氧化还原反应有关概念演示装置

摘要

本发明涉及一种教具，特别涉及氧化还原反应有关概念演示装置，由磁性底板、横梁、有机玻璃圆柱体、圆球和有机玻璃圆管组成，磁性底板中心有一中心开孔，左侧上半部分有一弧形电机轨道开孔，下半部分有电池盒开孔和调速器开孔，磁性底板上面吸引有磁性铭牌；横梁通过轴承和中心开孔轴连接，横梁左侧有一开孔为电机存放处，右侧连接有配重杆，配重杆上有一可左右移动的配重块。本发明具有结构简单、能将抽象的化学理论直观化，具体化，现象明显；让学生在动手操作中理解和体会氧化剂和还原剂在得失电子、化合价升降方面的变化，以及氧化产物、还原产物的来龙去脉，把枯燥的知识具体化，增加了学生的学习兴趣等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学教学演示装置，特别涉及一种氧化还原反应有关概念演示装置。

背景技术

在中学化学教学中，需要学习氧化还原反应。氧化还原反应是高中化学的重点也是难点，氧化还原的本质和特征是什么，什么是氧化剂、还原剂，什么是氧化产物和还原产物，氧化性还原性如何比较大小，一系列的知识点和概念往往让初学者摸不清门道，对概念的理解是学习氧化还原的核心。在学习这些概念的基础上，要特别注意概念之间的联系，而单纯的靠描述来理解这些概念是不利于学生的学习的。其中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物以及得失电子与化合价升降之间的关系是学生最难记忆和理解的。如何让学生更好地掌握这些概念以及它们之间的关系，教师和教材以及教辅资料都费了好多心思，但效果也不尽人意。如何让这些概念更好的根植于学生心中，如何更好的记忆和理解这个棘手的概念，能否用实物模型进行展示，目前还没有这方面的尝试。

没有对应教具和演示装置。

发明内容

本发明主要是针对上述没有实物模型展示氧化还原反应相关概念的不足，提供了一种专门仪器模型，把氧化还原反应相关概念用模型的方式进行展示，让学生在动手操作中体验学习的乐趣，在实践中记忆和理解有关概念的变化以及它们之间的关系，从而起到事半功倍的效果。

本发明要解决的上述技术问题所采用的技术方案是：氧化还原反应有关概念演示装置，由磁性底板、横梁、有机玻璃圆柱体、圆球和有机玻璃圆管组成，磁性底板中心有一中心开孔，左侧上半部分有一弧形电机轨道开孔，下半部分有电池盒开孔和调速器开孔，磁性底板上面吸引有磁性铭牌；横梁通过轴承和中心开孔轴连接，横梁左侧有一开孔为电机存放处，右侧连接有配重杆，配重杆上有一可左右移动的配重块。

优选的，所述有机玻璃圆柱体为半径相差略大于圆球，厚度为1mm的有机玻璃圆管截成的圆柱体管。

进一步，所述横梁左侧的电机存放处固定有电机，电机通过插接与电机连接处相连；不透明圆盘上面固定有有机玻璃圆柱体，有机玻璃圆柱体为半径相差略大于圆球，高度略大于圆球的同心圆柱体，同心圆柱体中心固定有电机连接处，第一环道内轴对称固定有两个圆球，第二环道内均匀分布固定有八个圆球，第三环道在不透明圆盘和有机玻璃圆盘之间粘结一挡板；不透明圆盘、三个半径相差略大于圆球的有机玻璃圆柱体和有机玻璃圆盘共同构成一个第三环道没有围挡的圆柱体。

进一步，所述有机玻璃圆管两侧焊接有有缺口的有机玻璃圆柱体，右侧有缺口的有机玻璃圆柱体与不透明圆盘、三个半径相差略大于圆球的有机玻璃圆柱体和有机玻璃圆盘共同构成一个圆柱体；圆柱体第一环道内轴对称固定有两个圆球，第二环道内均匀分布固定有八个圆球，第三环道均匀分布有八个圆球，其中七个圆球固定，一个圆球可以在第三环道和有机玻璃圆管内自由移动。

