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时间:2021-03-09
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1、化学实验基本操作(一)内容一、实验装置的设计二、玻璃仪器的管理与维护三、玻璃装置的加工与实验装置制作一、实验装置的设计1、实验装置设计原则与实验装置有关的实验设计和改进。实验装置是实验的重要组成部分,从实验反应装置的简约性、安全性、绿色化、可重复操作等角度出发,设计和改进原来的实验装置,提高实验教学的质量。所以,中学化学实验装置的创新、改进应遵循一定的原则。①、围绕《课程标准》,联系化学课本改进和设计化学实验装置必须符合《课程标准》的要求和化学课本的科学性,有助于突出重点、突破难点。②、力争装置简单,追求现象直观装置构造简单
2、,易于制作,省工省料;仪器简单,操作就简便,实验现直观明显,有利于激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率。③、确保实验安全,防止环境污染中学化学涉及一些易燃易爆、腐蚀性强及有毒气体逸出的不安全实验,因此,改进和设计的实验装置必须性能稳定、安全可靠、用药量少、污染性小。④、提高实验趣味性,降低实验“学术性”现在的某些中学化学实验趣味性不够,“学术化”倾向明显,操作繁琐,成功率低下,所以,中学化学实验装置的改进和设计应体现趣味性,并能产生新奇、生动的实验现象,这有利于发展学生的好奇心,调动学生学习的积极性。2、实验装置设计方法化学
3、实验装置创新的总体方法是从实验教学的某种需要出发选定课题,确定主攻方向,再通过反复试验,直到攻克难关。通常采用的设计方法有:缺点列举法、希望点列举法、移植法、组合法等。㈠、缺点列举法缺点列举法是指通过发掘现有实验装置的缺陷,且一一列举,然后提出改进或革新的一种方法。用缺点列举法改进和设计实验装置,一般按下列步骤进行:A、确定课题可以是某个化学实验的整体,也可以是局部;B、根据掌握的信息、一列举缺点可从教具的外形、结构、材料角度,从理化性能角度,从实验方式、方法、教师演示和学生的观察角度等方面列举。C、找出造成缺点的原因D、提
4、出克服缺点的各种方案E、对改进的方案进行评估、试验、完善。例如,“铁在氧气里燃烧实验”现有装置存在如下缺点:①、铁丝不易被点燃②、铁丝伸人氧气瓶中的时机不易把握,过早或过迟均影响实验的成功③、铁丝伸人氧气瓶中后下插的速度不易把握,铁丝剧烈燃烧起来后,实验者难以观察到实验情况④、燃烧的产物熔化后溅落下来常会炸裂瓶底。针对以上不足,可设计如下的改进方案①、将铁丝被点燃的一端在融化的石蜡中浸一下②、在集气瓶底部放一块圆形的潮湿海绵③、把绕成螺旋状的细铁丝固定在湿海绵上实验装置如图1㈡、希望点列举法人人都有美好的希望,发明者根据人们
5、的希望进行创新,这就是希望点列举法。运用希望点列举法改进和设计化学实验装置,一般按下列步骤进行:①、确定课题②、列出希望点③、构思创新方案④、对创新方案进行评估、试验、完善。例如,“氢气还原氧化铜实验”现有装置存在的问题:①、必须排完试管里的空气再加热氧化铜,这一要求很难把握,只能凭经验操作②、生成的高温铜要在氢气流中得到冷却,这样会使较多的氢气直接排人空气中,增加了不安全隐患和氢气的用量。于是列出如下的希望点①能够直观地显示反应前试管或玻璃管内的空气是否排完②能够把未反应的氢气收集起来,不直接排人空气中③氢气的用量较少。把
6、粉末状的氧化铜换成烧黑的细铜丝,将试管换成已知容积的玻璃管且密闭使用,未反应的氢气用排水法收集在洗气瓶里,洗气瓶的短导气管与盛氧化铜的玻璃管相连,从洗气瓶长导气管中排出的水,用量筒来接收。装置见图3。实验时流人量筒的水体积等于玻璃管容积,则玻璃管里空气基本排完,可加热氧化铜,结束,夹住软胶管,高温的铜就能在充满氢气的封闭的玻璃管里得到冷却。这样改进,上述希望点达到。㈢、移植法移植法是将某一事物的原理、方法、结构、材料或用途等移植到另一事物中,从而创造出新产品的创新方法。运用移植法改进和设计化学实验装置,一般按下列步骤进行确定
7、课题,研究范例,将范例中的原理、方法、结构、材料、用途等移植到课题实验中,对提出的研制方案进行评估、试验、完善。例如“白磷燃烧前后质量测定”实验中,引燃白磷的方法既麻烦,又使锥形瓶在两次称量之间敞口了一会儿,极易造成瓶内外气体发生流通,瓶内物质的质量发生变化,从而影响实验结果的准确性。如果不打开锥形瓶的塞子就引燃白磷,不就提高了实验的成功率吗通过分析、构思,可把凸透镜移植到该实验中,用凸透镜聚光,太阳光或红外灯泡光均可引燃瓶内的白磷。㈣、组合法组合法就是将相同或不相同的事物,按某种关联因素经适当的组合而构成另一种新装置的创新
8、法。运用组合法改进和设计化学实验装置。必须注意,组合不是简单的相加或叠加,它需要把已有实验装置的意图、功能、技术和工艺等进行合理、巧妙地组合,从而在科学的基础上创造出新的实验装置。如,在“一氧化碳还原氧化铜实验”中将盛有氧化铜的玻璃管与盛有石灰水的洗气瓶(瓶内的短导气管加长了一些以使二氧化
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