|
Демонстрационные
|
Демонстрационный химический эксперимент является эффективнейшим средством наглядности в преподавании химии. Студенты получают возможность знакомиться не только с внешним видом веществ, но и с их изменениями, с условиями различных химических превращений, учатся наблюдать и делать выводы из наблюдений, знакомятся с основными приемами химического эксперимента.
Демонстрация химических опытов на лекциях дает эмоциональную разгрузку, поднимает интерес к изложению учебного материала, позволяет сделать смысловую паузу и тем самым способствует лучшему усвоению курса химии.
Умение показывать опыты не приходит само собой. Чтобы овладеть им в совершенстве, недостаточно прочитать пусть даже и самые хорошие пособия; нужна повседневная практика. Овладение техникой и методикой химического демонстрационного эксперимента -
важнейшая задача в подготовке квалифицированного преподавателя.
1. Меры предосторожности при проведении химических демонстраций
Первое и основное требование ко всякому химическому опыту – это его безопасность. Все опыты с ядовитыми, едкими и летучими веществами следует проводить в вытяжном шкафу или под вытяжным зонтом демонстрационного стола; работу с огнеопасными веществами – вдали от открытого огня.
Нельзя наклонять лицо над нагреваемыми веществами или реакционными смесями, вдыхать пары веществ. Необходимо беречь руки при работе с едкими веществами и смесями, способными к воспламенению. При работе с твердыми щелочами, щелочными металлами, оксидом фосфора( Работу со ртутью надо вести на специальных поддонах или подносах с высокими бортами. Остатки ртути и ее соединений, щелочных металлов, соединений редких элементов следует собирать в специальные сосуды и утилизировать; стеклянные приборы с остатками белого и красного фосфора перед мытьем заливать раствором сульфата меди для обезвреживания. При работе со щелочными и щелочноземельными металлами надо особенно остерегаться контакта их остатков и отходов с водой.
2. Техническое обеспечение демонстрационных опытов
Очень важно усвоить хороший стиль экспериментальной работы. Все технические детали приборов должны быть изготовлены правильно и подогнаны безукоризненно. Крайне отрицательное впечатление производят плохо подобранные пробки, трубки с неоплавленными или необрезанными концами, грубо вырезанные фильтры, неряшливо собранные приборы, грязная или разнокалиберная лабораторная посуда.
Для проведения демонстрационных опытов применяется химическая посуда из тонкостенного и толстостенного лабораторного стекла. Посуда из тонкостенного стекла должна быть химически- и термостойкой. Реакции, идущие при высоких температурах, требуют использования жаростойкой химической посуды из стекла марки “пирекс” (температура размягчения около 600 °С) или кварцевого стекла (температура размягчения около 1600 °С). Кварцевое стекло устойчиво по отношению к большинству агрессивных химических веществ, за исключением фтороводородной и ортофосфорной кислот и расплавов щелочей. Кроме стеклянной, применяется фарфоровая, фторопластовая и металлическая лабораторная посуда и детали из этих материалов. Перед проведением опыта и после эксперимента посуду тщательно моют.
Проведение демонстрационных опытов часто связано с перемешиванием реакционных смесей. Оно может осуществляться вручную стеклянной палочкой (если реакцию ведут в открытом сосуде или в чашке Петри на полилюксе), при помощи механической или магнитной мешалки.
Подготовленные для демонстрации приборы и оборудование целесообразно иметь под рукой в двух экземплярах (на случай внезапного выхода из строя или поломки); в крайнем случае, следует подготовить запасные детали этого прибора. Химические реактивы надо использовать нужной марки и квалификации по чистоте, растворы -
Если лабораторный стол не имеет вытяжных устройств, их можно до некоторой степени заменить большим стеклянным колоколом, под который помещают газовыделяющие или возгорающиеся реакционные смеси. В этом случае колокол ставят на специальную подставку, вместе с которой можно будет потом вынести его из аудитории.
3. Использование проекционной техники
Удобной формой обеспечения наглядности опыта при малом расходе реактивов может служить использование проекционной аппаратуры (например, слайдопроектора или полилюкса). Можно применять и видеотехнику с демонстрацией видеозаписей, сделанных заранее в лаборатории при выполнении сложного опыта.
Полилюкс (кадоскоп) – один из приборов, которые могут быть успешно использованы для проецирования на экран прозрачных бесцветных или окрашенных объектов, чтобы наблюдать за их состоянием (изменением цвета, выделением газа, осаждением или растворением твердой фазы). Обычно полилюкс используют для показа на экране иллюстративного материала на прозрачных пленках – фолиях.
Для демонстрации опытов прозрачные стеклянные сосуды (чашки Петри или тонкостенные стаканы) помещают на кадровое световое окно полилюкса, предварительно защитив его поверхность от попадания реактивов стеклянной пластиной размером 25´
25 см. На экран эти сосуды проецируются в виде кругов того или иного цвета и вида, отвечающего состоянию реакционной смеси в них: например, выделение газа будет заметно по появлению мелких кружочков - пузырьков, выпадение осадка дает затемнение проекционного круга, изменение цвета раствора, как правило, тоже хорошо видно на экране.
Основное требование при проведении опыта на полилюксе -
обеспечение хорошей видимости объекта. Для этого наливают жидкие вещества в чашки очень тонким слоем (не более 5-7 мм), используют малые количества реагирующих веществ.
Очень важно учитывать также, что при работе мощной лампы проектора неизбежно происходит нагревание растворов в реакционных сосудах, что отражается на ходе некоторых реакций. Поэтому опыты на проекторе делают быстро и сразу же после их окончания снимают посуду и защитную пластинку со светового окна.
Любому демонстрационному опыту отводится краткий промежуток времени, и поэтому он всегда должен быть тщательно подготовлен и проверен. Демонстрация опытов -
это искусство, требующее особых навыков и напряженного внимания: каждый опыт, даже если он освоен и неоднократно выполнялся, должен быть заранее прорепетирован.
Разумеется, положительный эффект дает только удавшийся опыт. Если опыт не получился, надо стараться объяснить причину неудачи. В этом случае полезно повторить опыт.
Во время показа опыта нужно объяснять каждую операцию, фиксируя внимание аудитории на его этапах. При этом надо избегать всего, что отвлекает внимание.
Выбор конкретных опытов по теме лекции или урока определяется как учебной задачей, так и ресурсами учебного заведения. Однако есть правило, которое можно считать универсальным: лучше показать два-
три опыта, но детально их объяснить, нежели продемонстрировать десять опытов без вразумительного толкования.
_________________________ Приложения >>>
|