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摘 要：玻璃管的加工是化学专业本科生要做的第一个化学实验，也是化学实验室中常用的一项基础而又重要的基本实验技能。该实验可能出现的安全隐患较多，比如容易割伤、烫伤，甚至引发火灾，实验成功的关键点也不少。该文主要从实验仪器的更新、台套数的增加、课堂演示实验及成功关键点、教学课时、成绩的评定等几个方面对该实验的教学进行改革探索。
关键词：玻璃管加工 安全隐患 成功关键点 改革
中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）05（c）-0088-02
化学专业本科新生做的第一个实验就是玻璃管的加工。该实验的目的：一是了解酒精喷灯的构造及原理，并会正确使用;二是掌握玻管和玻棒的截断、弯曲、熔光、拉制等基本操作。该实验可以锻炼学生的动手能力和实验操作技能。学生掌握该技能后，可以自制一些市场上买不到而实验又急需的一些玻璃仪器。很多高校化学系都设置有一个玻璃加工的工房，根据实验的实际需要来定制所需要的玻璃仪器。此实验因为涉及明火和易燃酒精，而且喷灯温度较高，学生容易出现烫伤、烧伤等危险[1];切割和折断玻管时容易导致玻璃碎片插入手中而造成割伤。为了提高玻管的加工成品质量和最大程度地避免危险，我们将从以下几方面进行教学改革探索。
1 实验中常出现的问题、分析及对策
1.1 酒精喷灯的使用
该实验要用到酒精喷灯，笔者学院实验室用的是挂式酒精喷灯。酒精喷灯的火焰温度范围为700℃～1000℃，这比普通酒精灯要高很多。每组实验的学生约18～24人，如果操作不当，课堂秩序不好，就容易发生危险和伤害。酒精喷灯在操作过程中经常出现如下几点问题：第一，火焰不能喷出或喷出火力较小、不稳定、很快灭掉。分析其原因：（1）预热盘中酒精量太少，预热过程短，酒精未被充分加热，喷出量不足，火焰容易熄灭[2]。若火焰是因为预热不够而熄灭，可立即再做一次预热。（2）添加的酒精量不足或者放出的酒精量不足，导致火焰减弱。（3）火焰喷出后，调节空气量太大。导致火焰会偏黄、不稳定，空气调节阀应从小到大慢慢调节直到火焰正常稳定为止。第二，火焰喷出时带有“火雨”[2]。这是由于放出的酒精量太多，导致部分酒精液体来不及充分受热气化就和酒精蒸气一同喷出，容易形成四处飞溅的“火雨”。这种情况下，学生容易慌乱并导致伤害或火灾的发生。所以酒精量的放出要控制好速度，慢慢放出一旦发现火雨苗头立马关掉开关，继续预热。
1.2 玻璃管的截断、熔烧和拉制问题
1.2.1 玻璃管的截断
玻璃管的截断，先用锋利的三角锉刀或薄片砂轮在玻璃管上用力沿一个方向划痕，不能来回锉。第二步用双手大拇指顶住刻痕的对面位置，双手同时向外拉、两拇指轻轻往前推即可折断玻璃管[3-4]。但很多同学由于第一次操作，方法不太对，另外由于锉刀生锈不够锋利划痕往往不明显，所以很多同学就会来回多锉几次，这样容易出现多条划痕，导致在折断时断面不平齐，断落的碎玻璃或者锋利的断面容易弄伤皮肤，甚至有可能插入手中，所以折断时一定要小心操作，注意安全，最好能戴手套，有一定的保护作用[3]。
1.2.2 玻璃管断面的熔平、拉制滴管和毛细管
