劉新龍
摘要:在化學(xué)探究中,筆者利用廢棄塑料品,進(jìn)行科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)、作為試劑添加裝置等,取得了明顯的實(shí)驗(yàn)效果,增強(qiáng)了教師與學(xué)生實(shí)驗(yàn)的可操作性,強(qiáng)化了學(xué)生的動(dòng)手能力,同時(shí)也降低了實(shí)驗(yàn)成本,激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力,加強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。
關(guān)鍵詞:廢棄塑料品;科學(xué)探究;實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新
中圖分類號(hào):G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2014)07-0092
現(xiàn)在由于生活水平的提高,我們每天都可以看見被學(xué)生丟棄的大量飲料瓶。為了加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),也為了給化學(xué)實(shí)驗(yàn)增加更多的可操作性,降低成本,以下是筆者列舉的幾個(gè)利用廢棄塑料品完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的例子,供大家參考。
一、某些有毒氣體的性質(zhì)檢驗(yàn)
在中學(xué)階段,學(xué)生學(xué)習(xí)的部分氣體都具有一定的毒性,不利于教師將這些氣體的性質(zhì)檢驗(yàn)引入實(shí)際課堂教學(xué),更不用說是學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)了。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,如果缺少了實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一環(huán)節(jié),其教學(xué)效果將大大折扣。實(shí)際上,只要教師設(shè)計(jì)合理得當(dāng),就可以適當(dāng)?shù)亟鉀Q這一矛盾。例如:二氧化硫性質(zhì)的檢驗(yàn):
1. 先用亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫氣體,將其收集于一個(gè)軟塑料瓶中。(經(jīng)筆者實(shí)踐可知,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)最佳效果的瓶子為100mL的礦泉水瓶)
2. 利用針筒將20mL的水注入礦泉水瓶中,用膠布(最好為透明膠布)封好瓶塞上的針眼,震蕩,可完成有關(guān)二氧化硫水溶性實(shí)驗(yàn)。用針筒將瓶中液體吸出備用。
3. 取出一定量的二氧化硫氣體的水溶液,滴入紫色石蕊試液,完成二氧化硫水溶液的酸性檢驗(yàn)。
4. 取出一定量的二氧化硫水溶液,將其逐滴滴入一定濃度的氫氧化鋇溶液中,可觀察到氫氧化鋇溶液先變渾濁,后變澄清。
5. 在配有塞子的試管中,加入一定量新配制的品紅溶液,再在其中滴入制得的二氧化硫水溶液,蓋上塞子稍加振蕩,溶液褪色。將褪色后的溶液放入熱水中,片刻后又出現(xiàn)紅色;將其取出放入冷水中,紅色慢慢褪去。
以上處理的優(yōu)勢在于:
1. 減少了有毒氣體的泄露,為其他有毒氣體的性質(zhì)檢驗(yàn)提供了一種可行模式。
2. 減少了實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)操作的難度,使其可以引入課堂作為學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)。
3. 對于二氧化硫的漂白性實(shí)驗(yàn)可重復(fù)操作,讓學(xué)生更加理解二氧化硫漂白性的不穩(wěn)定性。
4. 該實(shí)驗(yàn)?zāi)壳皟H僅是基于必修1的難度要求,教師還可以根據(jù)自己的需要增加二氧化硫其他性質(zhì)的檢驗(yàn)。
二、完成噴泉實(shí)驗(yàn)
圖1的裝置中,干燥燒瓶中盛有某種氣體,燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。
