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刊名: 教育研究
       Educational Research
主办:  中国教育科学研究院
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  16开
ISSN: 1002-5731
CN:   11-1281/G4
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历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979

该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
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实验室制取二氧化碳气体的改进措施

【作者】 赵 勇

【机构】 广西那坡县龙合镇初级中学

【摘要】
【关键词】
【正文】  【摘 要】 《新课标》指出,学生不仅要掌握基本的化学实验学概念、原理和规律,了解这些知识产生的过程及其应用,还要了解化学实验的新进展和发展趋势。化学实验课程的新标准是提倡探究学习,要求教师积极参与过程的指导。显然,如果学生的主导作用不能被引入,化学教育就不能打破传统的相对封闭的教学模式,如果没有实现学生的卓越地位,就没有积极发展的机会。实现学生在教育活动中的主体地位是限制传统教育向质量教育过渡的“瓶颈”。二氧化碳制取实验是初中化学实验中非常重要的内容,但教科书设计的二氧化碳生成装置有缺点。除了多年的实际教学经验外,作者还将教材内容与存在于原来装置上的问题相结合,设计了一种具有综合、改进和创造性、实用性的新型二氧化碳制取装置。
  【关键词】 化学实验;初中;二氧化碳;制取设备

  实验室制取二氧化碳气体不仅培养了学生的观察习惯,还可以使肉眼看不见、摸不着的二氧化碳可视化,但在实际教育过程中,发现教材设计的二氧化碳制取装置存在一定的缺点。例如,制取方法非常简单,但是不能随时使用。在二氧化碳制取过程中,由于所得到的二氧化碳减弱,很难收集所制备的二氧化碳,所制备的二氧化碳气体浓度变小,无法得到有效的效果,也会失败。如果你不注意的话,器材更会受损。而且,若没有选择合适的制取量对实验结果不明显。因此本次结合多年的教育经验和教材,改良了化学实验室二氧化碳的制备。
  一、教材中二氧化碳制取装置的不足之处
  教材中二氧化碳制取装置如图1-1所示









图1-1 制取二氧化碳气体装置
  这些装置非常单一,操作方法可以说非常简单,但是两个装置不能有效地控制反应速率,即,只要大理石(或者石灰石)放入锥形瓶或试管中,向其中注入稀盐酸溶液,固体和液体马上反应。反应快,但无法控制装置内的反应,停止使用后也不能排出液体,清洁起来非常不方便。
  由于教科书制取二氧化碳气体装置的种种缺点,现改进装置设计如图1-2所示。










