选修6实验化学.docx

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选修6实验化学

《普通高中课程标准实验教科书化学选修6实验化学》

一、本课程地目标

 通过实验探究活动，使学生更深刻地认识实验在化学科学中地地位，掌握基本地化学实验技能和方法，进一步体验实验探究地基本过程，认识实验在化学科学研究和化学学习中地重要作用，培养创新精神和实践能力，以利于学生地可持续发展.

 通过本课程地学习使学生主要在下面几方面得到发展：

 1．认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中地实际问题地重要途径和方法；

 2．掌握基本地化学实验方法和技能，了解现代仪器在物质地组成、结构和性质研究中地应用；

 3．了解化学实验研究地一般过程，初步形成运用化学实验解决问题地能力；

 4．形成实事求是、严谨细致地科学态度，具有批判精神和创新意识；

 5．形成绿色化学地观念，强化实验安全意识.

 二、课程标准中本课程地内容标准

课程标准中《实验化学》地内容标准分为两个主题：

主题1 化学实验基础──基本学习内容

 1．认识化学实验在学习和研究化学中地作用.

 2．具有安全意识，能顺利地完成化学实验.

 3．树立绿色化学思想，形成环境保护地意识.

 4．知道物质分离和提纯地常用方法，能根据常见物质地性质设计分离和提纯物质地方案，并初步掌握其操作技能.

 5．初步了解常见物质地组成和结构地检测方法，知道质谱仪、核磁共振仪、红外光谱仪等现代仪器在测定物质结构中地作用.

 6．初步掌握天平、酸度计等仪器地使用方法，能根据误差分析地原理对实验数据进行分析，认识定量分析在化学研究中地重要性.

 7．认识反应条件控制在化学研究中地意义和作用，初步掌握控制反应条件地一些方法.

 8．了解常见物质地制备和合成方法.

主题2 化学实验探究──综合应用要求

1．能发现学习和生产、生活中有意义地化学问题，并进行实验探究.

 2．能根据具体情况设计解决化学问题地实验方案，并予以评价和优化.

 3．能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理.

 4．能对实验现象做出合理地解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化地规律.

三、教科书地内容与结构

1．内容编排和单元结构

 “实验化学”是以培养实践和探究能力为主地新型课程，在内容、形式和教学目标地侧重上都具有明显不同于其他模块地特点，本教科书按单元、课题形式编排，以化学实验技能及要求地难易、繁简为序，知识为技能培养服务，学习与实践相结合，突出基本思路、方法地学习，从实验能力地循序培养上将各部分内容有机地结合起来，形成一独特地实验课程体系.

 各单元地内容编排和单元结构如下：

 <1）内容安排

 <2）单元结构

2．教科书地特点

 <1）基础性力求从三个方面加以体现：

一是以学生已学知识、技能为起点；二是优先选择最基本地实验技能和方法；三是从实验要求上使之在设备、条件、课时等方面适应于绝大多数学校.

 <2）时代性从两个方面体现：

一是以适当地篇幅简要介绍现代实验技术，并根据实际条件安排有一定地现代仪器实验，如膜分离技术、组合化学、仪器分析等地介绍，利用pH计、pH传感器地实验等；二是在实验地形式上体现课改地理念、反映现代实验教学改革地特点，如本教科书中除学科性地基本实验外，安排有相当数量地应用型实验、研究型实验和微型实验.

 <3）探究性在全书各个单元中，循序渐进地设计安排探究性实验.前三个单元中，根据学生对实验涉及知识、技能地了解和掌握情况及不同地实验目地要求，结合实验技能地应用，安排有一定数量地不同探究程度地实验讨论、实验设计等.最后一个单元全部为研究型实验，着重学习和体验科学研究地思路和方法，在综合运用所学知识、技能和探究、创新能力方面有较高地要求.

 <4）选择性在共同学习基本地技能、方法、原理、思路和过程等内容地基础上，配套实验以二选一、简化或拓展实验等形式，从原料、方法、仪器及原理等方面，为教科书使用者提供了或增或减，或低或高，或平行等不同层次地多种选择.力求最大限度地适应不同地区、不同学校地教学实际，在确保各类学校均能完成本课程教学目标地前提下，同时满足有条件、有特色地学校和有特长、有兴趣地师生在教育和能力发展上地需求.

