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【摘要】 自制教具,收集有关材料,设计、开展代用品实验是化学教师解决化学药品、仪器短缺而采取的一种有效途径。在代用品实验的开展中,教师要积极引导学生观察、收集、开发生活中的代用品,利用代用品拓展实验在汉化学教学中的运用,并不断联系生产生活实际,从而激发了兴趣,对培养学生的观察能力、探究能力等科学素养有着极其重要的作用。
【关键词】代用品化学实验探究
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验教学对培养学生兴趣,提高化学科学素养起着极其重要的作用。对于学生实验难以全面开展的农村一般中学,开展代用品实验是解决化学药品、仪器短缺的一种有效途径,同时,代用品实验的开展对培养学生的观察、信息收集和处理能力、自主探究能力和创新意识有非常重要的作用。顾名思义,代用品实验是指利用日常生活中的物品代替化学实验室中的药品、仪器来组织开展的化学实验活动。下面就代用品实验的筹备、开展及代用品实验在教学中运用的实例做以简述:
一、代用品实验的开展
1、 实验的选题
自制教具,收集有关材料,设计代用品实验是化学教师解决化学药品、仪器短缺的缺憾而采取的一种补救措施。在代用品实验的开展中,教师要积极引导学生观察、收集、开发生活中的代用品,利用代用品将一些教学演示实验改为学生实验,或者将家庭实验拓展为学生探究性实验。同时教师应注意选择贴近生产生活实际,简单易做,现象明显的化学问题作为实验的内容,使实验真正起到了联系实际与化学的作用,从而激发了学生的学习、探究的兴趣。在代用品实验的开展中,学生从实验的准备、进行、结束、反思的过程中容易发现问题,体验,分享实验过程和结论得出的成功喜悦,从而培养了学生对实验的科学态度和探究能力。例如:义教三年制初中《化学》教材P91,利用食醋和面碱(Na2CO3)研究蜡烛熄灭的原因,在得出结论的基础上,提出学生更感兴趣的问题—饮料汽水的制作,并让学生喝上自制的汽水,分享实验的成果。
2、生活中化学药品的收集
收集生活中的物品是代用品实验中药品的主要来源。其来源大致可分为日常生活用品、厨房用品、建筑材料、农药化肥等几个方面。例如:铝:牙膏皮、易拉罐、铝导线;锌:废旧干电池的外壳;铁:铁钉等铁制品;铜:铜导线、废旧干电池炭棒上的铜帽;红磷:火柴盒贴;碘:碘酒;碳酸钙:水垢、鸡蛋壳、石灰石;氧化钙:生石灰;氢氧化钙:生石灰跟水反应;碳酸钠:面碱;醋酸:食醋;凡士林:润肤油或熔化的蜡烛;碳酸氢铵:农肥碳铵等等
3、生活中的代用仪器
组织学生收集、加工一些生活用品可以弥补教学仪器的不足,同时培养了学生的节俭意识和创新精神。例如用带刻度的糖浆瓶做量筒;玻璃杯做烧杯;大号白炽灯做圆底烧瓶;废旧医用输液管做导气管;眼药水瓶做滴管;卫生纸、多层纱布做滤纸;用早期农村使用煤油灯的制作方法制作酒精灯;用包装中草药丸剂的点穴包装板代替反应板(点滴板)效果很好,还能够克服化学点滴板不透明的缺憾。
二、 代用品实验在化学教学中的运用实例
(一) 巧用一次性注射器自制简易氢气制取装置
氢气的制取及性质实验是初中化学实验的重点。利用教材P50图3—6利用大试管制取H2的简易装置来制取氢气时,不易控制反应的进程且添加原料不够方便,仅仅适用于H2实验室制法反应原理的教学。虽然启普发生器能够克服上述简易装置的一些缺陷,深受操作者的欢迎,但一般学校实验室中为数较少,用它来开展学生实验还存在一定的困难。利用医用注射器针筒代替大试管的H2制取简易装置可以克服原宥装置中的部分缺点,在使用中取得了一定的效果。
[工具与材料]:
一次性废旧注射器针筒;带导管的单孔橡胶塞;烧杯;稀硫酸/盐酸;锌:(干电池外壳)
[实验目的]:
1.要求学生收集相关材料,制作简易装置,同时体验仪器设计的思路
2.要求学生练习连接仪器装置、检验装置气密性的操作
3.练习检验H2纯度的方法
4.培养学生的观察、思维能力,巩固,加深有关H2性质知识的理解
[操作步骤]:
1.如图1连接仪器,添加锌粒。
2.如图2将组装好的注射器针筒插入盛有酸液的烧杯中,反应即可发生。
3.将针筒移出液面,反应马上停止。
[装置特点]:
1. 可以人为控制反应的进程
2. 装置简单,易操作
3. 原料来源广添加,更换酸液操作方便。
[注意事项]:
1. 在操作步骤1中添加药品时锌粒可多放一些。
2. 使用该装置制取H2时,应远离火源。
3. 针筒每移出液面一次(即;反应重新进行一次),必须重新检验一次氢气的纯度。
(二) 用组装废旧医用器械代替霍夫曼水电解器[1]
[工具与材料]:
一次性医用输液管3支;剪刀;透明胶带;带支架的铁架台;
注射器[2];铅笔芯;导线;干电池
[实验目的]:
1.在实验中组织学生收集原料、连接仪器,体验实验的设计意图,培养学生的动手操作能力和创新思维。
2.通过电解水的实验,从宏观上了解水的定性和定量组成。
3.树立学生节俭意识和环保意识。
[操作步骤]:
1.消毒:开水煮沸实验所需的医用 输液管等5—10 min.
