高中化學實驗設計中的通氣閉氣思想簡析

文/陳靜

摘 要：在近幾年的高考實驗中非常注重實驗事實，所選實驗很多就是對一些經(jīng)典或課本實驗的細節(jié)改編，使之更具可操作性，化學實驗的通氣閉氣問題是其中非常具有代表性的問題。

關鍵詞：壓強差；通氣；氣密性

實驗裝置分為發(fā)生、凈化、收集和尾氣處理四大部分，這是在我們教學過程中非常強調(diào)的一點，學生在平時訓練和考試中很注意這些問題，如，尾氣處理問題學生基本上都能想到。但是很少學生會注意到，一個裝置不能是一個封閉體系，如，在模擬考試中出現(xiàn)的關于氨氣的收集時用橡膠塞的圖。

學生錯選的很多，平常看到的是用濕潤的棉花塞住瓶口防止NH3外泄，那換成橡皮塞為什么不行了呢？因為如果是橡皮塞的話，該裝置就不能通氣，就成了一個密閉體系，在收集過程中隨著試管里的壓強不斷增大，最后可能發(fā)生爆炸。學生不能想到這一點，所以很難去甄別該選項。

同樣如右圖裝置也是一個封閉體系，容易造成危險。應在錐形瓶e處打孔通氣。

因此，在分析完實驗裝置的每個部分后，還要看看整個裝置是否通氣了。只有內(nèi)外通氣了，才能使裝置內(nèi)外氣壓保持平衡，整個過程氣體流通順暢才不至于造成危險。學生在該類問題上頻頻出錯，也反映了我們在平常教學中對該問題的忽視，而且學生根本就沒有親手搭配一套完整的實驗裝置，很難對通氣問題有更深刻的感受。

那么我們的教材是否有涉及通氣問題呢？事實上，在新教材中很多地方都有涉及通氣問題，只不過學生在學習過程中沒有足夠關注。如，在必修一中關于分液漏斗的使用就是一個很典型的通氣問題。

分液操作：先把玻璃蓋子取下，以便與大氣相通。然后旋開活塞，使下層液體慢慢流入燒杯里，當下層液體恰好流盡時，迅速關上活塞，從漏斗口倒出上層液體。

如果不先把玻璃蓋子取下，內(nèi)外大氣就不相通，儀器內(nèi)外會產(chǎn)生壓強差，液體就不能順利流下。在實驗操作中很多學生會忘了先把玻璃蓋子取下，此時老師如果能及時糾正學生的錯誤，再次強調(diào)原因，學生在以后的學習中就會對通氣問題引起重視了。

在必修二中的氨氣噴泉實驗是高中階段一個重要的實驗。為了能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)操作，我曾經(jīng)設計了以下裝置：

操作過程中先把③④活塞關閉，打開分液漏斗的玻璃塞和①活塞，產(chǎn)生氨氣進入燒瓶，收集滿后，關閉分液漏斗活塞和①活塞，注射器往燒瓶中注水，然后打開③活塞產(chǎn)生噴泉，實驗完畢后打開④活塞把燒瓶里的水排盡以便下次實驗。整個實驗過程看似沒有大的問題，可是在實際作過程中制備氨氣的時候要打開分液漏斗的玻璃塞，濃氨水揮發(fā)出來的大量氨氣會使實驗者難以忍受，而且會污染環(huán)境，因此實驗裝置還應該考慮如何避免打開玻璃塞，但是如果不打開玻璃塞，濃氨水很難流下，整個實驗無法進行，那又該怎么辦呢？其實就是如何實現(xiàn)不打開玻璃塞就能實現(xiàn)裝置內(nèi)外通氣，解決辦法很簡單，只要把玻璃塞換成橡皮塞，再在橡皮塞上打一個孔接上一段橡皮管接到錐形瓶中，就能實現(xiàn)通氣。因此，在用分液漏斗搭配實驗裝置的時候，尤其盛放一些揮發(fā)性液體的時候，如，濃鹽酸等，就應該考慮如何在不打開分液漏斗玻璃塞的情況下實現(xiàn)通氣。

