,思維容量大,考點涉及范圍廣,難度較高等特點。隨著近年來新課程的實施,推斷題的靈活性越來越大,形式越來越新穎,試題在考查基礎知識的同時,更注重考查學生分析、推理、應用能力,具有較強的區分度和選拔功能。此類試題是多數學生的失分點,如何突破這一難點呢?現結合“推斷”專題復習教學中的點滴經驗,探討有關推斷題的專題復習方法和解題技巧。
一、推斷題特點
1.試題中提示性的化學語言為解答推斷題提供了“路標”。常常分為以下幾類:物質顏色、物質特性、物質的特征組成、化學反應的特殊現象、物質用途、物質類別、反應類型及典型反應條件等。
2.問題的設置呈現一題多點。根據題意,問題的設置一般為考查物質的化學式、基本反應類型、物質的用途、物質所起的作用、反應的化學方程式、化學反應在生產、生活中的應用、元素的化合價、金屬活動性順序等。
二、推斷題解題思路、步驟
解化學推斷題大多需要依據已知的現象和物質的性質,抓住題目中的關鍵環節,順推、逆推或討論驗證,層層剖析,得出結論。
1.審題:通閱全題,深挖細找,反復推敲,弄清文意或圖意,理出題給信息。
2.分析:抓住關鍵,找準解題的突破口,運用逆推法、順推法、討論法、篩選法等合理的方法進行嚴密分析和邏輯推理,推出符合題意的結果。
3.解答:根據題目的要求,認真而全面地解答。
4.檢驗:將推得的結果代入題中逐步檢驗。若出現不符,則說明答案有誤,要另行思考,最終得出正確答案。
三、推斷題復習策略
擁有扎實的基礎知識是解題的前提,選擇合適的突破口是解題的關鍵,運用合理的方法是解題的保障。推斷題并不是一種孤立存在的題型,它和物質的鑒別、檢驗的知識有著千絲萬縷的聯系,將物質的鑒別、檢驗專題復習與化學推斷專題復習有機結合在一起,能起到事半功倍的效果。做好推斷題首先進行系統的專題復習,有效整合教材知識,是中考化學備考的重要策略之一。應根據推斷題的特征,探究推斷題的復習策略。
(一)對于重點學習研究的物質,一定要做到心中有數
初中化學知識點比較多,而中考試題又不可能把所有的內容都涵蓋,試題一般給出“常見物質”的范圍,即在初中化學里重點學習的物質。這些“常見物質”可分為以下六大類:單質有O2、H2、C、Cu、Fe;氧化物有H2O、CO2、CO、Fe2O3、Fe3O4、CaO、CuO;酸是HCl和H2SO4;重點學習的堿是NaOH和Ca(OH)2;鹽是NaCl、Na2CO3、CaCO3、NaHCO3、CuSO4;有機物是CH4、C2H5OH。以上“常見物質”幾乎涵蓋了初中化學的所有重點物質,一定要做到心中有數。
(二)要善于從題干中找到“突破口”
解答推斷題時往往需要從題目中挖掘一些明顯或隱含的條件,如物質的顏色特征、現象特征、用途等,即解題的突破口,選擇合適的突破口是解題的關鍵。推斷題常見的突破口有以下幾種。
1.以常見固體的特征顏色為突破口
常見特征顏色的物質:①常見的白色固體有CaO、CaCO3、P2O5、Mg(OH)2、CuSO4、BaSO4、AgCl等;②常見的黑色物質有CuO、C、Fe、MnO2、Fe3O4;③常見的紅色金屬單質是Cu;④紅棕色(或棕紅色)的物質是鐵銹(Fe2O3);⑤常見的黃色固體是S;⑥暗紫色晶體是KMnO4;⑦常見的藍色固體有CuSO4?5H2O、Cu(OH)2;⑧常見的綠色粉末是Cu2(OH)2CO3(銅綠)。
2.以溶液的特征顏色為突破口
常見有色溶液:①藍色溶液是含有Cu2+的溶液,如CuSO4、Cu(NO3)2等溶液;②淺綠色溶液是含Fe2+的溶液,如FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等溶液;③黃色溶液是含Fe3+的溶液,如FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等溶液;④紫紅色溶液是KMnO4溶液,其余溶液一般為無色。
3.以沉淀的特征顏色為突破口
常見具有特征顏色的沉淀:①不溶于水但溶于酸,且能產生能使澄清的石灰水變渾濁的氣體的白色沉淀有CaCO3、BaCO3;②不溶于水但能溶于酸的藍色沉淀是Cu(OH)2;③不溶于水但能溶于酸的紅褐色沉淀是Fe(OH)3;④不溶于水卻能溶于酸,但沒有氣體產生的白色固體有Mg(OH)2、Al(OH)3等;⑤不溶于水也不溶于酸的白色沉淀有BaSO4、AgCl。
4.以物質的用途為突破口
物質的用途是化學學習的重點,掌握典型物質的用途有利于突破推斷題的解答。如:O2能供給呼吸、支持燃燒;CO2用于人工降雨、滅火、制作碳酸型飲料、進行光合作用的原料;CO在工業上常用于冶煉金屬;H2O常用作溶劑;稀HCl、稀H2SO4用于金屬表面除銹;胃酸(HCl)在人體中能幫助消化;熟石灰[Ca(OH)2]在農業上用來改良酸性土壤、配制波爾多液;CaCO3常用作補鈣劑;石灰石或大理石常用作建筑材料;濃H2SO4、固體NaOH、CaO(可作食品干燥劑)常用作干燥劑;酒精(C2H5OH)常用作內燃機、火鍋的燃料;CO和CH4常用作氣體燃料;NaCl、CH3COOH是家庭廚房常用的調味品;NaCO3廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產;NaHCO3用于治療胃酸過多、焙制糕點;氨水用于消除蚊蟲叮咬的紅腫。
5.以物質的特征組成為突破口
物質的特征組成突出表現為元素組成的特征。如:①具有相同元素組成的液體是H2O2和H2O;②具有相同元素組成的氣體是CO2和CO;③常溫下是固態且相同元素組成的化合物是Fe2O3和Fe3O4;④最簡單的有機化合物是CH4。
6.以化學反應類型特征為突破口
一些圖示性的推斷題,既沒有給出物質的顏色,又沒有給出物質的性質和用途,只能依據圖示中給出的物質之間反應的情況和轉化關系進行推斷。復習時既要對常見的四種基本反應類型中具有代表性的化學反應進行分類歸納,又要對典型的離子間(產生沉淀、氣體和水)的特征反應和非基本反應類型的典型反應進行歸類總結,積累解題的突破口。
7.以化學反應的特殊現象為突破口
常見的特殊化學反應現象:使帶火星木條復燃的氣體是O2,使澄清石灰水變渾濁的氣體是CO2,能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體是氨氣;S在O2中燃燒火焰呈藍紫色,S、H2在空氣中燃燒火焰呈淡藍色,CO、CH4在空氣中燃燒火焰呈藍色,燃燒時發出耀眼白光的是Mg,燃燒產生大量的白煙的是白磷、紅磷,在氧氣中燃燒時火星四射的是Fe;能使灼熱的氧化銅變紅的氣體有H2和CO,“二黑生氣變紅”的是CuO與C的反應,固體由紅變黑的反應有Fe2O3還原為Fe、Cu氧化為CuO;反應放出熱量最常見的是CaO與H2O的反應;吸水后由白變藍的鹽是CuSO4;溶液(或固體)加酸放出CO2氣體的反應是碳酸鹽與酸反應;固體加酸放出H2氣體的是金屬活動性順序中排在氫前的金屬;生成紅褐色沉淀的反應是可溶性堿與可溶性鐵鹽反應;生成藍色沉淀的反應是可溶性堿與可溶性銅鹽反應;能溶于鹽酸或稀硝酸的白色沉淀有CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3;加堿有刺激性氣味氣體生成的反應是銨鹽與堿反應;不溶于稀硝酸的白色沉淀有AgCl、BaSO4;硫酸及可溶性硫酸鹽與BaCl2或Ba(NO3)2溶液反應,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀BaSO4;鹽酸及可溶性鹽酸鹽與硝酸銀溶液反應,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl。
8.以典型反應條件為突破口
有些化學反應條件在推斷題中帶有明顯的指向性,如:①條件是“通電”的反應是電解H2O;②條件是“高溫”的分解反應是高溫煅燒CaCO3,CO還原Fe2O3和Fe3O4,C還原CO2、CuO、Fe2O3、Fe3O4等;③條件是“催化劑”的反應有H2O2分解、KClO3分解;④條件是“加熱”的反應常見的有CO(或H2)還原CuO;⑤條件為“點燃”的反應一定有O2參加。