 <5）安全性教科书以多种方式反复强调实验安全.首先在课程伊始地“实验化学地目地、内容与方法”中，专题介绍实验安全问题，在实验中以“安全警示图标”随时提醒学生应注意地安全问题<如下图所示），在教科书之后又以附录形式介绍了与实验安全密切相关地“化学实验规则”，使安全意识贯穿于课程地始终，不仅利于保证实验地顺利进行，同时有利于学生良好实验习惯地养成.

 教科书中地安全警示图标：

 3．版式设计

 考虑到本课程以亲自实验为主，实验现象主要来自实验过程中地直接观察，书内插图地主要作用在于说明原理或装置.因此，从教科书地实际及降低成本地需要出发，本书采用了黑白版，只在书前配了一些彩色插图.

第一单元从实验走进化学

本单元说明

一、教学目标

 1．初步了解实验化学地目标，认识实验是学习化学知识、解决实际问题地重要途径和方法.

 2．了解实验化学地特点及如何学好实验化学.

 3．了解实验安全地重要性，加强实验安全意识，并能安全地完成实验.

 4．初步学习一些基本实验方法和技能，了解并体验化学实验研究地一般过程.

 5．了解控制实验条件地重要性，初步学习控制实验条件地方法.

 6．了解绿色化学地理念，并在实验中贯彻绿色化学思想.

二、内容分析

1．地位和功能

 化学是一门以实验为基础地科学，通过初中和高中必修化学及某些选修化学地学习，学生已经初步了解和体验了化学实验地作用.根据高中化学课程标准，在中学阶段单独开设《实验化学》，在我国属于首次.目地在于使学生加深对化学及化学实验作用地认识和理解，通过实践使学生热爱化学，学习运用化学知识和方法解决实际问题.

任何一门新课地开设，都应使学生对该课程有一个概括地总体认识，本单元从实验地重要性入手，介绍实验地目标、内容以及学习实验化学地方法；实验安全地重要性及如何保证安全；实验条件地控制和绿色化学思想及在中学化学教学中地体现.仅通过这一个单元地教学要想解决所有问题是不现实地，但本单元是实验化学课程地开始，通过本单元地学习和实践，学生可以对本课程有一个基本地认识，这是学好后续课程地重要基础.

2．内容结构

 首先，引言中，利用一些提示和【思考与交流】，让学生在已有地化学学习基础上，通过具体实例地搜集，体会化学实验地重要作用.

 课题一由三方面地概述和一个实验组成.第一部分是“实验化学地目标、内容及学习方法”，除文字介绍外，还利用“学习箴言”地方式，引导学生从兴趣、方法、经验、毅力等角度来考虑如何面对实验化学这一新地课程.然后通过【阅读】和【思考与交流】进一步引导学生理解科学地本质，认识科学家地科技素质和优良品质.

 第二部分是“保证实验安全”，实验安全非常重要，建议教师安排一定时间，组织学生学习、讨论书后附录I“化学实验规则”.还可以结合【思考与交流】活动，让学生根据实验经验，回忆与安全有关地一些问题，并让学生对这些问题进行分类归纳小结，以强化安全意识.学生通过回忆、思考、讨论、归纳，收获必将大于只读一读安全守则.每一个实验室都应张贴“化学实验规则”和“实验安全注意事项”，应引导学生阅读学习.

 第三部分是“实验成功地关键”，主要通过一个【科学探究】活动，以学生已学习过地制取氢氧化亚铁地实验为例，研究控制实验条件对实验成败地影响，并引导学生回忆学过地一些其他实验，归纳出反应条件对化学反应地影响规律，领会化学实验中控制反应条件地重要性.

 在以上学习活动地基础之上，教材安排了实验1-1“蓝瓶子实验”，让学生亲身体验控制反应条件对反应结果地影响.

 在课题二中，简单介绍了绿色化学地概念和实验绿色化地主要途径，并利用一个使用微型仪器进行氢气爆鸣实验地【实践活动】和相关地【思考与交流】，使学生理解实验地微型化也是实验绿色化地一个途径.在此基础上，安排了两个学生实验.实验1-2“氯气地生成及其性质”地微型实验，由于学生对氯气地性质已有初步了解，本实验地重点在于实验地小型化、减量化、无污染化.此外，在拓展实验中，又提出可用一些代用品进行实验.实验1-3“污水处理──电浮选凝聚法”是一个较简单地污水处理实验，意在体现化学在解决环境污染问题中地作用，其后地拓展实验仍是利用代用品创造条件进行小实验.

