| 诗文 | 化学教具制作及廉价低成本实验用品的利用技能训练 | ||||||||
| 释义 | 化学教具制作及廉价低成本实验用品的利用技能训练指在化学教学中因地制宜，因陋就简，利用低成本或废旧物品制作化学图表、化学标本、实物的模拟品以及为改善实验条件寻求代用品的技能。掌握这一技能不仅能提高动手能力，而且对加强直观教学、激发学习兴趣、促进化学概念的形成，揭示知识之间的联系等方面都是很有作用的。 掌握化学教具制作及廉价低成本实验用品的利用技能的基本要求和一般方法是：①画示图表。它包括化学仪器、化学实验装置及化学实验基本操作图、化学生产流程和典型设备的内部结构示意图、各类物质相互关系图、原子结构、分子结构、晶体结构示意图等。绘制时要求图形正确、层次分明、画面美观。为便于保存，最好用整张道林纸，绘好后上下两边各装一园细木条，可以卷起来编号(或贴标签)放在图表柜里随时取用。②搜集化学实物标本。它包括矿石、化工产品、化学试剂等。搜集工作要有计划进行，搜集制作要选取能反映基本性质特征的典型实物，分类安放在标本瓶或标本盒中，贴上标签，根据教学需要进行展示。③制作立体模型。这是各种实物的模拟品，如炼铁高炉、氨的合成塔、接触法制硫酸的沸腾炉、气体热交换器、食盐水电解槽等化工生产的设备模型；电子云、原子结构、分子结构、晶体结构的示意模型以及一些实验仪器的立体模型。设备模型可用厚纸板、薄铁皮或木板制作，结构模型可用粗铁丝、竹签、泥巴、橡皮泥、乒乓球或其他塑料制品来制作。制好后的模型平时要放在有玻璃门的橱内或用塑料罩保护好放在桌上。④制作磁性示教板。这是一种新型有效的教具。它的制作方法是利用磁性材料厂的小块废磁，按N极和S极相互间格的形式一块块排列起来，再在外面糊上不反光的塑料薄膜或白布装在整张白铁皮四周有木框固定的装置里，做成小黑板形状(也可在商店中购置现成的磁性小黑板)。示教用纸卡片(软件)可用道林纸或彩纸，正面写字、绘图、着色，剪成各种符号、仪器形状、反面用胶带胶上铁制回形针、铁片、或用细铁丝做成仪器形状。使用时把示教纸卡片向磁性示教板上一贴即牢，并可随意移动位置，不用时可随手拿下，极为方便。对元素符号、分子式、化学方程式、化学键等内容的教学提供生动的直观效果。对实验装置正误的判断也能起很好的作用。制作软件要化一定时间，因此要求将软件分类保管好，以便于随用随取。⑤廉价、低成本实验仪器的制作要就地取材、修旧利废、注意平时搜集。利用废旧塑料制品(饮料、医用、化妆品、日用品的各种大小瓶盒)、金属食品罐头瓶筒、医疗注射器、陶瓷制品、玻璃制品等组装简单的化学实验仪器。例如，试管可用直径较粗的玻管封口制成。或用大的废安瓿瓶、薄壁抗菌素瓶、中药片瓶加工代用；试管夹可用粗铁丝(如13号铁丝)或铝导线弯成小圈后固定在木板上制成。也可用适当大小的硬纸盒或塑料盒在顶部打洞而成；试管刷可用一根竹筷将一端剖开夹上丝瓜络，使顶端露出一小段，用线扎牢即成。也可用一段长约50厘米的铅丝，对折起来扣在钉子上，里面铺好一层猪毛(或长头发)。