作品的創(chuàng)新設(shè)想
高中《化學(xué)》必修一教材設(shè)有二氧化硫的性質(zhì)演示實(shí)驗(yàn)。在教室演示時,由于沒有通風(fēng)設(shè)備,實(shí)驗(yàn)后學(xué)生咳嗽的、捂著鼻子的都有,影響了師生健康。為此很多教師都不做演示,而選擇講實(shí)驗(yàn)。而在教學(xué)內(nèi)容中,SO2和NO2氣體對大氣的污染只有文字介紹和2幅圖片,學(xué)生沒有直觀印象。因此我就想設(shè)計一個密閉容器解決這些問題。在大家的幫助和支持下,我利用大量的業(yè)余時間,經(jīng)過反復(fù)研究,精心制作,多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和改進(jìn),完成了該裝置制作。
作品的創(chuàng)新點(diǎn)
?。?)該作品在研制過程中沒有參考別人的類似實(shí)驗(yàn)裝置。
?。?)整個裝置能完成二氧化硫的制取和性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯且環(huán)保。
?。?)演示酸雨的形成和危害形象直觀。
?。?)尾氣吸收液能重新利用。
作品的特點(diǎn)
作品利用耐酸堿的透明材料制作,使學(xué)生能夠很清楚地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從而得到正確的結(jié)論。整個裝置是密閉的,操作過程也是密封的,保證不泄露氣體。操作簡單,節(jié)約時間,特別是“酸雨”形成后落下使箱子里的植物很快死亡,給學(xué)生強(qiáng)烈的感官沖擊,使他們真正了解酸雨的形成過程及其對生物生存的危害,從而培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)環(huán)境、保護(hù)環(huán)境的意識,達(dá)到教育的目的。該裝置還可用于氯氣、氨氣、二氧化氮等有害氣體的性質(zhì)與制取的實(shí)驗(yàn)演示。
作品的基本原理和使用
在該裝置反應(yīng)器中加入Na2SO3,從分液漏斗中加入稀硫酸進(jìn)行反應(yīng),制取的SO2氣體通過導(dǎo)氣管通到密閉箱中,分別用活塞拉導(dǎo)氣管和裝品紅溶液、石蕊溶液及酸性高錳酸鉀溶液的小燒杯,它能使品紅溶液褪色、使紫色石蕊溶液變紅、使紫色高錳酸鉀溶液褪色,多余的氣體從上方的導(dǎo)氣管通入裝有NaOH溶液的小盒中被吸收。然后從燒杯中取出導(dǎo)管,同時點(diǎn)燃酒精燈,加熱鐵盒里的熱水產(chǎn)生水蒸氣,水蒸氣和SO2氣體在密閉箱中形成酸雨落下,滴在密閉箱中放置的植物上,使植物死亡。實(shí)驗(yàn)過程中,如果Na2SO3不足,可將尾氣吸收盒開關(guān)打開,里面的Na2SO3溶液可再利用。
1.密閉箱;
2.尾氣管(用于排出多余氣體);
3.加NaOH溶液口;
4.開關(guān)(放出吸收液Na2SO3);
5.分液漏斗;
6.Na2SO3加入口;
7.反應(yīng)箱(制取SO2氣體);
8.廢液排出口;
9.乳膠管;
10.燒杯座(放盛試劑的小燒杯,可在活塞移動帶動下移動換試劑);
11.裝試劑小燒杯;
12.酒精燈(加熱水產(chǎn)生水蒸氣);
13.小鐵罐(盛熱水);
14.移動活塞(拉動導(dǎo)氣管和燒杯底座);
15.封閉門(放入試劑和生長的植物)
作品的結(jié)構(gòu)
作品結(jié)構(gòu)如圖1。
圖2 裝置實(shí)物
圖3 實(shí)驗(yàn)演示
該項目獲得第26屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果科教制作類一等獎。
專家評語
本項目針對中學(xué)教學(xué)中污染較為嚴(yán)重的實(shí)驗(yàn),以巧妙的構(gòu)思創(chuàng)造性地設(shè)計了一個酸雨形成和危害演示的裝置。實(shí)驗(yàn)效果明顯,展示內(nèi)容齊全,條理清晰。綜合來看,本項目是一件非常成功的教學(xué)制作作品。