陸慧
摘 要:利用一次性注射器可改進制作幾種氣體的制備裝置(如:O2、H2、CO2、CI2等)氣體的實驗裝置、改裝測定空氣中氧氣含量的實驗裝置、檢查裝置的氣密性操作、代替膠頭滴管做某些常規實驗等。操作方便,經濟實用,是一個很好的教學資源。
關鍵詞:注射器;化學實驗;改進裝置;檢查氣密性
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)02-257-01
把一次性注射器合理、巧妙地用在化學實驗中,既可以節約開支變廢為寶,又能夠增加學生的動手機會,培養學生的實驗能力,對于缺少儀器的農村學校很值得提倡 ,亦可做為學生家庭小實驗的儀器 ,由于其具有廢物利用、一物多用的特點,有利于開發學生創新能力,激發學生學習化學的興趣,提高學生第二課堂的思維和實驗動手能力。我校學生在教師指導下利用注射器進行了以下這些實驗
的改進與操作,探索新的教學方法,取得很好的教學效果,本文就注射器在化學實驗中的利用作如下簡介。
一、用于改進幾種氣體的制備裝置
用10ml一次性注射器代替分液漏斗或長頸漏斗改進幾種氣體的制備裝置。方法是將針頭插入橡皮塞(如果橡皮塞較厚,可用小刀切掉少部分)然后與錐形
瓶或廣口瓶連接,構成一套固體﹢液體反應、不需加熱的發生裝置,此裝置可用作:a、用過氧化氫(H2O2)溶液與二氧化錳混合制取氧氣;b、用稀鹽酸與石灰石反應制取二氧化碳;c、用稀硫酸與鋅制取氫氣;d用濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣等。此裝置與教材所示裝置相比,有如下優點:(1)裝置氣密性好,操作方便;(2)液體的加入量能有效控制;(3)既節約藥品,又避免了對環境的污染。如制備氯氣,傳統裝置往往弄得滿室的刺鼻氣味,直接危害師生健康;(4)彌補農村中學儀器的不足(農村中學儀器配備標準是分液漏斗兩個、長頸漏斗兩個),改進的裝置可以開展學生探究實驗,既安全又有效,還有利于開發學生的創新能力,激發學生學習化學的興趣。
二、檢查裝置的氣密性
在化學實驗教學中,檢查裝置的氣密性的常用方法是加熱法。例如,用手心加熱,使容器內的氣體膨脹,來檢查裝置的氣密性,雖然簡便可行,但對于一些較復雜的裝置,或在寒冷的季節,或者裝置的導氣管較長,該方法難以保證裝置內氣體明顯膨脹,從而影響學生對裝置氣密性的正確判斷,如用酒精燈加熱,則不夠簡捷,比較麻煩。因此把一次性注射器用于對裝置氣密性的檢查,非常方便,尤其對于在低溫條件下或者比較復雜的組合裝置。操作方法如下:
1、有一個排氣口的裝置
用一根長約15厘米的軟膠管,把導管末端與一次性注射器連接起來,外拉注射器活塞如膠管變扁,就說明裝置不漏氣。
2、有兩個管口的裝置
從長頸漏斗口向容器里注入水,并浸沒漏斗的末端,再用軟膠管把容器右側的導管末端與一次性注射器連接起來推動注射器活塞,如果長勁漏斗管內形成一段穩定的水柱說明裝置不漏氣或者外拉注射器活塞,長頸漏斗末端產生氣泡,說明裝置不漏氣。
3、有多個管口的復雜裝置
從長頸漏斗向容器內注水,并浸沒漏斗的末端,再用軟膠管和Y形管把復雜裝置末端的導氣管連接起來,軟膠管末端與一次性注射器連接起來推動注射器活塞,如果長頸漏斗內形成一段穩定的水柱,說明裝置不漏氣或者外拉注射器活塞,長頸漏斗末端產生氣泡說明裝置不漏氣。
三、5ml的一次性注射器可用于代替膠頭滴管
膠頭滴管的乳膠頭,很容易被酸堿腐蝕或日久老化。我們發現在實驗室里學生做實驗時,一不小心,常將吸有酸或堿的膠頭滴管倒置,使酸或堿倒流到膠頭囊中,膠頭被腐蝕;一學期下來大量試劑瓶上的膠頭滴管,全部老化變硬。而用
一次性注射器來代替膠頭滴管,就完全避免了這一現象。用帶針頭的一次性注射器,向試劑瓶中汲取液體,或向試管中滴加液體,都比膠頭滴管操作方便。更主要的是避免了操作時,膠頭滴管的尖嘴防不慎防會碰觸在試劑瓶口或試管口上,影響下次實驗效果。
四、用于測定空氣中氧氣的含量。(如圖所示)
用100ml的三角錐形瓶作反應容器,用60ml的大注射器(活塞事先處在30ml處),按如圖所示裝好裝置。
當打開彈簧夾,用酒精燈(通過石棉網)給錐形瓶里的紅磷加熱時,活塞逐漸慢慢的向后(圖中向右)移動,當紅磷燃燒起來時,活塞迅速繼續向后沖移一段后,又快速向前移動。當紅磷燃燒停止,反應結束時。等恢復到原來的溫度,
活塞將穩定在大約8-10ml處。
此裝置比教材的裝置更方便操作,它可以避免將點燃紅磷的燃燒匙伸入瓶中的一瞬間,紅磷與瓶內的空氣反應,沒等塞上瓶塞,其反應后(含氧量較低)的
空氣,與瓶外的空氣快速對流交換,從而導致被測結果不準確的現象。
五、還可用作代替量筒。
用不同規格的一次性注射器,代替不同量程的量筒量取液體,操作起來也很方便,可直接通過推拉注射器的活塞汲取液體,避免了手握試劑瓶向量筒中傾到
液體時,不小心會倒在外面;也避免了傾倒液體時把握不準,不是多了就是倒得少了的現象。
總之, 用一次性注射器代用和制作簡易化學實驗裝置,其效果是很好的,它既解決了實驗經費不足,儀器短缺,開不出實驗的的困難問題;又改進和優化了實驗操作的方法和步驟;同時也避免了實驗中的種種弊端和不足;更重要的是引導和組織師生開展了生動有趣,切實有效的實驗探究活動,能夠增加學生的動手機會,培養學生的實驗能力和創新能力,激發學生學習化學的興趣,取得很好的教學效果。