孫慶紅 張曉麗

摘 要 實驗是初中化學教學基礎。在教學改革不斷推進的過程中，自制微型實驗儀器在初中化學實驗教學中的應用既符合綠色化學理念，也可以培養(yǎng)學生實踐動手能力。就自制微型實驗儀器在初中化學實驗教學中的應用進行探討。

關鍵詞 自制微型實驗儀器；初中化學；實驗教學；綠色化學

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）11-0127-02

1 前言

自制微型實驗儀器既有普通實驗儀器的性能，又與實驗儀器標準相契合，應用在初中化學實驗教學中，使實驗操作更加簡便，實驗現(xiàn)象更加明顯。同時，自制微型實驗儀器多來源于生活中的廢舊物品，這無疑是倡導綠色化學理念的體現(xiàn)。因此，要重視自制微型實驗儀器的制作及其在初中化學實驗教學中的應用。

2 自制微型實驗儀器在初中化學實驗教學中的應用意義

初中化學是一門以實驗為基礎的學科，而傳統(tǒng)的實驗教學存在實驗操作復雜、實驗現(xiàn)象不明顯、學生缺少實踐動手機會等弊端，這極大影響了初中化學實驗教學效果，限制了學生實驗學習能力的提升。自制微型實驗儀器在初中化學實驗教學中的應用，保持了普通儀器的實驗原理，與課程標準和教材實驗高度匹配，具有以下幾個方面的意義。

1）實驗裝置精細輕巧，但經(jīng)得起輕微碰撞，不但實驗操作方便，而且由于容納的實驗藥品少，化學反應不至于過于強烈；即使學生操作中不慎發(fā)生意外，也不至于產(chǎn)生較大的危險。這是自制微型實驗儀器應用的教學優(yōu)勢體現(xiàn)。

2）自制微型實驗儀器的應用，極大彌補了學校實驗儀器的不足。由于自制微型實驗儀器的制作材料多取材于生活中的廢舊物品，簡約環(huán)保，符合綠色化學理念，可以潛移默化地培養(yǎng)學生的節(jié)約品質和環(huán)保意識[1]。

3）自制微型實驗儀器在初中化學實驗教學中的應用，容易激發(fā)學生的好奇心，促使學生產(chǎn)生對科學探究的興趣，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和克服困難的意志品質。同時，在自制微型實驗儀器制作過程中可以鍛煉學生的動手操作能力，對學生的發(fā)展大有裨益。

3 常見的自制微型實驗儀器種類和材料

在初中化學實驗教學中，很多實驗可以運用自制微型實驗儀器進行，這些自制微型實驗儀器主要有以下十種。

1）點滴板，主要用于酸堿鹽、氧化物反應及不需加熱的實驗反應，可以用塑料鋁箔藥品包裝片制作。

2）滴瓶，實驗中用于盛放液體或者擠壓滴出液體，可以使用廢舊的眼藥瓶制作，具體大小根據(jù)實驗反應需要而定。

3）加熱試管，主要用于試管內的加熱實驗，如高錳酸鉀分解實驗，可以使用針劑安瓿瓶制作。

4）試管架，主要用于夾住加熱的試管，可以使用電線夾連接木質手柄的方式進行制作。

5）氣體發(fā)生器，主要應用于固體和液體之間的反應，或者加熱制取氣體的實驗，如氫氣制取實驗、氧氣制取實驗等，可以使用青霉素瓶、空油筆芯塑料管、注射器等組合制作。