更进一步，所述横梁和有机玻璃圆管通过皮筋固定成一个整体，根据电机和右侧圆柱体整体质量关系确定轴承位置和整体重心尽量重合，使用时可以通过配重块进行调节平衡。

再进一步，原电池，调速开关和电机通过导线顺序电连接，电机和调速开关之间选用可调节长度的波浪形导电线。

与现有的教学方式相比，本发明具有结构简单、能将抽象的化学理论直观化，具体化，现象明显；让学生在动手操作中理解和体会氧化剂和还原剂在得失电子、化合价升降方面的变化，以及氧化产物、还原产物的来龙去脉，把枯燥的知识具体化，增加了学生的学习兴趣等优点。

附图说明

图1是本发明的第一层示意图。

图2是本发明的第一层和第二层连接示意图。

图3是本发明的第一层、第二层和第三层部分连接示意图。

图4是本发明的第三层的部分示意图。

图5是本发明整体连接最初状态示意图。

图6是本发明整体连接最终状态示意图。

图7是本发明的电路图。

图中：1、磁性底板，2、电机轨道开孔，3、中心开孔，4、电池盒开孔，5、调速器开孔，6、磁性铭牌，7、横梁，8、配重杆，9、配重块，10、轴承，11、电机存放处，12、不透明圆盘，13、有机玻璃圆柱体，14、圆球，15、电机连接处，16、挡板，17、有缺口的有机玻璃圆柱体，18、有机玻璃圆管，19、有机玻璃圆盘，20、皮筋。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步的说明。

氧化还原反应有关概念演示装置，由磁性底板1、横梁7、有机玻璃圆柱体13、圆球14和有机玻璃圆管18组成，磁性底板1中心有一中心开孔3，左侧上半部分有一弧形电机轨道开孔2，下半部分有电池盒开孔4和调速器开孔5，磁性底板1上面吸引有磁性铭牌6；磁性铭牌6上面印刷有”还原剂失升氧，氧化剂得降还”字样，横梁7通过轴承10和中心开孔3轴连接，横梁7左侧有一开孔为电机存放处11，右侧连接有配重杆8，配重杆8上有一可左右移动的配重块9。

所述横梁7左侧的电机存放处11固定有电机，电机通过插接与电机连接处15相连；不透明圆盘12上面固定有有机玻璃圆柱体13，有机玻璃圆柱体13为半径相差略大于圆球14，高度略大于圆球14的同心圆柱体，同心圆柱体中心固定有电机连接处15，第一环道内轴对称固定有两个圆球14，第二环道内均匀分布固定有八个圆球14，第三环道在不透明圆盘12和有机玻璃圆盘19之间粘结一挡板16；不透明圆盘12、三个半径相差略大于圆球14的有机玻璃圆柱体13和有机玻璃圆盘19共同构成一个第三环道没有围挡的圆柱体。所述横梁7和有机玻璃圆管18通过皮筋20固定；原电池，调速开关和电机通过导线顺序电连接。

还原剂以金属钠为例，氧化剂以氯气为例。按照图5连接好装置。两侧第一环道内轴对称固定有两个圆球14，第二环道内均匀分布固定有八个圆球14，右侧第三环道内分布七个圆球14,右侧表示了氯原子外围有十七个电子。左侧第三环道内放置一个圆球14，左侧表示了钠原子外围有十一个电子。通过事先调节配重块9使左右两侧处于水平的状态。使用时，打开调速开关，则左侧圆盘转动，外围第三环道内的圆球14在挡板16的推动下则跟随转动，随着调速开关的旋动，左侧圆盘转动加快，在离心力的作用下，第三环道内的圆球14则会进入到有机玻璃圆管18中，这时打破了整体装置的平衡，左高右低，圆球14从左侧进入到右侧，代表了钠原子最外层的电子转移给了原子，这时关闭调速开关，露出事先放置吸附在代表钠和氯原子底下的磁性铭牌6，可以给学生讲述还原剂的变化——失升阳，即失去电子，化合价升高，发生氧化反应，被氧化，到氧化产物；同理，右侧代表氧化剂的氯元素的变化——得降还，即得到电子，化合价降低，发生还原反应，被还原，到还原产物。以此类推，可以更换电子个数进而展示不同还原剂和氧化剂。

综上，利用该装置，可以结合教材上还原剂、氧化剂、氧化产物、还原产物的概念进行展示和启发，让学生在动手操作中加深对抽象概念的理解，增加了趣味性。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。