傅 玫 陳士元

（南京市高淳區(qū)第二中學(xué) 江蘇南京 211300）

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的基本技能
——以氧氣和二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取為例

傅 玫 陳士元

（南京市高淳區(qū)第二中學(xué) 江蘇南京 211300）

作者以氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取為例，總結(jié)了有關(guān)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的若干技術(shù)問(wèn)題。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)；基本技能；實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

新課改下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)顯得尤為重要?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)中學(xué)生獲得化學(xué)知識(shí)和檢驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的重要手段，能為學(xué)生形成化學(xué)基本概念和化學(xué)基礎(chǔ)理論提供感性認(rèn)識(shí)的材料，能激發(fā)學(xué)生的興趣。在這樣的背景下，對(duì)初中化學(xué)教師的要求就不僅要有較高的理論水平，同時(shí)還要兼具較強(qiáng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。而實(shí)驗(yàn)技能的養(yǎng)成需要學(xué)科知識(shí)作為基礎(chǔ)，更需要不斷地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，練習(xí)和掌握相應(yīng)的技能，這需要有一個(gè)時(shí)間積累過(guò)程。化學(xué)教師不僅要根據(jù)課本上的具體實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還要能夠做到根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，自己動(dòng)手加工一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材，那就到了“工匠”層次；如果再進(jìn)步一點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)員教師的協(xié)助下完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置的制作，應(yīng)該說(shuō)到了“技術(shù)員”層次；但如果自己能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新，那肯定是“工程師”層次了。能夠從教學(xué)需要出發(fā)，對(duì)工作中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析、提出自己的想法并動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐，將經(jīng)驗(yàn)總結(jié)刊登在雜志上，那算是什么層次呢？肯定是新課改下真正“全能”的化學(xué)教師了。

圖1 加熱高錳酸鉀制氧氣

圖2 制取二氧化碳的裝置

一、制取氧氣和二氧化碳實(shí)驗(yàn)裝置分析

這二個(gè)實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)都是制取氣體，但收集氣體的方法不同，一個(gè)是排水法，另一個(gè)是向上排空氣法。這樣玻璃導(dǎo)管的彎曲角度就不一樣了，排水法用小角度玻璃導(dǎo)管比較方便（小于90度），排空氣法用直角玻璃導(dǎo)管比較方便。采購(gòu)或訂做當(dāng)然能解決問(wèn)題，但實(shí)驗(yàn)室自己能做該多好。玻璃直導(dǎo)管論公斤賣(mài)（1公斤5元，可加工成實(shí)驗(yàn)用玻璃導(dǎo)管100根左右），彎好的玻璃導(dǎo)管論根賣(mài)（每根1元左右），價(jià)格相差大。

1.玻璃導(dǎo)管的彎制技術(shù)：

（1）玻璃導(dǎo)管的規(guī)格。常見(jiàn)規(guī)格有3-4mm，5-6mm，7-8mm，規(guī)格的大小又要與乳膠管配套，否則會(huì)給實(shí)驗(yàn)裝置組裝帶來(lái)麻煩。常用是5-6mm。

（2）玻璃導(dǎo)管的切割，方法有二種，一種是切割后彎制，另一種是彎制好再切割，前者對(duì)彎制操作要求高，彎角位置要控制好。后者則寬松一些。玻璃導(dǎo)管的切割技術(shù)有多種，常用的是小砂輪片，醫(yī)院里的護(hù)士也用這種方法。也可以用專(zhuān)用的玻璃管切割刀。需要多次練習(xí)才能熟練掌握。

（3）玻璃導(dǎo)管彎制技術(shù)，常用方法是給玻璃導(dǎo)管加熱至融熔狀態(tài)，徒手彎制。

玻璃導(dǎo)管的加工需要的技術(shù)有：①玻璃導(dǎo)管切割技術(shù)；②玻璃導(dǎo)管彎制技術(shù)；③酒精噴燈操作技術(shù)。

2.橡膠塞打孔技術(shù)

