用自制的低成本教具演示二氧化碳滅火實驗

　　在新課改背景下，隨著探究式教學的試驗、推廣和應用，針對貧困地區中學實驗課受經濟條件限制，實驗儀器少而導致“一人做，多人看”的現象；本著“利廢?環保?節約型”開發低成本教具的模式，我們利用廢料（可口可樂瓶等）、實驗室現有儀器（燒杯等）和廉價的醫療器械（注射器、輸液管等）組裝低成本教具來演示二氧化碳滅火實驗。我現結合在實驗教學中的應用介紹如下。
　　第一套設計方案
　　一、自制微型簡易啟普發生器
　　1.教具裝置（見圖1）
　　 1.塑料導管 2.開關 3.多孔活塞
　　 4.推柄活塞 5.30ml塑料針管
　　2.用途和特點
　　（1）用途
　　用于固體與液體反應且不加熱的制備氣體實驗。如制取H、CO、HS、NO、NO都可以用此裝置。
　　（2）特點
　　①廢料利用、節省經費；容積小、節約藥品；實驗成本低卻效果好。
　　②該簡易裝置既可解決貧困學校因資金短缺而難以開展實驗課的問題，又因取材容易、貼近生活，能引起學生的探究興趣、啟發學生的創新意識，可收到難以估量的提高學生綜合能力的潛在效果。
　　3.制作材料及方法
　　如圖1所示，在一支30ml塑料針管內增加一個打有多個小孔的活塞，去掉針頭，連接一個長約200mm帶有開關的塑料導管，即為制氣裝置——“微型簡易啟普發生器”。
　　二、制取二氧化碳并做滅火實驗
　　1.實驗裝置（見圖2和圖3）。
　　2.特點和用途
　　（1）特點
　　①利用身邊隨手可得的塑料制品進行化學實驗，即簡單易行，便于推廣，又拉近了化學與生活的距離，能讓學生深切地感受到科學的真實性，感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。
　　②該裝置將二氧化碳氣體的制備、收集、性質檢驗融為一體，整個實驗過程2分鐘內可完成，是學生做探究實驗時較為理想的實驗方案。
　　（2）用途
　　做二氧化碳比空氣重及其滅火原理實驗。
　　3.制作材料
　　自制的微型簡易啟普發生器1個，3000ml可樂飲料瓶1個，1000ml燒杯1個，膠帶等。
　　4.制作方法
　　如圖2（或圖3），將微型簡易啟普發生器豎放在1000ml燒杯（或3000ml可樂飲料瓶，飲料瓶剪去瓶口部分、內裝適量細砂）旁，塑料管伸入到燒杯底部（或可樂飲料瓶底部）并用膠帶固定。燒杯內（或飲料瓶內）放兩支長短不等的小蠟燭，即組成一個簡易的二氧化碳滅火實驗演示裝置。
　　5.使用方法
　　（1）將4克大理石或石灰石放入針管內，將打有多個小孔的活塞推到30ml針管的10ml刻度處，再將帶有推桿的活塞推到20ml刻度處；用5毫升的塑料針管吸取5ml稀鹽酸（1∶1），拔掉微型簡易啟普發生器上的塑料管，將稀鹽酸經過多孔活塞的小孔注入30毫升針管內的兩活塞中間部位，套緊塑料管；打開塑料管上的開關，點燃豎置在燒杯內（或飲料瓶內）的兩支蠟燭。向下壓針筒使稀鹽酸與石灰石接觸，反應馬上開始。一會兒可以看到兩蠟燭火焰自下而上依次熄滅。同時還可以進行觀察顏色、驗滿、檢驗酸堿性，通入到澄清的石灰水中等各項操作。
　　（2）關閉開關，反應產生的二氧化碳氣體在針筒內壓力增大，針筒自動向上滑動，石灰石與稀鹽酸分開，反應自動停止。
　　（3）若要重復演示，只須打開開關，向下壓針筒就可以了。
　　第二套設計方案
　　一、自制實驗裝置
　　回收一個3000mL的百士可樂飲料瓶，用剪刀在距瓶底2/3處剪開，要剪得有凸有凹，下多半部分為滅火裝置，我們叫它為集氣缸。在上半球形的瓶口中插入一個30ml塑料針管筒，球形內針筒長3cm，球形外針筒長7cm，接縫處用橡皮泥密封，便是一個二氧化碳的制備裝置，我們叫它為球形漏斗。球形漏斗放在集氣缸上面，便組合成了一個簡易的二氧化碳滅火實驗演示器。（見圖4）
　　二、演示操作
　　將6克大理石或石灰石放入球形漏斗，集氣缸底部鋪一薄層濕土（即便于插蠟燭又增加裝置的穩定性），點燃安裝在集氣缸內四面由低到高的四支小蠟燭（選購過生日用的蠟燭），再將8ml稀鹽酸（1∶1）注入球形漏斗中，可以看到蠟燭火焰自下而上依次熄滅，如圖4所示。
　　第三套設計方案
　　一、實驗裝置（見圖5）。
　　二、制作材料
　　2mm有機玻璃板、氯仿。把2mm有機玻璃板切割成不同幾何形狀、不同規格的13塊，分別進行磨邊、彎曲、挖孔工序的加工，再依序用氯仿粘接、組裝、配制零件而成。
　　三、使用方法
　　按圖6將儀器組裝好，將8克大理石或石灰石放入長頸球形漏斗中，點燃儲氣槽和階梯上的蠟燭再將8ml稀鹽酸（1:1）注入長頸球形漏斗中，可以看到蠟燭火焰自下而上依次熄滅，如圖6所示。
　　四、現象解釋
　　該實驗現象形象地說明：
　　1.二氧化碳的滅火原理；2.二氧化碳氣體在空氣中似流體由上而下流動；3.二氧化碳比空氣重。
　　 注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”