2.如图3组装仪器,分别插入电极(铅笔芯),连接导线,并将仪器固定在支架上。
3.从中间输液管用注射器注入10%—15%的氢氧化钠溶液(为增强水的导电性),使左右两边的水充满至注射器针头处。
4.关闭针头处的开关1、2。
5.接通电源(干电池组),反应开始。
6.观察、比较左右两边输液管容器中收集气体的体积。
7.待反应现象明显,收集气体体积较多时,关闭电源,作出气体体积标记。
8.分别打开开关1、2,按要求检验所收集到的气体。
[装置特点及注意事项]:
1. 装置简单,易操作
2. 原料来源广(废旧医用一次性注射器)
3. 在连接仪器中,可用输液管中拆分的“三通”来连接,必要处要运用透明胶带连接;在输液管下端插入电极(铅笔芯)时,可涂上“凡士林”或润肤油。
4. 需较准确地测出收集气体体积时,应在实验结束后利用步骤7中所做的标记,再次向两边注满水,然后关闭中间的“三通”,再从左右两边输液管的上端向注射器中吸水至步骤7所作的标记处,即可测出收集气体的体积。
附注:
[1]本实验的开展,曾受宁夏师范学院吴茂江教授的指导
[2]注射器在该实验中的作用有二:
其一,向中间输液管中注入水(氢氧化钠溶液)
其二,根据标记较准确地测出两极所收集到的气体的体积比
【关键词】代用品化学实验探究
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验教学对培养学生兴趣,提高化学科学素养起着极其重要的作用。对于学生实验难以全面开展的农村一般中学,开展代用品实验是解决化学药品、仪器短缺的一种有效途径,同时,代用品实验的开展对培养学生的观察、信息收集和处理能力、自主探究能力和创新意识有非常重要的作用。顾名思义,代用品实验是指利用日常生活中的物品代替化学实验室中的药品、仪器来组织开展的化学实验活动。下面就代用品实验的筹备、开展及代用品实验在教学中运用的实例做以简述:
一、代用品实验的开展
1、 实验的选题
自制教具,收集有关材料,设计代用品实验是化学教师解决化学药品、仪器短缺的缺憾而采取的一种补救措施。在代用品实验的开展中,教师要积极引导学生观察、收集、开发生活中的代用品,利用代用品将一些教学演示实验改为学生实验,或者将家庭实验拓展为学生探究性实验。同时教师应注意选择贴近生产生活实际,简单易做,现象明显的化学问题作为实验的内容,使实验真正起到了联系实际与化学的作用,从而激发了学生的学习、探究的兴趣。在代用品实验的开展中,学生从实验的准备、进行、结束、反思的过程中容易发现问题,体验,分享实验过程和结论得出的成功喜悦,从而培养了学生对实验的科学态度和探究能力。例如:义教三年制初中《化学》教材P91,利用食醋和面碱(Na2CO3)研究蜡烛熄灭的原因,在得出结论的基础上,提出学生更感兴趣的问题—饮料汽水的制作,并让学生喝上自制的汽水,分享实验的成果。
2、生活中化学药品的收集
收集生活中的物品是代用品实验中药品的主要来源。其来源大致可分为日常生活用品、厨房用品、建筑材料、农药化肥等几个方面。例如:铝:牙膏皮、易拉罐、铝导线;锌:废旧干电池的外壳;铁:铁钉等铁制品;铜:铜导线、废旧干电池炭棒上的铜帽;红磷:火柴盒贴;碘:碘酒;碳酸钙:水垢、鸡蛋壳、石灰石;氧化钙:生石灰;氢氧化钙:生石灰跟水反应;碳酸钠:面碱;醋酸:食醋;凡士林:润肤油或熔化的蜡烛;碳酸氢铵:农肥碳铵等等
3、生活中的代用仪器