化學實驗除了要考慮它的通氣之外，它的閉氣問題，即裝置的氣密性，也非常重要。那么如何檢查裝置的氣密性呢？

要檢查裝置的氣密性，首先要明確要檢查哪個部分，是要檢查整個裝置的氣密性，還是就檢查發(fā)生裝置的氣密性，要檢查哪里就先關閉哪里兩端的活塞或夾子。其次是要清楚其操作順序，很多老師會籠統(tǒng)地告訴學生做實驗前先檢查裝置的氣密性，這并沒有錯，但是檢查氣密性的步驟實際上應該是再加藥品之前，因為如果加了藥品之后發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性不好，就會造成藥品的浪費。很多學生容易搞不明白，檢查了氣密性之后再加藥品，這時漏氣了怎么辦。我們檢查氣密性是檢查儀器有沒有問題，前面如果已經(jīng)證明了儀器的氣密性良好的話，那就說明儀器本身沒有問題，如果后來出現(xiàn)漏氣肯定是人為操作不當引起的。在弄清楚了氣密性檢查部位和其操作順序這兩個問題后，我們再來探究一下氣密性檢查的方法。

一個實驗裝置氣密性好不好，其實就是看在裝置與外界大氣之間能不能產(chǎn)生一個壓強差。因為如果氣密性不好，就是說會在裝置某個地方與外界大氣相通，這樣就不可能在裝置與外界大氣之間產(chǎn)生壓強差，就證明了裝置的氣密性不好，反之就說明裝置的氣密性良好了。那么如何看到壓強差呢？

要看到這個壓強差，我們只需通過一些辦法實現(xiàn)封閉體系的“出氣”與“進氣”就可以了，所謂“出氣”就是把裝置的氣體排出，我們可以把排出的氣體通入水中產(chǎn)生氣泡；所謂“進氣”就是外界大氣壓入裝置，也通過水使其產(chǎn)生一段水柱，即液面差。根據(jù)使裝置產(chǎn)生壓強差方法的不同，我們把氣密性檢查方法常分為受熱法和加水法。

受熱法：將裝置只留下1個出口，并先將該出口的導管插入水中，后采用微熱（手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等），使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導管是否有氣泡。停止微熱后，導管是否出現(xiàn)水柱。

我們可以將導管出口埋入水中，用手掌或熱毛巾捂容積大的部位，此時燒瓶里的氣體受熱壓強增大，如果氣密性良好，燒瓶里的氣體就會排出，所以我們可以看水中的管口是否有氣泡溢出來，判斷其氣密性是否良好。

移開捂的手掌或毛巾一段時間，此時燒瓶里的氣體冷卻，壓強減小，如果氣密性良好，外界大氣將會壓入，因此，我們可以觀察浸入水中的導管末端有無水上升形成水柱。

這就是受熱法：將裝置只留下1個出口，并先將該出口的導管插入水中，后采用微熱（手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等），使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導管是否有氣泡。停止微熱后，導管是否出現(xiàn)水柱。

化學實驗中的通氣閉氣問題是在實際操作中經(jīng)常遇到而在紙面研究很容易遺忘的問題，要使學生能夠充分重視該問題，除了讓學生動手實驗去感受之外，我們還必須在教學中把原理和方法講清楚，并形成知識系統(tǒng)，這樣不管實驗裝置如何新穎，學生都能很好地分析解決，達到“以不變應萬變”的效果。

參考文獻：

［1］王延芳.淺談新課程理念下高中化學有效教學的策略［J］.延邊教育學院學報，2009（4）.

［2］張克龍.化學課堂教學中的“低效”現(xiàn)象透視［J］.現(xiàn)代中小學教育，2008（9）.

