高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究

翁宗軍

【摘要】化學(xué)實(shí)驗(yàn)是目前高中化學(xué)課程的重要組成部分之一，也是學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)這一學(xué)科的重要的工具，化學(xué)教學(xué)過(guò)程中對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)的研究，能夠促進(jìn)教師的發(fā)展需要，也能夠成為教師進(jìn)行教學(xué)的有力助手。如何在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行裝置設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，使學(xué)生能夠在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)化學(xué)的樂(lè)趣與知識(shí)，并形成一定的學(xué)習(xí)動(dòng)力，是目前高中教師研究的課題之一。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新設(shè)計(jì) 例談

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）11-0183-02

一、實(shí)驗(yàn)裝置微型化設(shè)計(jì)

微型實(shí)驗(yàn)是最近二十年來(lái)一種發(fā)展較快的主流的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)就是能夠節(jié)省成本，包括時(shí)間、材料等，還能夠進(jìn)行安全的操作，并伴有較少的污染。學(xué)生能夠自主的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，引起更多的興趣參與到實(shí)驗(yàn)之中，并培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

比如說(shuō)，在進(jìn)行水和酒精的混合體積的變化實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，首先是取一個(gè)膠頭滴管，需要干燥、倒置。其次從導(dǎo)管口向滴管中加入約占總體積一半的顯紅色的水，然后以同樣的方式加入無(wú)色的酒精，將滴管加滿。最后利用拇指將管口按住，利用上下顛倒的方式將滴管里的紅色的水和無(wú)色酒精混合，直至出現(xiàn)少量的氣泡，橡膠頭變癟。松開拇指之后，液體的體積會(huì)減少2cm的高度。以上所說(shuō)的這種方式，材料比較節(jié)省，操作比較簡(jiǎn)單，并且所呈現(xiàn)的現(xiàn)象也是比較的明顯。

二、反向思考實(shí)驗(yàn)思路

（一）根據(jù)逆向思維進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

驗(yàn)證催化氧化反應(yīng)時(shí)，需要運(yùn)用乙醇與銅進(jìn)行作用，一般在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，首先是用酒精燈的外沿去燒紅色銅絲，銅絲需要在下部做成螺旋狀，之后趁熱將銅絲深入到裝有乙醇的試管之中，這樣試管中銅絲的的顏色又變成了紅色。這樣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次之后，聞一下試管中的乙醛的刺激性氣味已經(jīng)不見(jiàn)了。而運(yùn)用逆向思維進(jìn)行研究的時(shí)候，就會(huì)想到以減少乙醇的量來(lái)進(jìn)行逆向?qū)嶒?yàn)。具體的操作如下，選一個(gè)銅質(zhì)的燃燒匙，在稀硫酸中稍微浸一下，然后放在酒精燈的外沿?zé)?。然后利用膠頭滴管放入一滴乙醇，出現(xiàn)的現(xiàn)象是燃燒匙中的乙醇液體發(fā)出嗤嗤的聲音并伴有晃動(dòng)，并且在不斷地減小，這時(shí)候能夠聞到一股比較刺激的味道，被乙醇液體沾過(guò)的地方逐漸的恢復(fù)了銅本身的紅色[1]。相比較于一般的實(shí)驗(yàn)思維，逆向思維能夠節(jié)約材料并且所得出的結(jié)果也是真實(shí)有效。

（二）運(yùn)用逆向思維創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

在進(jìn)行鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，鈉能夠在水中釋放出足以熔化自身的能量，與此同時(shí)也能夠使氫氣也進(jìn)行燃燒。在運(yùn)用逆向思維的方式的時(shí)候，制造一個(gè)引火的裝置，即在鈉塊上放上少量的小水滴。具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在酒精燈的燈芯上放一小塊鈉，大約有黃豆大小，然后在鈉上滴一小滴水，酒精燈就會(huì)點(diǎn)燃，并且還會(huì)出現(xiàn)啪啪啪的聲音。

三、儀器功能多重利用

（一）漏斗

漏斗的用途可以是用于集氣與為其吸收的作用，比如說(shuō)鈉與水反應(yīng)，驗(yàn)證其產(chǎn)生的氣體，具體的操作是將漏斗倒扣在水中的鈉塊上，這樣產(chǎn)生的氣體就能夠順利的進(jìn)入到試管之中。

（二）蒸發(fā)皿

一般來(lái)說(shuō)，蒸發(fā)皿的作用就是加熱蒸發(fā)溶液，也能夠用作反應(yīng)器皿，比如說(shuō)，在進(jìn)行肥皂的制造的過(guò)程中，在蒸發(fā)皿中放進(jìn)植物油、氫氧化鈉以及酒精進(jìn)行混合，然后進(jìn)行加熱，就可以制成肥皂。

（三）錐形瓶

錐形瓶在中和滴定實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)樗哂幸渍鹗幍奶匦?，是定量測(cè)定中的反應(yīng)容器的最好選擇。同時(shí)，它也能夠作為一個(gè)制取氣體的反應(yīng)裝置，并有其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。例如，雙氧水以及二氧化錳進(jìn)行氧氣的制作過(guò)程中，不需要鐵架臺(tái)的支持，制取氯氣時(shí)的受熱過(guò)程則需要在石棉網(wǎng)上進(jìn)行[2]。

（四）玻璃管

玻璃管可以作為是一項(xiàng)反應(yīng)容器。將鈉密封在玻璃管中，然后制成標(biāo)本，這樣就可以方便進(jìn)行觀察；將碘密封在玻璃管中，并進(jìn)行加熱，這樣就可以觀察碘的升華與凝華現(xiàn)象，并且可以進(jìn)行多次循環(huán)利用。

（五）干燥管

干燥管的小口需要用石棉堵住，然后注入固體反應(yīng)物，在大口處連接導(dǎo)管，就能夠作為一個(gè)可以控制的簡(jiǎn)易氣體的發(fā)生器。將干燥管中加入電石，然后利用其接觸水面的多少進(jìn)行控制，來(lái)制取乙炔。另外，干燥管的可以作為尾氣吸收安全裝置，一端連接導(dǎo)管，另一端插進(jìn)溶液之中，使得氣體的接觸面不斷地增長(zhǎng)，然后進(jìn)行尾氣的收集。

總結(jié)

綜合以上來(lái)說(shuō)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新不僅限于此，還有更多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新需要進(jìn)行探索，隨著目前各種現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)實(shí)驗(yàn)與之結(jié)合，便是為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新提供更加廣闊的領(lǐng)域，我們只要能夠辛勤的去探索發(fā)掘，就會(huì)有更多更好的實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新出現(xiàn)，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供更加合理有效的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王磊.《中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)及教學(xué)研究》.北京師范大學(xué)出版社，2009.09

[2]王祖浩，王程杰.《中學(xué)化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)》.廣西教育出版社，2011.01