组织学生收集、加工一些生活用品可以弥补教学仪器的不足,同时培养了学生的节俭意识和创新精神。例如用带刻度的糖浆瓶做量筒;玻璃杯做烧杯;大号白炽灯做圆底烧瓶;废旧医用输液管做导气管;眼药水瓶做滴管;卫生纸、多层纱布做滤纸;用早期农村使用煤油灯的制作方法制作酒精灯;用包装中草药丸剂的点穴包装板代替反应板(点滴板)效果很好,还能够克服化学点滴板不透明的缺憾。
二、 代用品实验在化学教学中的运用实例
(一) 巧用一次性注射器自制简易氢气制取装置
氢气的制取及性质实验是初中化学实验的重点。利用教材P50图3—6利用大试管制取H2的简易装置来制取氢气时,不易控制反应的进程且添加原料不够方便,仅仅适用于H2实验室制法反应原理的教学。虽然启普发生器能够克服上述简易装置的一些缺陷,深受操作者的欢迎,但一般学校实验室中为数较少,用它来开展学生实验还存在一定的困难。利用医用注射器针筒代替大试管的H2制取简易装置可以克服原宥装置中的部分缺点,在使用中取得了一定的效果。
[工具与材料]:
一次性废旧注射器针筒;带导管的单孔橡胶塞;烧杯;稀硫酸/盐酸;锌:(干电池外壳)
[实验目的]:
1.要求学生收集相关材料,制作简易装置,同时体验仪器设计的思路
2.要求学生练习连接仪器装置、检验装置气密性的操作
3.练习检验H2纯度的方法
4.培养学生的观察、思维能力,巩固,加深有关H2性质知识的理解
[操作步骤]:
1.如图1连接仪器,添加锌粒。
2.如图2将组装好的注射器针筒插入盛有酸液的烧杯中,反应即可发生。
3.将针筒移出液面,反应马上停止。
[装置特点]:
1. 可以人为控制反应的进程
2. 装置简单,易操作
3. 原料来源广添加,更换酸液操作方便。
[注意事项]:
1. 在操作步骤1中添加药品时锌粒可多放一些。
2. 使用该装置制取H2时,应远离火源。
3. 针筒每移出液面一次(即;反应重新进行一次),必须重新检验一次氢气的纯度。
(二) 用组装废旧医用器械代替霍夫曼水电解器[1]
[工具与材料]:
一次性医用输液管3支;剪刀;透明胶带;带支架的铁架台;
注射器[2];铅笔芯;导线;干电池
[实验目的]:
1.在实验中组织学生收集原料、连接仪器,体验实验的设计意图,培养学生的动手操作能力和创新思维。
2.通过电解水的实验,从宏观上了解水的定性和定量组成。
3.树立学生节俭意识和环保意识。
[操作步骤]:
1.消毒:开水煮沸实验所需的医用 输液管等5—10 min.
2.如图3组装仪器,分别插入电极(铅笔芯),连接导线,并将仪器固定在支架上。
3.从中间输液管用注射器注入10%—15%的氢氧化钠溶液(为增强水的导电性),使左右两边的水充满至注射器针头处。
4.关闭针头处的开关1、2。
5.接通电源(干电池组),反应开始。
6.观察、比较左右两边输液管容器中收集气体的体积。
7.待反应现象明显,收集气体体积较多时,关闭电源,作出气体体积标记。
8.分别打开开关1、2,按要求检验所收集到的气体。
[装置特点及注意事项]:
1. 装置简单,易操作
2. 原料来源广(废旧医用一次性注射器)
3. 在连接仪器中,可用输液管中拆分的“三通”来连接,必要处要运用透明胶带连接;在输液管下端插入电极(铅笔芯)时,可涂上“凡士林”或润肤油。
4. 需较准确地测出收集气体体积时,应在实验结束后利用步骤7中所做的标记,再次向两边注满水,然后关闭中间的“三通”,再从左右两边输液管的上端向注射器中吸水至步骤7所作的标记处,即可测出收集气体的体积。
附注:
[1]本实验的开展,曾受宁夏师范学院吴茂江教授的指导
[2]注射器在该实验中的作用有二:
其一,向中间输液管中注入水(氢氧化钠溶液)
其二,根据标记较准确地测出两极所收集到的气体的体积比