初中化学实验准备的基本技能——以氧气和二氧化碳实验室制取为例

傅 玫 陈士元

（南京市高淳区第二中学 江苏南京 211300）

初中化学实验准备的基本技能
——以氧气和二氧化碳实验室制取为例

傅 玫 陈士元

（南京市高淳区第二中学 江苏南京 211300）

作者以氧气和二氧化碳的实验室制取为例，总结了有关初中化学实验准备的若干技术问题。

化学实验；基本技能；实验准备

新课改下初中化学实验的教学显得尤为重要。化学实验教学是化学教学中学生获得化学知识和检验化学知识的重要手段，能为学生形成化学基本概念和化学基础理论提供感性认识的材料，能激发学生的兴趣。在这样的背景下，对初中化学教师的要求就不仅要有较高的理论水平，同时还要兼具较强的化学实验技能。而实验技能的养成需要学科知识作为基础，更需要不断地学习相关知识，练习和掌握相应的技能，这需要有一个时间积累过程。化学教师不仅要根据课本上的具体实验要求完成实验，同时还要能够做到根据实验要求，自己动手加工一些简单的实验器材，那就到了“工匠”层次；如果再进步一点，在实验员教师的协助下完成创新实验装置的制作，应该说到了“技术员”层次；但如果自己能够独立完成实验的改进和创新，那肯定是“工程师”层次了。能够从教学需要出发，对工作中存在的问题进行分析、提出自己的想法并动手进行实践，将经验总结刊登在杂志上，那算是什么层次呢？肯定是新课改下真正“全能”的化学教师了。

图1 加热高锰酸钾制氧气

图2 制取二氧化碳的装置

一、制取氧气和二氧化碳实验装置分析

这二个实验的共同点都是制取气体，但收集气体的方法不同，一个是排水法，另一个是向上排空气法。这样玻璃导管的弯曲角度就不一样了，排水法用小角度玻璃导管比较方便（小于90度），排空气法用直角玻璃导管比较方便。采购或订做当然能解决问题，但实验室自己能做该多好。玻璃直导管论公斤卖（1公斤5元，可加工成实验用玻璃导管100根左右），弯好的玻璃导管论根卖（每根1元左右），价格相差大。

1.玻璃导管的弯制技术：

（1）玻璃导管的规格。常见规格有3-4mm，5-6mm，7-8mm，规格的大小又要与乳胶管配套，否则会给实验装置组装带来麻烦。常用是5-6mm。

（2）玻璃导管的切割，方法有二种，一种是切割后弯制，另一种是弯制好再切割，前者对弯制操作要求高，弯角位置要控制好。后者则宽松一些。玻璃导管的切割技术有多种，常用的是小砂轮片，医院里的护士也用这种方法。也可以用专用的玻璃管切割刀。需要多次练习才能熟练掌握。

（3）玻璃导管弯制技术，常用方法是给玻璃导管加热至融熔状态，徒手弯制。

玻璃导管的加工需要的技术有：①玻璃导管切割技术；②玻璃导管弯制技术；③酒精喷灯操作技术。

2.橡胶塞打孔技术

在中小学实验室橡胶塞打孔是个常用技术，对于学校的实验室日常需要打孔的橡胶塞数量并不是很多，对一个橡胶塞而言，有单孔也有双孔，三孔比较少见。我的打孔方法思路来源于对橡胶塞孔的修整。橡胶塞打孔后，为了更好地与玻璃管匹配，需要用什锦锉来修整。我发现四棱的最好，一般玻璃管管径什锦锉都能打出来，如果是分液漏斗的孔则要大一点，可以来回多磨几次。我尝试着用什锦锉和电钻配合在一起打孔。这方法突破了原来的平口圆刀用切割的方法打孔的工艺设计。

3.橡胶塞打孔具体做法

（1）选择针锦锉，锉刀有粗细有变化，将锉刀最粗处与玻璃管对比，大小是锉刀最粗处要与玻璃管外径相近，为保证气密性橡胶塞孔内径要略小于玻璃管外径，相差在半个毫米左右为宜。如果锉刀有塑料柄最好敲掉。确保电钻夹头能咬紧。（2）松开电钻夹头，将锉刀尾部塞入，旋紧，试机，如果发现锉刀摇摆则是锉刀没有装正，不在旋转轴线上，重装！（3）在橡胶塞上选好位置，用锉刀尖定位，一手拿橡胶塞，要握紧，一手持电钻，推进要慢，打穿后，在另一端扩孔，扩好再换回来扩孔，反复几次即成。（4）用玻璃管试孔，如果太紧则还要扩孔，如果轻易穿过则太松，气密性就无法保证。多打几回就熟练了。

图3 打孔工具

将什锦锉打好的橡胶塞孔进行纵切，从剖面可以看出孔的特点，孔的两端略呈喇叭形，这样有利于玻璃管进出，中间略有束腰有利于孔与玻璃管的紧密接触，确保气密性良好。什锦锉的打孔范围是从2-10毫米间任意规格的孔，是一种理想的打孔方法。

二、实验准备中溶液和试剂的配制

1.澄清石灰水的配制

配制澄清石灰水好像比较简单，其实还是有点小窍门。在检验二氧化碳性质时要用澄清石灰水，使用后发现效果不明显。原因是配制到使用时间间隔太短，水中溶解的氢氧化钙量太少。有一次，我安排学生做对人体吸入的空气和呼出的气体的探究分组实验时，发现澄清石灰水在呼出气体的集气瓶中不变浑浊，问实验员教师后才知道原来是上学期剩下的澄清石灰水，时间长了溶液中氢氧化钙因与空气中二氧化碳反应而导致含量变少了。我所掌握的方法，在使用的前一天配制并尽快使用。这事最怕的是实验时发现有问题，再准备已经来不及了！准备时一定要确保配制质量。

2.稀盐酸配制

配制稀盐酸也不是件难事，但教材上规定稀盐酸为1∶2。我在实验中发现浓度太高，反应太迅速,不便于学生观察实验。后来我要求实验员教师将稀盐酸改为1∶3配比，这样做实验，不仅实验现象明显，同时又便于学生观察。

实验准备的好坏决定我们化学课堂的成功与否，而实验技术的完备是一个漫长的准备过程，我们化学教师一定要在实验员教师的帮助下准备好实验，更要完成好实验，争取做一名“全能”的化学教师。

［1］ 化学课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书.化学（九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2012

［2］ 陈士元.中小学实验室橡胶塞打孔技术探讨[J].实验教学与仪器，2017（3）

1008-0546（2017）10-0087-02

G633.8

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10.3969/j.issn.1008-0546.2017.10.028