9.以物質的俗名或主要成分的名稱為突破口
常出現在推斷題中的物質的俗名或主要成分的名稱:大理石和石灰石(主要成分為碳酸鈣:CaCO3);生石灰(氧化鈣:CaO);燒堿、火堿、苛性鈉(氫氧化鈉:NaOH);熟石灰、消石灰(氫氧化鈣:Ca(OH)2);鐵銹和赤鐵礦(主要成分是Fe2O3),磁鐵礦(主要成分:Fe3O4)天然氣、沼氣(主要成分:CH4);煤氣(主要成分:CO);純堿、面堿、蘇打(碳酸鈉:Na2CO3);小蘇打(碳酸氫鈉:NaHCO3);食鹽(氯化鈉:NaCl);雙氧水(主要成分:H2O2)等。
10.以物質之最為突破口
推斷題中常見的物質之最:相對分子質量最小,密度最小的氣體是H2;相對分子質量最小的氧化物是H2O;組成最簡單、相對分子質量最小的有機物是CH4;最常用的溶劑是H2O;生物體中含量最多的物質是H2O,含量最多的元素是O;年產量最多、使用最廣泛的金屬是Fe;形成化合物種類最多的元素是C;天然存在硬度最大的物質是金剛石;天然存在最軟的礦物質之一是石墨;地殼中含量最多的非金屬元素是O,含量最多的金屬元素是Al;空氣中含量最多的元素是N、空氣中含量最多的氣體是N2;最簡單的原子是H。
11.以特定的實驗結果為突破口
常見的特定實驗結果:①能溶于酸且無氣體產生的白色固體一般為Mg(OH)2、Al(OH)3等不溶性堿;②能溶于酸且產生氣體的白色固體一般為CaCO3、BaCO3等碳酸鹽;③向固體混合物中加水后,得到無色溶液(或產生白色沉淀,同時得到無色溶液)則原混合物中一定不含有Cu2+、Fe3+、Fe2+的物質;④向固體混合物中加水后出現不溶物,則原混合物中原來就可能含有CaCO3、BaCO3等不溶物,或者是原混合物中某些物質間能相互反應生成CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、AgCl、BaSO4等沉淀;⑤加足量酸,沉淀部分溶解,則沉淀一定是混合物,其中既有AgCl、BaSO4等不溶于酸的沉淀,又含有CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3等溶于酸的沉淀。
12.以具有特性氣體為突破口
常見特性氣體:①有刺激性氣味的氣體有NH3、SO2、NO2;②能支持燃燒的氣體是O2;③具有可燃性的氣體有H2、CO、CH4;④能使澄清的石灰水變渾濁的氣體是CO2;⑤有還原性的氣體有CO、H2;⑥能與血紅蛋白結合的有毒氣體是CO。
(三)掌握常見物質間的特征轉化
熟悉常見物質之間的相互轉化關系,不僅有助于加強知識間的聯系,還會對化學推斷,特別是框圖型推斷題的推斷起著重要的作用。如框圖型推斷中經常用到以下物質間的轉化關系:
(四)熟悉七個“核心”變化
以O2、H2、Fe、H2O、CO2、CO和Na2CO3等七種物質為核心的變化,在中考推斷題中是不可缺少的“命題元素”,相關轉化關系如下。
氧氣的變化 氫氣的變化
碳酸鈉的變化 鐵的變化
水的變化 一氧化碳的變化 二氧化碳的變化
(五)構建物質間轉化關系網
關注對“框圖素材”的積累,提高學生的綜合能力。“框圖素材”應分散在平時課堂教學中,在學完一個單元或某一階段后,用框圖的形式對知識點進行梳理,構建以“點”到“線”到“面”的知識間轉化關系網, 提高學生對所學知識的“整合度”。例如,在學習“氧氣”和“碳和碳的氧化物”之后,可以引導學生總結以“CO2”和“O2”為中心的由“點”到“線”到“面”的元素化合物間轉化關系網絡。
以上只是部分物質之間的轉化關系,教學中可以根據實際需要自行建立知識網絡,這里不再一一列舉。
四、題型歸類解析
根據推斷題的形式特點,一般分為框圖型推斷題、密碼型推斷題、實驗流程框圖型推斷題、文字敘述型推斷題、方程式敘述型推斷題、表格型推斷題等六種常見形式。
(一)框圖型推斷題
例1.下圖表示的是物質A~G相互間的關系(“”表示物質間存在的轉化關系,“―”表示兩端的物質能發生化學反應)。A、F都是單質;F是使用最多的金屬材料;B是導致溫室效應的主要氣體;在工業上C廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產等;E是一種藍色溶液。請回答:
(1)C的化學式 ,G可能是_______。
(2)寫出E的一種用途 。
(3)寫出標號①、②的化學反應方程式:
①____________________________,
②____________________________,
反應的類型屬于____________。
(4)分類觀是化學的核心觀念之一。以上7種物質中屬于氧化物的是______________(填化學式,下同),屬于鹽類的是___________。
【試題解析】根據F是使用最多的金屬材料;B是導致溫室效應的主要氣體;在工業上,C廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產等;E是一種藍色溶液,可得F是鐵、B是二氧化碳、C是碳酸鈉、E是硫酸銅,由圖示可知A可能是碳或氧氣,G能夠與碳酸鈉和鐵反應,則G是酸可以是鹽酸或硫酸,D既能與碳酸鈉反應又能與硫酸銅反應,故D可以是氫氧化鈣。
【方法點撥】本題屬于框圖式推斷題,這類題型一般不限定物質范圍,給出各物質轉化關系,要求考生推斷出各未知物。解這類題的關鍵是以物質的轉化關系為依據,熟練掌握物質的性質,在審題時首先找到“題眼”,尋找解題的突破口,然后在此基礎上理順相應的轉化關系。解題的突破口有:物質的顏色、用途、類別、狀態,反應的條件、特征、現象等。熟練掌握物質的性質及轉化規律則是此類問題解決的基礎。推導出結論后要代入框圖進行驗證,看是否符合題意,答題時要看清是要填名稱還是化學式等要求。
【參考答案】(1)Na2CO3;鹽酸(硫酸,寫化學式也對);
(2)配制農藥波爾多液;
(3)①Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3;②Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;置換反應;(4)CO2; Na2CO3、CuSO4
(二)密碼型推斷題
例2.物質王國舉行一場趣味籃球賽。某隊由鐵、二氧化碳、稀硫酸、氫氧化鈣、氯化銅五名“隊員”組成,比賽中,由氯化銅“隊員”發球,“隊員”間傳接球,最后由D位置“隊員”投籃進球完成有效進攻。傳接球“隊員”間物質必須能相互反應,場上“隊員”位置及傳球路線如圖。
(1)已知D位置上投籃的“隊員”是個滅火“能手”,則D位置“隊員”代表的物質是 ;
(2)B位置“隊員”所代表的物質的一種用途是
;
(3)寫出連線④代表的物質間發生反應的化學方程式 ,連線①代表的物質間發生反應的化學反應的基本類型是 反應;
(4)為實現“快速進攻”,氯化銅除傳球給A位置“隊員”外,還能直接傳球給 “隊員”(填物質名稱)。
【試題解析】可以選擇特殊位置,例如已知D位置上投籃的“隊員”是個滅火“能手”,說明D是二氧化碳,二氧化碳能和氫氧化鈣反應,氫氧化鈣能和稀硫酸、氯化銅反應,稀硫酸能和鐵反應,鐵能和氯化銅反應。由分析可知,D是二氧化碳,C是氫氧化鈣,B是稀硫酸,A是鐵。
【方法點撥】本題主要考查物質之間能否發生反應,可以根據物質的性質進行兩兩反應,統計每種物質參加反應的個數,然后進行分析、判斷、對號入座,從而得出正確的結論。
【參考答案】(1)二氧化碳(或CO2);(2)除鐵銹;(3)Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;置換;(4)氫氧化鈣
(三)實驗流程框圖型推斷題
例3.某校化學實驗室廢液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的廢液,此外還有一些不溶性雜質。若廢液直接排放到下水道不僅造成重金屬污染,而且造成浪費。該校化學興趣小組同學設計了如下圖處理方案,請回答有關問題。