編輯 魯翠紅

endprint

摘 要：在近幾年的高考實驗中非常注重實驗事實，所選實驗很多就是對一些經(jīng)典或課本實驗的細節(jié)改編，使之更具可操作性，化學實驗的通氣閉氣問題是其中非常具有代表性的問題。

關鍵詞：壓強差；通氣；氣密性

實驗裝置分為發(fā)生、凈化、收集和尾氣處理四大部分，這是在我們教學過程中非常強調(diào)的一點，學生在平時訓練和考試中很注意這些問題，如，尾氣處理問題學生基本上都能想到。但是很少學生會注意到，一個裝置不能是一個封閉體系，如，在模擬考試中出現(xiàn)的關于氨氣的收集時用橡膠塞的圖。

學生錯選的很多，平常看到的是用濕潤的棉花塞住瓶口防止NH3外泄，那換成橡皮塞為什么不行了呢？因為如果是橡皮塞的話，該裝置就不能通氣，就成了一個密閉體系，在收集過程中隨著試管里的壓強不斷增大，最后可能發(fā)生爆炸。學生不能想到這一點，所以很難去甄別該選項。

同樣如右圖裝置也是一個封閉體系，容易造成危險。應在錐形瓶e處打孔通氣。

因此，在分析完實驗裝置的每個部分后，還要看看整個裝置是否通氣了。只有內(nèi)外通氣了，才能使裝置內(nèi)外氣壓保持平衡，整個過程氣體流通順暢才不至于造成危險。學生在該類問題上頻頻出錯，也反映了我們在平常教學中對該問題的忽視，而且學生根本就沒有親手搭配一套完整的實驗裝置，很難對通氣問題有更深刻的感受。

那么我們的教材是否有涉及通氣問題呢？事實上，在新教材中很多地方都有涉及通氣問題，只不過學生在學習過程中沒有足夠關注。如，在必修一中關于分液漏斗的使用就是一個很典型的通氣問題。

分液操作：先把玻璃蓋子取下，以便與大氣相通。然后旋開活塞，使下層液體慢慢流入燒杯里，當下層液體恰好流盡時，迅速關上活塞，從漏斗口倒出上層液體。

如果不先把玻璃蓋子取下，內(nèi)外大氣就不相通，儀器內(nèi)外會產(chǎn)生壓強差，液體就不能順利流下。在實驗操作中很多學生會忘了先把玻璃蓋子取下，此時老師如果能及時糾正學生的錯誤，再次強調(diào)原因，學生在以后的學習中就會對通氣問題引起重視了。

在必修二中的氨氣噴泉實驗是高中階段一個重要的實驗。為了能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)操作，我曾經(jīng)設計了以下裝置：

操作過程中先把③④活塞關閉，打開分液漏斗的玻璃塞和①活塞，產(chǎn)生氨氣進入燒瓶，收集滿后，關閉分液漏斗活塞和①活塞，注射器往燒瓶中注水，然后打開③活塞產(chǎn)生噴泉，實驗完畢后打開④活塞把燒瓶里的水排盡以便下次實驗。整個實驗過程看似沒有大的問題，可是在實際作過程中制備氨氣的時候要打開分液漏斗的玻璃塞，濃氨水揮發(fā)出來的大量氨氣會使實驗者難以忍受，而且會污染環(huán)境，因此實驗裝置還應該考慮如何避免打開玻璃塞，但是如果不打開玻璃塞，濃氨水很難流下，整個實驗無法進行，那又該怎么辦呢？其實就是如何實現(xiàn)不打開玻璃塞就能實現(xiàn)裝置內(nèi)外通氣，解決辦法很簡單，只要把玻璃塞換成橡皮塞，再在橡皮塞上打一個孔接上一段橡皮管接到錐形瓶中，就能實現(xiàn)通氣。因此，在用分液漏斗搭配實驗裝置的時候，尤其盛放一些揮發(fā)性液體的時候，如，濃鹽酸等，就應該考慮如何在不打開分液漏斗玻璃塞的情況下實現(xiàn)通氣。