把玻璃管断面放在酒精喷灯外焰上，边烧边匀速旋转让其熔融。熔平好的玻璃管轻放在石棉网上自然冷却。拉管的时候双手把冷却、熔平的玻璃管平放到火焰上，边加热边匀速轉动，使它受热均匀。当玻璃管烧至红熔且比较软时，就可以均力平行往外拉，直到拉到合格的粗细程度。将拉好的玻璃管放在石棉网上自然冷却，然后用锉刀轻轻从中间割断，两根滴管就制好了。这一步是改实验的难点，很多学生拉的产品不太好，太粗或太细，或扭曲不直，甚至直接拉断了。主要有以下几方面原因：第一，拉的管比较粗，达不到滴管要求。这可能是由于加热玻璃管不够软，或者拉的时候动作不够迅速，拉的力度没控制好。第二，拉断纯粹是用力太大，不注意力度的控制。这一步实验的关键在于两点：（1）要在温度高的外焰集中加热，使玻璃呈熔融状。（2）玻璃受热部分要均匀。玻璃管一旦烧到红软，要迅速平稳控制好力度轻轻拉，一般都能得到比较好的产品。同时还可以通过力度和速度的控制得到不同粗细的滴管和毛细管。“软、匀、快、稳”是拉管成功的关键。
1.2.3 玻璃管的弯曲，制成各种形状的导管
把玻璃管要弯制的部位放到喷灯的外焰上转动玻璃管加热到红软，玻璃管离开火焰后，两手均匀用力向内弯到所需的角度。在做弯管这一步时，由于几个人共用1台酒精喷灯，喷灯火焰窄小，多人同时在火焰上加热玻璃管，很难使玻璃管充分、均匀地受热，结果制得的弯管或多或少有不同程度的瘪平或皱褶[5]。所以制备时最好单个同学轮流操作，这势必也增加实验的时间，所以适当增加酒精喷灯的台套数，或实验的课时，非常有必要。
1.3 实验成品失败的因素
折断玻璃管和玻璃棒时，由于锉刀不锋利挫痕太多，导致断面不平齐。熔光或者加热熔软玻璃管时几个同学的玻管或者玻棒粘在一起。弯曲玻管时，因为加热时间和弯曲的角度、力度等都会影响产品的外观。
2 教学改革思路
2.1 实验器具的更新
玻璃管的加工实验用的主要器材及原料就是酒精喷灯、三角锉刀和玻璃管。实验用的三角锉刀对玻璃管和玻璃棒的截断是否完美起关键作用，而笔者学院无机实验室的锉刀有些生锈不锋利，学生划痕不太顺利，反复划痕使得折断的玻璃管端口不平齐，且容易造成伤害[1]。建议实验室及时更换生锈的锉刀或购买薄边砂轮片，实验完成后及时妥善保管，避免生锈。
2.2 增加仪器台套数，把关玻璃管质量问题
我们每组实验人数约18～24人，实验台套数远远不够。每年整理检查酒精喷灯时能用的就5、6台，即4～5人共用一台。有时候在实验过程中又出现一些问题，结果几组实验下来能正常使用的就2、3台，这就很难保证每个人都能亲自动手操作，比如预热、添加酒精，控制酒精放出量，调节空气量以及如何调好喷灯的火焰直至正常使用，这些操作只能一个或两个人操作，其他学生只作为旁观者;另外，由于几个人共用一台喷灯，在熔烧玻管和玻棒时大家赶时间都一起放到火焰上加热，很容易几根玻璃棒就黏到一起;火焰最高温度只是某个区域，大家同时放上去就有的位置就不是那么高温，结果加热不够，影响了最终产品的质量。关于玻璃管的质量问题，实验室统一采购回来的玻璃管有时规格太厚或太小等，拉制或弯管时无法达到预期的产品质量。 2.3 加强预备实验、课堂教师的演示及分析成功关键点
学生是实验课堂的主体，主讲教师是课堂的主导。实验要取得成功，很大程度上在于教师讲解的实验技能要领以及演示实验的情况。在做预备实验时，老师一定要反复验证实验成功的关键点，有可能出现的问题以及解决的方法;对于这种实践技能型的实验课，要加强演示实验的成功完美程度和讲解的时间。以往的课时如果不够，建议增加一个课时，让学生有充分的时间练习并掌握这一次實验课的技能和技巧。
