巧用中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验的研究

王凯风

摘 要：随着中性笔在社会中发挥影响越来越大，其在人们生活和学习中，发挥作用也越来越大。为了实现中性笔最大发展目标，提高中性笔实际应用性，需要增加对中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验的研究和关注度。自中性笔出现以来，以其自身应用优势，在书写舞台上，发挥着积极影响。中性笔和钢笔相比较，利于携带和运用，不会出现漏水现象，相对来说较为简洁和灵活，在书写时，可以最快的速度书写，笔芯更换方便，了解其内容的同时为后续相关工作提供一定的经验参考。

关键词：巧用中性笔；笔芯改进；吸热与放热；反应实验；分析和研究

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）19-0223-02

中性笔在1988年诞生，其最早出现在日本，整合钢笔和圆珠笔的优势。应用灵活，手感好，舒适度高，在应用时粘度小，具有利于润滑的元素，在当下深受高中生喜爱，是高中生应用最为普遍的书写用具。中性笔结合钢笔优势和圆珠笔优势，涵盖众多有机溶剂，粘合度和稠密度低于油性笔笔墨，稠密度高于水性笔。由此可见，中性笔实际应用性较好，为了增加中性笔功能，完善存在弊端，需要对中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验，提高高中生对中性笔实验知识了解。

1 中性笔改进背景和原因

其一，中性笔改进背景。中性笔是建立在不同介质基础上，结合水性和油性整合应用。中性笔最初出现在日本，是世界范围内较为流行的书写工具[1]。在阅读相关书籍和资料，请教相关学者之后，了解到中性笔于1988年正式宣告诞生，整合钢笔和圆珠笔的优势。随着中性笔应用性不断提高，中性笔厂家发生变化，生产厂家不断增加，在日常中性笔应用中，也改变和单一应用形势。

其二，中性笔改进原因。中性笔在当下社会发挥影响较大，是高中生应用频率最多的书写用具，深受高中生的喜爱和追捧。站在大范围来说，中性笔在社会不同领域，在不同企业，在不同机构应用较为常见。其和以往书写工具类型不同，具有自身应用优势，这也是中性笔越来越深受关注和重视的原因。为了实现中性笔最大应用目标，提高中性笔性能不可忽视，对笔芯开展吸热和放热实验，根据现有资料，吸热会造成中性笔笔芯温度升高，书写用墨增加；放热则会导致笔芯温度降低，书写的难度增加，本文结合实验对其进行分析，作为后续工作的依据。

2 中性笔优势和方法阐述

中性笔具有自身优势，其具有圆珠笔优势，继承自来水笔的优势，在书写期间，应用灵活，手感好，舒适度高，在应用时粘度小，具有利于润滑的元素[2]。中性笔芯蕊液体，和圆珠笔与钢笔都不同，液体为有机性质的溶剂，因此才被叫做中性笔。在内部涵盖众多有机溶剂，粘合度和稠密度，低于油性笔笔墨，稠密度高于水性笔。在开展书写作业时，墨水在笔尖运作后，就会由半固态形式，运作为液态类型墨水。中性笔在书写时，最大应用优势，是在书写时每一滴墨水，全部在笔尖上聚集，发挥性低，不会出现漏水现象。利用中性笔，开展书写作业时，可以感受到，类似丝滑般感受和体验，墨水运作流畅和稳定。

中性笔的制作方法包括笔杆、笔套塑料形式制作方法以及其他部位的不锈钢类型磨制方法。中性笔笔头，可以划分为针管形势和炮弹形式两种不同类型。笔头主要是利用銅合金和不锈钢材料制作，利用工程材料制作。中性笔珠球输给结合，主要构成材料包括：不锈钢材料，氧化铝材料，硬质合金材料等等。中性笔的中字类型珠设置直径大小，设置为0.69毫米，细笔直径设置为1.49毫米。中性笔储水方法涵盖两种不同形式，纤维型设计和微纤维类型储水方法，应用频率多的墨水有蓝色墨水、黑色墨水、红色墨水和绿色墨水等。

3 中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验

中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验是高中生在学习期间，主要实验之一，是书本教材中主要知识点。因此，需要做好这一实验，树立科学目标，选择具有实际应用性设备，设计实验整体布局，建立在实验标准基础上，利用科学操作行为和理念。开展改进实验，发挥高中生自身能力，结合书本知识，开展实验设计和实验研究。

3.1 树立科学目标，设计实验装置

为了实现中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验研究最大目标，在实际实验前期，首先，树立科学实验研究目标和改进目标。结合书本和教材中给出信息，结合以往研究经验，全面设计和开展实验，明确不同研究和改造工序，建立在目标基础上，有序开展改进实验。其次，做好装置、设备的准备和设计工作。在设备、装置和准备设计时，需要注意以下几点[3]。

其一：中性笔笔芯是实验研究对象，作为实验的基本材料，应选择我们平常使用的中性笔笔芯。保证中性笔笔芯的自身性质良好，能够正常进行书写，避免因笔芯的自身问题对实验结果造成影响。除此之外还要做好仪器装置选择。仪器装置的选择包括广口瓶设备、橡胶塞选择、选择中等大小试管、橡胶塞、隔水夹等等。

其二：对实验装置设计利用全新形式开展，实现创新设计目标。具体而言，是指设计只采用原理作为指导，不生搬硬套，结合现实情况，选用合适的材料、方法。例如在固有实验中所用中性笔笔芯直径为1.49毫米，而实验中无法寻得对应笔芯，即采用普通笔芯进行试验。

其三：明确实验具体步骤。把实验需要的装置和设备构建和组合，在组合和构建完毕后，把不同设备和装置进行固定处理。中性笔是我们在学习生活中重要的书写工具，只有合理设计实验方法，对实验过程进行有效控制，才能保证实验结论的准确性，并以此为基础对中性笔笔芯作出改进，提高其书写性能。

