安雪龍
化學是一門以實驗為基礎的科學,以實驗為基礎展開化學教學已成為所有化學教學工作者的共識。初中化學中的有些實驗,如按教材中的常規做法,不僅現象不很明顯、消耗時間較長,而且不少實驗還會產生有毒氣體,對環境造成污染。巧妙地利用注射器,對實驗進行改進,雖然已經有許多化學教師進行了研究,如用作集氣瓶、量筒、滴管、分液漏斗、燒杯等常用儀器的代用品;也可改變容器內的壓強,如檢查裝置的氣密性、研究壓強等對化學反應的影響等,但結合自己的教學實際,為了最大限度地發揮儀器在化學實驗教學中的作用,也對注射器的應用進行了積極探索,實踐證明,能對部分演示實驗重新設計和改進。
注射器的特點:
密封性強、可伸縮性、安全可靠、操作簡便、節省試劑、方便價廉等。
改進目的:
簡化實驗裝置、優化實驗功能、減少環境污染。
應用實例一:測定空氣中氧氣的含量
原裝置缺點:
1.紅磷在酒精燈上引燃后再放入集氣瓶會造成白煙污染空氣,瓶內空氣也可能因受熱逸出引起誤差。
2.對氣密性要求比較高,否則實驗容易失敗。
常見改進裝置缺點:
1.試管與注射器連接處的體積無法準確計算,結果有明顯
誤差。
2.裝置繁瑣。
3.很難將裝置內氣體體積準確劃分為5等份,說服力不強。
改進裝置及方法(如圖3)
用50mL注射器作反應容器,白磷的燃燒在密閉容器里進行,可防止白煙污染空氣。注射器活塞事先處在50mL刻度處,測量白磷磷燃燒消耗的氧氣體積。
操作:(1)將白磷放入自制鋁制小碗中,放入注射器中,將注射器密封。(2)將注射器放入熱水中,利用熱水的溫度加熱白磷,觀察現象。(3)燃燒結束,將注射器自然冷卻一段時間。(4)冷卻后,可以看到活塞慢慢下移到40mL刻度處。說明空氣中氧氣的體積分數為1/5。[(50mL-10mL)/50mL]
優點:
1.不存在體積誤差,結果準確。
2.操作簡便,儀器簡單。
3.自制鋁制小碗,解決了注射器不能直接受熱的問題,另外還能防止部分燃燒。
產物附著在注射器內壁上,難以清洗。
應用實例二:探究可燃物燃燒的條件
原裝置缺點:
產生有害煙霧,污染環境。
改進后裝置及方法(如圖5):
(1)分別取兩個大燒杯,向其中加入等量的熱水,在其中一個大燒杯內加入白磷。(2)分別在兩支注射器中加入白磷和紅磷,密封裝置。(3)分別將兩支注射器放入熱水中(將裝有白磷的注射器放入有白磷的熱水),觀察現象。
優點:
1.裝置密閉,環保。
2.利用注射器刻度變化,加深鞏固空氣中氧氣的含量知識。
參考文獻:
[1]付小勤.初三化學演示實驗的改進[J].化學教學,2012(3).
[2]馬雪慧,王樂善.注射器在中學化學實驗中的應用[J].內蒙古民族大學學報,2009(4).
[3]李德前.一次性注射器在初中化學實驗中的新應用[J].教育與裝備研究,2004(6).
編輯 魯翠紅