化学实验应当微型化,本文主要内容关键词为:化学实验论文,微型化论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
○引言
化学实验是化学学科的基础,是化学教学的重要辅助手段,也是激发学生学习化学兴趣的主要源泉。因此,搞好实验教学至关重要。但是,由于全国各地教学条件差异较大,实行统编教材必然存在一些具体问题,所以针对化学实验进行必要改革也势在必行。笔者在较长化学教学中,积累了一定的经验,对化学实验改革作了一些有益探索,认为化学实验应提倡微型化。
1化学实验教学中存在的问题
1.1缺仪少药。化学仪器缺乏,化学药品缺少是较普遍现象,尤其是广大农村地区和欠发达地区,它严重地影响了实验教学的进行。
1.2化学药品用量大,造成浪费和污染。化学教学实验是为了证实某反应是否进行或某物质性能等。目前常规实验中,用剂量较大,不仅造成无为的浪费,而且也污染了环境。
1.3实验干扰了教学效果。这种现象较突出的表现在课堂演示实验中。一些实验现象不明显或装置较复杂,条件要求高,使实验效果不理想,造成学生产生疑问,不利于化学教学。
2化学实验应当微型化
为解决上述存在的问题,许多化学工作者做了大量工作,改革实验装置,寻找反应捷径,产生了一定的效果。尤其是实行化学实验微型化,具有灿烂的前景。因此,第13届国际化学教育会议(简称13-ICCE)就化学教师进行继续教育的报告内容中明确指示:“化学实验要微型化”,道出了人们的共识。
2.1如何实行化学实验微型化。实验微型化不是简单地将常规仪器微小若干倍和化学药品减少若干倍,而是要求设计出新的实验方案,方案坚持“四要”原则:设备要简单、用剂量要少、反应要快速、现象要明显。目的是必须保证实验教学质量的提高。
2.2自制仪器或代用品是实验微型化的一条重要途径。受条件限制,一些学校不可能完全开出所有的化学实验。为不影响教学开展,自制仪器或寻找代用品的办法便“应运而生”。它不但可以克服教学困难,保证了教学的顺利进行,而且可以培养学生艰苦奋斗的精神,提高动手“土法上马”的能力,激发学习热情。
教师可以发动学生注意随时收集各种东西,如废弃的药瓶、墨水瓶、白炽灯、废电池、感昌通片药板等,它们均可作实验代用品。
[例1]微型仪器替代品:以“清凉睺片”(深圳市同安药业有限公司)塑料瓶罐作试管、“羽泉”(香港威豪实业有限公司)洗衣膏之塑料盒改制为小型水槽、以冰淇淋之塑料小勺作固体药品的角匙、以“喜之郎”果冻布丁的塑料杯改制成钟罩、以“奶棒”塑料瓶(长圆柱体)为硬质大试管;以青霉素瓶盖之铝皮替代铝片或铝粉(可加工研磨),从废电池中回收锌片、碳棒、MnO[,2]等化学替代药品;以医用废弃输液管作长颈漏斗、以饮料吸管作气体导管、从易拉罐回收铁皮或铝片等。
[例2]自制酒精灯:将废弃的玻璃胶水瓶洗净,将其盖子穿个合适之孔,据所需加热火焰大小的不同,用青霉素瓶盖的铝皮(或易拉罐铝片)卷成不同粗细的灯芯管,把破棉手套拆为细绳(或用其它棉绳)搓成灯芯配装即成。经实验,证明如此自制酒精灯完全可作为替代用品。
当然,代用品和自制仪器与正规的化学仪器药品毕竟是有一定区别,在使用时应向学生解释清楚。但是,自制仪器必须坚持“设备要简单”的原则,其效果应达到“药品用量少、反应要快速、现象要明显”的目的。
3实验微型化的优点
为阐述其优点,先看下面几例:
[例3]初中化学课本第178页(人教版)〔实验5-12〕盐酸与硝酸银的反应。
此实验只需取一滴稀盐酸滴在感冒通片药板的一个空穴中,再滴加一小滴硝酸银溶液,立即可看到白色沉淀产生。然后再取一滴释硝酸滴于沉淀中,沉淀不溶解。因此学生会从实验中得出结论:盐酸与硝酸银起反应,生成不溶于硝酸的凝乳白色沉淀。
[例4]注射器用于气体燃烧反应
在试验气体的可燃性实验中,常常由于反应器中产生的气体压力太小,以致火焰很小,观察现象困难。用注射器收集气体进行可燃性试验可克服上述缺点。在注射器入口处接一针头,推动注射器从针头排出实验气体,点燃后控制推动速度,就可控制火焰的大小,得到理想的实验效果。
[例5]装配简易的微型启普发生器(如图1)
[例6]简捷地分子运动的验证实验(如图2)
如图2,以“喜之郎”果冻布丁的塑料杯直接用作钟罩,在钟罩中放两只小烧杯(以“十滴水”瓶改制),分别盛装浓氨水和自来水,各加1滴无色的酚酞指示剂溶液,发现盛有浓氨水的杯中溶液呈现红色,而盛水的烧杯则仍是无色。钟罩罩上片刻后,即可观察到盛放水的烧杯里由上至下逐渐变红。
由上可以看出实验微型化较常规实验具有较大的优越性,归纳起来主要表现在:
3.1实验微型化,节省实验经费。采用代用品做实验,在仪器上花费较少。且实验微型化,大大减少药剂用量。例3实验,每个学生用稀盐酸、硝酸银和稀硝酸溶液各1滴(约0.05毫升)。假设每个班学生共50名,则只需上述三种试剂各2.5毫升。而在常规实验中,教师只在讲台上演示上述实验,为增加可见度,以便全体同学观察到明显的实验现象,一般就需要各用试剂为4-5毫升,由此看来,实验微型化,节约了药品,节约了实验经费。
3.2实验微型化,减少了环境污染。实验微型化,药品用量减少,使污染性物质排放量减少。减少了环境污染,利国利民。
3.3实验微型化,节省了实验时间。由于实验微型化具备“四有”原则,这必然较常规实验而言,实验速度加快了,效果也更明显,节省了实验时间,避免了一些常规演示,实验因需较长时间而影响教学进度的不足。
3.4实验微型化,激发了学生兴趣。实验微型化,由于代用品来原广泛,所以即便是在“缺仪少药”的情况下,一些实验仍能做到每人一套实验仪器。学生通过亲手做实验,既可培养其动手能力,又可激发其学习兴趣,学生的“身临其境”及微型化实验的内在吸引力,使学生进行化学实验操作的兴趣大大提高。教师此时抓紧时机,积极引导,保持学生的学习兴趣,这对化学教学必然带来极大促进。