国培感悟之三开发利用化学实验替代品

开发利用化学实验替代品开发利用化学实验替代品 吉林吉林 大安大安 于永于永 据有关资料显示:我国学生动手能力比外国学生动手能力差,究其 原因:一是中学阶段过分重视“应试教育”,学生动手实验少,有实验 仪器,药品的学校，教师不讲,多数是“黑板”上的实验;二是学校缺 乏化学实验资源,仪器少，药品不足,开不了实验,对此,我是深有体会。 06年11月份,我在大安市教育局,进修学校举办的“送课下乡”活动中,在 各级农村中学讲课过程中,所遇化学实验资源短缺问题真是严重的,有 的学校分组实验开不了几组,有的学校药品没有,更有短缺的连试管都 没有几支。11年9月28日，吉林白城地区教学大奖赛讲课，都讲水 的净化 ，在洮南四中，讲课的一共十一人，九年级一共是十一个班 级，一人一班，并且一天半讲完，抓完揪后，都到仪器库准备仪器， 两间房，仪器不多，烧杯也就几十个， 。他们十个人在那抢上，抢不 到的，赶紧商量别人，你第几节的，用完后给我用一下，我站在一 边不动，有人问，你怎不找呢，我说不用，他又说，你有秘密武器 呀，我笑了，啥也没说，心里说： 战场见。 目前，农村初中学校教学经费还是比较紧张的，校方解决有困 难。但化学教师和学生可以想办法，发挥教师和学生的主人翁作用。 因此，行之有效的解决办法是师生开发化学实验替代品，并利用化 学实验替代品来完成化学实验。 我平时的教学中都是千方百计地寻找替代品来完成化学实验,使 实验教学顺利地进行,在此过程中受到同行的好评,领导、同事的赞许,学 生的接纳,因此,通过实践证明,用化学实验替代品可以完成九年义务 化学教科书上的所有实验，解决化学实验资源短缺的问题，从而推 进新课程改革的前进。 （一）开发和利用化学实验替代品的优点（一）开发和利用化学实验替代品的优点 1. 有利于解决实验仪器和药品的短缺有利于解决实验仪器和药品的短缺 替代品的使用使农村中学化学实验开足率达到100%。解决了仪 器、药品短缺问题,节省药品,仪器价格低,使实验的成本较常规实验 显著下降,激发了学生的实验兴趣，对不同的学生提供了不同的要求。 而且易于实现人手一套。这是克服目前中学化学实验的动手率低,教 师黑板画实验,学生背实验等弊病的有效途径。 2. 有利于提高学生的探究能力，有助于培养学生的创新精神有利于提高学生的探究能力，有助于培养学生的创新精神 每个学生可以根据需要自做实验，了解了化学实验的真实内容， 既克服了化学仪器易损、化学药品有危险的过分恐惧心理，又为学 生以后做化学实验提供了经验，增强了信心。实验替代品的使用在 培养和提高学生的科学素质上有着独特的功效与地位。以替代品完 成的实验,其仪器的精巧、实验设计巧妙、操作简便、安全、成功率 高等特点,使学生产生成就感,从而激发创造欲望和兴趣,改变化学在 学生心目中的形象。替代品开发与利用是学生灵活运用知识与技能 的过程,能够开发学生创造性思维的灵感,它具有不同于传统的操作方 法,更能激起学生探索的兴趣。同时,其灵活的实验装置组合能给学生 的创造性实践活动提供动手,动脑的广阔天地。替代品的使用为学生 通过实验解决一些实际问题提供了方便。增强了农村学生学习化学 3 的主动性和积极性，提高了学生的创新精神。 3. 有利于培养学生的环保意识有利于培养学生的环保意识 替代品的开发与利用,它遵循“绿色化学”的观念，是“绿色化 学”的组成部分，它遵循“绿色化学”对使用化学药品所倡导的 “4R”原则,即:(1)不用危害品。(2)减少用量。(3)循环使用。(4)回收 利用。所以要从贯彻落实可持续发展战略的高度认识推广替代品实 验的必要性及重要性。