(1)廢液在加入金屬X前需進行過濾,目的是將其中的 除去。進行過濾操作所需的玻璃儀器有: 。
(2)金屬X是 ,其加入廢液后發生反應的化學方程式為 ;溶液Y是 ,利用其除去銅中雜質,有關反應的化學方程式為 。
【試題解析】(1)過濾是分離不溶性固體和液體的方法,組裝過濾器需要的儀器有:鐵架臺、漏斗、濾紙、燒杯和玻璃棒,其中玻璃儀器為:漏斗、燒杯、玻璃棒。(2)從圖框中可以知道,向廢液中加入過量的金屬X得到了不純的銅,根據題干要求及廢水中的成分并結合最后得到物質為硫酸亞鐵晶體,可以判斷金屬X為鐵;銅排在氫后面,不與酸反應,而鐵排在氫前面,與酸反應,因此為除去混在銅粉里的鐵粉并且得到FeSO4溶液,把金屬混合物放入足量的稀硫酸并過濾即可,故溶液Y為稀硫酸。
【方法點撥】解答這類題目時,首先,要熟記和理解金屬活動性順序及其應用,以及與之相關的知識等;然后,根據所給的實驗、問題情景或圖表信息等,結合所學的相關知識和技能,細致地閱讀、分析題意等,聯系著生活實際,細心地進行探究、推理,最后,按照題目的要求,認真地進行選擇或解答即可。
【參考答案】(1)不溶性雜質;漏斗、燒杯、玻璃棒;(2)鐵(或Fe);CuSO4+FeTFeSO4+Cu;
(3)稀硫酸(或稀H2SO4);H2SO4+FeTFeSO4+H2。
(四)文字敘述型推斷題
例4.某無色溶液可能由鹽酸、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液、碳酸鈉溶液中的一種或幾種混合而成。為探究其組成,小華同學進行了如下實驗:
Ⅰ.取適量樣品放入試管中,滴加酚酞溶液,溶液變成紅色。再向試管中逐滴加入過量的氫氧化鈣溶液,觀察到有沉淀產生。過濾,所得濾液為紅色。
(1)由實驗Ⅰ中的現象可推斷出樣品中一定含有的物質是____________(寫化學式,下同),一定不含有的物質是__________;為了進一步探究樣品中可能含有的物質是否存在,小華繼續進行了如下實驗:
Ⅱ.取適量實驗Ⅰ所得的紅色濾液放入試管中,滴加過量的稀硝酸,溶液變無色。再向試管中逐滴加入適量的硝酸銀溶液至恰好完全反應,觀察到有白色沉淀生成。過濾,所得濾液為無色。
Ⅲ.從稀硫酸、氫氧化鋇溶液、氯化鋇溶液、硝酸鉀溶液中選擇一種試劑,代替實驗Ⅰ中的氫氧化鈣溶液進行實驗,其余的試劑及操作與實驗Ⅰ的均相同。
通過實驗Ⅱ和實驗Ⅲ,小華得出結論:樣品中可能含有的物質確實存在。
(2)實驗Ⅱ所得無色濾液中,除酚酞以外,還含有的溶質為 ;
(3)實驗Ⅲ中代替氫氧化鈣溶液的試劑是
溶液,可觀察到的現象為______________________。
【試題解析】從加入氫氧化鈣溶液有沉淀產生可知,一定有碳酸鈉(鹽酸、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液、碳酸鈉溶液中只有碳酸鈉與氫氧化鈣反應有沉淀生成),而鹽酸不能與碳酸鈉共存;實驗Ⅰ所得的紅色濾液中除酚酞外一定含有過量的氫氧化鈣和氫氧化鈉(碳酸鈉與氫氧化鈣反應可生成),滴加過量的稀硝酸后再加入硝酸銀溶液有白色沉淀生成可說明還有氯化鈉,因為過量硝酸將氫氧化鈣、氫氧化鈉反應完,硝酸銀與氯化鈉恰好完全反應,故實驗Ⅱ所得無色濾液中有HNO3、NaNO3和Ca(NO3)2;要證明有氫氧化鈉,在操作、試劑均給定的情況下,只有選擇氯化鋇溶液。因為稀硫酸、氫氧化鋇溶液、氯化鋇溶液、硝酸鉀溶液加入氫氧化鈉溶液中都沒有明顯現象,而氯化鋇可以反應完碳酸鈉,消除堿性的干擾,濾液仍為紅色可證明有氫氧化鈉。
【方法點撥】解答此類推斷題的關鍵是“咬文嚼字”,分析題中的每一步所描述的現象可以得出哪些結論,從現象分析實質,作出判斷,同時要熟悉各種物質之間的反應和物質的性質,抓住物質的特征尋求突破口,然后順著題意層層深入,逐步推出存在或不存在的物質,對于現象不能確定的只能再設計實驗進行驗證。
【參考答案】(1)Na2CO3;HCl;(2)HNO3、NaNO3、Ca(NO3)2;(3)BaCl2;有白色沉淀產生,濾液仍然呈紅色
(五)方程式敘述型推斷題
例5.有A、B、C、D四種物質,它們之間的關系可用下列反應式表示:
①A+AgNO3 B+ Ba(NO3)2
②A+H2SO4 C+ HCl
③A+Na2CO3D+NaCl
根據上述反應推斷:A是______,B是______,C是______,D是______。
【試題解析】本題屬于方程式敘述型推斷題,題目給出了三個反應式,可以根據復分解反應的特點和條件:兩種化合物互相交換成分判斷A、B、C、D的組成,根據①可以判斷A中一定有鋇離子,B是含銀離子的沉淀,根據物質的溶解性可以判斷B是氯化銀,那么A是氯化鋇;根據②可以判斷C是硫酸鋇;根據③可以判斷D是碳酸鋇。
【方法點撥】解答此類推斷題的關鍵是:充分利用題目給出的信息如氣體、沉淀等實驗現象,根據復分解反應的規律和離子結合特點,依據物質的溶解性,進行分析判斷,問題就會迎刃而解。
【參考答案】BaCl2;AgCl;BaSO4;BaCO3
(六)表格型推斷題
例6.有A、B、C、D、E五瓶失去標簽的無色溶液,它們分別是NaOH、HCI、MgSO4、K2CO3、BaCl2中的一種。為了鑒別,各取少量溶液兩兩混合實驗結果如表1所示。表中“”表示生成難溶或微溶的沉淀;“”表示有氣體產生;“-”表示觀察不到明顯的現象變化(本實驗條件下,生成的微溶物均以沉淀形式出現)。
表1
(1)根據實驗現象,可以判斷A-E的物質名稱是:
A ; B ; C ;D ;E 。
(2)請從A~E這5種物質中選取適當物質,通過一種合理的途徑制取氧化鎂。按順序寫出各步反應的化學方程式。
【試題解析】將這五種物質兩兩混合,列表在相應位置標出有關的實驗現象,如表2。
表2
兩表對照:題中表1的現象A有2個“”,B有2個“”、1個“”,C有1個“”,D有1個“”,E有3個“”;表2對應的現象是BaCl2有2個“”,K2CO3有2“”、1個“”,HCI有1個“”,NaOH有1個“”,MgSO4有3個“”。故A為氯化鋇,B為碳酸鉀,C為鹽酸,D為氫氧化鈉,E為硫酸鎂。
【方法點撥】該類試題一般給出物質范圍并以表格的形式羅列出了實驗現象,要求考生推斷出各未知物,這類題型可采用列表對照法解答。
【參考答案】(1)氯化鋇;碳酸鉀;鹽酸;氫氧化鈉;硫酸鎂
(2)2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2;
Mg(OH)2 MgO+H2O
(或MgSO4+K2CO3=K2SO4+MgCO3;
【關鍵詞】生活化學 課堂教學 滲透
新課程明確指出讓學生“正確認識科學、技術與社會的相互關系,能運用所學知識解釋生產、生活中的化學現象,解決與化學有關的一些實際問題,初步樹立社會可持續發展的思想”。化學教學應以生活為本,離開生活的教學活動是不存在的。在課堂教學中以學生擁有的生活知識為契機,創設學生熟悉的生活情景,理論與生活相結合,學以致用。讓教學內容與學生生活接軌,帶學生走進活教材,走進現實生活,引發學生自覺運用知識于生活實際,寓教于樂,寓教于生活,有利于知識的鞏固、深化和能力的培養,又能保持濃厚的學習興趣,提高課堂效率。筆者在化學學科的教學實踐中將生活化學引入課堂,對其效果感觸頗深。
一、挖掘生活素材,注重生動形象教學
生活中處處有化學,生活本身就是一個巨大的化學課堂。把教材內容與生活實際有機結合,特別符合初學化學的學生的認知特點,從熟悉的生活情境中學到新的知識,不僅能激發學生學習興趣,也能開闊學生的視野,提高學生的科學素養和文化修養。這些素材可以來自:
1.化學史實、故事、新聞報道