6）固體試劑瓶，實驗中主要用于盛放固體試劑，使用普通的藥品瓶制作即可[2]。

7）鐵架臺，用于固定加熱試管，可以使用廢舊的罐頭瓶蓋和自行車輻條制作。

8）酒精燈，實驗中加熱的重要工具，可以使用玻璃藥瓶、衣服上的金屬圈制作，然后放入燈芯。

9）水槽，主要用于排水收集氣體，可以使用廢舊的透明塑料瓶制作。

10）集氣瓶，實驗中用于收集空氣，可以使用銼磨砂青霉素瓶制作。

4 自制微型實驗儀器在初中化學實驗教學中的應用實例

氧氣制取實驗 氧氣制取實驗是初中化學教學中的一個重要實驗，在實驗過程主要是通過高錳酸鉀加熱分解，并以二氧化錳為催化劑從而生成氧氣。在自制微型實驗儀器實驗中，水槽可以使用小搪瓷盆或者醫(yī)用鹽酸瓶進行代替，而鐵架臺則可以讓學生用水泥進行自制，藥匙可以通過將鐵絲壓扁并彎成匙型制成，鐵夾同樣可以使用鐵絲彎制而成。在實驗過程中，有兩個方面是需要注意的：首先是使用高錳酸鉀制取氧氣可以在瓶口放入少量的玻璃纖維，從而防止高錳酸鉀被氧氣帶出來；其次是加熱固體藥品時應將小瓶向下傾斜，而在停止集氣時，要先移走導氣管，再拿走酒精燈，這樣可以為實驗效果提供保障。這些都是在進行自制微型實驗儀器實驗中需要注意的。

還原氧化銅實驗 木炭還原氧化銅實驗原理主要是利用木炭具有的還原性，將金屬氧化物還原，從而生成金屬單質和二氧化碳。在實驗中可以使用橡皮塞、玻璃管、自行車氣門芯、酒精燈、止水夾、青霉素瓶等自制實驗器具，而實驗藥品主要為木炭、氧化銅固體、氫氧化鈣固體。在實驗過程中，按照反應比例去稱量實驗藥品，并將兩者充分混合，將混合物放入干燥的玻璃管中，并塞上玻璃棉；然后打開止水夾，將混合物進行加熱，整個過程中學生會看見黑色的混合物變成紅色，同時生成的氣體會使澄清的石灰水變得渾濁；最后將止水夾夾住橡皮管，移走酒精燈，待銅全部冷卻還原再打開止水夾[3]。

在這個自制微型實驗儀器實驗中，由于自制的玻璃管體積整體較小，因此極大節(jié)約了實驗藥品，并且實驗效果也更加明顯，是一個十分可行的自制微型實驗儀器實驗。

鐵絲在氧氣中燃燒實驗 鐵絲在氧氣中燃燒實驗是初中化學教學中的一個重要實驗，但是教材中的實驗操作方式很難把握時機，往往會出現(xiàn)鐵絲不能燃燒或者燃燒時間太短等問題。為改進教學中存在的諸多弊端，筆者采用自制實驗儀器的方式進行教學。具體而言，在實驗中在1.5 L的塑料桶中加入少量水，然后用止水夾夾住上支管，下支管連接氧氣發(fā)生裝置，在桶口使用橡皮塞加緊；將點燃的細鐵絲迅速插入塑料桶中，同時打開上支管的止氣夾，并在下支管中通入氧氣，讓細鐵絲在桶內持續(xù)燃燒；最后使用止氣夾夾住下支管，停止通入氧氣，觀察最終的燃燒產(chǎn)物。

在這個自制實驗儀器實驗中，通過上下直管的連接，更加便于排氣和進氣，可以持續(xù)供氧，為實驗的順利進行提供保障，便于學生觀看，極大增強了實驗教學效果。

硫在空氣、氧氣中燃燒實驗 在進行硫在空氣、氧氣中燃燒實驗時會產(chǎn)生二氧化硫氣體，而這些氣體若是不能完全排除，會造成空氣污染，同時刺鼻的氣味也會使學生感到不適，違背環(huán)保教育原則。針對這種教學弊端，可以采用自制微型實驗儀器方式進行。在實驗中使用廢舊透明塑料桶，并在桶內放入一定量的水或者氫氧化鈉，桶的下端連接氧氣發(fā)生裝置，打開止氣夾就可以將氧氣迅速通入桶內。在實驗中點燃連接在橡皮塞上燃燒匙內的硫粉，并迅速插入桶內，這樣學生就可以通過透明的塑料桶看見硫燃燒產(chǎn)生的淡藍色火焰，而生成的氣體會被桶中的液體吸收。此自制實驗儀器實驗方式，實現(xiàn)了空氣中硫的燃燒和氧氣中硫的燃燒實驗的結合，同時極好地實現(xiàn)了生成氣體無污染。