2.4 预防可能存在的安全隐患，备有应急措施
酒精是易燃试剂，操作不当随时可能发生火灾;折断玻管时，操作不当，容易将玻璃碎片插进手中;熔光和拉伸后，烧过的地方还未冷却，学生下意识地就会用手去拿，这样很容易被烫伤。实验中这些随时可能出现的安全隐患需要尽量排除，必须做好如下几点： 第一，强调学生要课前预习并写预习报告，实验老师和实验员课前一定要仔细检查医药箱，常备药品如创可贴、红药水、烫伤膏、医用酒精等是否齐全;第二，做实验之前的课堂讲解要交代清楚有可能遇到的安全问题及正确的应急措施和方法;第三，教会学生正确使用灭火器，在实验过程中教师要到处巡视并随时查看学生的实验操作情况。
2.5 改革成绩的评定方法
本实验属于基本技能操作课，上课时老师要随时观察每一个学生的操作情况并适当做记录，对学生的实验成品进行严格打分，学生想获得高分，必然会在实验过程中认真努力做好做实验，想办法如何操作才能得到较好的实验成品。
3 结语
从实验仪器，包括器具的更新、台套数的增加、玻管的质量、加强演示实验及成败关键点的解说，实验中存在的安全隐患，教学课时以及成绩的评定等几个方面进行改革探索。玻璃管的加工是实验技能中最基础的技能，这个技能对学生毕业后工作，或者要到中学当老师或进一步读研都非常有用，中学化学实验需要该实验的支撑，同时在做科研过程中也需要自己动手做些需要的玻璃仪器。
参考文献
[1] 尹红菊.无机化学实验中玻璃管的加工和塞子钻孔的教学改革浅析[J].生物技术世界，2014（7）：180.
[2] 胡今婧.酒精喷灯常见故障的排查与维修化学教学[J].化学教学，2015（9）：37-39.
[3] 杨翼罡.玻璃管如何加工[J].科学课，2004（2）：45.
[4] 北京师范大学无机化学教研室.无机化学实验[M].3版.北京：高等教育出版社，2010.
[5] 孙德成.玻璃管的加工技巧[J].师范教育，1991（9）：31-32.
关键词：玻璃管加工 安全隐患 成功关键点 改革
中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）05（c）-0088-02
化学专业本科新生做的第一个实验就是玻璃管的加工。该实验的目的：一是了解酒精喷灯的构造及原理，并会正确使用;二是掌握玻管和玻棒的截断、弯曲、熔光、拉制等基本操作。该实验可以锻炼学生的动手能力和实验操作技能。学生掌握该技能后，可以自制一些市场上买不到而实验又急需的一些玻璃仪器。很多高校化学系都设置有一个玻璃加工的工房，根据实验的实际需要来定制所需要的玻璃仪器。此实验因为涉及明火和易燃酒精，而且喷灯温度较高，学生容易出现烫伤、烧伤等危险[1];切割和折断玻管时容易导致玻璃碎片插入手中而造成割伤。为了提高玻管的加工成品质量和最大程度地避免危险，我们将从以下几方面进行教学改革探索。
1 实验中常出现的问题、分析及对策
1.1 酒精喷灯的使用
