农村初中化学实验替代品的开发与利用.doc

东北师范大学
硕士学位论文
农村初中化学实验替代品的开发与利用
姓名：于永
申请学位级别：硕士
专业：学科教学（化学）
指导教师：郑长龙
20071101
中文摘要
新课程倡导“以学生为本”，从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感
受化学的重要性，让学生有更多的机会主动体验探究过程；通过以实验为主的多种探究
活动，使学生体验科学探究的过程，激发学习化学兴趣，强化科学探究的意识，促进学
习方式的改变，培养学生的创新精神和实践能力等基本理念。目前我国农村中学还有许
多学校缺少仪器和药品，实验课不能上，学生的实验探究不能进行，这样就与新理念的
实施发生矛盾，据此问题提出“农村初中化学实验替代品的开发与利用”这一课题。本文
将对农村化学实验探究活动的有效实施及推广，进行了实验仪器替代品的研制、开发与
利用，解决了实验仪器、药品短缺的问题。旨在为教师和学生开展有效实验探究活动提
供一些实验资源信息，推动化学课程改革的进程。
本项研究主要解决了三方面的内容：一是确定了什么是化学实验替代品，化学替代
品的优点、特征、以及发展前景；二是确定了化学实验替代品的开发，主要从师生的角
度论述怎样开发、如何制作的；三是确定了化学实验替代品的利用，包括在演示实验中
的利用、在学生实验中的利用、在家庭实验中的利用。可以说，替代品的使用，为学生
学习方式的转变，提高化学教学质量，展示了广阔的前景。也解决了农村初中化学实验
教学资源缺乏的问题。
关键词：农村初中化学；替代品；开发和利用。
Abstract
The new curriculum sparkplugs”take students as the root”．we should start our teaching
off from the students’experiences，and let them feel the importance of chemistry in daily
飘7．ene which they get familiar with，and let students have the more opportunities to take part in
inquire processes．Through many kinds of inquire activities which give priority to
experiments to let students experience the science inquire processes and stimulate the
interesting of chemistry study．we also Can intensify the consciousness of science inquire and
promote the way of study and raises the basic principles such as innovation spifit and practice
ability．At present many countryside middle schools in China are lack of instruments and
drugs ．we can’t get what we want to usc．The students’ inquire experiments Can’t
comprehensively carry on．So according to such a reality call't guarantee the new curriculum
Call'y on effectively．According to this reality,this article carried on the research about”The
development ofchemistry experiment substitute in country sidejuulor middle school”．
This article has mainly carried out the research in three aspects：first,we give the
