“制作简易制氧机”项目产品展示

王建林

在整个制作简易制氧机的项目教学中，学生要达成的项目成果是：制作一个简易制氧机。在教学过程中，教师安排了两节课进行汇报交流。一节课是汇报自己的设计作品，另一节课是进行最终的产品发布。具体要求如下：

以过氧化氢为制氧剂，利用身边易得的材料制作一个制氧机。汇报要点：1.所用的材料；2.展示设计图，说明各部分的作用。

本项目从设计向制作展开的环节中，学生一直在突破两个重要的问题，并因之有所收获。初期的问题是：如何保持良好的气密性？后期的问题是：如何设计装置的规格以及如何实现装置的完美组合？下面就来看王朝玉的3D制氧机制作故事，及其他同学的范例展示。

王朝玉：3D制氧机的制作故事

当收到王老师制作制氧机的要求之后，我便着手开始绘图并构思第一版的制氧机。我原本的设计思路是使用饮料瓶加以改造进行制氧。经过一节讨论及评比课后，我意识到这样的制氧机并不能完全发挥制氧的功能，在有些地方（例如洗气，控制速率等方面）甚至还不如书上的两个瓶子连起来的装置好。

于是我开始设计第二版的制氧机。这次我希望更进一步，能把它设计成一个美观好用的一体式制氧机，就像王老师课上展示的那台一样。但是如果使用塑料瓶改造的话无法达到效果，于是我想到了3D打印，便着手开始建模。（见图1）

首次建模失败，联系老师后得知必须更换方法，于是重新建模。这次更为美观且方便制造，无接缝也就不易漏水。本体基础版打印完毕（不含提手、盖子等便携及人性化设置）并进行漏水测试，效果不错，达到了设计目的。

我的第三次设计希望能够3D打印出高级版（加大，更换了打印机进行打印，设计了盖子、提手等）。整体打印完毕，发现了一些问题，包括漏水，精度没有太高导致提手装不进去和管道因支撑堵塞等问题。预计增加底座厚度使其不会漏水，更换打印机及切片软件使管道内没有支撑并增加精度。加入药品进行实际测试。下面是我的3D设计图。

【教师点评】王朝玉的设计是在理解实验室制取氧气原理的基础上以技术设计的思路为主。首先解决的是各部分组合的问题。然后在实际试做以后，不断改进的是3D打印的气体和液体密封性问题。最后解决的是根据投料量来大致估算产品规格的问题。

其他的制氧机制作范例

制作简易制氧机项目是一次特别的化学创意制作之旅，从最初的设计到最终的产品展示，学生的创意和用心仿佛为我们打开了另一扇窗，让我们更深刻地理解了学习的乐趣和意义。下面我们选出部分学生的设计和产品进行展示。

1.设计图展示

在进行制氧机设计的时候，学生有着不同的认识起点。有的是从模拟实验室制氧气的装置开始画图，有的能够想到身边常用的材料，如输液管、可乐或矿泉水瓶来实现相应的功能。也有的能够从制氧机的应用，如家用制氧机产品和其他产品的角度出发进行设计。更为可贵的是，已经有较多学生能够想到之后技术制作中对于产品各项规格的要求。

（1）从模拟实验室开始。

教师点评：类比实验室制取气体的装置，详细阐述了材料和过程及注意事项。

（2）从身边的材料想起。

教师点评：模拟实验室制取气体装置，利用输液管解决原料的投入和反应速率的控制问题。

（3）受产品启发的设计。

教师点评：类比教师展示的制氧机产品，考虑了产品的便携运送问题。

（4）技術取向的设计。

教师点评：基于制氧机产品的类比，详细的定量考量了产品规格设计的问题。

教师点评：在实验室制取气体装置基础上考虑了装置组合简化，说明详细。同时考虑到了需要定量计算投料的问题。

2.最终产品展示。

教师点评：雾化器、输液瓶、化妆瓶的组合。他们的展示能够成功产生氧气，但他们也意识到了投料量与气体发生器需要有所匹配，以防外溢。