化學史實記載了化學發展過程中科學家的探索歷程,它不僅揭示了知識本身,還滲透著科學的思想、科學的方法以及科學家勇于探索的精神,因而是很好的教育素材。例如當講到《生活中常見的鹽》時,引入了中國化工實業家侯德榜博士的事跡和《三國演義》中啞泉和藥泉的故事;學習了《什么是有機物》后,教師可引入獲得2010年度諾貝爾化學獎是美國科學家理查德·赫克、日本科學家根岸英一和鈴木章,講述他們在有機合成領域中“鈀催化交叉偶聯反應”方面的卓越研究的事件。
而新聞報道直接來自現實生活,更賦有時代氣息和挑戰性,一些社會共同關注的熱點問題、突發的事件都可以成為很好的素材。如2012年3月7日泰安岱岳區內,母子兩人有晚上點木炭取暖,造成母子兩人一氧化碳中毒。從而引出完全燃燒的意義和措施。這些真實的事件可以使學生真實地感受到化學,這樣不僅能激發學生的學習興趣,還可對學生進行過程與方法教育,有助于學生情感態度價值觀的培養,同時又增進了學生對化學原理的理解,提高學習效率。
2.實物、圖片、影視、錄像等資料
利用身邊隨手可得的實物、圖片,可以將化學直觀地展現在學生面前,如在“化學與材料”的教學中,利用高強度陶瓷可制成航天飛機的防熱瓦、鈦合金材料可用于制造航天航空器等內容的圖片,可以讓學生了解材料科學,縮短了高科技與學生生活的距離。在“水的組成”中,放映四川汶川大地震有關資料,說明了水對于我們生命的延續是如此的重要。另外,一些影視作品、科教片也可以提供更生動形象的素材,并且具有探索、發現意義,如中央電視臺第10套中的《探索發現》、《走進科學》等節目。
3.自然現象、生活、生產實際、現代科學技術新發展
生活中常見的現象、生活小常識,其中蘊含的化學知識也是學生迫切想知道的內容。例如在講到空氣污染時聯系實際生活進行探究,還可以提供一定的閱讀材料供學生閱讀,譬如酸雨現象、厄爾尼諾現象等。在講授“白色污染”時,可根據生活中事例引入,如從2008年6月1日起所有超市、商場、集貿市場等一律不得免費提供塑料購物袋,強制執行“限塑令”等。
在教學中插人學生熟悉的、渴望解決而又解決不了的問題,這樣做不但沒有增加學習難度,反而擴大了學生知識面,讓學生用書本知識解決生活問題,從而培養學生積極關注生活,用科學理論知識處理實際問題的能力。
二、開展生活實驗,激發學生創新意識
實驗是化學教學中的重要形式。將實驗與生活緊密結合起來,更能發揮實驗的作用,體現實驗的魅力。通過實驗內容的生活化和實驗用品的生活化來把實驗和生活很好地聯系起來。如演示蔗糖遇濃硫酸的黑面包的實驗;點燃浸有酒精和水的棉手帕卻燒不著的實驗等,教師還可以根據教學內容增設一些教材中沒有的家庭小實驗。如在講完堿溶液能使酚酞試液變紅后,就可做白紙顯字的實驗;在講生石灰、熟石灰的性質用途時,可利用生石灰加熱罐頭、自制暖水袋、防潮劑等,來烘托課堂氣氛。
在實驗中還應盡量使用生活中經常使用的物質進行實驗。如在做空氣成分含量時,在做好課本實驗的基礎上,補充用玻璃杯、飯碗和蠟燭這些生活化的用品來測定空氣中氧氣的含量;在蛋白質的教學中,使用牛奶、蛋清等家庭廚房食用的食品等。這些生活化的實驗用品,使得學生從新的角度去認識生活中的物質,也使得課堂更貼近生活,增加了課堂的生活化和生動化。這樣有利于拓展學生的思路,發揮其想象力,激發其興趣,從而培養學生解決實際問題的能力。
三、創設生活化練習,開拓學生思路
化學課堂上,適時、適量選擇和設計生活的試題情境,進行生活化的“包裝”,讓學生體悟到化學的真實。在學習“化學與材料”后,做課堂練習,如2011年11月3日,天宮一號目標飛行器與神舟八號飛船成功實現首次交會對接。航天飛船是用鋁粉與高氯酸銨的混合物的固體燃料,鋁粉屬于材料。再如學習了常見金屬活動性順序,可設計練習:從“南海Ⅰ號”沉船打撈出的文物中發現,金器保存完好,銅器表面有銹跡,而鐵器則銹跡斑斑。這說明金、銅、鐵的金屬活動性由強到弱的順序是。
這樣,把對知識的訓練巧妙地設計為解釋生活中遇到的問題,學生備感親切、有趣,會積極地運用所學知識去分析思考,真正解決生活中的問題,并獲得愉快的情感體驗。
四、利用課本知識,重視實際應用結合
在授課本知識的同時,必須注意到課本知識與實際應用相結合。應盡量例舉既容易理解,又新穎貼切的實例。如在學習了金屬活動順序后,提出“如何揭穿一些不法分子以銅鋅合金假冒黃金詐騙行為”。通過教材第九章“化學與材料”的學習,學生走進服裝商場就知道怎樣鑒別“真絲”與“人造絲”,不同衣料的優缺點、洗滌和熨燙注意問題;再如第七章酸、堿、鹽的應用中有一段文字:有人把工業用鹽如亞硝酸鈉,誤作食鹽用于烹調,多次發生中毒事件。這樣將化學知識與實際應用緊密地聯系起來,對培養學生學以致用、勇于創新的精神起到積極的作用,也有助于學生重視科學技術和開闊眼界。
總之,生活化學源于生活,發生在身邊,又可從所學知識中得到詮釋,更能讓學生感受到知識的力量,是學生學習的原動力。生活化學引入化學教學必將給化學教學注入新的活力,使課堂教學魅力無窮,精彩疊出。是教學改革中開辟出來的一片廣闊天地,更是全面推及素質教育生動而具體的舉措。
參考文獻
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[2] 蘇香妹初中化學教學生活化的策略[J]教學與管理2008.2.71~72.
能發酵各種秸稈及含高纖維的其它植物原料能夠顯著提高粗蛋白含量,改善飲料性能,對影響em
發酵玉米秸的溫度、時間、水分三因素作了交叉分組實驗,通過ndf,adf含量分析,探索了各因
素有交互作用對秸稈發酵效果的影響,對秸稈飼料的開發應用有較大的應用價值。
關鍵詞:em;秸稈;粗蛋白;生物轉化
abstract:with a pupose to find the most effective way to increase the protain content
of straws this experiment is focused on straw fermentations of em corn straw 。we
determined the routine componentials of these straws。 the result indicated em is
capable of creasing the content of crude protein and increased the crude fiber
notabily。the experiment and methods will be valuable for developing and utilizating
straws。
key words:em straw crude protein biotransformation
第一章 綜述部分
一、前言
現代世界面臨的三大問題:食物問題、環境問題和能源問題。可以說,這三大問題的解決都與微
生物有關,就飼料來說,隨著畜牧業生產的發展,保證家畜必需的蛋白飼料越來越缺乏,需要解
決我國飼料蛋白質嚴重不足的現狀,積極利用再生資源,利用各種農副產品加工的廢料生產飼料
蛋白,是一條重要途徑。
據有關方面估計,全世界每年約有纖維素資源1000億噸,我國約有50億噸,其中農作物秸稈(表
秸、稻草、玉米秸等)就達5億噸左右。這些農作物秸稈能用于青貯飼料的是少數,大多數用作燃
料和肥料,即使作為飼料的一小部分也多采用傳統的直接飼喂方法,消化利用率很低。若將秸稈
進行微生物處理,或理化處理,或綜合處理,則可大提高動物的消化吸收率。其中,微生物處理
技術,特別引人注目,全世界都在努力探索深入研究,并取得了很大進展。
em有效微生物技術已被廣泛推廣于農業、畜牧業、林果業及生態環保等領域,以及各種工業廢料
再利用中。然而專門搞作物秸稈發酵轉化利用的研究報告較少。本實驗先后對稻草、玉米稈、花
生稈等進行了em發酵實驗,意在探索em發酵各種秸稈的性及適宜的em發酵條件。
二、 農作物秸稈資源量及應用現狀
1。資源量 1950~1972年期間,全世界的農業生產以每年2。85%的速度增長,而其后的十年(1972
~1981年)中,世界農業增長的速度卻降為每年的2.5%。而全世界人口仍正迅速增長,2000年達
61億,人口的增長要求有更多農作物供給,加大了對自然環境的壓力。人類為了增加食物生產,