conception ofchemistry experiment substitute，and give a summary to the merit，characteristic
and prospects of the chemistry experiment substitute．Second,ours research focus on the
development principle and process of the chemistry experiment substitute．Third，through the
teaching models we discuss the applications about the chemistry experiment substitute in
chemistry teaching．
Key words： junior middle school in country side；substitute
development and application
独创性声明
本人声明所里交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的
研究成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经
发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东北师范大学或其他教育机构的学
位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已
在论文中作了明确的说明并表示谢意。
学位论文作者签名：孟i生日期：至亟!!：!f
学位论文版权使用授权书
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(保密的学位论文在解密后适用本授权书)
／，
学位论文作者签名：互坐指导教师签名：
日期：驾山，日期：
学位论文作者毕业后去向：
工作单位：弓笙盘垒堡查垄堕!P弋通讯地址：—— 电话： !!￡!旦；P以
邮编： 13 1；!Z
引言
化学实验教学资源缺乏是制约农村初中化学新课程有效实施的重要因素之一。解
决这一问题，一方面需要教育行政部f-j)jⅡ大投入，另一方面需要初中化学教师大胆创新，
积极开发和利用当地资源。
(一)化学实验教学资源的缺乏是农村初中化学新课程改革实施与推
进的障碍之一
化学是一门以实验为基础的学科。化学实验教学是化学教学系统中的一个子系统。
实验对于完成化学课程的任务具有不可替代的作用。无论是传授知识、训练技能、发展
能力、培养科学态度和科学方法，还是进行政治思想教育和品德教育，都离不开化学实
验。因此，化学实验是化学教学的基础和精华，是化学科学认识的源泉，是训练科学方法
的有效途径，是科学素养形成、发展必由之路。据有关资料显示：我国学生动手能力比外
国学生动手能力差，究其原因：一是中学阶段过分重视“应试教育”，学生动手实验少，有
实验仪器，药品的学校，教师不讲，多数是“黑板”上的实验：二是学校缺乏化学实验资
源，仪器少，药品不足，开不了实验，对此，笔者是深有体会。在2006年“月份，笔者在大
安市教育局，进修学校举办的“送课下乡”活动中，在各级农村中学讲课过程中，所遇化
学实验资源短缺问题真是严重的，有的学校分组实验开不了几组，有的学校药品没有，更
有短缺的连试管都没有几支。教学经费的匮乏，实验仪器，药品的消耗，无力购买，致使化
学实验开不了。而在全日制义务教育《化学课程标准》(实验稿)中确切化学课程改革
的重点：以提高学生的科学素养为主旨；重视科学，技术与社会相联系：倡导以科学探究
的为主的多样化的学习方式。科学探究是一种重要学习方式，也是义务教育阶段的，化学
课程的主要内容，对发展学生科学素养具有不可替代的作用。因此，可以看出科学探究的
重要地位，在进行科学探究时，就避免不了要用到化学仪器和药品，那么，仪器、药品短
缺，实验条件不足的学校，特别是农村和贫困山区的中学，学生实验开不了，就连教师的
演示实验也无法做，只能讲实验，至于进行科学探究，就更难做到，做全。新课程要全面实
施，课程改革要成功，资源要先行。那么化学课程改革要成功，化学实验资源得先行，
因此，化学实验资源的缺乏与新课程改革之间的矛盾就突显出来。使化学教师在教学过
