利用廢棄塑料品開展有效科學探究的活動

劉新龍

摘要：在化學探究中，筆者利用廢棄塑料品，進行科學探究實驗、作為試劑添加裝置等，取得了明顯的實驗效果，增強了教師與學生實驗的可操作性，強化了學生的動手能力，同時也降低了實驗成本，激發了學生的實驗創新能力，加強了學生的環保意識。

關鍵詞：廢棄塑料品；科學探究；實驗創新

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711(2014)07-0092

現在由于生活水平的提高，我們每天都可以看見被學生丟棄的大量飲料瓶。為了加強學生的環保意識，也為了給化學實驗增加更多的可操作性，降低成本，以下是筆者列舉的幾個利用廢棄塑料品完成實驗教學的例子，供大家參考。

一、某些有毒氣體的性質檢驗

在中學階段，學生學習的部分氣體都具有一定的毒性，不利于教師將這些氣體的性質檢驗引入實際課堂教學，更不用說是學生的分組實驗了。在化學學習中，如果缺少了實驗教學這一環節，其教學效果將大大折扣。實際上，只要教師設計合理得當，就可以適當地解決這一矛盾。例如：二氧化硫性質的檢驗：

1. 先用亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應制取二氧化硫氣體，將其收集于一個軟塑料瓶中。(經筆者實踐可知，學生分組實驗最佳效果的瓶子為100mL的礦泉水瓶)

2. 利用針筒將20mL的水注入礦泉水瓶中，用膠布(最好為透明膠布)封好瓶塞上的針眼，震蕩，可完成有關二氧化硫水溶性實驗。用針筒將瓶中液體吸出備用。

3. 取出一定量的二氧化硫氣體的水溶液，滴入紫色石蕊試液，完成二氧化硫水溶液的酸性檢驗。

4. 取出一定量的二氧化硫水溶液，將其逐滴滴入一定濃度的氫氧化鋇溶液中，可觀察到氫氧化鋇溶液先變渾濁，后變澄清。

5. 在配有塞子的試管中，加入一定量新配制的品紅溶液，再在其中滴入制得的二氧化硫水溶液，蓋上塞子稍加振蕩，溶液褪色。將褪色后的溶液放入熱水中，片刻后又出現紅色；將其取出放入冷水中，紅色慢慢褪去。

以上處理的優勢在于：

1. 減少了有毒氣體的泄露，為其他有毒氣體的性質檢驗提供了一種可行模式。

2. 減少了實驗儀器與實驗操作的難度，使其可以引入課堂作為學生的分組實驗。

3. 對于二氧化硫的漂白性實驗可重復操作，讓學生更加理解二氧化硫漂白性的不穩定性。

4. 該實驗目前僅僅是基于必修1的難度要求，教師還可以根據自己的需要增加二氧化硫其他性質的檢驗。

二、完成噴泉實驗

圖1的裝置中，干燥燒瓶中盛有某種氣體，燒杯和滴管內盛放某種溶液。

擠壓膠管的膠頭，下列與試驗事實不相符的是()

A. CO2(NaHCO3溶液)無色噴泉

B. NH3(H2O含酚酞)紅色噴泉

C. H2S(CuSO4溶液)黑色噴泉

D. HCl(AgNO3溶液)白色噴泉

該題為2008年上海市高考第10題，實際上只要設計合理得當，教師可以設計出其他各種顏色、各種類型的噴泉實驗。但在實際教學過程中，凡在課堂上做過噴泉實驗的教師，應該都對組裝噴泉實驗的整套裝置比較厭煩，又是雙孔橡皮塞，又是鐵架臺、燒杯等一大堆實驗儀器。如果改用塑料瓶，其課堂操作的可行性將大大改觀，下面以氨氣的噴泉實驗為例：

1. 在收集滿一塑料瓶干燥的氨氣后，蓋上塞子，用止水夾夾住橡皮管。準備好另一個盛有水的配有玻璃管的單孔橡皮塞的塑料瓶。

2. 在課堂上進行實驗時，教師將兩個塑料瓶連接起來，打開止水夾，將水擠壓進一小部分，立即關閉止水夾，分開兩個瓶子。此時盛有氨氣的塑料瓶將立即變形。

3. 一段時間后，將盛水的塑料瓶塞子取下，在橡膠管一頭更換一根長玻璃管。將盛有氨氣的塑料瓶提起倒立，長玻璃管插入盛水的塑料瓶中，打開止水夾，即可看到噴泉。

用塑料瓶代替燒瓶等儀器的優點在于：

1. 噴泉實驗往往要求燒瓶干燥，而實驗室資源有限，加之準備實驗往往一時抽調不出足夠的干燥燒瓶，而軟塑料瓶則不存在這個資源問題，只要平時注意收集即可。

2. 對藥品的需求量較小，做噴泉的塑料瓶只要100mL的體積即可。對于一些較難清洗的藥瓶，如使用燒瓶之類的，需要大量藥品浸泡。而改用塑料瓶則可變廢為寶，對于難清洗的藥瓶只需用更換另一個塑料瓶即可。

3. 利用塑料瓶體積上的變化，可以加深學生對于噴泉實驗原理的理解。

4. 實驗儀器及操作十分簡單，帶到課堂上的只有兩個塑料瓶(配好塞子的)、一根長導管即可。

三、作為試劑添加裝置

在化學實驗中，學生經常被要求添加液體試劑，一般可選用膠頭滴管、分液漏斗等，但在實際操作中總有不太方便之處。軟塑料瓶由于它的瓶身可以擠壓，這就提供了一種很好的試劑添加模式，大大增加了實驗的可操作性。

1. 濃硫酸溶于水放熱的實驗

將在燒杯中完成的實驗，改用下列裝置進行操作(如圖3所示)。將軟塑料瓶中的水擠壓一部分進入裝有濃硫酸的錐形瓶中，可以聽到“呲啦”的響聲，并看到錐形瓶另一個玻璃管口出現大量水蒸氣。這樣的設計實驗現象明顯，也節省了藥品，降低了實驗的危險系數。

2. 固液不加熱型的實驗

在中學化學學習中，有很多固液不加熱型制取氣體的實驗，但不論是用以下哪一種裝置(如圖4所示)，

或者會造成藥品的浪費(如甲、乙)，或者是實驗裝置復雜(如丙)，不利于實際操作。而我們只要將其加入裝置改成塑料瓶，就可以解決以上問題了。通過擠壓塑料瓶就可以控制液體的用量。

此外，筆者在實際教學中還利用軟塑料瓶來完成氫氣、粉塵的爆炸實驗、銀鏡實驗、鈉與水的實驗等，效果均不錯。