在铅丝的另一端穿一只筷子，一面拉紧，一面转动筷子，把铅丝扭紧，猪毛就被绞紧在铅丝里而不会脱落，最后用剪刀修整齐就行了；滴管可用青霉素药瓶，剥去铝壳，在胶盖中间钻一小孔，配上尖咀玻管，尖咀伸入瓶底，另一端露在胶盖外面，联上3厘米左右的胶管，胶管顶端塞上一段玻棒，以保持胶管密闭，作为胶头滴管(或直接装上市售的乳胶头)即成；玻棒可用筷子代替；钻孔器可用子弹壳制作，也可用铁棒烧红烫孔，或用钻子钻孔，最后用园锉锉园就行了；烧瓶可用硬质试管或废灯泡加工制作。灯泡加工方法是先将金属帽上的焊锡放在火焰上熔化后去掉，拉直暴露出来的两根铜丝，然后把金属帽和玻璃泡粘接部分放在火焰上，边加热边旋转，使受热均匀。当粘结剂软化时就用钳子夹持灯帽，使其与玻璃泡脱离。夹断抽气管，用小砂轮片细心地把玻璃泡顶部锉开，抽出玻璃芯子即成一个园底烧瓶；玻璃管可用园珠笔芯、塑料笔杆或细竹管来制作；漏斗可用“雪碧瓶”或“矿泉水瓶”等截底制作，用棉花团塞在瓶颈上代替滤纸。细颈漏斗可用眼药水瓶或注射用针筒按上玻管制成；钟罩可用“可口可乐瓶”(无色)截底而得；滴管可用塑料眼药水瓶装上一段塑料管(或玻璃管)即成；蒸发皿可用大瓷质汤匙、瓷质小盘子代替；量筒可用医疗注射器代替或有刻度的药水瓶代替；烧杯可用搪瓷杯、平底瓷酒杯代替。如不需加热，就用玻璃杯代替；三角架可用粗铁丝弯制；燃烧匙可将铁丝的一端紧紧弯成盘香形小园盘，在中心处挖成凹形，放上一小铜片或铁片，另一端铁丝弯成匙柄即成；药匙可将直径约1.2厘米的竹管锯成斜口代用。也可用瓷质小汤匙的柄代用；铁架台可用木架台代替，用粗铁丝弯成铁圈，用晒衣夹代替铁夹；玻片可用窗玻璃切割而成或用塑料板、硬纸板代替；研钵及杵可用小瓷碗将内壁用砂轮磨毛后作研钵。在厚壁抗菌素小瓶上装以木柄把底上磨毛后作杵；移液管可用医疗注射器代替；滴定管可取内径为10—15毫米，长700毫米左右粗细均匀的直玻管，先将管口烧平，再把一端拉细，装上一小段软橡皮管和尖咀玻管，橡皮管内嵌入一只玻璃珠作为挡水活塞(如缺玻璃珠就用弹簧夹夹住)。刻度线用注射器注入一定体积的液体作标记来标定。这样印制成一只碱式滴定管；酒精灯可用白铁皮焊制成单芯灯或三芯灯。也可用电木盖或塑料盖的空墨水瓶、浆糊瓶或药片瓶在塞上烫孔插入玻管式铁皮管作灯芯管，用一束棉纱做灯芯，再用抗菌素瓶作灯帽进行制作而成。仅举上述数例，说明许多化学仪器有的可自制，有的可找代用品，问题在于动脑筋、多实践。进而用自制仪器装配成各种实验装置。如电解水装置，简易气体发生器、铝整流器等等。⑥化学药品的废物利用和回收只能保证一定的纯度要求，以不影响实验现象和结论为原则，但必须注意实验的安全。其一是单质类药品：铝可从铝导线、包糖果或香烟的铝箔、牛奶瓶和药瓶的封口盖、废铝制品取得；铜可从铜导线、废灯泡内的铜丝、废紫铜器皿取得。也可从铜废液内加铁片置换出铜，经洗涤、滤出、晾干而得；锌可从废干电池壳取得；锡可从旧锡器、焊锡取得；铅可从废蓄电池铅板取得；钨可从废电灯泡内钨丝取得；银可从碎保温瓶胆玻璃上的镀层取得；硫可从中药店购买；磷可从火柴盒黑皮刮下，再放在不通风的玻管内加热升华制得；木炭、活性炭可用硬质果壳(如核桃壳、桃核等)放在留有出气孔的铁罐里隔绝空气煅烧制得；碘可用药用碘酒代替；镁带可在牛皮纸上涂一层胶水，然后再撒上一层薄镁粉，晾干，剪成条状代用。