程中缺少实验资源的保障，不仅阻碍化学课程改革的推进，基至会动摇化学教师的信念。
进而影响化学课程改革的成败。可见，化学实验教学资源的缺乏阻碍了化学课程改革的
推进。
(二)农村初中化学实验教学资源缺乏解决措施
化学实验资源的缺乏与新课程改革实施之间的矛盾比较突出，化学实验要做，学
生的科学素养也要培养，新课程还要搞、还要成功，那么，它们之间的矛盾怎么解决呢?
我们只要解决化学实验资源缺乏的问题，这一矛盾就解决了。目前，农村初中学校教学
经费还是比较紧张的，校方解决有困难。但化学教师和学生可以想办法，发挥教师和学
生的主人翁作用。因此，行之有效的解决办法是师生开发化学实验替代品，并利用化学
实验替代品来完成化学实验。
笔者在“送课下乡”及平时的教学中都是千方百计地寻找替代品来完成化学实验，
使实验教学顺利地进行，在此过程中受到同行的好评，领导、同事的赞许，学生的接纳，因
此，通过实践证明，用化学实验替代品可以完成九年义务化学教科书上的所有实验，解决
化学实验资源短缺的问题，从而推进新课程改革的前进。
(三)化学实验替代品开发和利用的意义
在新课程背景下，化学实验替代品对于化学教师是一个全新概念，也是课程改革面
临的全新的课题。对于它的开发和利用有许多值得探索和思考的问题，化学是一门以实
验为特色的学科，化学实验是体验，是亲自动手操作；化学实验室是教师，学生进行实验
验证，物质检验，问题探究的最重要的场所，没有化学实验仪器，药品的有效支持，化学课
程改革寸步难行。在化学教学中开发和利用化学实验替代品有以下重要意义：
l、开发和利用化学实验替代品，使化学实验教学资源得以补充
充分利用日常生活中的廉价器具、材料或废弃物，制成简易的实验仪器，或替代
实验用的化学药品，①这样既有助于解决实验仪器、药品的短缺问题，弥补实验经费的
不足，又丰富了化学实验教学资源，又能增强学生节约和环保意识。实验替代品存放在
实验室内，可以作为实验室教学资源的一部分。其他化学教师、学生可以用，达到资源
共享，也可以互相交流、合作，积极开发出更多、更好地化学实验资源。
2、积极开发和利用化学实验替代品，有助于转变学生的化学学习方式
化学新课程要求改变以课堂为中心，以教师为中心，以课本为中心的现状，帮助学
生扭转被动接受，死记硬背，机械训练的学习方式。替代品的开发与利用，学生全员参加，
人人动手积极探究，改变了学生单纯的接受教师传授知识的学习方式，把教学重点放在
教会学生获取知识的方法和能力上，注重知识获取的过程。为学生创造一个宽松开放的
学习环境，为学生提供获取知识的多种渠道，启发他们将学到的知识加以综合，并应用于
实践，促使他们形成积极的学习态度和良好的学习习惯，培养他们的创新精神和实践能
力。
因此，开放的实验室，充足的化学实验试剂和实验仪器及用品，安全环保的实验设
备等就成为学生自主学习方式转变的有效保证。
3、开发和利用化学实验替代品，为化学实验提供了研究的方向
在化学学科发展的不同时期，化学实验的作用是不相同的，化学实验研究的方向也
有所不同，但无论何时何地，化学实验的研究都必须为化学教学服务，必须关注化学教学
。郑长龙．课程标准与教学大纲对比研究(初中化学)．长春：东北师范大学出版社，2003：198
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与社会热点问题。为教学服务就是为培养学生的观察能力，实践能力及创新能力，推进素
质教育，所谓关注热点就是研究如何能够让更多的学校创造条件开齐化学实验课程，开
足实验课时，让学生关注环境问题从学习化学开始，从实验室开始，因此，实验替代品的
开发与利用可以为化学实验提供以下研究方向：
(1)可以使中学化学实验简约化
在这里的“简约化实验”是指利用自制替代品经过精心设计、组合，巧妙地完成教
科书中的实验。目前大学实验室及专门的实验室正在向着简约化方面发展，但作为中学
化学实验，目前研究的比较少。
(2)可以使中学化学实验生活化、趣味化
以学生身边常见的材料或废弃物，制成替代仪器，常见的化学物质作为实验药品，
来完成教科书上的实验、一些家庭小实验、课外的一些探究性实验。使学生感到化学就
在自己的身边，化学并不神秘，身边无处不化学，使学生对化学有一种亲密感，觉得很
有趣，这有利于调动学生的学习积极性，并激发学生进行实验探究的兴趣。
(3)可以对教科书中的实验进行改进与创新