化學實驗除了要考慮它的通氣之外，它的閉氣問題，即裝置的氣密性，也非常重要。那么如何檢查裝置的氣密性呢？

要檢查裝置的氣密性，首先要明確要檢查哪個部分，是要檢查整個裝置的氣密性，還是就檢查發(fā)生裝置的氣密性，要檢查哪里就先關閉哪里兩端的活塞或夾子。其次是要清楚其操作順序，很多老師會籠統(tǒng)地告訴學生做實驗前先檢查裝置的氣密性，這并沒有錯，但是檢查氣密性的步驟實際上應該是再加藥品之前，因為如果加了藥品之后發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性不好，就會造成藥品的浪費。很多學生容易搞不明白，檢查了氣密性之后再加藥品，這時漏氣了怎么辦。我們檢查氣密性是檢查儀器有沒有問題，前面如果已經(jīng)證明了儀器的氣密性良好的話，那就說明儀器本身沒有問題，如果后來出現(xiàn)漏氣肯定是人為操作不當引起的。在弄清楚了氣密性檢查部位和其操作順序這兩個問題后，我們再來探究一下氣密性檢查的方法。

一個實驗裝置氣密性好不好，其實就是看在裝置與外界大氣之間能不能產(chǎn)生一個壓強差。因為如果氣密性不好，就是說會在裝置某個地方與外界大氣相通，這樣就不可能在裝置與外界大氣之間產(chǎn)生壓強差，就證明了裝置的氣密性不好，反之就說明裝置的氣密性良好了。那么如何看到壓強差呢？

要看到這個壓強差，我們只需通過一些辦法實現(xiàn)封閉體系的“出氣”與“進氣”就可以了，所謂“出氣”就是把裝置的氣體排出，我們可以把排出的氣體通入水中產(chǎn)生氣泡；所謂“進氣”就是外界大氣壓入裝置，也通過水使其產(chǎn)生一段水柱，即液面差。根據(jù)使裝置產(chǎn)生壓強差方法的不同，我們把氣密性檢查方法常分為受熱法和加水法。

受熱法：將裝置只留下1個出口，并先將該出口的導管插入水中，后采用微熱（手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等），使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導管是否有氣泡。停止微熱后，導管是否出現(xiàn)水柱。

我們可以將導管出口埋入水中，用手掌或熱毛巾捂容積大的部位，此時燒瓶里的氣體受熱壓強增大，如果氣密性良好，燒瓶里的氣體就會排出，所以我們可以看水中的管口是否有氣泡溢出來，判斷其氣密性是否良好。

移開捂的手掌或毛巾一段時間，此時燒瓶里的氣體冷卻，壓強減小，如果氣密性良好，外界大氣將會壓入，因此，我們可以觀察浸入水中的導管末端有無水上升形成水柱。

這就是受熱法：將裝置只留下1個出口，并先將該出口的導管插入水中，后采用微熱（手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等），使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導管是否有氣泡。停止微熱后，導管是否出現(xiàn)水柱。

化學實驗中的通氣閉氣問題是在實際操作中經(jīng)常遇到而在紙面研究很容易遺忘的問題，要使學生能夠充分重視該問題，除了讓學生動手實驗去感受之外，我們還必須在教學中把原理和方法講清楚，并形成知識系統(tǒng)，這樣不管實驗裝置如何新穎，學生都能很好地分析解決，達到“以不變應萬變”的效果。

參考文獻：

［1］王延芳.淺談新課程理念下高中化學有效教學的策略［J］.延邊教育學院學報，2009（4）.

［2］張克龍.化學課堂教學中的“低效”現(xiàn)象透視［J］.現(xiàn)代中小學教育，2008（9）.

