学生化学手持式气体发生装置制作.doc

学生化学手持式气体发生装置制作12摘要：化学课程标准强调要学生体验科学的探究课程，而这离不开化学实验，尤其是离不开学生亲自参与操作的化学实验，因此，化学实验过程已经逐渐由教师演示实验转化为学生参与的实验。一些学校，特别是农村地区中学由于经济、人员、管理等方面条件的制约，不能完全确保学生人手一份实验器材，制约了学生探究能力的发展。而手持式的自制实验装置有效的突破了这一个难题，它成本低、易制作，能够有效的将教师的展示实验在班级中变成学生自主实验，从而提升了学生化学学习兴趣，改善了课堂授课结构，提高了化学课堂教学的有效性。笔者的学生化学手持式实验装置，使得在初中化学中的三大气体制取在课堂上就能够进行，又不涉及实验仪器的保管、损毁、回收等问题，同时又能提升化学课堂教学的有效性，培养学生的探究能力。关键词：学生化学，手持式，气体发生，装置1.引言1.1研究背景 化学课程标准强调要学生体验科学的探究课程，而这离不开化学实验，尤其是离不开学生亲自参与操作的化学实验。而随着山东杜郎口中学等教育教学模式的成功和不断推广，人们也越来越重视学生科学探究精神的培养。化学实际教学中的实验绝大部分都是演示实验，学生的参与度很低，不能很好地激发学生的学习和探究热情，培养学生的探究精神；一些学校由于经济、人员、管理等方面条件的制约，不能做到规范化实验器材的全员化参与实验，这使得人人参与不能落到实处。因此，自制实验装置可以有效突破这个问题，但是自制的实验装置制作量如果过大，不但让学生疲于制作，也让教师难于准备材料，不利于教育教学有效性的开展。所以，本研究主要集中在对手持式的自制教具的开发，做到既成本低廉，又能进行广谱性的应用。1.2农村教具制作的要求1.2.1启发性制作教具应该具有丰富的化学思想，有利于启迪学生的思维，有利于培养学生的创新能力。提倡制作的装置能够让学生看清所需要演示的化学现象，启发学生思考，并完成最终的知识构建1。1.2.2经济性自制教具的材料来源要易得并且价格便宜甚至是免费获得。原因如下：一方面可以帮助学生发掘日常生活废品的再利用；另一方面教育学生增强环保意识1。1.2.3可靠性自制教具要具有坚固耐用、不易损坏、工作稳定、观察方便的特性。自制教具并不是为了解决一次实验就不能使用，也不是只要求偶尔一次成功1。只有这样的具有可靠、稳定的教具才具有推广性。2.学生化学手持式气体发生装置制作的原理2.1制作的背景初中阶段化学主要制取的就是三大气体：氧气、氢气、二氧化碳，并且对这三大气体进行相关的性质研究。这三大气体的制取，需要玻璃仪器，但是在使用过程中会出现很多问题：首先，玻璃仪器虽然便于观察，但易碎；其次，玻璃制品存在安全隐患，学生易受伤害；涉及到仪器的发放、损毁、回收问题，工作繁杂。以上原因造成很多演示实验都无法很好的进行全员参与。但是又由于学生不能参与到实验中，知识无法很好的理解，造成学习效果不佳。因此，笔者设计了一套简易的气体发生装置，既可以让学生参与到演示实验又免去了上述问题产生的困难。2.2仪器的组成（以制取二氧化碳为例）图1-1学生化学手持式气体发生装置制作器材：1个质地较软的矿泉水瓶（500ml）、单孔胶塞1个、玻璃管1支、橡胶软管1根（15cm）。 图1-1仪器组成2.3实验的原理：无论是氧气、氢气、二氧化碳气体的制取都可以运用固液制取的方式来获得2，因此，只要选择好相应的方式，这三种气体均可采用同一种装置进行发生。由于实验装置是自制的，所以实验装置完全可以交给学生自己进行保留，只需要让两种反应物分离开来即可长期保存并且随用随制，让学生随时可以参加课堂的演示实验。混合方式与分离的方式如图1-2至图1-3方式的进行。图1-2物质混合气体开始产生图1-3物质分离气体停止产生2.4仪器的制作方法：取1个质地柔软的矿泉水瓶，在矿泉水瓶约1/3处进行折叠，但要保证折叠处有一定的细缝，以保证气体与液体的顺利通过，而固体不能通过，折叠的程度以能形成让塑料瓶正反两面稳定的放置在桌面为宜，这样的设计能够有效的解放双手。加入水，以水平面既不能超过细缝又不能超过管口后进行该装置的定型，然后用透明胶带固定好这个折叠处。如图1-4与图1-5图1-4正面俯视图图1-5侧面视图2.5实验时的操作需要气体发生时，只需要将液体流过细缝与固体物质相互接触即可制取获得气体；需要保存时，只需要将塑料瓶反转让液体与固体分离即可让气体反应停止，这样的实验发生装置可以有效的帮助学生全程亲自动手参与到教师的演示实验过程之中。避免了气体发生装置不易携带、组装耗时等问题的产生。2.6本装置的优点这个简易的气体发生装置优点有以下的五点：第一，运用这个简易的气体发生装置，只要选取适合的药品就能够帮助学生在教室中完成各种主要气体的演示实验与气体的性质验证，具有较强的广谱实用性与适用性。第二，原料极易获得，制作省时省力，主要部件为矿泉水瓶，胶塞、玻璃管、橡皮管等物件。第三，易制作。这样的实验装置学生可自己制作，而实验前教师只需要制作好少量玻璃弯管，发放药品即可。如果是采用小组合作方式进行探究实验，化学教师只需要制作不超过10个这样的装置就可以了，并且可以反复使用，减轻教师工作量。第四，药品使用量较少。笔者进行过统计，全班学生做二氧化碳的盐酸的消耗量达到1500毫升，而采用这种简易的气体发生装置全班全部完成演示实验盐酸的消耗量为500毫升左右，能够较大对药品进行节约。第五，由于能够在课堂上随时的进行化学实验的验证，学生的学习兴趣也有了较大的提高。诺贝尔物理学奖获得者杨振宁教授也曾说过：“自制的仪器永远比买来的好”3。自制教具不但需要发现问题的能力，还要有解决问题的实力，依靠知识积累和实践操作的能。通过教具的制作，不会再让学生接受到的知识是虚无缥缈的，是实实在在的内容。同时，在这样运用这样的简易装置也给学生提供了练习的机会，让学生面对正规实验仪器的操作过程中具有良好的实验素质。自制教具特别是让学生参与到自制教具的过程中，对日益严峻的控辍保学工作，制作教具也许能贡献出一部分的效果4。参考文献：1.胡成林,略谈自制教具的设