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自制教具在初中化学实验教学中的应用

2017-06-30陈继清�おお�

中小学实验与装备 2017年3期
关键词:细铁丝橡皮塞白磷

陈继清+�おお�

在初中化学实验教学中,教师若能在紧扣教材并保证实验的科学性、合理性以及现象、结果的直观性的前提下,开发、应用自制教具,可使实验简化、节约、环保,达到更好的实验效果。笔者在自制教具的制作及应用方面花了一些时间,获益匪浅。

1自制细铁丝在氧气中持续燃烧的装置

1.1自制背景

初中化学教师做细铁丝在氧气中燃烧的实验都是按照书本上的方法进行操作,好多教师由于时机把握不好,往往会出现细铁丝不能燃烧或燃烧时间太短导致现象不明显的情况。

1.2自制装置

自制实验装置如图1所示。

1.3实验操作

(1)图1中,向1.5 L塑料桶内加入少量水,然后用止气夹夹住上支管,下支管连接氧气发生装置,用向上排空气法收集1桶氧气,桶口用橡皮塞塞紧。

(2)点燃系在细铁丝上的火柴(细铁丝上端插有橡皮塞),打开原有的橡皮塞,迅速插入带有细铁丝的橡皮塞。

(3)打开上支管的止气夹,继续在下支管通氧气,观察到细铁丝在桶内持续燃烧。

(4)用止气夹夹住下支管,停止通氧气,直至燃烧结束,观察生成物。

1.4自制优点

此自制装置上支管利于排气,下支管便于进气,连接氧气发生装置(或氧气瓶)能持续供氧,即使燃着的火柴过早伸入,消耗较多氧气实验也能顺利进行。燃烧实验时间长,利于学生充分观察,实验效果好。

2自制硫在空气中、氧气中燃烧的装置

2.1自制背景

一般初中化学教师在做硫燃烧的实验时,由于条件所限,不能在通风橱中进行,实验中,点燃硫和硫在空气中燃烧时,会产生大量二氧化硫气体,逸散到空气中,造成一定的空气污染。当将燃烧匙伸入氧气瓶中燃烧时,由于毛玻璃片边缘与瓶口有间隙,生成的一部分二氧化硫也会逸散到空气中。每次做硫燃烧实验时,教师和教室前排的学生都感受到二氧化硫气体刺鼻的气味,对师生健康造成一定的影响,且不利于环保教育。

2.2自制装置

自制实验装置如图2所示。

2.3实验操作

(1)连接好仪器,在塑料桶内预留少量水或氢氧化钠溶液。

(2)点燃连接在橡皮塞上燃烧匙内的硫粉,迅速插入桶中,可见硫在空气中燃烧起来产生微弱的淡蓝色火焰,生成的二氧化硫气体一部分被桶内的液体吸收,一部分通过上支管进入装有氢氧化钠溶液的洗气瓶中被吸收。

(3)下支管连接氧气发生装置,打开止气夹,向桶内通氧气,可见硫剧烈燃烧起来,产生明亮的蓝紫色火焰。产生的二氧化硫气体同样被桶内液体和洗气瓶中的氢氧化钠溶液吸收。

2.4自制优点

此自制教具将硫在空气中燃烧和硫在氧气中燃烧两个实验合而为一,并且很好地解决了气体污染的问题,实验高效环保。

3自制二氧化碳性质实验装置

3.1自制背景

在做倾倒二氧化碳熄灭阶梯蜡烛实验时,有时会出现位于上层台阶的蜡烛先熄灭的尴尬情况。探究二氧化碳与水反应生成碳酸的实验,书本上用石蕊试液染成紫色的干燥纸花来做实验,但一般化学教师用石蕊试液代替紫色纸花来做实验,对比效果没有书本实验好,替代实验不能验证干燥二氧化碳不能使紫色石蕊变红。为了解决以上问题,笔者自制了1套把这两个实验合二为一并且达到实验探究目的的装置。

3.2自制装置

自制实验装置如图3所示。

3.3实验操作

(1)在玻璃棒上缠绕3条石蕊试纸,最上端的1条试纸喷稀醋酸,最下端1条试纸喷水,中间1条不做处理,然后将玻璃棒伸入饮料瓶内,盖紧瓶盖。

(2)将高低不同的2支蜡烛点燃,分别放在饮料瓶上高低支嘴处。

(3)连接CO2发生装置,通入CO2气体,当低处蜡烛熄灭后,用止气夹夹住低嘴处胶皮管,使低处小孔关闭,同时观察高处蜡烛的变化和石蕊试纸的变化。

3.4自制教具优点

①操作简单;②现象明显,成功率高;③将两个实验合二为一,短时间内即可完成,提高了实验效率;④实验用品廉价易得,易于加工,节约资源。

4自制探究燃烧条件实验装置

4.1自制背景

初中化学人教版教材要求演示燃烧的条件实验需在通风橱或抽风设备下进行,但是许多教师将装置直接放在实验台上进行实验,实验时往往遇到以下问题:①铜片上白磷露置在空气中燃烧产生大量有毒的五氧化二磷白烟,污染空气;②薄铜片上白磷燃烧时不小心溅出火星引燃另一侧的红磷;③薄铜片放在烧杯口上离热水液面有一定空间距离,热传递缓慢,导致白磷开始燃烧需较长时间,实验等待时间长;④热水中的白磷用硬纸圈罩住稳定性差,当向白磷中通入氧气时,白磷很容易被吹走,实验现象不明显。

4.2自制装置

探究燃烧条件实验装置,如图4所示。

4.3实验操作

(1)分别向2支具支试管中装入少量红磷和一小块白磷,塞上橡皮塞,然后往500 mL大烧杯中加入300 mL开水。

(2)用试管夹分别夹持2支具支试管,同时放入开水中,观察实验现象。

(3)将中间挖了1个小孔的橡皮塞放入开水中,然后用镊子夹1小块白磷放在橡皮塞中间小孔中,观察现象。再用充满O2的试管倒扣在橡皮塞上,并塞紧橡皮塞,观察现象。

4.4自制教具優点

操作简单、方便,实验成功率高且无污染。

自制教具一般是教师为了弥补教材中的实验不足而设计制作的,所用材料廉价易得,易于加工,所制的教具轻便、安全,易于使用,具有实用性、简约性、节约性、环保性。实践证明,在化学实验教学中使用自制教具有助于激起学生的好奇心,激发学生对科学探究的兴趣,也有利于培养学生的创新思维、环保意识和创造能力,对培养学生科学素质有很大促进作用。

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