替代品的使用极大的激发了农村初中学生学 习化学的兴趣，促使学生主动地、创造性地学习，真正使学生领悟 到学习化学知识技能的过程也是理解化学、进行科学探究、联系自 己社会生活实际和形成科学价值观的过程。 4.化学实验替代品有着广阔的发展前景化学实验替代品有着广阔的发展前景 在当前仪器和药品价格不断上涨,环境污染较严重的情况下,替代 品的开发与利用无疑是良好的选择,有着广阔的发展前景。当然,任何 事物都有两面性,替代品的应用也不例外,还有自己的局限性，也有其 突出的优越性。只要我们认真开发、研究替代品，并设计与课程相 适应的实验,充分发挥它的优越性,并注意与常规化学实验相结合,替 代品的开发与利用将能深入开展下去。 （二）（二）化学实验替代品的制作过程化学实验替代品的制作过程 1.化学实验替代品的收集化学实验替代品的收集 （1）教师收集 教师要起到带头作用。初三学生刚接触化学，很好奇，但化学 仪器不熟悉，不知怎么用，因此，教师要做一些示范，指导怎样收 集。先收集最易得到的用品，以激发学生的兴趣。例如：输液管、 废油笔管、针剂瓶、吊瓶、丸药板壳、一次性竹筷等。然后收集、 开发不易得到的物品，例如：制作试管架、组装实验装置等。 教师收集一些学生收集不到的，学生制作不了的，难度大的， 危险性强的仪器，或特殊仪器，或药品。例如，自制试管夹（需要 用电钻） ，自制三角架等。 教师要制定计划。可以根据教科书上实验的先后顺序来引导学 生收集、开发、制作化学实验替代品；也可以统计出所有实验需要 哪些替代品，集中时间统一收集、开发；也可以随时用随时收集、 开发。但不管采取哪种方式，教师一定要有计划，要有提前量，因 为有些农村中学是寄宿式的学校，学生住宿，周末才能回家，必须 提前一周或几周布置任务。这样才能确保实验顺利进行。不怕大家 笑话，我都有职业病了，看到废弃的物品，总是想，能不能用来做 实验。 （2）学生收集 学生收集的替代品，都是学生从日常生活中易得到的物品，例如， 废灯泡、青霉素小瓶、废油笔管、吊瓶、废灯泡、青霉素小瓶、香 水瓶、玻璃片、玻璃杯、大小不同规格的针剂玻璃瓶、废油笔管、 输液管、娃哈哈瓶的吸管、旺仔牛奶的吸管、小喷壶、注射器、透 明塑料筒、废牙刷、塑料饮料瓶、塑料管、盛装片药的板壳、自制 滴管、自制量筒等 5 自行车里带气门芯、铁条、易拉罐、小铁碗、铁钉、曲别针等一次 性竹筷、一次性纸杯、气球、小木块、木头塞、干电池、木板、小 木棍、棉线、小卵石、石英沙、硬纸片、小灯泡和灯座（旧电筒内） 、 瓷碗等食盐、旧电池内的锌片及炭棒、小苏打、鸡蛋壳、蜡烛、火 柴、铁钉、白糖、红紫色花瓣或果皮、食醋、黄豆、绿豆、大米、 小米、肥皂、纯碱、氮肥、磷肥、钾肥等 按仪器种类、质地用泡泡糖的小纸箱分装，最后放置在较大的 实验箱内。收集到的替代的药品，可以根据用量的多少，用青霉素 小瓶或100ml、250ml的吊瓶或塑料药瓶盛装，盖好盖子，贴上标签， 并注明药品的名称和收集时间，放置在实验箱内。有危险的药品应 特殊注明并由教师统一管理。 实验箱是化学实验室建设的重要组成部分，对学生科学素质的 提高是重要的环节，是收集替代品进行实验的重要一步。实验箱放 在实验室内，可以用小柜，没有小柜可以用装香肠的小硬纸箱，学 生把自己的仪器放在自己实验箱内，做实验时取用方便。在课余时 间向学生开放实验室，鼓励学生自主开展实验，进行实验探究。 2. 替代品的制作替代品的制作 替代品的制作对于学生来说就是一种最好的学习方式和体验， 在教学中可以利用课余时间，也可以利用课上时间进行替代品的制 作。可以边收集边制作，也可以收集到一起然后集中制作，可以根 据实际、因地制宜地处理。必须保证在上课时有仪器，能进行实验 探究，使教学任务顺利完成。