更多地使用機器、化肥、農藥等,最終增加了單位耕地面積上礦物能的投入。雖然糧食產量明顯
提高,但能量轉化食物的效率卻顯著降低。而在人類千方百計增加糧食生產的同時,卻又有許多
可以轉化成人類食物的東西沒有得到應有的利用而被丟棄了。據估計,每年地球上由光合作用生
產的生物質約1500億噸,其中11%(約160億噸)是由耕地或草原產生的,可作為人類食物或動物
的飼料部分約占其中的1/4(約為40億噸),也就是說75%為廢棄物。在40億噸的產品中,經過加
工最后供人類直接食用的大約僅為3.6億噸。而每年生產的廢棄物(包括收獲和加工過程中的)約
為135億噸,有待開發利用,將其轉化成食品或飼料。
據聯合國環境規劃署(unep)報道,世界上種植的各種谷物每年可提供秸稈17億噸,其中大部分
未加工利用。我國的各類農作物秸稈資源十分豐富,總產量達7億多噸,其中稻草2.3億噸,玉米
2.2億噸,豆類和秋雜糧作物秸稈1。0億噸,花生和薯類藤蔓、甜菜葉等1.0億噸,一般情況下,
作物秸稈中碳占絕大部分,主要糧食作物水稻、小麥、玉米等秸稈的含碳量約占40%以上,其次為
鉀、硅、氮、鈣、鎂、磷、硫等元素。秸稈:有機成分以纖維素、半纖維素為主,其次為木質素
、蛋白質、氨基酸,樹脂、單寧等。
我國是一個農業大國,隨著農業的發展,副產品的數量也不斷增加,如農作物秸稈、藤蔓、皮殼、
餅粕、酒糟、甜菜渣、蔗渣、廢糖蜜、食品工業下腳料、禽畜制品下腳料、蔗葉及各種樹葉、鋸
末、木屑等數量極大。據統計,我國每年農作物秸稈約為5億噸,稻殼3030萬噸,薯蔓854萬噸,
甜菜渣萬噸,廢糖蜜402萬噸,酒糟1583萬噸,禽糞7300萬噸。(李仲昌等,1989),其中除豆餅
用作高蛋白飼料部分農產品加工廢物和作物秸稈作為造紙的原料外,大部分副產品沒有得到利用
或沒有得到充分利用。我國是個人口多,資源相對較少的國家,因此,把數量巨大的農業廢棄物
(特別是農作物秸稈)加以充分開發利用,變廢為寶,不僅可以產生巨大的經濟效益,還會收到
重要的環境效益和社會效益。
2、我國農業秸稈利用現狀
秸稈利用的方式很多,當前我國主要是還田利用,飼料化處理和作為工業生產原料三種:
(1)秸桿還田利用:
秸稈還田是主要利用方法之一,93年我國秸稈還田的面積達到491萬km,秸稈還田的方法分為整株
還田技術,有根茬粉碎還田技術和傳統漚肥還技術。實行秸稈還田對改造中低產農田,緩解我國
氮,磷,鉀的比例失調,彌補磷、鉀化肥不足有十分得要意義。但秸稈還田不當也會帶來不良的
后果。我國年產約5億 秸稈,是一項寶貴的有機化肥資源,目前焚燒秸稈的現象仍十分嚴重,不
但浪費了資源,而且污染空氣,有時還會引起火災,隨處堆放秸稈不但占用場地,而且會堵塞道
路,妨礙交通,污染水源。
(2)作為生產原料利用
秸稈較多地應用于造紙和編織行業,食用菌生產等,近年又興起了秸稈制炭技術, 紙質地膜,纖
維密度板等。利用農作物秸稈等纖維素廢料為原料,采取生物技術的手段發酵生產乙酸,糠醛,
苯酚,燃料油氣,單細胞蛋白,工業酶制劑,纖維素酶制劑等,在日、美等發達國家已有深入研
究和一定生產規模。
(3)秸稈飼料化利用
隨著生產的發展,人民生活的提高,人民要求有更多的動物食品,而畜牧業的發展又受飼料的制
約。目前我國人均糧食占有量不足400kg,難于拿出更多的糧食滿足畜牧業發展的需要。必須擴大
飼料來源,開發新的飼料資源,提高飼料質量和飼料效率。一些植物殘體(纖維性廢棄物)往往
因營養價值低,不能直接用作飼料,但如果將它們進行適當處理,即可大大提高其營養價值和可
消化性。具體處理方法一般有微生物處理和飼料化加工兩類。
[1]微生物處理
一般來講,農作物殘體中都含有碳水化合物、蛋白、脂肪、本質素、醇類、醛、酮和有機酸等,
這些成分大都可被微生物分解利用。這些微生物含有較多的蛋白,其中動物所必須的氨基酸含量
也較高并含有較豐富的維生素,可作為人的高蛋白食物,加到動物飼料中可大大提高飼料效果。
[2]飼料化加工
主要利用薯類,藤蘿,玉米秸稈,甜菜葉等加工制成氨化青貯飼料,稻草作為草食性動物的食料
等。目前,全國的加工處理量約1000萬t。其方法有秸稈的氨化、青貯和微生物發酵貯存,熱噴、
抒、搓、壓餅等。秸稈作為飼料的影響因素主要是纖維素含量高,粗蛋白和礦物質含量低,并缺
乏動物生存所必需的維生素a、d 、e等以及鈷、銅、s 、na、se、i等礦物元素,能量值很低。
3、當前我國農業秸稈利用中存在問題
(1)土壤有機質降低與秸稈廢棄的矛盾
由于過多地施用化肥尤其是化肥,造成了土壤板結,地力下降,并導致農作物病蟲害增多,作物
品質下降等,而我國大量的農作物秸稈資源卻被焚燒,未能還歸士壤或進行開發利用。
(2)秸稈還田等技術推廣阻力較大
秸稈降解是一個復雜的過程,涉及的問題很多。首先,農作物秸稈主要由纖維素、半纖維、木質
素三大部分組成,均難被微生物所分解,所以秸稈在士壤中被m分解轉化周期較長。其次,還田數
量,土壤水分,粉碎程度等影響秸稈還田的數量的效果,第三,還田后,使害蟲呈增多趨勢。第
四,由于秸稈含氮量低c/n比值般在(60---100)/1,而分解秸稈時自力需要吸收一定的n 素,直
接還田時需添加一定的n、p、k肥料,加速m分解和避免發生m與農作物爭氮影響苗期生長。
(3)露天燃燒秸稈嚴重污染
農村露天燃燒秸稈污染大氣,亂堆亂棄秸稈污染水體,影響村容鎮貌,由于燃燒秸稈導致火災事
故頻頻發生,且導致大氣污染,直接影響民航、鐵路、高速公路的正常運營。
(4)秸稈資源的開發利用率低
稻草、麥秸等這類纖維素副產品少量用于編織,造紙、漚肥或秸稈還田,相當大的部分沒有被利
用。據不完全統計,世界上被利用的秸稈不足2%,我國目前的秸稈利用率為33%,其中大部分未加
處理,經過技術處理利用的僅占2.6%。綜合利用的潛力很大。
三、em技術簡介
em是有效微生物群的(effective micro orgonims)的縮寫,它是由日本琉球大學比嘉照夫教授
50年代開發的m技術是經光合細菌,乳酸菌,酵母菌,放線菌及發酵型絲狀真菌為主 的5科10屬80
多種微生物復合培養而成,在農牧業上有巨大作用,em生物技術可使畜禽處于微生物控制之下,
減少畜禽發病,促進增重,提高肉品品質,消除糞尿惡臭,達到降低成本,提高經濟效益的目的,
是一種改善畜禽“內環境”,效果好,成本低,玩副作用,耐高溫不污染環境的高新技術產品。
em 的代表菌種:
1。光合微生物——好氣性和嫌氣性
如光合的細菌類和藍澡類,微生物利用太陽熱能或紫外線將土壤中的硫氫和碳氫化合物中的氫分
離出來,變有害為無害,并和co2、氮等合成糖類、氨基酸、維生素、生物活性物質(激素)等。
2、放線菌---好氣性
產生的化學分泌物具有抗生物質,對病原微生物有抑制作用,增強機體免疫機能,放線菌常和光
合細菌并存,以獲取氨基酸來繁殖自身。
3、醋酸桿菌——好氣性
它從光合作用微生物中攝取糖類固定氮,被固定的氮供植物生長,另一部分還給光合細菌,形成
好氣性和嫌氣性細菌的共存結構。
4、乳酸菌——嫌氣性
攝取光合細菌生產的物質,分解在常溫下不易分解的木質素和纖維素,使未腐熟的有機酸發酵,
轉化成動植物有效的養分。
5、酵母菌——好氣性
能促進有機物的轉化,產生促進細胞分裂的生物活性物質,同時酵母菌還對促進其它有效微生物
增重的基質(食物)的生產起著重要作用。它所產生的單細胞蛋白是動物的有效養分,對動物有
保健作用。
em是把已篩選出的好氣性m,通過采用適當的比例和獨特的發酵工藝加以混合,培養而得到的含有
多種微生物的一個大群落,其中的各種微生物在生長代謝過程中能分泌或產生一些有用物質,成
為各自或相互生長的基質和原料,通過相互間的這種共生增殖系統,形成一個復雜而穩定的具備
多種功能的微生態系統。
四、em在畜牧生產中的作用
1、em含有多有益微生物,其中乳酸屬的多種桿菌,在體內厭氧狀態發酵乳糖,產生乳酸而形成的
酸性環境可有效地抑制腸道腐敗m的繁殖,促進有益微生物的生長,從而減少腸道疾病的發生。em