中学化学教材所安排的实验是否完全合理，是否需要补充一些有益于开拓学生思
维、培养创新能力的实验。现有课本中的实验哪些需要改进，如何改进，改进的原则是什
么?这是大家都非常关注的实验研究，化学实验替代品可以完成。(见附录I)
(4)可以进行微型实验研究
微型实验，顾名思义，就是实验的小型化，但又不是完全意义上的小型化。如何开展
微型实验，避免走弯路，尽快服务于教学，应用于教学，不仅很有研究的必要，也很值得研
究，替代品可以完成此项研究。
4、为一线化学教师教学提供参考
在与一线化学教师的交谈中深刻了解到：没有仪器、药品的学校，教师只能望着教材
兴叹，只讲实验，黑板画实验；有仪器、药品，但量少的，只能分几组实验，十几个人一组
实验，上实验时，只几个人在动手，其余同学看热闹，课堂纪律不好，最后没办法，不上实
验了。针对这些情况，笔者所开发的实验替代品可以为一线化学教师的实验教学提供参
考，使实验教学顺利开展，促进课改的推进。
5、使化学实验实现。绿色化”
化学实验要体现“绿色化”思想，遵循“绿色化”设计原则。“绿色化”核心内涵
是在反应过程和化工生产中，尽量减少或停止使用和生产有害物质。化学实验替代品的
开发，可以使一些材料或废弃物减少对环境的污染，同时替代品在实验中应用，进行实
验时，又可以达到绿色化。
化学实验替代品
化学实验教学是中学化学教学不可缺少的重要组成部分，实验教学改革是化学教
育教学改革成败的关键。
长期以来，化学实验和其他学科的实验一样，受到“应试教育”的负面影响，加之
对传统实验的负面认识，即污染大，消费大，难普及等，出现了教师讲实验，学生写实验，
应付考试的现象，这无疑不利于学生的素质的培养与提高。
(一)什么是化学实验替代品
化学实验替代品是指能够替代正规实验仪器和试剂，并能达到实验目的的易得、易
制的器具和材料。
(二)化学实验替代品的特征
化学实验替代品的主要特征是：易得、可用、绿色化和生活化。易得，就是花很少
的钱能购买到，或在日常生活中可以容易获得的用品或药品，例如，医院用的吊瓶、输
液管、针剂瓶；家用的废灯泡；盛装药片的板壳等。可用，就是经过处理或改装、组合，
或自制就可以完成常规实验。绿色化，是指在开发、利用替代品过程中，减少污染，无
污染。生活化，是指替代品来源于日常生活，使学生感到化学就在自己的身边，身边无
处不化学。
(三)开发和利用化学实验替代品的优点
1．有利于解决实验仪器和药品的短缺
替代品的使用使农村中学化学实验开足率达至lJl00％。解决了仪器、药品短缺问题，
节省药品，仪器价格低，使实验的成本较常规实验显著下降，激发了学生的实验兴趣，对
不同的学生提供了不同的要求。而且易于实现人手一套。这是克服目前中学化学实验的
动手率低，教师黑板画实验，学生背实验等弊病的有效途径。
2．有利于提高学生的探究能力，有助于培养学生的创新精神
每个学生可以根据需要自做实验，了解了化学实验的真实内容，既克服了化学仪器
易损、化学药品有危险的过分恐惧心理，又为学生以后做化学实验提供了经验，增强了
信心。同时替代品的使用可提高实验室的安全程度，减少火灾，伤害等事故，另外仪器的
破损率也将显著下降。例如硫燃烧实验的改进，可以使污染，危害降到了最低。
实验替代品的使用在培养和提高学生的科学素质上有着独特的功效与地位。以替代
品完成的实验，其仪器的精巧、实验设计巧妙、操作简便、安全、成功率高等特点，使学
生产生成就感，从而激发创造欲望和兴趣，改变化学在学生心目中的形象。替代品开发与
利用是学生灵活运用知识与技能的过程，能够开发学生创造性思维的灵感，它具有不同
于传统的操作方法，更能激起学生探索的兴趣。同时，其灵活的实验装置组合能给学生的
创造性实践活动提供动手，动脑的广阔天地。替代品的使用为学生通过实验解决一些实
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际问题提供了方便。增强了农村学生学习化学的主动性和积极性，提高了学生的创新精
神。
3．有利于培养学生的环保意识
替代品的开发与利用，它遵循“绿色化学”的观念，是“绿色化学”的组成部分，
它遵循“绿色化学”对使用化学药品所倡导的“4R”原则，即：(1)不用危害品。(2)减少
用量。(3)循环使用。(4)回收利用。所以要从贯彻落实可持续发展战略的高度认识推广
替代品实验的必要性及重要性。替代品的使用极大的激发了农村初中学生学习化学的兴
