王秀蘭
摘 ?要:實驗儀器管理和實驗教學中有目的、有計劃地對學校所有因陳舊、缺損或銹蝕而瀕臨“仍掉”的教學儀器用品加以規范、改良、控制和協調,使其結合自制教具重返課堂,大量節約教學經費,有效改善實驗條件,全面提高教學質量。
關鍵詞:化學實驗教學;廢品;使用
不論哪一所學校,向主管部門申撥或自己購置儀器設備時都想最先進、最高檔,應有盡有。但在實際使用過程中,卻往往存在更新過快、管理不善、利用不周等許多問題,從而使大批量的儀器設備和實驗用品過早報廢后白白扔掉,這既違背了儀器管理的服務性、效益性、節約性和相益性原則,又造成了普遍緊張的教學經費的極大浪費。筆者在多年的實驗教學中發現,有目的、有計劃地對學校所有因陳舊、缺損或銹蝕而瀕臨“扔掉”的教學儀器用品加以規范、改良、控制和協調,使其結合自制教具重返課堂,在大量節約教學經費、有效改善實驗條件、全面提高教學質量、慷慨支援其他兄弟學校等方面應頗有成效。
1.用淘汰的貴重儀器作教學“模型”
就像我們走入許多公園都能看到一架破舊的飛機停在那兒,專供絡繹不絕的游客們觀賞一樣,其實,在化學實驗教學中,有許許多多已失“初衷”用途的器材,特別是像分析天平、分光光度計、甚至是光譜儀等這類貴重器材,都可以經過重新組裝、拆卸等加工或是直接縱橫向協調可用作教學的“模型”。
如一架無法正常使用的分析天平,以直接用作《分析化學》課的“模型”,在課堂上時而拆開講解其結構組成,時而組裝它講授其工作過程和原理,學生興趣很濃,教學效果十分明顯。經審報后,正式收藏為學校的教學“模型”。還有被淘汰下來的計算機、生物顯微鏡、分光光度計、酸度計等許多破舊儀器,經過妥善處理后,轉入學校教學模型系列。這些“模型”用于教學,不僅形象逼真、結構明顯、工作原理簡單、課堂示范性強,而且易拆、易裝、易改、易保管。
2.破舊儀器的再次使用
如塑料、玻璃儀器等,有時只要弄破一點兒,就有可能失去其原有的作用,但只要管理員和實驗員廣開思路,勤儉治學,對其略作修復、加工和改造,就能將其再次使用在教學中,做到因陋就簡,物盡其用。現以一個普通的破損試管為例說明這個問題,
2.1 修復使用
若試管僅是上部或底部破損,經修復后可以重復使用:將一根長約15cm—2Ocm的電阻絲拉直后環繞試管破損處一周(注意圈在試管上的電阻絲兩端要接近,但不要搭上),接通導線將電阻絲燒紅約半分鐘后,切斷電源,立即在該處滴上冷水,就會整齊地將破端截去。
如果截去的是試管口部,用酒精火焰將邊緣燒光滑,就可以重新使用;若截去的是底部,一方面可以將邊緣燒光滑,當硬質玻璃管做鈉的燃燒等實驗;另--萬面也可以用酒精噴燈將試管底部燒軟,用鑷子慢慢將試管底部封閉,再把燒熱的底部用一木塊輕輕頂住,同時在試管口用嘴稍微吹氣,將其吹成圓形底,冷卻后即是一個很好的試管。
2.2 改進實驗
用一個底部開有小孔的試管改進鈉與水反應的實驗,不僅創新地發揮了爛試管的應用作用,做到操作簡便、現象明顯、而且能大力提高師生的實驗能力,培養師生的創新思維,
實驗步驟:在半燒杯水中滴入幾滴酚酞試劑,再將一小塊鈉用鋁鉑包裹,在鋁鉑上刺開一些小空,然后塞到一個底部開有小空或小縫的試管的底部,用其他鋁鉑將甚卡緊,再用帶有尖嘴玻璃管的單孔塞塞住試管口,并將試管插入燒杯中,即可看到試管中有大量氣泡產生,反應液逐漸變紅,在尖嘴管口還可以點燃生成的氣體。
2.3 代替碎瓷片做實驗
當試管破損得太嚴重時,則可把它壓制成碎玻璃片,以代替碎瓷片,用于石油的蒸餾,用酒精制乙烯等實驗中防爆沸。
3.從廢品中制取實驗用品
如碘、硝酸銀等許多生化實驗藥品都比較昂貴,有許多生活和教學廢品都可取而代之。如銅、鐵、鋁、石蠟、塑料、紙、臭雞蛋等部可直接用來做實驗;而像面鏡碎片和廢膠卷(制取硝酸銀)、干電池(制取氯化銨、二氧化錳)等廢棄物經過加工也可制得實驗所需藥品。現在以從廢干電池中提取化學藥品為例說明這個問題。
方法:取廢干電池用錘子撬打,當電池蓋活動后取下。再用小刀取下瀝青膜放好,用鉗子慢慢將干電池的碳棒取出收藏好,再用小刀將干電池的干殼剝開,取下鋅皮,洗凈后存放起來,即得鋅片
電池外殼剝取后,取出中間黑色物質,它是由二氧化錳、炭粉、氯化銨等物質組成的混合物。將這些物質放在燒杯中,加入少量蒸餾水,用玻璃棒不斷攪拌,然后進行過濾,并將濾液放入蒸發皿中,加熱蒸發。當蒸發皿中有固體出現時,改為小火加熱,用玻璃棒攪拌,防止氯化銨分解。當蒸發皿中有少量液體時,停上加熱,利用余熱使水分蒸發,水蒸發完后,將氯化銨固體收集起來。
提取氯化銨后,在剩余的黑色沉淀物中,含有二氧化錳、炭粉等,將黑色物質用水沖洗2—3次,放入鐵坩堝中,用酒精噴燈強火灼燒,并不斷攪拌,當炭粉和其他有機物燒完,不冒火星時,再灼燒5-10分鐘,冷卻后即得二氧化錳。
銅帽可以和硫酸反應進一步制取硫酸銅晶體;鋅皮可用于制氫氣;二氧化錳可用于作制取氧氣的催化劑、制氯氣;氯化銨可用于做銨鹽的性質實驗;瀝青可作石油分餾產品中的樣品;而碳棒用做原電池和電解池實驗中的電極也很理想。
4.取有用部件修理其他儀器
許多貴重器材,尤其是現代教學媒體,即使破爛,也不該將它全部拋棄、儀器管理員應仔細分析、細心研究,將它們的螺絲釘、透鏡等各種有用零部件匯集起來,準備修理和改裝其他教學儀器。
總之,一個學校的歷史越悠久,辦學規模越大,出現的過時、破爛而將被淘汰或報廢的儀器用品就越多,如果儀器管理員、實驗員和課任教師都能夠真正做有心人,充分認識到它們的可利用價值,隨時將它們收集起來,稍加改造和創制,積極用于課堂教學中,必將在節約學校教學資金,改善學校教學條件,強化學生環保意識,提高師生實驗能力,樹立師生創新精神方面大有作為。