中的光合細菌群在本身生長過程中,產生大量vc和ve等從而提高畜禽的抵抗力,酵母菌細胞含有
的高量超氧化物歧化酶(sod),可有效地催化體內超氧陰離子自由基(o2-1),轉換成無害的
h2o2和o2,解除o2-1對機體的毒害作用,而放線菌的大多數菌種,在代謝過程中能產生不同類型
的抗生素,從而確保畜禽健康。
2、提高畜禽生產性能,降低飼養成本,增加經濟效益。
em中的許多菌體本身就含有大量的營養物質,如光合細菌,蛋白質含量在60%以上,并富含各種維
生素,特別是vb12,葉酸和生物素,這些微生物加到飼料中,作為營養物質被畜禽攝取利用,從
而促進生長。同時,e央發酵過程中,還能產生大量生物活性物質,如維生素,各種消化酶,內分
泌激素及促進生長的刺激因子,從而調整和提高畜禽各器管的生理功能,促進畜禽生長,增加產
蛋和產奶量。乳酸菌可攝取光合細菌產生的物質,分解飼料中的粗纖維,使其轉化為畜禽有效的
養分。
3、改善禽產品品質,生產綠色食品
em是一種復合微生物菌劑,不含任何化學有害物質,無毒副作用,不污染環境,用它作原料或配
制成的飼料所生產的產品是安全可靠,無公害,綠色食品。采用em技術飼養畜禽的生存環境,還可
顯著提高機體的抵抗力和免疫力,減少疾病的發生,從而大大減少抗生素,激素和化學藥物的使用
,并使畜禽產品品質大為改善。
4, 消除糞便惡臭,改善環境衛生。
畜禽糞便中有相當數量的含氮物質,極易腐敗分解,產生惡臭,不僅污染空氣,而且臭氣及所含
氨氣和硫化氫等有害物質還嚴重影響禽的健康和生長,em中含有大量的纖維素分解菌,半纖維素
分解菌,固氮菌及乳酸菌。這些微生物與畜禽腸道內的有益菌相互協同,能有效增強腸道的活動
功能,從而提高蛋白質的利用率。同時,em可以競爭性排斥或抑制在原有腸道內的腐敗菌群,阻
止外來有害菌的侵襲,從而減少蛋白質的氨及胺的轉化,使腸內及血液中氨的含量下降,減少隨糞
便排出的氨量,臭味得到有效控制。
5,擴大飼料來源節約糧食。
發酵桔桿等粗飼料,提高營養價值。em在發酵過程中,產生大量的微生物酶,促使纖維素一木聚
糖鏈和木質素聚合物酯鍵被酶解,增加秸稈的柔軟性和膨脹度,提高了粗飼料消化率。em中纖維
分解菌和半纖維分解菌,可將部分木質素類物質轉化為糖類,同時,em發酵時還產生大量營養豐富
的微生物菌體及其有益的代謝產物,如aa、維生素、抗生素、激素等,提高了粗飼料的營養價值,
并且有酒曲香味和蘋果香味。
發酵畜禽糞便,開發蛋白飼料資源。雞糞經em發酵后,不僅殺死病原微生物,去除臭味,改善適
口性,還可合成大量糖類,氨基酸和蛋白質等營養物質,并產生大量生物活性物質,使其營養價
值得到提高。
綜上所述,由于em中的各種有益微生物的綜合協同作用,對促進畜牧生產及環境凈化方面有顯著作
用,尤其對解決我國生態養殖業生產中存在的飼料資源不足,抗生素使用過多和畜禽糞便污染等
問題提供了一個較理想的途徑,有著廣闊的應用前景。
五、em發酵秸稈的機理
在秸稈發酵過程中,由于有效m在適宜的溫度和厭氧條件下,生長繁殖旺盛,分泌酶也多,秸稈中纖
維素---本聚糖鏈以及本質素聚合物酯鍵被酶解,增加了秸稈的柔軟性和膨脹度,使反芻動物瘤胃
m能直接與纖維素接觸,從而提高了粗纖維的消化率。同時在發酵過程中,部分木質纖維素類物質
轉化為糖,糖又被有機酸發酵菌轉化為乳酸和揮發性脂肪酸,使ph值降至4。0-----5。0左右,抑
制了丁酸菌腐敗等有害菌的繁殖,使秸稈能夠長期保存。秸稈等粗飼料經過有益m發酵后,飼料中
的纖維素,淀粉,pr等復雜的大分子有機物在一定程度上降解為動物容易消化吸收的單糖,雙糖
和氨基酸等小分子物質,從而提高了飼料的消化吸收率,起到了飼料機械起不到的深度生物加工
作用,粗飼料發酵過程中還產生并積累大量營養豐富的m菌體及有用的代謝 中間產物,如氨基酸
,有機酸以及醇、醛、酯、維生素、激素、微量元素等,使飼料變軟變香,營養增加。這其中,
有機酸(如乳酸,醋酸,乙醇,對飼料還有防腐作用,有的能增加動物的抗病能力,刺激其生長
發育,如維生素,抗生素,激素,微量元素及未知促生長因子。
家畜利用有效的em發酵的秸稈后,由于各種纖維素分解菌群的生長發育和代謝活性提高,增加了
細菌和瘤胃中纖毛等的協調作用,采食量和消化率明顯提高,兩者共存時,纖維素的消化率可提
高到65。2%,瘤胃中揮發性脂肪酸的增加,淀粉,纖維素被糖化,以及氮素等構成菌體pr、生長
酶,對于促進動物生長,抑制病原菌等都有重要意義。總之,秸稈經有效m發酵后營養價值明顯增
加,有效性提高,能促進家畜日增重和產奶量的提高。
六、em發酵飼料的優點
用em發酵的干玉米秸,經營養分析約等于玉米青貯的營養價值。據資料介紹,667米2 所產的玉米
秸稈青貯的營養價值相當于125kg玉米。而667米2 干玉米秸稈相當于46kg玉米,但用em發酵后其
營養價值卻相當于玉米青貯,可見em發酵秸稈的效益很高。薛充連(97年)報道,em發酵干玉米
秸與青貯玉米的成分對比:
飼料成分及營養價值分析對比
飼名樣品說明干物質粗蛋白粗纖維無氮浸出物
青貯玉米浙江乳熟期251.51.711.9
em發酵干玉米秸赤峰外貿牛場25.381.658.8412.09
用em發酵秸稈與微貯,氨化相比,具有如下優點:
(1)與秸稈微貯相比,發酵時間短,周轉快,供應及時。
(2)與秸稈氨化相比,飼料調制成本大為降低,1千克em菌液30元。可以處理秸稈1000kg;而用
氨化,需尿素30----50kg需上百元。
(3)由于em發酵秸稈飼料中含有大量的多種有益菌,對保持家畜腸道菌群平衡,防病促生長具有
重要作用,這是目前其它任何m發酵菌劑所無法相比的。
(4)家畜飼用em發酵飼料排糞臭味減少,畜舍衛生改善,這時凈化環境,保障家畜健康有重要
意義。
em用于秸稈等粗飼料發酵在我國才剛剛開始,有待繼續實踐,不斷總結經驗,加以提高。
第二章 實 驗 部 分
一,引言
em液發酵秸稈飼料是一種新型的微生物技術,em是一種把厭氧菌和好氧菌共存的活菌制劑。依靠
改善動植物體內各環境微生物而發揮作用。組成em有效微生物菌液的有效微生物群是由光合菌,
乳酸菌,纖維素分解菌,半纖維素分解菌,酵母菌,放線菌,固氮菌等5個科,10個屬的80多種有
效微生物組合而成,通過這些對分解秸稈有效,對動物生長和防病有益的微生物群的作用,在一
定溫度和厭氧條件下實現秸桿的生物轉化和飼料轉化。
目前,在全國不少地區,大量農作物秸桿沒有得到充分利用,有的堆積在田埂和路旁,多數在田
間付之一炬。這種處理方法不但浪費資源而且會造成嚴重的環境污染,破壞生態平衡。如果能把
秸桿通過科學的加工與調制,即可用來飼養牛羊等草食家畜,發展秸桿畜牧業,這是一個一舉多
得的“綠色事業”,本試驗取南陽市周圍農村的玉米稈,花生秧,稻草。研究em發酵各種秸稈的
作用效果和最佳作用條件,使em發酵秸稈飼料能夠推廣應用。
二,材料和方法
材料:em原液,南陽市周邊農村的玉米稈、稻草、花生秧。
方法:本試驗測試項目為:
[1]水分 [2]粗脂肪 [3]粗纖維 [4]粗蛋白 [5]灰分 [6]中性洗滌纖維 [7]酸性洗滌纖維
(1)水分的測定
[1]儀器:粉碎機,烘箱,天平,稱量瓶,干燥器
[2]步驟:稱2g試樣置100℃---105℃干燥恒重后稱量瓶中,在100℃----105℃度烘箱中干燥3---4
個小時,取出置干燥器中,冷卻至室溫,稱重。再于相同溫度下干燥1小時左右,同上操作至恒重。
[3]計算 水分(%)=100%(w1—w2)/(w1—w0)
w0—瓶重(g), w1—干燥前試樣與稱量瓶重(g) ,w2—干燥后試樣與稱量瓶重(g)
(2)粗脂肪的測定:
[1] 原理:乙醚提取試樣,稱重提取物的重量,除脂肪外還有有機酸、磷脂、脂溶性維生素、葉
綠素等。固而稱粗脂肪。
[2] 儀器:a、粗碎機 b、分樣篩0.45mm c、水溶鍋 e、恒溫烘箱50~500℃ f、索氏脂肪取器(帶
球形冷凝管)100或150ml . g、濾紙(中速脫脂).