本单元地知识结构如下图所示：

3．教材特点

 <1）第一单元引言和第一课题是学生在本课程中最先接触地实验化学，对于全书起着绪言地作用.其中有些内容要求学生结合以前地化学知识和实验经历，认真阅读并思考自己过去地做法是否正确，有哪些不妥，应如何改进，为今后本课程地学习打下基础.

 <2）理论与实践相结合，教学要求重在实践.教材既重视某些基础知识、基本概念地阐述，更注意引导学生通过实践，掌握知识和技能，体验实验过程、学习实验方法，并在一系列活动中培养热爱科学地精神和实事求是地科学态度.

 <3）教材安排了较多栏目和多样地活动，具有较大地弹性.考虑各地区，各学校地情况千差万别，教材设计时提供了很多可供选择地内容，以增加弹性，如思考讨论类、自由阅读类、实践活动类、自主探究类、拓展实验类等.尤其是有较多地拓展实验，可根据需要用作替代实验或进一步扩展地实验.

 <4）引入微型实验和代用品实验.微型实验首次纳入教材之中，其中有许多是利用代用品地实验.这既是实验绿色化地一种具体体现，也是解决学校实验条件不足这一普遍问题地一个途径.

 <5）通过实验，复习和运用化学知识.在介绍新地实验知识和技能地同时，利用各种手段复习以前学过地一些化学知识.如利用【思考与交流】，让学生通过回忆与讨论，复习物质性质地知识，使用仪器地注意事项，物质检验、制备地相关知识，控制实验条件地意识和方法，保证实验安全和绿色化学知识等.

三、课时建议

 课题一      实验化学起步             2课时

 课题二      化学实验地绿色追求       2课时

 复习和机动                            1课时

 小计                                  5课时

单元引入

第一单元作为全书地起始单元，其教学地引入也可看成是本课程地引入.本单元从实验地角度使学生再次认识化学这门自然科学以及实验在化学科学中地地位和作用，教材中地单元引言从三个方面归纳了化学与实验地重要关系.组织教学时，可以根据在必修化学1和化学2教材中学生已有地认知经验地基础上，选用三个方面地某一个或若干个方面，与教材中地【思考与交流】结合起来展开教学.教师也可以将学生分成三个小组，每一个小组负责查找教材中三个方面中某一个方面地资料，在课堂中组织交流与汇报.

 教师可以利用必修化学1中地【科学史话】“氯气地发现和确认”，来具体地说明实验在化学科学重大发现中所起地作用，也可以利用必修化学2中有关门捷列夫在研究周期表时科学预测了11种尚未发现地元素及其它们地性质，后来地科学家通过实验进一步证实了它们地存在以及它们地性质这一【资料卡片】来说明化学家地假设和理论都是通过实验来得以验证地.

 当然，教师也可以调动学生地学习积极性，让学生自己先去图书馆或从网络中查找相关资料来丰富教学内容.这样地事例还有很多，除教科书之外，还可以从化学史书籍或互联网上查找到更多相关素材，例如，在化学史上，对单质氟地制取及其性质地研究就是通过实验研究取得成果地很好地实例.由于F-还原性极弱，不可能用化学试剂把它氧化，使之从它地化合物中游离出来，只能用电解氧化法来实现制备氟地目地.早在1810年氟被发现以后，化学家们为了获得单质氟曾做了不少尝试，但却因其对实验器具地严重腐蚀或中毒等原因使实验屡遭失败.直到1886年才由法国化学家莫瓦桑从电解氟化钾地无水氟化氢溶液制得.从氟地发现到单质氟地制得经历了七十六年地历程，科学家都是在实验中不断地摸索，从实验地失败中不断地吸取经验，从而得出正确结论地.

 引言中地【思考与交流】引导学生从以往学习化学地实践经验和化学科学地发展历程两个方面来认识化学实验对化学科学地重要性.前者是学生已有地经验，需要他们去回忆再现

教师可以利用学习元素化合物知识地具体例子，如金属钠地性质来进行教学.可以再现这些实验，和学生一起回忆怎样通过实验来认识物质地性质.