其四：在固定和处理完毕后，把隔水夹子打开，在U型管中，放入中性笔笔芯墨水，好放置后，及时关闭隔水夹子。在关闭后，向U型管中，放入红墨水，需要注意的是，在墨水输入后，先使一侧高度高于另一测。中性笔墨水装入完毕后，液面不再波动后，如果墨水高度一致，则说明器具密闭性良好，可以进行下一步实验。endprint

其五：把反应物运作到试管中，在出现反应时，由于其反应形式主要以放热形式和吸热形式为主，也会导致瓶中气体温度出现变化，包括上升和下降。气体在不同温度条件下，出现变化，气体体积膨胀和缩小。在U型管中，右侧位置液面出现上升和下降现象[4]。

3.2 细心观察和总结，保证改造实验的有序性

在实验设备和装置准备完毕后，在实际实验环节，由于高中生知识有限，实验经验优先。因此，在实验过程中，需要细心观察和分析，观察在不同环境下，中性笔发生化学反应，及时记录，利于为后续实验奠定坚实基础。站在高中生角度来说，在中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验环节，利用显微镜观察操作存在复杂性，理论性强的问题，以高中生的知识储备不容易理解，因此要注意记录和后续请教[5]。

实验中，常见放热反应主要为化合反应（不包括、CO+ O2=O2）。常见吸热反应包括化解反应（不包括CO2=CO+O2）、电离、水解、铵盐和放氮气反应。在实验期间，需注意关注好中性笔笔芯不同实验现象。如图1所示，是中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验反应展示图。

吸热放热能量出现变化，是判断放热和吸热反应的主要依据，在实验期间，需依据反应热效应对反应热的情况进行判断。出现反应热现象主要原因是由于，中心笔芯反应物产生全部能量，大于生成物能量。但是需要注意的是，在化学实验中，能量的变化主要是通过吸热和放热来实现，过程的长短不一能量的变化也有区别，分析生成物的特点和能量变化的时长，是判断能量变化类型的核心依据。热反应在任何条件下均可以出现，在初期渐热期间，可能出现吸热现象，出现放热反应。中性笔芯热量反应与加热行为联系密切，在实验期间，控制好预热温度。

结合图形分析我们可以看出，在实验期间，吸热和放热反应物质、总量的变化形式，其在不断变化。但是生成物质数量，一直呈现一种状态。在I处，火化分子能量达到顶峰，在II位置处，反应物总量达到顶峰。其实在放热和吸实验研究中，高中生不仅了解到物质反应和生成物变化规律，我们也了解到，不同物质放热能力较为不同。我们在实验中，得到中性笔笔芯在不同温度条件下的能量变化情况，并根据实验进一步得出结论，温度较高的情况下，笔芯书写能力较好，反之能较弱。在实际实验中，为了增加对实验了解，高中生可以结合实验情况，建设一个实验现象反应图，直观了解吸热与放热反应现象。

例如：对高中生中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验调查和分析，69%高中生认为在显微镜下开展实验作业时，困难大，实验会出现行为失误和数据失误等等。这就要求，高中生在实际实验环节，做好基础实验工作，细致观察显微镜下中性笔芯发生反应。其次，为了增加实验有效性，在实验环节，可以结合不同学科知识，在整合不同学科知识和理论后，理解实验现象。不仅可以提高学生对实验掌握，也潜移默化提高高中生不同学科学习能力，培养学生自主解决问题能力，使得学生养成乐于思考和高于创新的良好品质[6]。

3.3 增加互动和交流，解决实验问题

在中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验过程中，因为实验涉及到不同设备和装置，存在较多化学反应和物理现象。我们学生对不同设备和装置观察时，对不同化学反应观察时，对不同实验环节和细节观察时，存在一定难度。面对这一特点，我们学生需要及时和教师进行交流，在发现不懂问题和不会操作环节，向教师请教。在得到教师指导后，修改自身行为错误，利用科学化方法和行为开展实际实验操作工作，分析不同实验现象及时做好记录。在中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验环节，高中生也可以和同学一起完成实验，发现不懂的问题和同学之间探讨和交流，在发现行为操作失误，仪器实验同学及时给出修正方法[7]。

4 结语

为了实现中性笔笔芯改进吸热与放热反应实验最大目标，在实际改造实验期间，选择满足实验要求设备和器具，全面贯彻实验标准，有序和科学开展。设計实验装置，明确实验装置位置，细心观察和总结实验现象，结合不同学科知识理解实验现象。需要注意的是，在实验装置设计环节，需要合理化设计U型管，在一端利用乳胶管关联，在另一端利用隔水夹关联，在墨水输入后，确保一边高度高于另一边高度，中性笔墨水装入完毕后，处于静止状态放置，提高实验效率和质量。

参考文献

[1]胡卓林.中性墨水触变体系建立及触变性对中性笔书写性能影响的研究[D].太原理工大学，2010：1-80.

[2]郝瑞光.分散剂选择对中性墨水稳定性与书写性能影响的研究[D].太原理工大学，2010：1-71.

[3]裴敏俊.无意识助人目标追求、情绪对道德判断的影响[D].福建师范大学，2015：1-88.

[4]李月月.颜料型中性墨水的配方优化研究[D].太原理工大学，2014：1-70.

[5]冯博洪.中性墨水流变性及稳定性影响因素研究[D].太原理工大学，2012：1-75.

[6]赵鹏程.应用现代仪器分析技术鉴定字迹形成时间的研究[D].东北师范大学，2009：1-92.

[7]陈娟.知名商品外观设计的多重保护问题研究[D].西南政法大学，2014：1-31.endprint