该实验要用到酒精喷灯，笔者学院实验室用的是挂式酒精喷灯。酒精喷灯的火焰温度范围为700℃～1000℃，这比普通酒精灯要高很多。每组实验的学生约18～24人，如果操作不当，课堂秩序不好，就容易发生危险和伤害。酒精喷灯在操作过程中经常出现如下几点问题：第一，火焰不能喷出或喷出火力较小、不稳定、很快灭掉。分析其原因：（1）预热盘中酒精量太少，预热过程短，酒精未被充分加热，喷出量不足，火焰容易熄灭[2]。若火焰是因为预热不够而熄灭，可立即再做一次预热。（2）添加的酒精量不足或者放出的酒精量不足，导致火焰减弱。（3）火焰喷出后，调节空气量太大。导致火焰会偏黄、不稳定，空气调节阀应从小到大慢慢调节直到火焰正常稳定为止。第二，火焰喷出时带有“火雨”[2]。这是由于放出的酒精量太多，导致部分酒精液体来不及充分受热气化就和酒精蒸气一同喷出，容易形成四处飞溅的“火雨”。这种情况下，学生容易慌乱并导致伤害或火灾的发生。所以酒精量的放出要控制好速度，慢慢放出一旦发现火雨苗头立马关掉开关，继续预热。
1.2 玻璃管的截断、熔烧和拉制问题
1.2.1 玻璃管的截断
玻璃管的截断，先用锋利的三角锉刀或薄片砂轮在玻璃管上用力沿一个方向划痕，不能来回锉。第二步用双手大拇指顶住刻痕的对面位置，双手同时向外拉、两拇指轻轻往前推即可折断玻璃管[3-4]。但很多同学由于第一次操作，方法不太对，另外由于锉刀生锈不够锋利划痕往往不明显，所以很多同学就会来回多锉几次，这样容易出现多条划痕，导致在折断时断面不平齐，断落的碎玻璃或者锋利的断面容易弄伤皮肤，甚至有可能插入手中，所以折断时一定要小心操作，注意安全，最好能戴手套，有一定的保护作用[3]。
1.2.2 玻璃管断面的熔平、拉制滴管和毛细管
把玻璃管断面放在酒精喷灯外焰上，边烧边匀速旋转让其熔融。熔平好的玻璃管轻放在石棉网上自然冷却。拉管的时候双手把冷却、熔平的玻璃管平放到火焰上，边加热边匀速轉动，使它受热均匀。当玻璃管烧至红熔且比较软时，就可以均力平行往外拉，直到拉到合格的粗细程度。将拉好的玻璃管放在石棉网上自然冷却，然后用锉刀轻轻从中间割断，两根滴管就制好了。这一步是改实验的难点，很多学生拉的产品不太好，太粗或太细，或扭曲不直，甚至直接拉断了。主要有以下几方面原因：第一，拉的管比较粗，达不到滴管要求。这可能是由于加热玻璃管不够软，或者拉的时候动作不够迅速，拉的力度没控制好。第二，拉断纯粹是用力太大，不注意力度的控制。这一步实验的关键在于两点：（1）要在温度高的外焰集中加热，使玻璃呈熔融状。（2）玻璃受热部分要均匀。玻璃管一旦烧到红软，要迅速平稳控制好力度轻轻拉，一般都能得到比较好的产品。同时还可以通过力度和速度的控制得到不同粗细的滴管和毛细管。“软、匀、快、稳”是拉管成功的关键。
1.2.3 玻璃管的弯曲，制成各种形状的导管
把玻璃管要弯制的部位放到喷灯的外焰上转动玻璃管加热到红软，玻璃管离开火焰后，两手均匀用力向内弯到所需的角度。在做弯管这一步时，由于几个人共用1台酒精喷灯，喷灯火焰窄小，多人同时在火焰上加热玻璃管，很难使玻璃管充分、均匀地受热，结果制得的弯管或多或少有不同程度的瘪平或皱褶[5]。所以制备时最好单个同学轮流操作，这势必也增加实验的时间，所以适当增加酒精喷灯的台套数，或实验的课时，非常有必要。
1.3 实验成品失败的因素
折断玻璃管和玻璃棒时，由于锉刀不锋利挫痕太多，导致断面不平齐。熔光或者加热熔软玻璃管时几个同学的玻管或者玻棒粘在一起。弯曲玻管时，因为加热时间和弯曲的角度、力度等都会影响产品的外观。
2 教学改革思路
2.1 实验器具的更新
玻璃管的加工实验用的主要器材及原料就是酒精喷灯、三角锉刀和玻璃管。实验用的三角锉刀对玻璃管和玻璃棒的截断是否完美起关键作用，而笔者学院无机实验室的锉刀有些生锈不锋利，学生划痕不太顺利，反复划痕使得折断的玻璃管端口不平齐，且容易造成伤害[1]。建议实验室及时更换生锈的锉刀或购买薄边砂轮片，实验完成后及时妥善保管，避免生锈。
