一套簡易實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新應(yīng)用

任慧

摘要：將實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見的但利用率并不高的漏斗和注射器用橡皮管進(jìn)行組裝后，形成了一套簡易的裝置，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)該套裝置可以應(yīng)用在很多實(shí)驗(yàn)中，比如蠟燭燃燒的產(chǎn)物驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，探究燃燒條件的實(shí)驗(yàn)以及爆炸實(shí)驗(yàn)中，使教科書上的實(shí)驗(yàn)操作更加簡單、現(xiàn)象更加明顯、環(huán)保，并且能開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)，這些優(yōu)點(diǎn)極大地改變了教師演示實(shí)驗(yàn)成功率低、操作復(fù)雜的缺點(diǎn)，為教師和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了有效的支持。

關(guān)鍵詞：漏斗;注射器;創(chuàng)新應(yīng)用

文章編號(hào)：1008-0546（2019）08-0089-02

中圖分類號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.08.029

一、實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)新的緣起

普通漏斗（三角漏斗）是一個(gè)圓錐型儀器，具有“大口細(xì)頸”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，常用它來把液體或粉末狀藥品注入口徑較細(xì)小的容器中。注射器是一種簡單而又多功能的器具，它不僅可以抽、拉氣體，可以存儲(chǔ)氣體，還可以作密閉裝置，除此之外，注射器有刻度，也可以作為定量實(shí)驗(yàn)的重要儀器，也是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中較常見的一種器材。

但是這兩種儀器在具體的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中常常被老師和學(xué)生忽視，其優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)沒有被放大，利用率也不是很高。因此本人嘗試將漏斗和注射器用橡皮管進(jìn)行組裝后，進(jìn)行了一系列的研究，發(fā)現(xiàn)了該套裝置可以應(yīng)用在很多實(shí)驗(yàn)中。組裝裝置如圖1所示：

二、實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新應(yīng)用

1.蠟燭燃燒產(chǎn)物的檢驗(yàn)

在人教版上冊(cè)第一單元課題2《化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)》中，為了讓學(xué)生了解科學(xué)探究的一般方法和特點(diǎn)，對(duì)蠟燭及蠟燭燃燒進(jìn)行了探究。在此探究中，教師對(duì)于教科書上檢測(cè)蠟燭燃燒產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)（如圖2左）比較頭疼，由于蠟燭燃燒時(shí)放熱，燒杯會(huì)慢慢變燙，燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生的水霧很快氣化，不利于學(xué)生的觀察，而且涂上的澄清石灰水很快變“干”，無法檢出CO2。該實(shí)驗(yàn)往往由教師演示，很難推廣成學(xué)生實(shí)驗(yàn)，無法在剛進(jìn)入化學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

實(shí)驗(yàn)經(jīng)過改進(jìn)后，本人認(rèn)為該裝置有以下優(yōu)點(diǎn)：首先教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)操作簡單、現(xiàn)象明顯;其次，這套裝置除了能同時(shí)驗(yàn)證水和二氧化碳，而且還能看到炭黑的生成;最重要的是該裝置可方便進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，能增加課堂的趣味，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢?duì)于剛進(jìn)入探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的學(xué)生來說是有利的。

2.燃燒條件探究

在人教版上冊(cè)第七單元課題1“燃燒和滅火”中，為了讓學(xué)生知道燃燒的條件，教科書上進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，但在探究燃燒需要氧氣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教科書上是利用制取氧氣的裝置，直接向熱水中的白磷中通人氧氣（如圖3左），但在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)本人發(fā)現(xiàn)由于玻璃管口小，很難對(duì)準(zhǔn)白磷，而且白磷燃燒時(shí)大量白煙會(huì)逸散到空氣中，污染環(huán)境;除此之外制取氧氣的裝置使實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，耗時(shí)比較長。

而利用上述裝置，可以提前在注射器中抽人氧氣或空氣，利用漏斗的“底大”的特點(diǎn)，罩住白磷（如圖3右），經(jīng)過改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)整體來說優(yōu)點(diǎn)如下：該裝置利于罩住白磷，使其快速燃燒，現(xiàn)象明顯，加快了實(shí)驗(yàn)的速度;省去了制取氧氣裝置，使實(shí)驗(yàn)操作簡單，易于成功，除此之外，該實(shí)驗(yàn)可以便于進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，最重要的一點(diǎn)就是，該裝置還可以將燃燒產(chǎn)生的白煙罩住，直到被水完全吸收，比較環(huán)保。

3.粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)

在人教版上冊(cè)第七單元課題l“燃燒和滅火”中，為了讓學(xué)生了解爆炸的實(shí)驗(yàn)原理，教科書上設(shè)計(jì)了（如圖4左），該實(shí)驗(yàn)使用的金屬罐和塑料蓋能形成密閉體系，鼓氣囊便于鼓入空氣，并使面粉形成粉塵，利于實(shí)驗(yàn)。但是在該實(shí)驗(yàn)中，需要對(duì)盛面粉的小瓶和金屬殼進(jìn)行打“眼”，比較費(fèi)力，金屬罐子不透明，粉塵劇烈燃燒的現(xiàn)象無法可視化，另外該實(shí)驗(yàn)只適合于教師的演示實(shí)驗(yàn)，很難進(jìn)行學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)。

將上述裝置倒置，漏斗朝上，面粉可以盛于其中，注射器在下面可充當(dāng)鼓氣設(shè)備（為了效果更好可以更換為較大的注射器或者打氣筒），這樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，優(yōu)點(diǎn)顯而易見：省去了在金屬罐打孔的麻煩;操作更為簡單，成功率更高，尤其是粉塵燃燒的現(xiàn)象能夠可視化，便于學(xué)生掌握整個(gè)爆炸的原理;在漏斗下側(cè)利用注射器或者打氣筒鼓氣可以有效、迅速形成粉塵，便于燃燒。最重要的就是該實(shí)驗(yàn)材料都可以在家庭中找到，可以自己設(shè)計(jì)進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)。

三、評(píng)價(jià)與展望

通過上述三個(gè)裝置的創(chuàng)新應(yīng)用，不難看出，該裝置在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用時(shí)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在操作簡單、現(xiàn)象明顯、環(huán)保、便于進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)這幾個(gè)方面，這些優(yōu)點(diǎn)極大地改變了教師演示實(shí)驗(yàn)成功率低、操作復(fù)雜的缺點(diǎn)。這為教師和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了有效的支持，而且還能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，從而提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

當(dāng)然隨著本人進(jìn)一步的研究，相信該裝置還可以有更多的應(yīng)用，希望通過對(duì)更多實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和補(bǔ)充，全面提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力，真正做到做中學(xué)，學(xué)中思，思中強(qiáng)。

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