擠壓膠管的膠頭,下列與試驗(yàn)事實(shí)不相符的是()
A. CO2(NaHCO3溶液)無色噴泉
B. NH3(H2O含酚酞)紅色噴泉
C. H2S(CuSO4溶液)黑色噴泉
D. HCl(AgNO3溶液)白色噴泉
該題為2008年上海市高考第10題,實(shí)際上只要設(shè)計(jì)合理得當(dāng),教師可以設(shè)計(jì)出其他各種顏色、各種類型的噴泉實(shí)驗(yàn)。但在實(shí)際教學(xué)過程中,凡在課堂上做過噴泉實(shí)驗(yàn)的教師,應(yīng)該都對組裝噴泉實(shí)驗(yàn)的整套裝置比較厭煩,又是雙孔橡皮塞,又是鐵架臺(tái)、燒杯等一大堆實(shí)驗(yàn)儀器。如果改用塑料瓶,其課堂操作的可行性將大大改觀,下面以氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)為例:
1. 在收集滿一塑料瓶干燥的氨氣后,蓋上塞子,用止水夾夾住橡皮管。準(zhǔn)備好另一個(gè)盛有水的配有玻璃管的單孔橡皮塞的塑料瓶。
2. 在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),教師將兩個(gè)塑料瓶連接起來,打開止水夾,將水?dāng)D壓進(jìn)一小部分,立即關(guān)閉止水夾,分開兩個(gè)瓶子。此時(shí)盛有氨氣的塑料瓶將立即變形。
3. 一段時(shí)間后,將盛水的塑料瓶塞子取下,在橡膠管一頭更換一根長玻璃管。將盛有氨氣的塑料瓶提起倒立,長玻璃管插入盛水的塑料瓶中,打開止水夾,即可看到噴泉。
用塑料瓶代替燒瓶等儀器的優(yōu)點(diǎn)在于:
1. 噴泉實(shí)驗(yàn)往往要求燒瓶干燥,而實(shí)驗(yàn)室資源有限,加之準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)往往一時(shí)抽調(diào)不出足夠的干燥燒瓶,而軟塑料瓶則不存在這個(gè)資源問題,只要平時(shí)注意收集即可。
2. 對藥品的需求量較小,做噴泉的塑料瓶只要100mL的體積即可。對于一些較難清洗的藥瓶,如使用燒瓶之類的,需要大量藥品浸泡。而改用塑料瓶則可變廢為寶,對于難清洗的藥瓶只需用更換另一個(gè)塑料瓶即可。
3. 利用塑料瓶體積上的變化,可以加深學(xué)生對于噴泉實(shí)驗(yàn)原理的理解。
4. 實(shí)驗(yàn)儀器及操作十分簡單,帶到課堂上的只有兩個(gè)塑料瓶(配好塞子的)、一根長導(dǎo)管即可。
三、作為試劑添加裝置
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生經(jīng)常被要求添加液體試劑,一般可選用膠頭滴管、分液漏斗等,但在實(shí)際操作中總有不太方便之處。軟塑料瓶由于它的瓶身可以擠壓,這就提供了一種很好的試劑添加模式,大大增加了實(shí)驗(yàn)的可操作性。
1. 濃硫酸溶于水放熱的實(shí)驗(yàn)
將在燒杯中完成的實(shí)驗(yàn),改用下列裝置進(jìn)行操作(如圖3所示)。將軟塑料瓶中的水?dāng)D壓一部分進(jìn)入裝有濃硫酸的錐形瓶中,可以聽到“呲啦”的響聲,并看到錐形瓶另一個(gè)玻璃管口出現(xiàn)大量水蒸氣。這樣的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,也節(jié)省了藥品,降低了實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)系數(shù)。
2. 固液不加熱型的實(shí)驗(yàn)
在中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)中,有很多固液不加熱型制取氣體的實(shí)驗(yàn),但不論是用以下哪一種裝置(如圖4所示),
或者會(huì)造成藥品的浪費(fèi)(如甲、乙),或者是實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜(如丙),不利于實(shí)際操作。而我們只要將其加入裝置改成塑料瓶,就可以解決以上問題了。通過擠壓塑料瓶就可以控制液體的用量。
此外,筆者在實(shí)際教學(xué)中還利用軟塑料瓶來完成氫氣、粉塵的爆炸實(shí)驗(yàn)、銀鏡實(shí)驗(yàn)、鈉與水的實(shí)驗(yàn)等,效果均不錯(cuò)。