例談注射器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

冉闊

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要途徑。課堂演示實(shí)驗(yàn)要求用時(shí)短、現(xiàn)象明顯、裝置和操作簡(jiǎn)單，最好能做到定性和定量的完美結(jié)合。自從初中教材“驗(yàn)證空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)”中出現(xiàn)了注射器，注射器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中頻頻出現(xiàn)，其作用也是五花八門(mén)，概括起來(lái)一般有：促進(jìn)空氣流通、添加液體藥品、檢驗(yàn)裝置的氣密性、抽氣、“量氣”、“量液”等等。

在教學(xué)實(shí)踐中，筆者很重視注射器的使用。例如：

1.將一次性注射器去掉針頭，活塞移至量程的一半位置，將頂端小尾管燒結(jié)，即可輕松完成“氣體受壓，體積縮小”的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自體驗(yàn)，效果很好。

2.用20mL注射器吸取10mL水注入空燒杯，再吸取10mL酒精注入燒杯，混合均勻后重新吸入注射器，可直觀地觀察總體積的變化。

3.用煮沸過(guò)的蒸餾水配制0.1mol/L的FeSO4溶液和0.2mol/L的NaOH溶液，取兩支注射器分別吸取兩種溶液各2mL。去掉針頭，用短橡皮管將兩支注射器小尾管直接連接，保持NaOH溶液在上，F(xiàn)eSO4溶液在下，將NaOH溶液緩緩?fù)迫隖eSO4溶液中，可清楚地觀察白色絮狀沉淀由上而下產(chǎn)生，且較長(zhǎng)時(shí)間保持白色不變。然后將上方注射器去掉，下方注射器緩緩吸入一定量空氣，即可觀察到白色沉淀很快變成灰綠色，最后變成紅褐色。

4.用注射器改進(jìn)水電解器。

現(xiàn)在詳細(xì)介紹其制作過(guò)程及使用方法：

【實(shí)驗(yàn)器材】250mL燒杯1只；15×150玻璃管（或相應(yīng)型號(hào)的無(wú)底試管）2支； 1mL 和20mL一次性使用注射器各1支；橡皮塞2只（可用生理鹽水瓶膠塞代替，能與上述玻璃管相匹配）；細(xì)銅導(dǎo)線2段（可抽取廢舊通訊電纜中的銅導(dǎo)線）；5號(hào)電池碳棒2根；薄紙板或塑料泡沫板；蠟燭膠。

【簡(jiǎn)易水電解器的制作】

（1）將20mL注射器針頭去掉，換上1mL注射器針頭。

（2）導(dǎo)線兩端各去掉部分絕緣塑料，一端與碳棒一端擰緊，用蠟燭膠將裸露的銅線全部封住。

（3）將兩支玻璃管上端用橡皮塞封住，下端各放入一根碳棒。將兩玻璃管放入燒杯，用帶孔的紙板將其固定。

（4）向燒杯中注入適量稀硫酸。用注射器通過(guò)橡皮塞抽取兩玻璃管內(nèi)的空氣，直至將空氣全部排出。

【使用方法】

（1）將兩條導(dǎo)線分別連接直流電源正負(fù)極，打開(kāi)開(kāi)關(guān)。

（2）當(dāng)兩玻璃管中收集到足量氣體時(shí)，關(guān)閉電源。

（3）用注射器抽取負(fù)極產(chǎn)生的氣體，讀出體積。然后在針孔處點(diǎn)燃，觀察火焰顏色（火焰大小可通過(guò)推動(dòng)活塞控制）；抽取正極產(chǎn)生的氣體，讀出體積。將針孔對(duì)準(zhǔn)帶火星的木條，推動(dòng)活塞，觀察現(xiàn)象。

【裝置特點(diǎn)】

（1）解決了霍夫曼電解器橡皮塞經(jīng)常漏液的缺陷；解決了用試管做實(shí)驗(yàn)，稀H2SO4或NaOH溶液難以充滿試管以及產(chǎn)生的氣體難以取出的缺陷。

（2）用小號(hào)針頭替換大號(hào)針頭，既能延長(zhǎng)氫氣的燃燒時(shí)間，便于學(xué)生觀察，又能有效地避免因頻繁使用造成的橡皮塞漏氣，能延長(zhǎng)橡皮塞的使用時(shí)間。

（3）注射器既可以抽取玻璃管中的空氣，也可以量取產(chǎn)生的氣體，能非常方便地計(jì)算出兩電極產(chǎn)生氣體的體積比。

（4）氫氣在針孔處燃燒，克服了用普通尖嘴玻璃管（鈉玻璃）對(duì)火焰顏色產(chǎn)生的干擾。

（5）裝置簡(jiǎn)單，容易組裝，材料廉價(jià)易得；實(shí)驗(yàn)用時(shí)短，現(xiàn)象明顯；在不影響效果的前提下實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的小型化或微型化。