編輯 魯翠紅

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摘 要：在近幾年的高考實驗中非常注重實驗事實，所選實驗很多就是對一些經(jīng)典或課本實驗的細節(jié)改編，使之更具可操作性，化學實驗的通氣閉氣問題是其中非常具有代表性的問題。

關鍵詞：壓強差；通氣；氣密性

實驗裝置分為發(fā)生、凈化、收集和尾氣處理四大部分，這是在我們教學過程中非常強調(diào)的一點，學生在平時訓練和考試中很注意這些問題，如，尾氣處理問題學生基本上都能想到。但是很少學生會注意到，一個裝置不能是一個封閉體系，如，在模擬考試中出現(xiàn)的關于氨氣的收集時用橡膠塞的圖。

學生錯選的很多，平常看到的是用濕潤的棉花塞住瓶口防止NH3外泄，那換成橡皮塞為什么不行了呢？因為如果是橡皮塞的話，該裝置就不能通氣，就成了一個密閉體系，在收集過程中隨著試管里的壓強不斷增大，最后可能發(fā)生爆炸。學生不能想到這一點，所以很難去甄別該選項。

同樣如右圖裝置也是一個封閉體系，容易造成危險。應在錐形瓶e處打孔通氣。

因此，在分析完實驗裝置的每個部分后，還要看看整個裝置是否通氣了。只有內(nèi)外通氣了，才能使裝置內(nèi)外氣壓保持平衡，整個過程氣體流通順暢才不至于造成危險。學生在該類問題上頻頻出錯，也反映了我們在平常教學中對該問題的忽視，而且學生根本就沒有親手搭配一套完整的實驗裝置，很難對通氣問題有更深刻的感受。

那么我們的教材是否有涉及通氣問題呢？事實上，在新教材中很多地方都有涉及通氣問題，只不過學生在學習過程中沒有足夠關注。如，在必修一中關于分液漏斗的使用就是一個很典型的通氣問題。

分液操作：先把玻璃蓋子取下，以便與大氣相通。然后旋開活塞，使下層液體慢慢流入燒杯里，當下層液體恰好流盡時，迅速關上活塞，從漏斗口倒出上層液體。

如果不先把玻璃蓋子取下，內(nèi)外大氣就不相通，儀器內(nèi)外會產(chǎn)生壓強差，液體就不能順利流下。在實驗操作中很多學生會忘了先把玻璃蓋子取下，此時老師如果能及時糾正學生的錯誤，再次強調(diào)原因，學生在以后的學習中就會對通氣問題引起重視了。

在必修二中的氨氣噴泉實驗是高中階段一個重要的實驗。為了能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)操作，我曾經(jīng)設計了以下裝置：

操作過程中先把③④活塞關閉，打開分液漏斗的玻璃塞和①活塞，產(chǎn)生氨氣進入燒瓶，收集滿后，關閉分液漏斗活塞和①活塞，注射器往燒瓶中注水，然后打開③活塞產(chǎn)生噴泉，實驗完畢后打開④活塞把燒瓶里的水排盡以便下次實驗。整個實驗過程看似沒有大的問題，可是在實際作過程中制備氨氣的時候要打開分液漏斗的玻璃塞，濃氨水揮發(fā)出來的大量氨氣會使實驗者難以忍受，而且會污染環(huán)境，因此實驗裝置還應該考慮如何避免打開玻璃塞，但是如果不打開玻璃塞，濃氨水很難流下，整個實驗無法進行，那又該怎么辦呢？其實就是如何實現(xiàn)不打開玻璃塞就能實現(xiàn)裝置內(nèi)外通氣，解決辦法很簡單，只要把玻璃塞換成橡皮塞，再在橡皮塞上打一個孔接上一段橡皮管接到錐形瓶中，就能實現(xiàn)通氣。因此，在用分液漏斗搭配實驗裝置的時候，尤其盛放一些揮發(fā)性液體的時候，如，濃鹽酸等，就應該考慮如何在不打開分液漏斗玻璃塞的情況下實現(xiàn)通氣。

