溶液渗透压教学中半透膜演示教具的创建

【中图分类号】G640

渗透现象和渗透压是无机化学中一个重要的基本概念，在医学中有许多实际运用，如等渗、低渗和高渗溶液以及"溶血"和"栓塞"等现象都与渗透压原理相关。因此，对于医学类学生来说，理解并掌握溶液的渗透压，能为今后的专业课学习打下很好的理论基础。而半透膜是溶液渗透现象产生的条件，也是溶液渗透压课程中的一个重点，本文主要目的是创建一种尽可能简单和简便的教具，来帮助学生理解半透膜和半透膜两侧所产生渗透现象，继而更好的理解渗透压这一重要概念。

在展开溶液渗透压这个知识点的教学时，首先需要介绍的是半透膜，因为渗透现象产生的条件是半透膜的存在，且半透膜两侧的溶液具有浓度差。因此，本知识点教学的第一个重点和难点，就是让学生理解半透膜的特性：即只允许较小的分子通过，而不允许较大的分子通过。由于分子的大小不可能被肉眼所观察到，初学者这也难以通过抽象的想象来领悟。在实际教学中，一些教材、资料中的示意图等也往往不够直观，如果采用生硬的讲解也往往令学生难以理解半透膜的特性。

在实际生活中，筛子的过筛现象与半透膜的特性非常相似，因此思考了采用筛子作为教具，来介绍半透膜的特性，使学生能够直观的理解，达到更好的教学效果。

在半透膜的理解中，有三个最主要的要素：半透膜、小分子和大分子，课堂的讲解也主要围绕这三个要素展开，因此，该教具的创建也要和这三个要素紧密相关。

首先，利用筛子来表示半透膜，筛子上的孔眼即表示为半透膜上的孔眼。而教具中大小分子的选择应主要考虑以下两点：第一，用以表示小分子的物品的直径应小于筛子孔眼的直径，而用以表示大分子的物品的直径应大于筛子孔眼的直径。第二，用以表示两种分子的物品在外观上（如颜色）应有较大的差异，以便于学生在课堂上观察区别。第三，两种物质应为生活中熟知的，避免不必要的解释。综合考虑以上几点考虑，结合实际生活中便于取得，在课堂上便于演示等多方面情况，本人通过摸索多种试验材料，最终决定采用如下物品来作为教具的材料。大、小分子分别用绿豆和黄豆来代表，其优点是：第一，绿豆和黄豆在大小上有着明显的差异，能够体现分子直径大小的区别。而且在演示时，绿豆能够很好地通过筛子的孔眼，和黄豆不能通过，能够充分说明半透膜对于大分子的拦截性和对小分子的透过性；第二，绿豆和黄豆不仅仅在大小上有着明显的区别，在颜色上也有明显的不同。在课堂演示时，能够让学生轻易地分辨二者，从而看到两种豆类所代表的两种不同分子在通过筛子所代表的半透膜时出现的不同现象；第三，绿豆和黄豆都是日常生活中熟知的且易得的食品，成本低廉，无需特别花费资金；第四，干燥的豆类易于保存，可以长期使用，不会出现腐烂变质等情况。而筛子，选用小型家用电饭煲上的蒸篦，其优点一是大小适中，便于携带，二是孔眼大小适中，能让充当大、小分子的黄豆和绿豆不通过或通过，三是有边沿，便于演示时能盛装黄豆、绿豆和通过摇动使绿豆通过。当然，这三者也并非恒定不变的，根据蒸篦孔眼的实际大小，也可以换用其他恰当的物品来充当大、小分子。

通过摸索，创建以家用蒸锅蒸篦为"半透膜"，以黄豆、绿豆为"大、小分子"的演示教具，具有简便易得、易携带、易观察、能说明问题等诸多优点，解决了教学中的难点。具有较好的实用价值，认为是一种理想教具。