蘇忠波
1、實驗原理:高中化學人教版《選修四化學反應原理》第三章第三節鹽類的水解的應用里拓展到,硫酸鋁和碳酸氫鈉發生快速雙水解并釋放出大量氣體,以此原理可以進行簡易泡沫滅火器的演示實驗。
反應的化學方程式:
Al2(SO4)3+6NaHCO3=2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4
2.改進原因:為了更直觀的讓學生看到此反應的實際反應情景,傳統的演示過程一般用抽濾瓶+小試管的套管實驗(如圖1)。
從使用過程來看,會遇到以下幾個問題:
(1)通常規格的抽濾瓶容量有限,導致可以盛裝的試劑量有限,而反應速率較快,有的同學可能還沒有看清楚就已經結束了。
(2)該反應較劇烈,導致產生的壓強較大,容易使塞子噴出而導致實驗失敗。
(3)玻璃儀器搬運過程中容易損壞,安全性不高。
3.改進思路:用廢棄的帶密封蓋的塑料瓶(廣口)和小礦泉水瓶取代抽濾瓶和小試管(如圖2),將實驗器材的材質由玻璃改進為塑料,提高安全程度和裝載試劑的容量,用一小段塑料導管連接瓶蓋出口充當噴嘴,大大提高了噴射的方向和精準度。
4.反思和再改進:塑料瓶耐摔耐擠壓,使用起來確實比玻璃儀器輕巧方便,同時也避免了老師及同學對玻璃儀器不太安全的心里恐懼。僅用硫酸鋁和碳酸氫鈉的話泡沫不太明顯,所以我事先在硫酸鋁或碳酸鈉中加入適當洗手液增加噴射時的泡沫量,效果相當不錯。