蔡雙兵 董海
摘要:直角導(dǎo)管常用作導(dǎo)氣裝置。在追求微型化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,直角導(dǎo)管可以用作氣體和固體的反應(yīng)容器。將直角導(dǎo)管看作v型管,可以用作連通器;將v底封住,可以很好地用于常見的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。針對(duì)每種情況,在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中做了探索。
關(guān)鍵詞:直角導(dǎo)管;微型化實(shí)驗(yàn);v型管;對(duì)比實(shí)驗(yàn);初中化學(xué)
一、問題的提出
直角導(dǎo)管內(nèi)徑一般3-5mm,耐熱,是實(shí)驗(yàn)過程中常用的導(dǎo)氣連接裝置(注:本文中的所有實(shí)驗(yàn)均采用內(nèi)徑為5mm的導(dǎo)管)。直角導(dǎo)管作反應(yīng)容器,所需藥品量為日常實(shí)驗(yàn)的六分之一左右,能有效節(jié)約藥品。導(dǎo)管兩端套上乳膠管,彈簧夾夾住,則建立一個(gè)微型密閉裝置(如圖1所示)。通過注射器在乳膠管上戳的方式,添加藥品,可以把密閉空間進(jìn)一步延伸(如圖2所示)。實(shí)驗(yàn)過程中所需氣體,均采用簡(jiǎn)易裝置制?。ㄈ鐖D3所示),用注射器收集。如制取氧氣的步驟可簡(jiǎn)單歸納為:①檢查裝置的氣密性:搭好裝置,抽注射器活塞,松開后活塞退回原刻度,說明氣密性良好。②在試管中裝入少許二氧化錳,注射器中裝入10mL過氧化氫溶液(15%),如圖3。③迅速按下活塞,使過氧化氫溶液全部進(jìn)入試管中,拔下注射器(留下針頭)。用帶火星木條檢驗(yàn)出氣口氧氣純度。④接上注射器,收集氧氣。利用或改裝直角導(dǎo)管,可以進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn),探究物質(zhì)性質(zhì)。
二、直角導(dǎo)管應(yīng)用于初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索
1.氣體流動(dòng),用作常見氣體和固體的反應(yīng)容器
相對(duì)直導(dǎo)管來說,固體藥品在直角導(dǎo)管中不易滑動(dòng),可以相對(duì)固定在直角處。有固體物質(zhì)參加的反應(yīng),在直角導(dǎo)管中操作更方便。
典型案例1:測(cè)定空氣中氧氣含量
實(shí)驗(yàn)原理:利用紅磷燃燒,測(cè)定空氣中氧氣含量。
實(shí)驗(yàn)裝置:如圖4所示。
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)檢查裝置的氣密性:來回推注射器,氣體總體積不變,說明氣密性良好。
(2)裝紅磷(用常見吸管代替紙槽,可以很好的在導(dǎo)管中裝固體藥品),連接好裝置。一支注射器推到底,記下另一支注射器讀數(shù)。
(3)點(diǎn)燃酒精燈,加熱。同時(shí)來回推注射器活塞??煽吹疆a(chǎn)生大量白煙。
(4)待導(dǎo)管中無(wú)明顯變化時(shí),停止加熱。讓導(dǎo)管慢慢冷卻。
(5)完全冷卻后,讀出注射器中氣體讀數(shù)。結(jié)合導(dǎo)管體積,計(jì)算氧氣含量。
實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn):
(1)微型化,單人雙手操作即可進(jìn)行。
(2)實(shí)驗(yàn)均在密閉狀態(tài)下進(jìn)行,且來回推動(dòng)注射器使空氣流動(dòng),可以讓紅磷和氧氣更充分接觸。污染小,準(zhǔn)確度高。