趣，促使学生主动地、创造性地学习，真正使学生领悟到学习化学知识技能的过程也是
理解化学、进行科学探究、联系自己社会生活实际和形成科学价值观的过程。
(四)化学实验替代品的发展前景
在当前仪器和药品价格不断上涨，环境污染较严重的情况下，替代品的开发与利用
无疑是良好的选择，有着广阔的发展前景。当然，任何事物都有两面性，替代品的应用也
不例外，还有自己的局限性，也有其突出的优越性。只要我们认真开发、研究替代品，
并设计与课程相适应的实验，充分发挥它的优越性，并注意与常规化学实验相结合，替代
品的开发与利用将能深入开展下去。
二农村初中化学实验替代品的开发
很多农村中学由于客观条件的限制，很难让学生按照新课标要求进行各种实验或活
动，为了弥补这些缺失，教师应积极开发和利用实验替代品，完成课本上的实验和其他
可行的实验和活动。
(一)教师要改变观念，具有开发化学实验替代品的意识
理念是实践的先导，创新是课改的灵魂。理念是教育实践的升华，是教师课堂生活
的新感悟，是教师教学反思后的新变化。一切先进的教学改革都是从新的教育观念中生
长出来的；一切教学改革的成功都是新教学理念实践的结果。因此，我们的教学观念，
支配着我们的教学，对教学起着重要的作用。当我们论及化学课程资源的时候，很多人
强调的是条件性课程资源的不足，应当承人，某些地方的条件非但是不足而且是严重不
足，当务之急需要较多的经济投入、开发、建设必备的条件性化学课程资源，如实验室
建设，必要的仪器、药品的购置等。在具备这些条件之前，我们教师应当清楚地认识到，
教师、学生是最重要的化学课程资源。许多教师由于受到各种因素的制约，只是埋头教
书，把教科书作为惟一的课程资源，却忽视了教师自身和学生，缺乏对化学课程资源的
识别、开发和运用的意识和能力，造成许多有价值的化学课程资源的闲置和浪费。化学
教师不能再以传统的观念去支配自己的教学，实验资源不足的学校的教师，不要等到某
一天资源充足再去想与做，即使资源充足的学校的教师，也要更新自己的观念，从学生
的角度出发，指导学生利用生活中的常见用品和废弃物制成简易的实验仪器，或替代实
验用的化学药品。化学教师一定要有寻找化学实验替代品的观念，来解决现在所面临的
化学实验资源缺乏与新课程改革之间矛盾的问题，且这个意识一定要强，之后才能去做。
随着新教材的推行，教材体系、教学内容的改变和新知识的增多，对教师的教学也提出
了更高的要求，这就要求教师摒弃陈旧的教学模式和教学方法。
我国著名的教育家陶行知先生说过：“发明千千万万，起点是一问。”因此，创设
积极思维的开发替代品的问题情境是培养学生创造性思维能力的一种重要方式。教师应
紧密联系教学实际，深入钻研教材，从教材中挖掘出有一定思考价值的知识内容，将其
设计转化成问题情境，以触发学生思维的兴奋点，启动学生思维的激活点，进而引发探
求的欲望和动机，教师应不断变换设疑的方式和策略，使这种欲望和动机得以维持和强
化。这样，学生在学与思、疑与问的循环和矛盾中，一直面临“愤悱”的情境，保持着
高涨的情绪和积极亢奋的思维状态。
(二)学生要有做实验的动机及收集化学实验替代品的意识
教师的观念是先导，学生的意识、参与是精髓。学生是实验教学的主体，要有效实施
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探究的化学实验学习，就必须增强学生的主体意识，充分发挥他们的主观能动性。为此，
教师首先要把握教学时机激发学生探究物质其变化规律性的动机，化学实验能引起学生浓
厚的认识兴趣。认知兴趣是学习动机中最现实、活跃的成分，具有较强的动机功能。当学
生具有浓厚的化学实验兴趣时，他(她)们就急切盼望做实验，总问教师什么时候做实验，
此时学生的兴趣转变为求知的兴趣，它是一种理智的兴趣，是学生形成化学实验能力的动
力因素和重要保证，对于学生的这种求知欲，教师要善于加以保护、鼓励、培养和利用。
利用学生这种求知的动机，告诉学生，日常生活中的一些用品可以用来做实验，鼓励学生
去寻找实验替代品。当学生有浓厚的兴趣，目的明确，就会主动地进入自学探究阶段。自
学探究的目标是挖掘学生心力，发挥其自主性，培养自主学习习惯和自学能力，使其终身
受益。
(三)收集、开发化学实验替代品的原则及注意事项
1．收集、开发化学实验替代品的原则
(1)启发学生沿着“实验用品”一“生活用品”一“可替代的用品”一“替代制作过
