微型SO₂實驗設計

白云山

微型化學實驗就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。微型化學實驗具有用的試劑少，實驗安全、方便、污染小等優點，可以幫助學生進行探究式學習，培養學生創造力。然而，我國目前還沒有開發出現成的微型化學實驗儀器。筆者嘗試利用現有簡單的化學儀器和醫用注射器、輸液管、藥瓶、藥穴板等常見物品組合設計微型實驗裝置，收到很好的效果。

SO₂氣體不僅有毒，而且化學性質活潑，把它們的實驗微型化，既能達到實驗目的，又減少環境污染。筆者設計探究SO₂化學性質的3種微型實驗裝置，呼吁一線教學工作者和科研人員在做實驗時，要深入研究并采用微型實驗。

1)試管式。用到的儀器有試管、干燥管、注射器、泡沫塑料、濾紙、膠塞等。把泡沫做成200 mm×20 mm×2 mm的長條，用小刀割出小縫，如圖1所示。把濾紙剪成20 mm×10mm的紙條，滴上相應的飽和溶液，放到泡沫槽間。在試管底部放適量的NaSO₃，把設計好的泡沫插入試管中，塞上帶有干燥管和注射器的膠塞。干燥管中放有帶有氫氧化鈉的棉團，注射器中放有濃硫酸(圖2)。也可以按圖3設計，硬質玻璃管里放藥穴板，該反應很快進行，實驗時間短，用藥省，無污染，效果明顯。

2)自控式。用到的實驗儀器有具支試管、青霉素瓶、注射器、輸液管等。如圖4所示，深入氫氧化鈉溶液的低端套一個輸液管上的膠帽，在此膠帽側面扎2個小孔，以便產生多余的SO₂被氫氧化鈉溶液吸收。同時控制里面的壓強。關閉開關K1、K2、K3、K4、K5，將硫酸注入具支試管中。首先，氫氧化鈉的溶液產生氣泡，打開K1，左邊的氫氧化鈉溶液吸收S02的反應停止，對應的石蕊溶液開始產生氣泡，便發生反應。待有顏色發生變化時關閉開關Kl，石蕊溶液中不再產生氣泡，氫氧化鈉溶液開始產生氣泡。打開K2，品紅溶液開始產生氣泡，氫氧化鈉溶液不再產生氣泡。以此類推。此實驗的特點：隨時控制反應發生和停止，克服傳統實驗理論可行、實際不易成功的缺點，現象明顯，無污染。

3)聯體式。用到的實驗儀器有青霉素瓶、注射器、輸液管等，裝置如圖5所示。右邊的青霉素瓶除盛有品紅溶液外，還可以根據實驗的需要盛放石蕊溶液、高錳酸鉀溶液、溴水、氫硫酸等。將硫酸注入盛有亞硫酸鈉的試劑瓶，便有氣泡產生，調節右邊的注射器，使內外壓強相等。等實驗結束時，左右兩邊換上盛有氫氧化鈉溶液的注射器，將氫氧化鈉溶液注入，吸收多余的SO₂。此實驗的特點：藥品用量少，無污染，裝置簡單，操作簡便，現象明顯。

從設計的3組微型實驗可以看出實驗的特點：所需的試劑少，實驗安全、方便、污染小。所以，筆者呼吁一線教學工作者和科研人員在做實驗，特別是有毒實驗或危險實驗時，要深入研究并采用微型實驗。