2.2 增加仪器台套数，把关玻璃管质量问题
我们每组实验人数约18～24人，实验台套数远远不够。每年整理检查酒精喷灯时能用的就5、6台，即4～5人共用一台。有时候在实验过程中又出现一些问题，结果几组实验下来能正常使用的就2、3台，这就很难保证每个人都能亲自动手操作，比如预热、添加酒精，控制酒精放出量，调节空气量以及如何调好喷灯的火焰直至正常使用，这些操作只能一个或两个人操作，其他学生只作为旁观者;另外，由于几个人共用一台喷灯，在熔烧玻管和玻棒时大家赶时间都一起放到火焰上加热，很容易几根玻璃棒就黏到一起;火焰最高温度只是某个区域，大家同时放上去就有的位置就不是那么高温，结果加热不够，影响了最终产品的质量。关于玻璃管的质量问题，实验室统一采购回来的玻璃管有时规格太厚或太小等，拉制或弯管时无法达到预期的产品质量。 2.3 加强预备实验、课堂教师的演示及分析成功关键点
学生是实验课堂的主体，主讲教师是课堂的主导。实验要取得成功，很大程度上在于教师讲解的实验技能要领以及演示实验的情况。在做预备实验时，老师一定要反复验证实验成功的关键点，有可能出现的问题以及解决的方法;对于这种实践技能型的实验课，要加强演示实验的成功完美程度和讲解的时间。以往的课时如果不够，建议增加一个课时，让学生有充分的时间练习并掌握这一次實验课的技能和技巧。
2.4 预防可能存在的安全隐患，备有应急措施
酒精是易燃试剂，操作不当随时可能发生火灾;折断玻管时，操作不当，容易将玻璃碎片插进手中;熔光和拉伸后，烧过的地方还未冷却，学生下意识地就会用手去拿，这样很容易被烫伤。实验中这些随时可能出现的安全隐患需要尽量排除，必须做好如下几点： 第一，强调学生要课前预习并写预习报告，实验老师和实验员课前一定要仔细检查医药箱，常备药品如创可贴、红药水、烫伤膏、医用酒精等是否齐全;第二，做实验之前的课堂讲解要交代清楚有可能遇到的安全问题及正确的应急措施和方法;第三，教会学生正确使用灭火器，在实验过程中教师要到处巡视并随时查看学生的实验操作情况。
2.5 改革成绩的评定方法
本实验属于基本技能操作课，上课时老师要随时观察每一个学生的操作情况并适当做记录，对学生的实验成品进行严格打分，学生想获得高分，必然会在实验过程中认真努力做好做实验，想办法如何操作才能得到较好的实验成品。
3 结语
从实验仪器，包括器具的更新、台套数的增加、玻管的质量、加强演示实验及成败关键点的解说，实验中存在的安全隐患，教学课时以及成绩的评定等几个方面进行改革探索。玻璃管的加工是实验技能中最基础的技能，这个技能对学生毕业后工作，或者要到中学当老师或进一步读研都非常有用，中学化学实验需要该实验的支撑，同时在做科研过程中也需要自己动手做些需要的玻璃仪器。
参考文献
[1] 尹红菊.无机化学实验中玻璃管的加工和塞子钻孔的教学改革浅析[J].生物技术世界，2014（7）：180.
[2] 胡今婧.酒精喷灯常见故障的排查与维修化学教学[J].化学教学，2015（9）：37-39.
[3] 杨翼罡.玻璃管如何加工[J].科学课，2004（2）：45.
[4] 北京师范大学无机化学教研室.无机化学实验[M].3版.北京：高等教育出版社，2010.
[5] 孙德成.玻璃管的加工技巧[J].师范教育，1991（9）：31-32.