图1-2 改进装置

  二氧化碳制取装置得到改善图1-2所示。改进的二氧化碳制取装置不仅克服了教科书中制取装置的缺点,而且在性能方面也有两个方面的改进,一是可以随时使用,快速反应,满足了教材中停止使用的要求。二是固体和液体的快速分离,即进入反应瓶B中的液体可以通过手肘来控制,固体粒子不能进入手肘。如果需要停止准备,剩余的液体也可以通过乳胶管逆流,随时可以停止瓶子内的反应。只要夹持止水夹B和软管,慢慢将液体放回漏斗。为了达到固液分离的目的,该方法结合了气压和连接器的原理。经过反应后液体的改良设计也将空气压力和连接器原理结合到物理学上。
  二、关于实验中改进装置二氧化碳的制取
  改良装置中使用的材料是250ml的雪碧瓶,漏斗瓶A和反应瓶B是雪碧瓶。漏斗瓶A是雪碧瓶的瓶口。在瓶盖上打个小洞,把Y形玻璃管倒过来插入瓶盖。反应瓶B在瓶子底部取个小孔,在对应的位置设置U形玻璃管和隔板,在瓶盖上打个小洞,插入玻璃孔,除了瓶盖的密封效果之外,还用粘接剂粘反应瓶B的上下部分。乳胶管用于装置与玻璃管之间的连接。并且,它使反应瓶B的多孔性的间隔非常理想。然后,固定多孔隔板,将Y型的玻璃管用两个乳胶管连接到反应瓶A,钳住止水夹A,将该分支连接到反应管B下的玻璃管后作为液体排出管,完成乳胶管的连接,完成装置。
  三、实验中二氧化碳改进装置的进一步说明
  1. 检查装置的气密性
  为了进行气密性检查,同时夹持导气管和泄液管。在漏斗A中加入适量的水,观察漏斗高度的变化。如果没有变化,则表示装置的密封性良好,否则将漏斗排水管的防水夹打开到漏斗A(漏斗B的底部比Y型玻璃管的分叉高)的管口。然后,用止水夹A钳住管口,然后检查装置的气密性。
  2. 添加药品,进一步制取气体
  用镊子取适量的石灰石(或大理石),拧紧瓶盖,将少量的稀盐酸加入漏斗A,打开导气管的止水夹,将漏斗中的液体通过乳胶管流入反应器B。从而让其进一步发生发应,产生二氧化碳。
  3. 观察反应,需要立即停止制取
  反应随时停止,随时都会发生。如果在准备二氧化碳时需要立即停止准备,则可以运用止水夹B来夹持气管,使其关闭。这时,液体通过压力作用逐渐回到漏斗中,如果需要重新制作,打开止水夹B快速将固体从液体中分离出来。
  四、改进装置的实际效果
  在课堂教学中,这套制备二氧化碳使用装置。它不仅具有保护环境的概念,而且还大大地保存了化学物质,经过了进一步的实际验证,药物可以在正常放置几天内使用,从而大大的节约了药品。
  五、改进反思
  在装置改进中,所选择的材料符合当前的环保概念,同时避免在生产中损坏教具。这对课堂教学非常有帮助,实验不断有反应,学生们会注意到,在装置的改进上,将知识结合起来,让学生认识到学习之间的相似性,从而扩展学习思维,在提问类型的训练中教师应该引导学生:他们要找出实验的目的是什么,分析适用于实验目的的原则,他们所学的原理同时也能达到这个目的,我们也要研究标题提供的相关信息。包括一些化学方程式所包含文本信息等等,将这些信息意义结合起来。还需要特别注意在测试问题中给出的装置图。关键是分析装置图提供什么样的信息,学生的学习如果仅靠着对学习内容的需求来维持,那么,学习内容稍一枯燥,理论性较强一些,学习就会受到影响,很难真正主动、持久、深入的进行下去。因此,在教学过程中,教师要针对中学生的心理特点和化学实验学科的特点,采取多种方法,不断地激发学生学习化学实验学的兴趣,使之产生学习探究的动力。教师运用实验帮助学生理解,内容生动有趣,课堂气氛活跃,老师教得有信心,学生学得有趣味,不失为一节成功的化学实验课。在装置改进中,所选择的材料符合当前环保理念,避免了在制取中出现损坏教具的情况.同时非常利于课堂教学使用,避免了实验不停反应过多吸引学生注意力的情况,在装置改进中,结合了物理学科,使学生意识到学科之间的相通性,学习思维更加开阔。
  六、化学实验课注意事项
  1. 化学实验知识要密切联系社会
  在所有的理科课程中,最好将社会问题和社会关心引入教室,与学习内容密切联系在一起。在谈论学生周围的实际事例时,他们会有熟悉的感觉,而且使得他们的自信心和动机会大大提升。也就是说,世界各国和地区的社会问题和社会热点可以与学习特定内容相结合。
  2. 化学实验教学要密切联系学生的生活
  在教室里,我会尽最大的努力找到化学知识和学生生活经验的组合,希望他们能够深入、担心和解决他们在意的问题,例如制取二氧化碳气体的浓度,以及改进实验装置出现的问题等等,学生对这些问题非常关心。通过这个改良装置实验的学习,学生不仅可以培养各种各样的能力,还可以真正感受到学习化学知识的重要性。
  3. 结合教学内容渗透知识
  在教育过程中,对化学的分析有一定的内容,可以培养学生的化学品质,也可以让他们个人感受到,从而实现化学世界的无限谜团。生命化学是快速发展的规律,在探索生命本质的过程中取得了很大的成果。在课堂过程中,为了刺激理科的学习热情,结合具体的教学内容,生活化学的发展,特别是世界化学的、技术的进步,应该适当地向学生引入。刺激学生积极性,只有当学生充分理解化学的真正价值时,他们才能感受到学习化学的重要性,然后才能产生自我意识的学习动机。
  总结
  实验创设了理论密切联系实际的学习过程。在学习过程中,鼓励学生面对面地相互支持、合作、促进学习。引导学生,积极承担共同完成任务的责任,期待全体学生之间的有效沟通,体现师生之间的沟通、互动和共同发展的过程。通过实验理论,创造了一个与实践紧密结合的学习过程。实验不仅激活了学生的化学知识,而且引导学生像化学家一样观察身边的事物,用实验手段验证事物的性质,发现事物的变化、联系和规律。在这个过程中有非常活跃的因素。学生学习化学的研究方法,掌握化学的学习方法。掌握实验仪器的正确使用,掌握实验操作和处理实验结果的技巧,通过分析推理得出正确结论。充分发挥学生在课堂上的主动性也是新课程的目标。让每一个学生在课堂上享受“温暖、沸腾、多彩”的精神生活。每个教师都面临着新的挑战。在课堂教学中,要发挥学生的主体作用,培养学生的创新精神和实践能力,为学生的成长打下坚实的基础。
  参考文献:
  [1]《化学课程标准》(实验稿)北京师范大学出版社2001.7
  [2]《化学课程标准解读》(实验稿)湖北教育出版社2002.6
  [3]周仕东、郑长龙科学探究活动的类型、功能以及活动方式《化学教育》2005.4