程”一“检验过程”一。实践过程”的思路去收集、制作和使用替代品。
(2)收集过程可以是一人独立完成，也可以自愿组合，还可以是师生合作完成。
(3)教师要做好组织、指导工作，特别要注意安全问题。比如一些存留药液的生
活用品一定要清洗干净之后再拿来利用；对于玻璃用品一定要防止弄伤手等。
2．收集、开发化学实验替代品的注意事项
有些替代品的收集与制作是在家里、课间、课外时间，且学生的知识、动手能力不
强，特别是一些女同学，因此，在替代品收集与制作时需注意以下几点：
(1)把安全放在首位
进行收集、制作时，有的远离教师，缺乏指导、特别有一些是玻璃仪器，有的还存
留药液，因此一定要把安全放在首位，多进行安全教育，让学生按要求进行操作。
(2)注意仪器、药品的分类
在建立替代品的实验箱时，一定要注意仪器、药品的分类保存，包括仪器的合理放
置、药品的安全保存等。
(3)注意合作性
教师要时时注意把和谐合作的精神渗透给每一个学生。一方面使强者带动弱者，有
一些同学收集、制作能力较强的可以带动弱者；有一些同学实验能力强的，可以带动实
验能力差的同学。另一方面，师生合作，教师有好的想法、好的思路可以告诉学生，反
之，学生有好的办法可以告诉老师，双方在不断互相学习中进行替代品的开发与利用，
这样，才能使每一个同学都参与，达到全面发展的要求。
(四)化学实验替代品的制作过程
1．化学实验替代品的收集
(1)教师收集
教师要起到带头作用。初三学生刚接触化学，很好奇，但化学仪器不熟悉，不知怎
么用，因此，教师要做一些示范，指导怎样收集。先收集最易得到的用品，以激发学生
的兴趣。例如：输液管、废油笔管、针剂瓶、吊瓶、丸药板壳、一次性竹筷等。然后收
集、开发不易得到的物品，例如：制作试管架、组装实验装置等。
教师收集一些学生收集不到的，学生制作不了的，难度大的，危险l生强的仪器，或
特殊仪器，或药品。例如，自制试管夹(需要用电钻)，自制三角架等。
教师要制定计划。可以根据教科书上实验的先后顺序来引导学生收集、开发、制作
化学实验替代品；也可以统计出所有实验需要哪些替代品，集中时间统一收集、开发；
也可以随时用随时收集、开发。但不管采取哪种方式，教师一定要有计划，要有提前量，
因为有些农村中学是寄宿式的学校，学生住宿，周末才能回家，必须提前一周或几周布
置任务。这样才能确保实验顺利进行。
(2)学生收集
学生收集的替代品，都是学生从日常生活中易得到的物品，例如，废灯泡、青霉素
小瓶、废油笔管等等。学生制作替代品，也是较容易的，例如，制滴管，只需将输液管
的滴壶剪下，一端封口即可；自制试管，将针剂瓶绕线，加热，骤冷再熔光就可以了，
等等。
学生可以利用课间，放学后，假日进行收集、制作，即利用一切可以利用的时间和
场所进行收集、开发。
(3)收集化学实验可替代的仪器
按仪器种类、质地用泡泡糖的小纸箱分装，最后放置在较大的实验箱内。可收集、
开发的仪器如下表：
表1可收集、开发替代的仪器
＼
＼心”# 教师可收集、开发的学生可收集、开发的H*＼
＼
玻璃类漏斗、小酒杯、自制酒精灯等吊瓶、废灯泡、青霉素小瓶、香水瓶、玻
璃片、玻璃杯、大小不同规格的针剂玻璃
瓶等
塑料类截去瓶底的大饮用塑料水瓶(3500m1 废油笔管、输液管、娃哈哈瓶的吸管、旺
或3000m1)、自制洗液瓶等仔牛奶的吸管、小喷壶、注射器，透明塑
料筒、废牙刷、塑料饮料瓶、塑料管、盛
装片药的板壳、自制滴管、自制量筒等
电线、电键、电炉丝、弹簧称、缝衣自行车里带气门芯、铁条、易拉罐、小铁
金属类针、镊子、铁架台、(或自制)三角碗、铁钉、曲别针等
架等
其它滤纸、膨松棉、纱布、报纸、碟子、一次性竹筷、一次性纸杯、气球、小木块、
PH试纸、比色片、自制试管夹等木头塞、干电池、木板、小木棍、棉线、
小卵石、石英沙、硬纸片、小灯泡和灯座
(旧电筒内)、瓷碗等
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(4)收集可替代的药品
可收集到的药品如下表：
表2可收集、开发替代的药品
孓< 教师可收集、开发的学生可收集、开发的
固体木炭、明矾、熟石灰粉末食盐、旧电池内的锌片及炭棒、小苏打、鸡蛋壳、蜡
等烛、火柴、铁钉、白糖、红紫色花瓣或果皮、食醋、
黄豆、绿豆、大米，小米、肥皂、纯碱、氮肥、磷肥、
钾肥等
液体双氧水、蒸馏水、酒精， 水等
红墨水、澄清石灰水、柠
檬酸、植物油、洗涤剂、
