巧用青霉素小瓶制作电解实验微型探究仪

巧用青霉素小瓶制作电解实验微型探究仪摘要:针对传统电解实验方案的不足,介绍了用青霉素小瓶及必要的用品制作电解实验微型探究仪的研制过程和使用方法,指出了该仪器的优点和其他应用。关键词青霉素小瓶实验探究电解实验微型实验氯化铜饱和食盐水化学新课程提倡科学探究,并强调实验探究是科学探究的主要方式[1]。同时提倡教师和实验管理人员开发实验仪器,研究低成本、少污染的化学实验,鼓励学生和教师充分利用生活中的常用品和废弃物设计富有特色的实验和实践活动[2]。在教学实践中,笔者发现传统的电解原理及其应用的实验方案[3,4],存在有毒气体的排放,装置与操作较为烦琐,药品用量较多,只适用于教师课堂演示而不适宜于学生自主探究的不足。为此,笔者利用废弃的青霉素小瓶、UV无影胶等材料,创造出适合学生探究的绿色化的微型实验探究仪,经教学中应用效果很好,现介绍如下。图1电解CuCl2溶液图2电解饱和食盐水1探究仪的研制1.1玻璃管的截断与加工截取长为2.0～2.5cm的玻璃管,用坩埚钳夹住在酒精灯上把两端烧圆滑。1.2玻璃钻头的选择选择外径略粗于玻璃管外径的钻头,安装在玻璃钻上,将玻璃钻接上电源。1.3青霉素小瓶的打孔图1将废弃的青霉素小瓶冲洗干净后放在水平面上,一手摁住小瓶,一手持玻璃钻,在距离小瓶上端约2.0cm处与侧面垂直的方向打孔,然后再在该小瓶另一侧距底部1.5cm的位置打一小孔(见图1)。用同样的方法给另一个小瓶打2个小孔。1.4玻璃管的粘接将洗净晾干的一个小瓶放置在水平面上,将玻璃管一端插入其中一个小孔使之约在瓶内露出0.2cm。然后在无阳光和灯光处小心地把一滴UV无影胶挤出落在玻璃与小孔结合处的表面(本实验先后采用广州国立胶粘剂厂生产的永强牌855无影胶及上海UV紫外线光固化胶研究室研制的2618型号的低浓度无影胶,效果均很好)。倾刻稍转动玻璃管使胶水在粘接部位的孔隙内均匀充满,再在太阳光下或离紫外灯10cm处照射,约30s基本固定粘接处。将小瓶竖起放置在水平面上用阳光继续照射3min,可达到最佳固化效果。用同样的方法在该小瓶的另一侧粘接上另一段玻璃管(见图2)。依照上述方法在另外一个小瓶的上端小孔上粘接好一段玻璃管(见图3)。图2图31.5小瓶的连接将上述2个小瓶竖起,将连有2个导管的小瓶下面的玻璃管伸入另一个小瓶下面孔内约0.2cm,保持3个支管在同一个平面上,并用上述方法用UV无影胶把2个小瓶粘接在一起(见图4)。图41.6制成电解实验微型探究仪在连接好的2个小瓶上安装2个连有铅笔芯的塞子,即制成电解实验微型探究仪(见图5)。图5微型电解探究仪2微型电解探究仪的应用2.1电解CuCl2溶液按照图6的实验装置进行实验证明,选择铅笔芯而不用石墨作为电极,1min左右就能观察到试纸变蓝,阴极的铅笔芯表面明显地附着红色的铜。图6电解CuCl2溶液示意图2.2电解饱和食盐水对于电解饱和食盐水的实验设计,可引导学生设计成图7的装置进行探究。图7电解饱和食盐水示意图其中右小试管中盛有含洗洁精的水主要是用于点燃产生的气泡发出的爆鸣声检验在阴极生成的气体为氢气。3实验优点电解实验微型探究仪可直接放置在教室课桌上或实验台上,采用9V高容量电池进行电解,适宜学生自主探究;实验过程可进行气体检验和吸收,绿色环保;完成1个实验只需要10mL左右的溶液,1min即可观察到现象,大大节约时间和药品。4其他应用电解实验微型探究仪除了用于电解CuCl2溶液、饱和食盐水外,也可以用于电解水等其他实验,还可以创造性地开发用于探究原电池的原理等实验。感谢山东省教学研究室卢巍老师对教具研制与论文写作给予的无私帮助与辛勤指导!参考文献[1]毕华林,亓丽英.高中化学新课程教学论.北京:高等教育出版社,2006:211[2]王祖浩,王磊.普通高中化学课程标准(实验)解读.武汉:湖北教育出版社,2004:283[3]王明召,高盘良,王磊.普通高中课程标准实验教科书:化学反应原理(选修).济南:山东科学技术出版社,2005:16-17[4]人民教育出版社化学室主编.化学(第三册).北京:人民教育出版社,2005:51,56