二氧化碳性質實驗 進行二氧化碳性質實驗，在傾倒二氧化碳熄滅階梯蠟燭時，很容易出現(xiàn)上層蠟燭先熄滅的尷尬情況；在進行二氧化碳與水反應生成鹽酸的反應實驗時，教材中指出用石蕊試劑進行實驗驗證，整體的實驗效果并不理想。為了能夠實現(xiàn)更好的實驗效果，筆者運用自制微型實驗儀器進行實驗。在實驗過程中，在玻璃棒上纏繞三條石蕊試紙，其中最上面噴醋酸，中間不處理，下端噴水；將玻璃棒放入飲料瓶中，然后蓋緊瓶蓋；將高低不同的兩根蠟燭點燃，分別放在飲料瓶的高低支嘴處；通入二氧化碳氣體，觀察蠟燭和石蕊試紙的變化。這個自制實驗儀器實驗將兩個實驗合二為一，實驗效果更佳明顯，是一種可行的自制實驗儀器實驗方式。

探究燃燒條件實驗 探究燃燒條件實驗在教材中要求在通風櫥吸抽設備下進行，但是很多學校的實驗室并不具備這樣的條件，因此在實驗中易出現(xiàn)氣體污染或者濺出火星等問題，從而影響實驗安全性。為此，可以通過采用自制微型實驗儀器實驗方式，對這些問題進行改進。在實驗過程中可以向試管中加入紅磷和小塊白磷，關上橡皮塞；然后在酒杯中裝入300 ml的開水，使用自制的試管夾夾住試管，并放入開水中，從而觀察實驗現(xiàn)象。同時可以在橡皮塞中挖一個小孔，并在其中放入白磷，將充滿氧氣的試管倒入橡皮塞中，觀察實驗現(xiàn)象。這樣的自制實驗儀器實驗方式，極大地保障了實驗的安全性，同時實現(xiàn)同樣的燃燒條件探究效果，因此是一種可行的自制微型實驗儀器實驗方式。

氫氣的制取實驗 氫氣的制取實驗是初中階段學生學習的一個重要實驗，實驗原理為鋅片在稀鹽酸的作用下生成氫氣。在自制微型儀器實驗中，主要使用青霉素藥瓶、圓珠筆芯、輸液管、注射器等工具，而使用的藥品為鋅片、稀硫酸、銅絲。在實驗過程中將使用的器具清洗干凈，將銅絲制作成藥匙，將藥品通過膠塞送入瓶內，蓋上膠塞；使用注射器抽取5 ml的稀硫酸，插入青霉素藥瓶中；用圓珠筆芯與輸液管上的膠管相連接，并插入青霉素藥瓶中；輸液管的另外一端連接注射器，作為氣體收集裝置。這樣通過推動注射器就可以將稀硫酸推出，而當稀硫酸與鋅片接觸時，就會生產(chǎn)大量氣泡，使用收集裝置收集氣體。實驗過程中可以根據(jù)需要控制實驗反應。

通過自制實驗儀器方式，使實驗操作更加簡單方便，同時可以有效控制反應速率，避免藥品浪費，這是應用自制微型實驗儀器進行實驗的優(yōu)勢體現(xiàn)。

5 結語

實驗在初中化學教學中的地位不言而喻，而傳統(tǒng)的初中化學實驗教學存在諸多弊端。自制微型實驗儀器在初中化學實驗教學中的應用，具有操作簡單、實驗成功率高、培養(yǎng)學生科學品質等作用。因此，教師要努力探索自制微型實驗儀器教學應用方法，以增強初中化學實驗課堂效果。

參考文獻

[1]陳繼清.自制教具在初中化學實驗教學中的應用[J].中小學實驗與裝備，2017，27（3）：32-33.

[2]楊永俊.注射器在初中化學新課程實驗教學中的妙用[J].中學化學教學參考，2007（3）：32-33.

[3]汪仁焱.常用化學儀器投影模型片的制作與運用[J].實驗教學與儀器，1994（11）：36-37.