果汁等
收集到的替代的药品，可以根据用量的多少，用青霉素小瓶或lOOml、250M的吊瓶
或塑料药瓶盛装，盖好盖子，贴上标签，并注明药品的名称和收集时间，放置在实验箱
内。有危险的药品应特殊注明并由教师统一管理。
实验箱是化学实验室建设的重要组成部分，对学生科学素质的提高是重要的环节，
是收集替代品进行实验的重要一步。实验箱放在实验室内，可以用小柜，没有小柜可以
用装香肠的小硬纸箱，学生把自己的仪器放在自己实验箱内，做实验时取用方便。在课
余时间向学生开放实验室，鼓励学生自主开展实验，进行实验探究。
2．替代品的制作
替代品的制作对于学生来说就是一种最好的学习方式和体验，在教学中可以利用课
余时间，也可以利用课上时间进行替代品的制作。可以边收集边制作，也可以收集到一
起然后集中制作，可以根据实际、因地制宜地处理。必须保证在上课时有仪器，能进行
实验探究，使教学任务顺利完成。利用替代仪器能完成现行九年级初中化学教材中大部
分的基本操作训练。例如固体药品，液体药品的取用及胶头滴管的使用方法，给试管中
的固体、液体加热，量筒的使用，过滤等均可按教材的要求规范进行操作训练。下面就
举几个具体的例子。
[例1]吊瓶塞、输液管在教学中的替代制作
(1)吊瓶塞可以代替橡皮塞，500m1、25嘶1、lOOml的吊瓶塞规格都一样，取材广泛，
使用简便。与直径20舢的试管配用，气密性良好。还可以做30IIll、60ml的试剂瓶(或滴瓶)
的瓶塞。还可以与吊瓶直接配套用作试剂瓶，根据需要可以做成大中小三种规格的试剂瓶。
(2)输液管可以做导管，根据需要截成不同的长度，中间的滴壶及下部20厘米左
右截下可做长颈漏斗，如图一。滴壶的两边分别留2—5厘米，截下可做干燥管，如图二。
图一自制长颈漏斗图二自制干燥管图三自制导管
9
插入吊瓶部分的双孔插头，将通空气的过滤网用粘油封住可以与吊瓶塞配套使用做
导管，如图三。
[例2]替代试管的制作(见附录II)
针剂瓶，都是学生从医院或诊所收集来的，大至,J20毫升的安痛定瓶，小到2毫升的
地塞米松瓶，大小不一，瓶口不齐，并且锋利，易伤人，怎么办?这就需要熔光。熔光
是什么，学生不知道，就连一些教师也不知道的，当教师领着学生在喷灯上进行灼烧再
熔齐，体验了它由锋利到光滑、平整过程的时候，学生很惊讶，感受到事物变化的微妙，
同时体会到了成功的喜悦。对师生的影响是非常大的。(见附录Ⅲ)这些试管可以完成
许多探究性的试管实验。比如，铁的锈蚀条件的探究实验，酸碱盐之间的反应的实验，
试验物质的溶解性的实验等等，应用范围广，管壁薄，透明，因此现象十分明显。
[例3]硫燃烧实验仪器的替代及改进
对于农村中学及大部分城镇中学实验室都没有通风橱，因此在做硫燃烧实验时，教
师和学生深受其害。我们教师如果只做演示实验，二三节课下来也要头痛、咳嗽，那么
全班学生都做硫燃烧实验，恐怕实验室内无人能呆下去。因此很多教师只讲讲而已，不
去做，有条件的也不做。针对此问题在于这样改进实验：
取铜片(中间带有凹面，可以放少量硫粉)，用铁条铆好，固定在吊瓶塞上，通过
吊瓶塞插上一段废油笔管，油笔管外部套紧气球。50毫升的注射器一个，一具支试管(直
径20m)，用胶管将注射器套在支管上，如图四。
还可以用底部有漏洞的试
图五硫燃烧实验
[例4]试管夹的制作
(1)用品：一次性竹筷子、牙签、细竹签、电钻、乳白胶、锯条、自行车里带
(2)制作方法：将一次性竹筷细头部分截去，留下部分约为15一18cm，头部分约
1．5—3．5cm处用尖刀削成半圆型，尾部分约4cm处用电钻打孔(孔的大小能插入细竹签)。
另截两段约2cm长的竹筷子，对齐打孔，将两段短竹筷子夹住长竹筷子，将孔对齐，其
中一孔插入蘸有乳白胶的细竹签，目的就是将这一侧的两短一长竹筷子固定住；另一孔
插入不蘸有乳白胶的细竹签，目的是这一侧能转动。为了防止转动部分脱落，可将两短
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奎磊
竹筷子与细竹签连接处打侧孔，用牙签蘸乳白胶插入封住，这样，长竹筷子即可以转动，
又不至于脱落。使用时，在距头部6cm处套上自行车里带，根据需要调节松紧度，如图
六。
图六自制试管夹
[例5]泡沫灭火器的制作
(1)仪器替代：洗发香波塑料瓶或洗涤剂瓶或家庭用小型喷雾器(即小喷壶)、
针剂瓶或青霉素小瓶等。
(2)药品替代；醋精(或食醋)代替浓盐酸。
