化学实验中防止倒吸装置的实验教学设计

    曹本春

    

    摘 要：在化学实验中，有气体（或蒸汽）产生或参加反应的实验装置一般都是密闭装置，因此防止液体倒吸是中学化学实验的基本技能，也是高考中常考的实验考点。

    关键词：化学实验; 实验教学设计

    中图分类号：G633.8 ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A ? ? ?文章编号：1006-3315（2019）06-033-002

    我在高三复习时专门设计了一个实验复习专题，即化学实验中防止倒吸装置的设计，现将该专题的设计意图及主要教学过程总结如下，供同行们参考。

    一、课题名称

    中学化学实验中防止倒吸装置的设计。

    二、实验教学目标

    了解化学实验中发生倒吸的原因，能分析所展示的防止倒吸装置的原理，并进一步设计出自己的实验装置。培养学生善于合作、勤于思考、勇于创新的科学精神。

    三、实验教学设计

    1.教学重点

    对防止倒吸装置的分析，让学生知道实验中发生倒吸的原因，知道装置能防止倒吸的理由。

    2.教学难点

    在分析已有防止倒吸装置的基础上，自己设计防止倒吸的实验装置。

    3.教学思路

    因为是高三的专题复习，所以本专题重要的是进行理论上的分析，并在此基础上进行实验的设计。我在上课前根据自己的教学经验，在课前适当准备了一些常见的实验仪器，根据课堂学生提出的实验设计方案进行了部分装置的组装，从而更直观地让学生看到实验装置。

    我所准备的实验用品主要有如下几种：各种导管、漏斗、干燥管、烧杯、集气瓶、各种橡皮塞子（单孔、双孔、多孔）、大试管等。

    教学过程主要是先展示课本或高考试题中有关倒吸的装置，让学生分析该装置能防止倒吸的原因，然后再进行自我设计。

    四、实验教学过程（片断）

    片断一：教师展示课本实验装置图（必修二制备乙酸乙酯的实验装置图1）

    教师：该实验中为什么不能把右侧导管口伸入液面以下？

    学生：因为产生的乙酸乙酯中会混有乙酸和乙醇，而乙酸和乙醇是易溶于水的物质，如果将导管伸入液面以下，因为乙酸和乙醇溶于水中，会使左侧试管中压力减小，从而引起倒吸的现象。

    教师：你们认为该实验中采用这种不使导出的气体和液体直接接触的方法来防止倒吸的方法是否适用于其他防止倒吸的实验呢？

    学生：我们认为这种方法确实能防止倒吸，但由于气体和液体的接触不够充分，如果是为了配制一种易溶于水的气体的溶液（如氨气和氯化氢等），吸收效果不太好。同时如果该气体有毒性，则会有部分气体不会被液体吸收，将会被排到大气中引起空气污染。

    教师：那同学们对此装置有什么改进的方法？请同学们自我思考并小组进行讨论。

    学生设计出了下面二种不同的装置（如图2、图3）

    教师：这二种装置都没有把气体和液体直接接触，都能起到防止倒吸的作用，且装置中都把吸收的气体和空气用液体隔开，起到了防止有毒气体排入空气中的目的。（让学生自行组装装置）

    片断二：教师展示一道试题，在将氯化氢气体溶于水时，有一位同学采用了如（图4）的装置，请分析使用该装置能防止倒吸的原因。

    学生：因为该装置中使用的倒置的小漏斗，且漏斗口刚好和液面相接触，当氯化氢溶于水后，因为压强减小，水会进入漏斗中，但由于漏斗容积较大，水不会一下子进入反应容器中，当水进入漏斗后，漏斗口即和液面脱离接触，由于重力作用，水又会流回烧杯中，从而起到了防止倒吸的作用。

    教师：由于漏斗较重，所以连接时不太方便，且要使漏斗口和液面刚好接触，在实际操作中也可能不太容易做到，对此，你们有什么改进的办法吗？

    学生设计了如下的二种装置（如图5、图6）

    教师：這两种装置都选用了容积较大的容器，组装相对来说较为简单，吸收效果也比刚才更好一些。（让学生自行组装后一种装置）

    四、实验教学反思

    本节课以防止倒吸作为一个专题进行实验设计的复习，通过本专题的教学设计，让我意识到化学实验教学过程中培养学生创新意识的重要性。我们要把课堂还给学生，努力创设情景，搭建活动平台，给学生插上想象的翅膀，让学生在讨论交流中求同存异，深化认识，在合作探究中获得发现，在实践中将理论与实践链接，去享受创造的快乐。在自主学习中提高认知能力，获得学习能力，为终身发展奠基。