陳繼清+?おお?
在初中化學(xué)實驗教學(xué)中,教師若能在緊扣教材并保證實驗的科學(xué)性、合理性以及現(xiàn)象、結(jié)果的直觀性的前提下,開發(fā)、應(yīng)用自制教具,可使實驗簡化、節(jié)約、環(huán)保,達(dá)到更好的實驗效果。筆者在自制教具的制作及應(yīng)用方面花了一些時間,獲益匪淺。
1自制細(xì)鐵絲在氧氣中持續(xù)燃燒的裝置
1.1自制背景
初中化學(xué)教師做細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實驗都是按照書本上的方法進(jìn)行操作,好多教師由于時機(jī)把握不好,往往會出現(xiàn)細(xì)鐵絲不能燃燒或燃燒時間太短導(dǎo)致現(xiàn)象不明顯的情況。
1.2自制裝置
自制實驗裝置如圖1所示。
1.3實驗操作
(1)圖1中,向1.5 L塑料桶內(nèi)加入少量水,然后用止氣夾夾住上支管,下支管連接氧氣發(fā)生裝置,用向上排空氣法收集1桶氧氣,桶口用橡皮塞塞緊。
(2)點燃系在細(xì)鐵絲上的火柴(細(xì)鐵絲上端插有橡皮塞),打開原有的橡皮塞,迅速插入帶有細(xì)鐵絲的橡皮塞。
(3)打開上支管的止氣夾,繼續(xù)在下支管通氧氣,觀察到細(xì)鐵絲在桶內(nèi)持續(xù)燃燒。
(4)用止氣夾夾住下支管,停止通氧氣,直至燃燒結(jié)束,觀察生成物。
1.4自制優(yōu)點
此自制裝置上支管利于排氣,下支管便于進(jìn)氣,連接氧氣發(fā)生裝置(或氧氣瓶)能持續(xù)供氧,即使燃著的火柴過早伸入,消耗較多氧氣實驗也能順利進(jìn)行。燃燒實驗時間長,利于學(xué)生充分觀察,實驗效果好。
2自制硫在空氣中、氧氣中燃燒的裝置
2.1自制背景
一般初中化學(xué)教師在做硫燃燒的實驗時,由于條件所限,不能在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,實驗中,點燃硫和硫在空氣中燃燒時,會產(chǎn)生大量二氧化硫氣體,逸散到空氣中,造成一定的空氣污染。當(dāng)將燃燒匙伸入氧氣瓶中燃燒時,由于毛玻璃片邊緣與瓶口有間隙,生成的一部分二氧化硫也會逸散到空氣中。每次做硫燃燒實驗時,教師和教室前排的學(xué)生都感受到二氧化硫氣體刺鼻的氣味,對師生健康造成一定的影響,且不利于環(huán)保教育。
2.2自制裝置
自制實驗裝置如圖2所示。
2.3實驗操作
(1)連接好儀器,在塑料桶內(nèi)預(yù)留少量水或氫氧化鈉溶液。
(2)點燃連接在橡皮塞上燃燒匙內(nèi)的硫粉,迅速插入桶中,可見硫在空氣中燃燒起來產(chǎn)生微弱的淡藍(lán)色火焰,生成的二氧化硫氣體一部分被桶內(nèi)的液體吸收,一部分通過上支管進(jìn)入裝有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶中被吸收。
(3)下支管連接氧氣發(fā)生裝置,打開止氣夾,向桶內(nèi)通氧氣,可見硫劇烈燃燒起來,產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰。產(chǎn)生的二氧化硫氣體同樣被桶內(nèi)液體和洗氣瓶中的氫氧化鈉溶液吸收。
2.4自制優(yōu)點
此自制教具將硫在空氣中燃燒和硫在氧氣中燃燒兩個實驗合而為一,并且很好地解決了氣體污染的問題,實驗高效環(huán)保。
3自制二氧化碳性質(zhì)實驗裝置
3.1自制背景
在做傾倒二氧化碳熄滅階梯蠟燭實驗時,有時會出現(xiàn)位于上層臺階的蠟燭先熄滅的尷尬情況。探究二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸的實驗,書本上用石蕊試液染成紫色的干燥紙花來做實驗,但一般化學(xué)教師用石蕊試液代替紫色紙花來做實驗,對比效果沒有書本實驗好,替代實驗不能驗證干燥二氧化碳不能使紫色石蕊變紅。為了解決以上問題,筆者自制了1套把這兩個實驗合二為一并且達(dá)到實驗探究目的的裝置。
3.2自制裝置
自制實驗裝置如圖3所示。
3.3實驗操作
(1)在玻璃棒上纏繞3條石蕊試紙,最上端的1條試紙噴稀醋酸,最下端1條試紙噴水,中間1條不做處理,然后將玻璃棒伸入飲料瓶內(nèi),蓋緊瓶蓋。
(2)將高低不同的2支蠟燭點燃,分別放在飲料瓶上高低支嘴處。
(3)連接CO2發(fā)生裝置,通入CO2氣體,當(dāng)?shù)吞幭灎T熄滅后,用止氣夾夾住低嘴處膠皮管,使低處小孔關(guān)閉,同時觀察高處蠟燭的變化和石蕊試紙的變化。
3.4自制教具優(yōu)點
①操作簡單;②現(xiàn)象明顯,成功率高;③將兩個實驗合二為一,短時間內(nèi)即可完成,提高了實驗效率;④實驗用品廉價易得,易于加工,節(jié)約資源。
4自制探究燃燒條件實驗裝置
4.1自制背景
初中化學(xué)人教版教材要求演示燃燒的條件實驗需在通風(fēng)櫥或抽風(fēng)設(shè)備下進(jìn)行,但是許多教師將裝置直接放在實驗臺上進(jìn)行實驗,實驗時往往遇到以下問題:①銅片上白磷露置在空氣中燃燒產(chǎn)生大量有毒的五氧化二磷白煙,污染空氣;②薄銅片上白磷燃燒時不小心濺出火星引燃另一側(cè)的紅磷;③薄銅片放在燒杯口上離熱水液面有一定空間距離,熱傳遞緩慢,導(dǎo)致白磷開始燃燒需較長時間,實驗等待時間長;④熱水中的白磷用硬紙圈罩住穩(wěn)定性差,當(dāng)向白磷中通入氧氣時,白磷很容易被吹走,實驗現(xiàn)象不明顯。
4.2自制裝置
探究燃燒條件實驗裝置,如圖4所示。
4.3實驗操作
(1)分別向2支具支試管中裝入少量紅磷和一小塊白磷,塞上橡皮塞,然后往500 mL大燒杯中加入300 mL開水。
(2)用試管夾分別夾持2支具支試管,同時放入開水中,觀察實驗現(xiàn)象。
(3)將中間挖了1個小孔的橡皮塞放入開水中,然后用鑷子夾1小塊白磷放在橡皮塞中間小孔中,觀察現(xiàn)象。再用充滿O2的試管倒扣在橡皮塞上,并塞緊橡皮塞,觀察現(xiàn)象。
4.4自制教具優(yōu)點
操作簡單、方便,實驗成功率高且無污染。
自制教具一般是教師為了彌補(bǔ)教材中的實驗不足而設(shè)計制作的,所用材料廉價易得,易于加工,所制的教具輕便、安全,易于使用,具有實用性、簡約性、節(jié)約性、環(huán)保性。實踐證明,在化學(xué)實驗教學(xué)中使用自制教具有助于激起學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)探究的興趣,也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、環(huán)保意識和創(chuàng)造能力,對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)有很大促進(jìn)作用。