(3)制作：将洗涤剂瓶或小喷雾器或洗发香波瓶内注入半瓶醋精。用小绳将针剂
瓶或青霉素小瓶等装满小苏打的浓溶液(或固体粉末)，然后根据口径大小将小瓶放入
洗涤剂瓶或小喷壶或洗发香波瓶内悬空，不让两种溶液接触即可，盖上盖将小线绳夹紧
固定好。
[例6]水槽及废液缸的制作
饮用纯净水瓶(3000m1)或大的洗发护发素的瓶子去掉上半部分，下半部分留用即
可。
[例7]酒精灯的制作
用废弃玻璃胶水瓶或墨水瓶，头孢曲松钠瓶，易拉罐铝片或青霉素瓶盖或带孔的小
瓷片和棉线等制成的。
[例8]烧瓶的制作
废弃灯泡去掉铁头及灯芯，可制成圆底烧瓶使用。
除上述这些仪器以外，还可以自制试管架、止水夹、小漏斗、量筒、广口瓶、药匙、
蒸发皿等，这里就不一一说了。在具体实验教学中，对于一些不宜替代的仪器或药品，
只好从市面购买或从实验室中取。如滤纸，高锰酸钾，明矾，胆矾等实验中消耗的物质。
三农村初中化学实验替代品的利用
(一)演示实验中实验替代品的利用
1演示实验
演示实验是教师在课堂教学过程中示范操作表演的实验。是一种传统的、基本的实
验教学形式，也是最有效的直观教学方法之一。教师在课堂教学过程中可以充分、灵活
地利用替代品演示实验，它可以给学生生动、鲜明而深刻的印象，演示实验过程中，教
师的示范操作表演对于训练学生的实验操作技能、培养严肃认真的工作作风和创新精
神，以及实事求是的科学态度，具有“言传身教”、“潜移默化”的影响。所以演示实
验中实验替代品的利用在中学化学教学中具有非常重要的作用，运用十分广泛。
2适合利用实验替代品进行的演示实验
一般而言，适合教师利用实验替代品演示的实验有：
(1)讲授化学基础知识和培养能力所需要的、最基本的实验。例如，试管的使用，
胶头滴管的使用，酒精灯的使用，仪器的连接等。
(2)实验仪器和药品需求量较大，利用实验替代品，可以达到微型化，即节约药
品又美观使用。
(3)由于某种原因，不易大规模进行的实验，或不适合学生做的实验，或学生做
耗时特别长，或可能发生危险的实验等。例如，硫燃烧实验，农村中学没有通风橱，就
不适合学生大规模进行的实验。
【案例1】利用试管、吊瓶塞、输液管、废油笔管连接成套装置在教学中的应用
将废油笔管的油笔珠去掉，在套上另一只废油笔管，两个废油笔管连在一起，就
制成一个长直导管，如图七。将长直导管一端废油笔管在酒精灯上稍加热，弯成直角导
管。长的直角导管用于排空气法，短的直角导管、输液管、吊瓶塞、自制试管、自制铁
架台、长直导管等，可以组装成如图八、图九、图十三套装置。
图七自制长直导管图八固体与液体反应图九液体和体液反应
图十固体与固体反应
图八、图九装置可用于固体与液体反应制备气体、液体和液体反应制备气体，因此
在教学过程中可具体做以下几个演示实验：
(1)用过氧化氢与二氧化锰混合制备氧气
(2)用锌粒和稀盐酸或稀硫酸反应制备氢气
(3)用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制备二氧化碳
图十装置可用于气体与固体加热、或用于固体与固体加热，有气体产生的反应，因
此在教学中可具体做以下几个演示实验：
(1)氢气还原氧化铜实验、氢气还原氧化铁实验、木炭还原氧化铜实验、木炭还
原氧化铁实验
(2)用高锰酸钾加热制氧气、氯酸钾和二氧化锰混合加热制备氧气
(3)加热碱式碳酸铜实验
【案例2】硫燃烧实验在演示实验教学中的应用
利用铜片、吊瓶、吊瓶塞、废油笔管、气球、输液管、注射器、具支试管、漏洞的
试管、自制铁架台等改进如下两套硫燃烧的实验装置，见图四、图五。
利用图四装置进行演示实验如下：
(一)实验方法
(I)注射器收集满氧气，并与具支试管连好。
(2)在酒精灯上点燃硫粉，迅速插入具支试管内，塞紧吊瓶塞。
(3)推动注射器，氧气进入，硫燃烧旺盛，气球鼓起。
(--)实验优点
(1)硫燃烧现象明显，产生的二氧化硫进入气球，不外溢，将污染降到最低。
(2)气球内二氧化硫，溶于水制成亚硫酸，备用。
图五装置是用底部有漏洞的试管代替具支试管，进行演示实验时，硫燃烧后，塞紧
吊瓶塞，打开夹子，让氧气缓缓进入试管内，效果非常好。
对于上述实验尾气回收，除了用气球外，还可以直接通入水中，制成亚硫酸。
通过近两年硫燃烧演示实验的改进与创新，在图四、图五的实验基础上，又设计了
如图十一的实验装置。
图十一硫燃烧实验
(一)实验方法
(1)吊瓶收集满氧气，并与具支试管连好，并用夹