[3]試劑:無水乙醚(分析純)
[4]測定步驟:
a、 索氏抽取器應于燥無水。抽提瓶(內有沸石數粒)在105℃烘箱中烘60 min至干。干燥器中冷
卻30 min,稱重。再烘干30min,同樣冷卻、稱重,再次重量之差小于0.0008g為恒重。
b 稱取試樣125g(準確為0.0002g) 于濾紙筒中,或用濾紙包好.放入105℃烘箱中烘干60min。干燥
器中冷卻30min,稱重再烘干30min,同樣冷卻稱重,再次重量之差小于0.0008g為恒重.
c、 稱取試樣1~5g(準確度0.0002g),于濾紙筒中,或用濾紙包好,放入105℃烘箱中,烘干2h(或取
測水分后的開試樣,折算成風干樣重).濾紙筒應高于提取器虹吸管的高度。濾紙包長度應全部浸
泡于乙醚中為準,將濾紙筒或包放入抽提管)在抽提瓶中加無水乙醚60~100ml.在60~75℃水浴上
加熱,使乙醚回流,控制乙醚回流次數為每小時約10次,共同回流約50次或檢查抽提管流水的乙
醚揮發后不留下油跡為抽提終點。
d 、取出試樣,仍用原撮器回收乙醚直到抽提瓶幾乎全部收完,取下抽提瓶,在水浴上蒸去殘余
乙醚.擦凈瓶外壁,將抽提瓶放入105℃烘箱中烘干2h,干燥器中冷卻30min稱重,再烘干30min,同
樣冷卻稱重。兩次的重量差小于0.001g為恒重。
[5]計算: 粗脂肪(%)=100%(m2—m1)/m
m—用干試樣重量 m1—已恒重的抽提瓶重量(g)
m2—已恒重的盛有脂肪的抽提瓶重量(g )
(3)粗纖維的測定:
[1]原理: 試樣經酸、堿處理后,使淀粉、半纖維素、蛋白質、脂肪等變成可溶性物質而被除去,
殘剩的纖維素和其他植物質的膜壁等。統稱為粗纖維素,稱重定量。對含油脂較高的試樣可用硝
酸—醋酸處理試樣。
[2] 試劑:a、1.25% h2so4 溶液。b、1.25% naoh 溶液 c、乙醚 d、乙醇
[3]測定步驟
準確稱取2-3g試樣,置入500ml三角瓶中,加入100ml 乙醚,蓋嚴,靜置過夜,以除去脂肪。
用傾瀉法除去乙醚層,再用乙醚洗滌殘渣,殘存少量乙醚于水浴中蒸發除去(或直接取測定粗脂
肪后的殘渣進行測定)。
200 ml 1.25%硫酸溶液煮沸半小時,抽濾(濾器可用布氏漏斗,上鋪亞麻布或府綢或用1-2號耐
酸玻璃過濾器),用熱水洗滌到濾液呈中性。
將殘渣用1。25%naoh溶液轉入500ml燒杯中,補足1.25% naoh 溶液至200ml 蓋上表面皿煮沸半小
時(小火)。用古氏坩堝抽濾(30 ml, 預先加入酸洗石柿懸乳液30ml(內含酸洗石柿0.2-0.3g)
再抽干,石棉厚度均勻,不透光為宜,上下鋪兩層玻璃纖維有助于過濾。)用熱水洗滌至濾液呈
中性,再用乙醇,乙醚洗滌。
將古氏坩連同纖維素,于100---105℃干燥至恒重w1,然后燃燒至恒重(w2)
[4]計算。粗纖維素(%)=100%(w1—w2)/w w——試樣重量(g)
(4)粗蛋白的測定
[1] 原理:將試樣與濃h2so4共熱消化,使pr分解其中n與h2so4化合成(nh4) 2so4,然后堿化蒸餾使
氨游離,用標準酸接收,過量酸用標準堿滴定。
總氮量除pr外,還有氨基酸、酰胺、核酸中的氮,換算成蛋白質,稱粗蛋白。
[2] 試劑:a、濃h2so4 b、k2so4 c、 cuso4.5h2o d、 h2o2 (30%) e、naoh(30%) f、 0.1
(nh4)2so4 g 、 0.1 n naoh h、 0.1%甲基紅指示劑
[3] 步驟:
a 、 試樣消化,取2g試樣置入250ml凱氏定氮瓶中,加3gk2so4 和1g cuso4,加20ml濃h2so4 ,
瓶口安放小三角漏斗,于電爐上加熱消化。若消化色澤難退,則冷卻后,加3---5mlh2o2,繼續
加熱,直至清徹透明為止。冷卻,轉入100ml容量瓶中(先加20ml水),充分洗滌凱氏定氨瓶,冷
卻至室溫,再用水定容至刻度搖勻。
b 加堿蒸餾:吸取50ml稀釋消化液,置入500ml平底燒瓶中,加約100ml水和數粒沸石,加入60m
l30%naoh液.或在燒瓶上安一分液漏斗加堿,立即蓋嚴,蒸餾約45分鐘(或蒸出原液體積的1/3)
,接收瓶中先加入25或50ml 0.1na2so4。.
c、滴定,蒸后,用水洗滌冷凝器,取出接收瓶,加4滴0.1%甲基紅指示劑,用0.1naoh滴定至黃色。
d計算,含氮(%)=[(nv)h2so4 -(hv)naoh]x0.01401x(100/50)x(1/w)x100%
0.01401—氮的mg當量, 100/50—稀釋倍數, w—樣重
粗蛋白(%)=6.25x含氮(%)
e.<5>灰分的測定
①.原理:試料在550℃燃燒所得殘渣,用質量百分率來表示,殘渣中主要是氧化物、鹽類等礦物
質,也包括混入飼料中的砂石、土等,故稱粗灰分。
②.儀器:a ,粉碎機 b, 分樣篩 孔徑為0.45mm(40目) c,分析天平 0.0001g d. 高溫爐
550+-20℃ e 坩堝瓷質容積50ml f, 變色硅膠作干燥劑
③測定: 將干凈坩堝放入高溫爐,在550℃下灼燒30min,取出在空氣中冷卻約1min,放入干燥
器冷卻30min,稱量,再重復灼燒,冷卻,稱重,直至兩次質量差小于 0.0005g為恒重。在已恒
重的坩堝中稱取2---5g (灰分質量0.05g以上).試樣,準確至0。0002g,在電爐上小心碳化,在
炭化過程中,應將試料在較低溫度狀態加熱灼燒至無煙,然后升溫灼燒至樣品中基本無炭粒。再
放入高溫爐,于550℃下燃燒3h,取出,在空氣中冷卻約1min,放入干燥器是冷卻至30min,稱重
,再同樣燃燒1h,冷卻,稱重,直至兩次質量之差小于0.001g為恒重。
結果計算和表述
粗灰分(%)=(m2--m0)/(m1--m0) *100%
m0——恒重空坩堝重 m1—加試樣品的坩堝重 m2—灰化后坩堝重
三、實驗方案設計
[1]、麩皮、玉米稈、稻草、花生稈的常規成份測定與分析
[2]、發酵麩皮單因素試驗,取四個因素:(1)接種量(2)溫度[3]時間(4)水分,以粗蛋白為
主要指標
[3]、發酵玉米稈的溫度、時間、水分三因素交叉試驗
[4]、發酵稻草、花生稈初探
2測定定項目 水分%、粗蛋白%、粗脂肪%、粗纖維%、粗灰分%
無機氮浸出物%=100%—水%—粗蛋白%—粗纖維%—粗灰分%1、發酵麩皮
接種量溫度℃時間水分
1%20℃2d30%
1.5%25℃3d40%
2%30℃4d50%
2.5%35℃5d60%
3 發酵玉米稈 溫度a、時間b、水分c,以1%的接種量三因素交叉分組設計
發酵時間b1(15天)b2(30天)
料水比c1(1:1)c2 (1:2)c1 (1:1)c2 (1:2)
a1 15℃a111a112a121a122
a2 20℃a2111a212a221a222
a3 25℃a311a312a321a322
a4 30℃a411a412a421a422
試樣分析項目
vansoest法測定試樣中性洗滌纖維(ndf)酸性洗滌纖維(adf)的含量
四 試驗結果與分析
1、發酵麩皮單因素試驗
(1) 溫度(2%接種量、50%水分、4天)
溫度℃25℃30℃35℃40℃
粗蛋白27.533.721.020.6
分析:25℃條件下培養時,菌體生長速度比較遲緩,35℃ ,40 ℃ 條件下培養,初生長速度較快,達
到峰值后快速進入衰亡期,粗蛋白含量不高,30℃培養對em的生物轉化較為適宜.
(2 ) 含水量 (30℃ 2‰ 4天)
含水量30%40%50%60%70%
前后粗蛋白變化量2%3%15%12%10%
分析:含水量在50%--60%時比較有利于菌體的繁殖生長,含水量在40%以下時,菌體蛋白增長緩慢
,粗蛋白含量無明顯增加,而基料含水量高于60%時,則由于出現過多的游離水,使得酶和營養物
質的傳逆性較差,陰礙了em菌體繁殖,所以菌體蛋白增長也呈緩慢趨勢,此時微生物呈現表面生
長現象。
一般來說,真菌可以在沒有游離水的基質上生長良好,而酵母,細菌必須在含水量為40%以上的基
質上才能生長,若要長生良好則需有充分的游離水,適量的游離水有利于營養物質的滲透傳遞,
也利于酶及代謝產物的擴散。
(3)接種量(30℃ 50%水分 4天)
接種量1%1.5%2%2.5%
粗蛋白22.9%27.8%34.5%34.6%
分析:em在基料上生長繁殖,提高了基料中粗蛋白的含量,em接種量不同其生物轉化效果不同,從上
面實驗看出%的效果最好
(4) 發酵時間不同時的情況
發酵時間0d2d3d4d5d
粗蛋白17.8%26.6%29.7%33.7%22.5%
分析:第四天菌體數達最大值,粗蛋白含量最大。
小結:現初步確定最佳條件,即基料中,初始含水量為50%,接種量為2%、培養溫度為30 發酵4
天,發酵狀況最佳.