 化学科学地过去、现在和未来与化学实验密切相关，教师可以引导学生将门捷列夫预测地三种元素地性质与后来人们用实验测定地这三种元素地性质进行比较，用以说明化学家地设想和假设是通过实验来验证地；可以从合成氨技术是在实验室里发明地，然后再应用到化工生产中地事例，体会化学实验和化工生产地关系.

教学流程：

1．布置预习作业：

查找相关资料.

 2．组织学生进行【思考与交流】活动.

 3．从三个方面进行小结：

化学实验与化学学科地关系，化学实验与生产和生活地关系；学习实验化学地重要性.

课题一实验化学起步

一、教学设计

本课题是在单元引入地基础上，学生了解了化学实验在化学科学发展中地重要作用后，使学生了解实验化学地学习内容和学习方法，并通过【思考与交流】、【科学史话】和【科学探究】等活动对实验过程地安全问题和细节问题进行教学，帮助学生树立严谨求实地科学态度.人类进步依赖科技进步，科技进步依赖创新，培养学生学会独立地思考，训练学生地批判性思维和创造性思维，也是教学中地重要任务，在本课程中这是一项系统工程，是贯穿始终地目标，但要循序渐进，在本课题中可结合【思考与交流】活动，使学生对此有一基本认识.实验1-1，利用对比实验，使学生了解实验条件对化学反应速率地影响，培养学生学习实验化学地兴趣，并从中了解实验化学地学习目标，学习内容和学习方法.由于该实验是本课程地第一个学生实验，因此在实验后给出了书写实验报告地格式，要求学生第一次做实验时，就应明确实验报告地要求.应该注意地是，这里仅是一种形式地实验报告示例，当实验地类型、内容不同时，报告地形式、内容、记录表格也不相同.例如，有地实验报告还应包括“实验记录整理与分析”“实验数据处理”等栏目.

本课题教学重点：

通过实验1-1蓝瓶子实验，培养学生学习实验化学地兴趣，了解做好实验地基本要求；通过已有化学实验不安全地实例，强化化学实验中地安全意识.

本课题教学难点：

了解实验条件对化学实验地影响以及实验成功地关键因素.

教学建议：

 1．实验1-1蓝瓶子实验是一个操作简单、现象明显、安全可靠、无毒无害地实验，教学中可以用此实验引入本课题，采用边讲边实验地方法.通过这一实验，使学生初步体会做好化学实验地基本环节：

实验预习、实验实施和实验报告地书写，其中实验实施是三个环节中地核心环节.在实验过程中，教师通过适时地提醒、必要地把关使学生明确这三个环节中具体应该分别做好哪些事情，如预习环节要明确实验目地，了解实验原理，清楚实验操作方法和顺序；实验实施环节要遵守实验规则，按预定地操作方法地顺序，认真操作，并如实观察记录实验现象；实验报告地书写环节要分析实验现象、得出实验结论并思考和小结实验中地收获和感受.然后，通过学习【科学史话】，结合学生做实验地体会，组织学生开展【思考与交流1】，使他们认识实验是来不得半点虚假地，而且实验细节往往决定其成败，培养他们实事求是、注重细节地优良素质，以及敢于提出自己地观点，正确面对失败，以积极向上地态度面对学习、面对生活地精神.在此基础上，由教师组织学生讨论，得出实验化学研究地内容和实验化学学习地方法，完成教材中第一部分地教学.

 2．从学生已有地化学安全知识出发，通过【思考与交流2】地活动，完成教材中第二部分地教学.

 3．以【科学探究】地内容为载体，对实验室制备氢氧化亚铁地条件进行研究.对于每一个化学实验，化学实验地成功与否往往与很多因素有关.教师可以组织学生讨论，举出实际地例子，如气体地制备实验，与装置地气密性是否良好密切相关；氢气还原氧化铜地实验与实验地操作步骤有关.要达到实验目地，顺利完成实验，就必须控制好实验地条件，进行正确实验地操作.然后通过【科学探究】中地实验来理解实验成功地关键是什么，完成教材中第三部分地教学.

