蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　一、項(xiàng)目背景
　　
　　教材中濃硫酸的脫水性實(shí)驗(yàn)在敞口容器中進(jìn)行，藥品用量大，反應(yīng)過程中生成大量有毒氣體直接排放到空氣中，不符合“綠色化學(xué)”的新理念，且實(shí)驗(yàn)只局限在對(duì)濃硫酸脫水性的演示，缺乏拓展與探究。基于此，筆者對(duì)該實(shí)驗(yàn)在綠色、環(huán)保、微型方面進(jìn)行探索(見圖1、圖2)。
　　
　　二、研制過程
　　
　　1　把燒杯改用兩只試管，進(jìn)行套管，用雙孔塞進(jìn)行密封。用導(dǎo)管連接一個(gè)裝有澄清石灰水的洗氣瓶，既可以檢驗(yàn)產(chǎn)物，又可以吸收產(chǎn)生的有毒氣體，避免有毒氣體擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境(見圖3)。
　　2　藥品取5g蔗糖、4mL濃硫酸，藥品用量大大減少，節(jié)約了藥品，提高了安全性。
　　3　增加性質(zhì)檢驗(yàn)內(nèi)容，在小試管外壁依次貼上藍(lán)色石蕊試紙紙環(huán)和濾紙紙環(huán)，便于檢驗(yàn)生成物中氣體性質(zhì)，豐富了實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容(見圖4)。
　　4　采用廢舊塑料瓶做洗氣瓶，用廢舊可樂瓶代替鐵架臺(tái)固定，使整套裝置簡單、易操作，可移動(dòng)，便于學(xué)生觀察(見圖5、圖6)。
　　
　　三、使用方法
　　
　　1　連接好實(shí)驗(yàn)裝置并檢查裝置氣密性。
　　2　稱取5g蔗糖，用紙槽送人試管內(nèi)部，在試管外壁依次貼上2個(gè)濾紙環(huán)，分別用品紅溶液、紫色石蕊試液潤濕。
　　3　向蔗糖中加入2～3滴水，攪拌均勻，量取4mL濃硫酸，加入試管并用玻璃棒攪拌使混合均勻，迅速將該試管放入大試管中，蓋緊雙孔橡皮塞，打開止水夾，將導(dǎo)管通往盛有澄清石灰水的洗氣瓶中。
　　4　當(dāng)洗氣瓶中有大量氣泡出現(xiàn)后，關(guān)閉止水夾，可看到玻璃棒上黑色的多孔、蓬松物質(zhì)。
　　5　待反應(yīng)完畢，觀察試管外壁的石蕊試紙環(huán)、濾紙環(huán)的顏色變化。
　　
　　
　　四、創(chuàng)新點(diǎn)
　　
　　1　利用套管密閉裝置，減小了對(duì)環(huán)境的污染。
　　2　試劑微量，儀器微型，達(dá)到了節(jié)約的目的。
　　3　采用組合裝置，該實(shí)驗(yàn)可同時(shí)證明濃硫酸的吸水性、脫水性、溶解放出大量熱、強(qiáng)氧化性，也可檢驗(yàn)出產(chǎn)生氣體的性質(zhì)，并將產(chǎn)生的有毒氣體轉(zhuǎn)化為無污染物質(zhì)。
　　4　用廢舊可樂瓶代替鐵架臺(tái)固定，采用廢舊塑料瓶做洗氣瓶，不僅使整套裝置更簡單，做到廢物再利用，而且可使演示實(shí)驗(yàn)效果移動(dòng)良好，可作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)或家庭實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行推廣。
　　
　　5　一種裝置，多種用途，簡易固定裝置可作為常規(guī)多種試管實(shí)驗(yàn)的固定裝置，省去了鐵架臺(tái)的繁雜：簡易洗氣瓶可用做中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中多種氣體尾氣吸收及洗氣的簡易裝置，操作方便，材料易得，體現(xiàn)了花小錢辦大事的原則。
　　總之，本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，突出體現(xiàn)了“封”、“微”、“組”、“簡”的特色。
　　
　　評(píng)委點(diǎn)評(píng)
　　該項(xiàng)目從環(huán)保的角度考慮。對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)有一定創(chuàng)新性，操作簡易，現(xiàn)象較鮮明。鑒于有氣體產(chǎn)生，實(shí)驗(yàn)應(yīng)從安全性、可控性再深入挖掘。使之更加完善、實(shí)用。
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