2、玉米稈、花生稈、稻草、小麥 常規成份測定結果及分析
水分%干物質%粗蛋白%粗脂肪%粗纖維% 粗灰分%無機氮浸出物%
皮11.1988.8115.233.98.94.756.08
玉米稈10.6689.349.193.0927.713.3136.05
稻草12.8387.175.181.435.614.7830.21
花生稈12.2487.7611.833.232.422.5927.74
分析:農作物秸稈是由大量的有機物和少量的無機鹽及水所構成。其有機物的主要成份是纖維素
類的碳水化合物,此處還有少量的粗蛋白和粗脂肪。碳水化合物由纖維類物質和可溶性糖類組成
。纖維素類物質是植物細胞壁的主要成份,它包括纖維素,半纖維素和本質素等,用粗纖維表示;
可溶性糖類用無氮浸出物表示;秸稈中的無機鹽用粗灰分表示,由硅酸鹽和其它少量微量元素組
成,含量大約為6%,但有的高達12%以上。農作物成熟后其秸稈中的維生素差不多全被破壞了,含
有很少。
農作物秸稈由許多植物細胞組成,所有的秸稈細胞可以分為細胞內容物和細胞壁兩部分。秸稈用
中性洗滌劑(ph7)消化(煮沸1小時)。細胞內容物溶于中性洗滌劑中,不溶的就是細胞壁,細
胞壁是纖維素多聚物。經中性洗滌劑消化而得的纖維叫中性洗滌纖維(ndf)隨后將中性洗滌纖維
用酸性洗滌消化,能溶于酸的叫酸性洗滌可溶物,不溶的物質叫酸性洗滌纖維。能溶于酸的物質
大部分是半纖維素和細胞壁含氮物質。不溶于酸的酸性洗滌纖維,又分為純纖維素和酸性質素,
木質素經灼燒成灰分,灰分是由各種無機鹽組成的。
成份(%干物質fdm粗蛋白cp中性洗滌纖維 ndf酸性洗滌纖維 adf
稻草90.34.469.156.9
玉米秸93.29.269.7743.74
花生秧88.011.236.627.8
秸稈營養價值的限制性
由于農作物秸稈化學成分的特性,其營養價值很低,用它作為主要粗飼料來飼養反芻動物,尚具
有許多限制性因素。一是纖維素類物質含量高,水稻、小麥和玉米三大作物秸稈的中性洗滌纖維
分別為61。9%---74。4%,67。1%---73。0%和60。4%---71。9%;酸性洗滌纖維分別為40。
2%---53。0%,53。0%---56。2%和37。4%---51。1%。可見中性洗滌纖維一般高于60%,酸性洗滌
纖維高于40%。
二是粗蛋白含量低,稻草,麥秸和玉米秸的粗蛋白含量分別為3。8%---5。9%,4。0%---5。1%和
8。8%---9。6%,一般平均為3%---6%可見,秸稈飼料不僅可發酵氮極低,而且過病胃蛋白也幾乎
為零。三是無機鹽含量低,并缺乏動物生長所必需的維生素a,維生素d,維生素e等,以及鈷、
銅、硫、硒和碘等礦物質元素。例如,秸稈飼料中含有大量的硅酸鹽,它嚴重影響病胃中多糖類
物質的降解作用,ca和p的含量一般也低于牛、羊的營養需要水平,許多地區鈷、鋅、硫、硒和
銅等元素也明顯缺乏。四是可消化能值很低。由于上述秸料的營養限制因素,嚴重影響了家畜對
秸稈飼料的采食量和營養物質的消化率,從而制約了動物生產性能的表現。因此要科學地利用秸
稈來飼喂家畜,必須利用em來提高秸稈飼料營養價值這一有效途徑,這個途徑是秸稈的綜合處理
和營養物質的添補。
3、玉米秸交叉分組發酵試驗
按玉米秸粉量的1%接em菌種,并接料水比1:1,1:2加水,充分混勻,ph值取自然,分裝500ml瓶
中密封。分別在15℃、20℃、25℃、30℃的溫度下發酵15天,20天。
取發酵后的試樣,置60 烘箱烘干,制成風干樣,經受40目篩的粉碎機粉碎,然后嚴格按4分法取
樣以各分析,通過色澤、質地、氣味等觀察發酵試樣的品質。
測定中性洗滌纖維ndf,酸性洗滌纖維adf的含量。
(1) 原玉米秸中部分營養成分含量
營養成分dmndfadf
含量%93.2169.7743.74
試驗所得數據:統計用excel進行,方差分析及多重比較用sas軟中的anova過程進行。
(2) 不同條件下發酵樣品的ndf,df含量(%)
發酵時間料水比15℃20℃25℃30℃
mdf15d1:11:1 64.51+0。3763.37+0。8763.91+0。6263.06+0。80
1:267.70+0。7567.53+0。8767.54+0。6569.43+0。86
20d1:160.29+0。6962.33+0。8862.41+0。7265.67+0。69
1:265.37+0。7561.94+0。8564.99+0。8738.56+0。68
adf15d1:139.14+0。640.52+0。6340.52+0。8343.34+0。65
1:242.63+0。6741.98+0。9840.93+0。9241.75+0。89
20d1:137.86+0。9139.84+0。8538.98+0。9239.21+0。76
1:241.93+0。7839.82+0。8440.99+0。2940.56+0。83
分析結果:發酵試樣均色澤鮮黃,質地變軟,透有酸香氣味,無霉敗異味。不同條件下經em發酵
的飼料試樣品的ndf和adf含量顯著低于其它處理組合。
(3) 同因素對發酵玉米秸纖維含量的顯著性比較(最小顯著差數法)
因素交互作用abcaxbaxcbxcaxbxc
ndf***ns***
adfns**ns*ns*
(* 表示差異顯著 p<0.05, ns表示差異不顯著 )
由上表可見溫度a,時間b,水分含量對em發酵玉米秸中的ndf含量影響均顯著p〈0,05;且溫度和
水分(axc),時間和水分(bxc)及溫度和時間和水分(axbxc)對其影響也顯著,但對于adf含
量只有發酵時間a,溫度b,水分含量c及(axbxc)的影響顯著,其它均不顯著。
(4) 不同因素各處理組合adf平均數:鄧肯多重比較lsr
處理組合a4b1c2a1b1c2a2b1c2a1b2c2a4b2c1a3b2c2a3b1c2
數據43.3442.6341.9893.4175.4099.4040.93
差異顯著性aababcabcbccdcd
a3b1c1a2b1c1a2b2c1a2b2c2a1b1c1a2b2c1a4b1c1a1b2c1
40.5240.5239.8438.8239.1438.9838.5637.86
cdecdedefdefefgfgfgg
em發酵玉米秸稈飼料試樣感官品質說明,em生物體系在厭氧酸化的微生態可抑制其它微生物區系
的生長繁殖,使發酵秸稈在不滅菌的情況下不霉敗變味無素安全。由于微生物產酸的浸漬及酶解
作用,一定程度的分散秸稈組織結構,導致其堅韌致密的纖維松結、軟化。另外,所用微生物的
生長繁殖將秸稈中的碳、氮源部分轉化為菌體蛋白,提高了發酵玉米秸作為飼料的營養價值。
由以上統計結果可知,溫度,時間,水分等因素及其交互作用對玉米秸發酵有顯著影響,而溫度
是影響有效高級生物發酵的首要因素,本試驗的三要素即溫度,時間,水分含量直接影響有效微
生物生長繁殖,間接體現為玉米秸發酵的效果。初步明確溫度15℃---30℃,含水量為40%----70%,
發酵時間為15天----30天.經比較以下幾個效果較好.
15℃ 料水比 1:1 30天
20℃ 料水比 1:2 30天
30 ℃ 料水比 1:2 15天
4、花生秧、稻草發酵初探
將其粉碎,em原液:紅糖:水=1:1:9,混和后30℃活化2 天,再將秸稈:em活化液:井水=1000
:1000:900,混勻厭氧25℃發酵10天.稻草略帶有酸酒香味,質地柔軟,花生秧呈深褐色,略有
酸酒香味,質地柔軟。如果添加尿素:硫酸銨=2%:1%后,發酵前后粗蛋白含量有一定提高,但留
有刺鼻的氨味,口味較差。
em發酵秸稈飼料的質量鑒別方法,總的來說是一看,二實,三手感。優質em秸稈飼料呈金黃色或
茶黃色,具有醇香味和萍果香味,口嘗有弱酸香甜味。若溫度過高或水分過多酸味加重;若有腐
臭味、發霉味,則不能飼用,在手感方面,手感松散濕潤而柔軟為優質;手感發粘為質地不佳;
手感雖然松散,但干燥粗硬,也屬于質不良。
注:將發酵麩皮和發酵秸稈分別制作成功后再適度混合,經試驗粗蛋白的提高率較大,且有較好
的適口性,便于實驗的進行和成份測定。