利用替代仪器能完成现行九年级初中 化学教材中大部分的基本操作训练。例如固体药品，液体药品的取 用及胶头滴管的使用方法，给试管中的固体、液体加热，量筒的使 用，过滤等均可按教材的要求规范进行操作训练。下面就举几个具 体的例子。 例例1吊瓶塞、输液管在教学中的替代制作吊瓶塞、输液管在教学中的替代制作 （1）吊瓶塞可以代替橡皮塞，500ml、250ml、100ml的吊瓶塞规 格都一样，取材广泛，使用简便。与直径 20mm的试管配用，气密性 良好。还可以做30ml、60ml的试剂瓶（或滴瓶）的瓶塞。还可以与吊 瓶直接配套用作试剂瓶，根据需要可以做成大中小三种规格的试剂瓶。 （2）输液管可以做导管，根据需要截成不同的长度，中间的滴 壶及下部20厘米左右截下可做长颈漏斗。滴壶的两边分别留2-5厘米， 截下可做干燥管。插入吊瓶部分的双孔插头，将通空气的过滤网用 粘油封住可以与吊瓶塞配套使用做导管。 例例2替代试管的制作替代试管的制作 针剂瓶，都是学生从医院或诊所收集来的，大到20毫升的安痛 定瓶，小到2毫升的地塞米松瓶，大小不一，瓶口不齐，并且锋利， 易伤人，怎么办？这就需要熔光。熔光是什么，学生不知道，就连 一些教师也不知道的，当教师领着学生在喷灯上进行灼烧再熔齐， 体验了它由锋利到光滑、平整过程的时候，学生很惊讶，感受到事 物变化的微妙，同时体会到了成功的喜悦。对师生的影响是非常大 的。这些试管可以完成许多探究性的试管实验。比如，铁的锈蚀条 7 件的探究实验，酸碱盐之间的反应的实验，试验物质的溶解性的实 验等等，应用范围广，管壁薄，透明，因此现象十分明显。 例例3硫燃烧实验仪器的替代及改进硫燃烧实验仪器的替代及改进 对于农村中学及大部分城镇中学实验室都没有通风橱，因此在 做硫燃烧实验时，教师和学生深受其害。我们教师如果只做演示实 验，二三节课下来也要头痛、咳嗽，那么全班学生都做硫燃烧实验， 恐怕实验室内无人能呆下去。因此很多教师只讲讲而已，不去做， 有条件的也不做。针对此问题在于这样改进实验： 取铜片（中间带有凹面，可以放少量硫粉） ，用铁条铆好，固定 在吊瓶塞上，通过吊瓶塞插上一段废油笔管，油笔管外部套紧气球。 50毫升的注射器一个，一具支试管（直径20mm） ，用胶管将注射器 套在支管上。还可以用底部有漏洞的试管代替具支试管。 例例4试管夹的制作试管夹的制作 （1）用品：一次性竹筷子、牙签、细竹签、电钻、乳白胶、锯 条、自行车里带 （2）制作方法：将一次性竹筷细头部分截去，留下部分约为 1518cm，头部分约1.53.5cm处用尖刀削成半圆型，尾部分约 4cm处用电钻打孔（孔的大小能插入细竹签） 。另截两段约2cm长的 竹筷子，对齐打孔，将两段短竹筷子夹住长竹筷子，将孔对齐，其 中一孔插入蘸有乳白胶的细竹签，目的就是将这一侧的两短一长竹 筷子固定住；另一孔插入不蘸有乳白胶的细竹签，目的是这一侧能 转动。为了防止转动部分脱落，可将两短竹筷子与细竹签连接处打 侧孔，用牙签蘸乳白胶插入封住，这样，长竹筷子即可以转动，又 不至于脱落。使用时，在距头部6cm处套上自行车里带，根据需要 调节松紧度，如图六。 例例5泡沫灭火器的制作泡沫灭火器的制作 （1）仪器替代：洗发香波塑料瓶或洗涤剂瓶或家庭用小型喷雾 器（即小喷壶） 、针剂瓶或青霉素小瓶等。 （2）药品替代：醋精（或食醋）代替浓盐酸。 （3）制作：将洗涤剂瓶或小喷雾器或洗发香波瓶内注入半瓶醋 精。用小绳将针剂瓶或青霉素小瓶等装满小苏打的浓溶液（或固体 粉末） ，然后根据口径大小将小瓶放入洗涤剂瓶或小喷壶或洗发香波 瓶内悬空，不让两种溶液接触即可，盖上盖将小线绳夹紧固定好。 除上述这些仪器以外，还可以自制试管架、止水夹、小漏斗、 量筒、广口瓶、药匙、