其二是氧化物类药品：三氧化二铁可从颜料商品购买铁红粉；氧化铜可用铜丝灼烧而得；二氧化锰可用废干电池中的黑色填充粉末，经溶解、过滤、冲洗沉淀物(4—5次),然后放在铁勺中，先用小火烘干，再用强火灼烧，不断搅拌，直到不冒火星为止，再灼烧15分钟，冷后即得；氧化钙可从石灰厂或建筑工地索取；氧化汞可从中药店购买三仙丹；氧化镁可在热的盐卤(或在西药店买泻盐、中药店买苦硝配成溶液)中加稀氢氧化钠溶液呈碱性后，将生成的白色沉淀过滤、洗涤、烘干即得氢氧化镁，再灼烧而得；氧化铝可在浓的明矾溶液中加入氨水，稍过量，得白色氢氧化铝沉淀。过滤后，再用热水洗涤沉淀数次，再灼烧而得；二氧化硅用石英砂研细而成。其三是酸、碱类药品：硫酸可用工厂酸洗车间放出的废液代替；盐酸可用食盐和浓硫酸反应放出的气体用水吸收而得；硝酸可用硝酸盐与浓硫酸反应蒸馏出来；醋酸可用白腊代替；氨水可用农用氨水代替；氢氧化钠可用碳酸钠(市售石碱)和石灰乳反应，过滤，再将滤液浓缩而得；氢氧化钙可用生石灰消化而得。其四是盐类药品：氯化钠可用食盐代替；碳酸钠可用市售的石碱(口碱)代替；碳酸氢钠可将精盐饱和溶液微热至35℃左右，慢慢加入碳酸氢铵至不发生气泡为止。静置，有晶体析出，过滤，滤液主要是氯化铵，晶体为碳酸氢钠，再晾干而成；硫酸钠可从中药买元明粉或芒硝代替；氯酸钾可从中药店买盐卜代替；碳酸钾可将草木灰(含钾较多的向日葵、玉米棒、棉铃壳、蚕豆夹等植物烧成的灰)用热水浸泡，用布过滤，再将滤液及洗涤液放在铁锅中熬干。冷却后，用少量水溶解，再过滤、蒸发至干而得(其中含少量氯化钾和硫酸钾);硝酸钾可将化肥硝酸铵溶于少量水中，煮沸，加入浓草木灰汁至碱性，浓缩、冷却，滤出晶体即得；高锰酸钾可从西药店买灰锰氧代替；溴化物可从西药店买三溴片代替；某些铵盐可用相应的化肥代替；氯化亚铁可将铁屑10克加入100毫升热水，分数次加入浓盐酸30毫升，待氢气完全放出后，过滤。在滤液中加入少量细铁丝。静止，有氯化亚铁晶体析出；三氯化铁可由铁红粉跟盐酸反应而得；胆矾可由废铜丝与浓硫酸反应，经过滤、浓缩、结晶而得；碱式碳酸铜可用硫酸铜晶体6克溶于100毫升水中，加入3%的碳酸钠溶液，开始生成绿色沉淀，以后有二氧化碳气体放出。继续加入碳酸钠溶液至不再发生气泡为止。用布袋滤出沉淀物，放在大量水中溶去硫酸钠。再过滤，将滤出沉淀物晾干而得；硝酸银可用6摩/升的硝酸覆盖保温瓶胆碎片，微热，至银层完全溶解，冷却而得硝酸银与硝酸的混和液。其五是有机物类药品：不少是普通商品，购置而得就不作介绍。其六是酸碱指示剂类药品：自然界许多植物色素用水或酒精浸泡可作为酸碱指示剂的代用品。现举几种(表3—8—2)。 表3—8—2
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