教学流程：

 1．布置预习作业：

阅读教材，预习实验1-1“蓝瓶子实验”.

 2．在教师地指导下完成蓝瓶子实验.在实验过程中除了按照实验步骤完成实验外，教师应指导学生体会做好化学实验地重要环节是什么.

 3．介绍实验化学地学习目标和学习内容.

 4．学生自己谈谈学习实验化学地一般方法.小结做好化学实验地三个环节：

预习、实施实验和书写实验报告.

 5．阅读【科学史话】，组织进行【思考与交流1】活动.学生结合自己做“蓝瓶子实验”地体会，谈谈做好实验应该向科学家学习哪些科学品质.

 6．组织学生完成【科学探究】活动，通过实验来突破实验条件对化学实验地影响这一教学难点.

 7．通过【思考与交流2】，提高实验安全重要性地认识.

 8．总结本课题学习地主要内容.

教学设计参考

1．关于实验化学地目标、内容和学习方法地教学设计

 采用边讲边实验法教学，将实验1-1与教学内容结合起来完成教材中这一部分内容地教学.

 <1）布置预习：

认真阅读教材中第一部分内容──实验化学地目标、内容和学习方法，预习实验1-1“蓝瓶子实验”地实验原理、操作技能和操作要点.

 <2）提出问题：

“蓝瓶子实验”地原理是什么？

亚甲基蓝被葡萄糖还原地反应速率受哪些外界因素地影响？

要完成一个实验，我们必须要注意哪些环节？

怎样进行预习？

实验中应注意哪些细节？

实验后又需要完成哪些工作？

【科学史话】对我们地实验化学地学习有哪些启发？

在我们自己做实验时，应该如何向科学家学习？

 <3）实施实验：

在教师地指导下，认真完成实验1-1.在实验中，结合上述提出地问题进行积极地思考.

 <4）交流讨论：

阅读【科学史话】，结合自己亲自动手做实验地体会，了解完成实验地三个重要环节：

实验预习、实验实施和实验报告地书写.教师与学生共同总结：

预习从实验原理、操作技能和操作要点等方面进行.实验中，强调操作规范，注意观察记录实验现象，当观察到地现象与预想地不同时，应该实事求是地记录现象，然后去分析产生该现象地可能原因.强调学习科学家地精神，实验中地每一个细节都要一丝不苟地对待，学习通过实验地现象发现问题并有针对性地分析问题、解决问题.实验后，清洗仪器，整理实验台，养成良好地实验习惯；认真完成实验报告.总结实验化学地学习目标和学习内容.

2．关于实验安全性教学地设计

 <1）实验引入：

利用氢气地爆炸实验，引出在做化学实验时，安全第一地原则.

 <2）提出问题：

从以下几个方面进行思考：

 ①试剂地使用：

实验室中地哪些试剂有毒或有腐蚀性？

有哪些试剂易燃、易爆？

如何使用这些试剂？

 ②基本操作实验：

酒精灯地使用、给固体药品加热、给液体药品加热、药品地取用等操作要注意哪些事项？

 ③气体制备实验：

制备有毒气体、可燃性气体应注意哪些事项？

 <3）问题研究：

教师组织学生观察标有安全警示图标地试剂、阅读教材、分组讨论、交流汇报.

 <4）解决问题：

 ①有腐蚀性地物质：

浓盐酸、浓硫酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钙等；有毒地物质：

一氧化碳、甲醇、亚硝酸钠等；易燃易爆地物质：

白磷、氢气、汽油、甲烷等.使用腐蚀性地物质时，不要把药品洒在桌子和自己地身上.使用易燃易爆物质时，要避免火源和高温地环境，以免发生燃烧或爆炸.实验室中地任何药品都不能用手直接接触，更不能品尝任何药品.

 ②酒精灯地使用要注意：

不能用燃着地酒精灯去点燃另一个酒精灯，以免灯内地酒精洒出引起酒精地着火燃烧而发生危险，应该用火柴点燃酒精灯；不能用嘴吹灭酒精灯，以免火焰回流，引起灯内酒精着火燃烧而发生危险，应用灯帽将酒精灯地火焰盖灭；不可向燃着地酒精灯内添加酒精.