在中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室橡膠塞打孔是個(gè)常用技術(shù)，對(duì)于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室日常需要打孔的橡膠塞數(shù)量并不是很多，對(duì)一個(gè)橡膠塞而言，有單孔也有雙孔，三孔比較少見(jiàn)。我的打孔方法思路來(lái)源于對(duì)橡膠塞孔的修整。橡膠塞打孔后，為了更好地與玻璃管匹配，需要用什錦銼來(lái)修整。我發(fā)現(xiàn)四棱的最好，一般玻璃管管徑什錦銼都能打出來(lái)，如果是分液漏斗的孔則要大一點(diǎn)，可以來(lái)回多磨幾次。我嘗試著用什錦銼和電鉆配合在一起打孔。這方法突破了原來(lái)的平口圓刀用切割的方法打孔的工藝設(shè)計(jì)。

3.橡膠塞打孔具體做法

（1）選擇針錦銼，銼刀有粗細(xì)有變化，將銼刀最粗處與玻璃管對(duì)比，大小是銼刀最粗處要與玻璃管外徑相近，為保證氣密性橡膠塞孔內(nèi)徑要略小于玻璃管外徑，相差在半個(gè)毫米左右為宜。如果銼刀有塑料柄最好敲掉。確保電鉆夾頭能咬緊。（2）松開(kāi)電鉆夾頭，將銼刀尾部塞入，旋緊，試機(jī)，如果發(fā)現(xiàn)銼刀搖擺則是銼刀沒(méi)有裝正，不在旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上，重裝?。?）在橡膠塞上選好位置，用銼刀尖定位，一手拿橡膠塞，要握緊，一手持電鉆，推進(jìn)要慢，打穿后，在另一端擴(kuò)孔，擴(kuò)好再換回來(lái)擴(kuò)孔，反復(fù)幾次即成。（4）用玻璃管試孔，如果太緊則還要擴(kuò)孔，如果輕易穿過(guò)則太松，氣密性就無(wú)法保證。多打幾回就熟練了。

圖3 打孔工具

將什錦銼打好的橡膠塞孔進(jìn)行縱切，從剖面可以看出孔的特點(diǎn)，孔的兩端略呈喇叭形，這樣有利于玻璃管進(jìn)出，中間略有束腰有利于孔與玻璃管的緊密接觸，確保氣密性良好。什錦銼的打孔范圍是從2-10毫米間任意規(guī)格的孔，是一種理想的打孔方法。

二、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備中溶液和試劑的配制

1.澄清石灰水的配制

配制澄清石灰水好像比較簡(jiǎn)單，其實(shí)還是有點(diǎn)小竅門(mén)。在檢驗(yàn)二氧化碳性質(zhì)時(shí)要用澄清石灰水，使用后發(fā)現(xiàn)效果不明顯。原因是配制到使用時(shí)間間隔太短，水中溶解的氫氧化鈣量太少。有一次，我安排學(xué)生做對(duì)人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水在呼出氣體的集氣瓶中不變渾濁，問(wèn)實(shí)驗(yàn)員教師后才知道原來(lái)是上學(xué)期剩下的澄清石灰水，時(shí)間長(zhǎng)了溶液中氫氧化鈣因與空氣中二氧化碳反應(yīng)而導(dǎo)致含量變少了。我所掌握的方法，在使用的前一天配制并盡快使用。這事最怕的是實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，再準(zhǔn)備已經(jīng)來(lái)不及了！準(zhǔn)備時(shí)一定要確保配制質(zhì)量。

2.稀鹽酸配制

配制稀鹽酸也不是件難事，但教材上規(guī)定稀鹽酸為1∶2。我在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)濃度太高，反應(yīng)太迅速,不便于學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗(yàn)。后來(lái)我要求實(shí)驗(yàn)員教師將稀鹽酸改為1∶3配比，這樣做實(shí)驗(yàn)，不僅實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，同時(shí)又便于學(xué)生觀(guān)察。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的好壞決定我們化學(xué)課堂的成功與否，而實(shí)驗(yàn)技術(shù)的完備是一個(gè)漫長(zhǎng)的準(zhǔn)備過(guò)程，我們化學(xué)教師一定要在實(shí)驗(yàn)員教師的幫助下準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)，更要完成好實(shí)驗(yàn)，爭(zhēng)取做一名“全能”的化學(xué)教師。

［1］ 化學(xué)課程教材研究開(kāi)發(fā)中心.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū).化學(xué)（九年級(jí)上冊(cè)）[M].北京：人民教育出版社，2012

［2］ 陳士元.中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室橡膠塞打孔技術(shù)探討[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2017（3）

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