化學實驗除了要考慮它的通氣之外，它的閉氣問題，即裝置的氣密性，也非常重要。那么如何檢查裝置的氣密性呢？

要檢查裝置的氣密性，首先要明確要檢查哪個部分，是要檢查整個裝置的氣密性，還是就檢查發(fā)生裝置的氣密性，要檢查哪里就先關閉哪里兩端的活塞或夾子。其次是要清楚其操作順序，很多老師會籠統(tǒng)地告訴學生做實驗前先檢查裝置的氣密性，這并沒有錯，但是檢查氣密性的步驟實際上應該是再加藥品之前，因為如果加了藥品之后發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性不好，就會造成藥品的浪費。很多學生容易搞不明白，檢查了氣密性之后再加藥品，這時漏氣了怎么辦。我們檢查氣密性是檢查儀器有沒有問題，前面如果已經(jīng)證明了儀器的氣密性良好的話，那就說明儀器本身沒有問題，如果后來出現(xiàn)漏氣肯定是人為操作不當引起的。在弄清楚了氣密性檢查部位和其操作順序這兩個問題后，我們再來探究一下氣密性檢查的方法。

一個實驗裝置氣密性好不好，其實就是看在裝置與外界大氣之間能不能產(chǎn)生一個壓強差。因為如果氣密性不好，就是說會在裝置某個地方與外界大氣相通，這樣就不可能在裝置與外界大氣之間產(chǎn)生壓強差，就證明了裝置的氣密性不好，反之就說明裝置的氣密性良好了。那么如何看到壓強差呢？

要看到這個壓強差，我們只需通過一些辦法實現(xiàn)封閉體系的“出氣”與“進氣”就可以了，所謂“出氣”就是把裝置的氣體排出，我們可以把排出的氣體通入水中產(chǎn)生氣泡；所謂“進氣”就是外界大氣壓入裝置，也通過水使其產(chǎn)生一段水柱，即液面差。根據(jù)使裝置產(chǎn)生壓強差方法的不同，我們把氣密性檢查方法常分為受熱法和加水法。

受熱法：將裝置只留下1個出口，并先將該出口的導管插入水中，后采用微熱（手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等），使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導管是否有氣泡。停止微熱后，導管是否出現(xiàn)水柱。

我們可以將導管出口埋入水中，用手掌或熱毛巾捂容積大的部位，此時燒瓶里的氣體受熱壓強增大，如果氣密性良好，燒瓶里的氣體就會排出，所以我們可以看水中的管口是否有氣泡溢出來，判斷其氣密性是否良好。

移開捂的手掌或毛巾一段時間，此時燒瓶里的氣體冷卻，壓強減小，如果氣密性良好，外界大氣將會壓入，因此，我們可以觀察浸入水中的導管末端有無水上升形成水柱。

這就是受熱法：將裝置只留下1個出口，并先將該出口的導管插入水中，后采用微熱（手捂、熱毛巾捂、酒精燈微熱等），使裝置內(nèi)的氣體膨脹。觀察插入水中的導管是否有氣泡。停止微熱后，導管是否出現(xiàn)水柱。

化學實驗中的通氣閉氣問題是在實際操作中經(jīng)常遇到而在紙面研究很容易遺忘的問題，要使學生能夠充分重視該問題，除了讓學生動手實驗去感受之外，我們還必須在教學中把原理和方法講清楚，并形成知識系統(tǒng)，這樣不管實驗裝置如何新穎，學生都能很好地分析解決，達到“以不變應萬變”的效果。

參考文獻：

［1］王延芳.淺談新課程理念下高中化學有效教學的策略［J］.延邊教育學院學報，2009（4）.

［2］張克龍.化學課堂教學中的“低效”現(xiàn)象透視［J］.現(xiàn)代中小學教育，2008（9）.

編輯 魯翠紅

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