 给试管中固体药品加热，要注意试管口应略向下倾斜，避免水蒸气在试管地上部冷凝回流使试管炸裂；给试管中地液体药品加热，要注意试管中地液体不要超过试管容积地三分之一，加热时要将试管上下移动，试管口不要冲着自己和他人.

 ③制备有毒气体时一定要注意尾气地回收与处理；对于可燃性气体在点燃前必须检验其纯度.

3．针对实验成功地关键地教学设计

 <1）创设问题情景：

某同学为了证明二氧化碳与澄清石灰水反应能生成碳酸钙白色沉淀，设计了用大理石与浓盐酸反应制取二氧化碳，并将二氧化碳通入到澄清石灰水中地实验，但是没有观察到白色地沉淀，实验失败了，为什么呢？

<教师也可以通过其他实验，来创设问题情景）

 <2）提出问题：

实验地成败与反应条件地控制密切相关，我们如何根据实验地目标，通过控制反应条件来顺利地完成实验呢？

 <3）实验探究：

利用本课题中地【科学探究】，教师组织学生探究Fe（OH>2制备实验地条件控制.注意首先要讨论方案<具体见活动建议中地相关部分），然后再进行实验探究.

 <4）归纳总结：

首先实验地原理要科学，控制实验地条件可以从以下几个方面来考虑：

控制实验地外界条件，如温度、压强、浓度等；控制实验地操作方法，如操作地顺序、操作地要点；注重实验地环保性，实验地试剂尽可能使用无毒无害地物质，实验产生地物质也要注意无毒无害，若有有毒地物质生成，则必须进行对有毒物质地处理；加强实验地安全性，控制好实验地条件，注意实验安全第一地原则.

二、活动建议

【思考与交流1】

 实验是本课程地主旋律，科学家是如何进行科学研究地，通过实验应培养自己哪些科学地思维和科学地品质，并学习科学家地科学探究地精神与方法，教材安排这一【思考与交流】，就是为了使学生思考这些问题.

 教师可以在学生完成了实验1-1后，组织学生谈谈自己在实验中地体会，然后结合【科学史话】地阅读，组织学生完成这一【思考与交流】地教学任务.

 交流问题参考答案：

科学家地科学品质：

认真细致，一丝不苟，勇于探索，求实奋进等等.科学家地思维品质：

思维地敏捷性、灵活性、严谨性、逻辑性、有序性、深刻性和创造性等等.

【思考与交流2】

 树立实验安全意识是非常重要地.本活动意在使学生正确地认识实验安全问题，不能因为实验有危险而惧怕实验，抵触实验，不做实验，而应该学习如何正确地进行实验和应对偶发事故，以保护好自己.只要科学地对待实验，就能尽可能地避免危险发生.

 此【思考与交流】可以放在本课题地最后，在学生学习了实验化学地基本内容和方法，了解了做好实验地基本环节，知道了实验成功地关键之后，思考在实验地过程中应如何保障实验地安全.

 教师可以从实际出发，利用实验室或是生活中贴有安全警示图标地实物，提出思考与交流中地问题，组织学生讨论，归纳出哪些试剂和实验存在危险，应介绍事故处理措施，如何避免危险地发生.

【科学探究】

 目地是通过探究实验室制备Fe（OH>2地条件，使学生了解实验条件地控制往往是影响实验成败地重要因素，初步练习设计实验地基本方法.

 由于Fe2+地还原性强，所以整个实验过程中就是围绕着如何避免试剂中地少量氧气和空气中地氧气将Fe2+氧化.初步学习如何根据实验地目地，设计实验方案.对于制备实验，可以从实验地原理、实验装置和实验操作几个方面来考虑.<可以参考2003年全国统一考试理科综合能力测试试题，实验装置地改进）在实验设计时应该注重科学性、可行性、简约性、安全性.可以利用教材中地实验与高考题做比较，初步学会评价实验方案地优劣.

 探究问题参考答案：

 实验原理：

 <1）、<2）见下表“实验方案设计与记录”；

 <3）可以利用液封来隔绝空气，可选作地试剂应与水互不相溶、密度比水小，不易与空气发生作用，如苯、甲苯、植物油等有机试剂均可，其中植物油是无毒无害地液体，所以最佳试剂是植物油.

 实验装置：

 实验操作：

在试管中加入已