注射器在绿色化学实验中的创新运用

来源 :中学课程辅导·教学研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luoboge
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:绿色化学实验是在绿色化学思想的指导下,用预防化学污染的新思想、新技术和新方法,对常规的实验进行改进和创新设计。本文就医用废弃注射器在绿色化学实验中的巧妙运用作了详尽介绍,为教师在实验教学中如何改进,提供了更好的思路。
  关键词:注射器;绿色化学;实验创新二十世纪九十年代以来,国际上化学研究提出新的理念——绿色化学。“绿色化学”是预防污染的基本手段之一,它包涵两个方面的含义:其一,原料的充分利用;其二,化学过程中没有或只有尽可能少的污染。环保意识在工业迅猛发展的今天显得尤为重要,能否保护环境?这是关系到一个国家、一个民族、甚至整个人类能否持续发展的大问题,因此环保意识是中学化学课堂教学的重要内容。
  现行教材中某些实验虽使用多年,但由于缺乏实验的设计创意,实验过程中污染和浪费现象,对学生树立绿色化学思想、形成环保意识存在明显不足,很不适应新的教学理念和教学要求。笔者在多年教学实践中,一边学习他人的优秀经验,一边积极进行创新设计,在绿色化学实验设计方面有一些体会,现就医用注射器在化学实验中的巧妙运用进行介绍。
  一、硝酸、二氧化氮、一氧化氮性质实验综合装置
  1、实验装置
  ①50ml注射器
  ②输液管
  ③输液管夹
  ④烧杯
  2、实验步骤
  1)浓硝酸与铜反应。在注射器中放入二小块铜片,将注射器活塞推至底部排净空气。
  吸入约5ml浓HNO3,关闭输液管夹。反應剧烈进行,生成红棕色气体,收集约20ml气体。打开输液管夹,推动注射器活塞,将注射器内蓝色溶液压入烧杯中,重新关闭输液管夹。
  2)二氧化氮与水反应。将输液管末端插入烧杯的水中,打开输液管夹,将注射器活塞轻轻外拉,吸入少量水,可观察到液面上升,红棕色气体消失,所得无色气体体积约为原红棕色气体体积的三分之一。
  3)稀硝酸与铜反应。在注射器中放入适量洁净细铜丝,将注射器活塞推至底部排净空气 。
  吸入约10ml稀硝酸(1:2),关闭输液管夹。铜丝表面产生气泡,收集约10ml无色气体。打开输液管夹,推动注射器活塞,将注射器内蓝色溶液压入烧杯中,重新关闭输液管夹。
  4)一氧化氮与氧气反应。将输液管悬于空中,打开输液管夹,将注射器活塞外拉,吸入约2-3倍一氧化氮气体体积的空气,无色气体迅速变成红棕色.最后吸入氢氧化钠溶液,红棕色气体消失。
  5)实验完毕,立即清洗注射器。以减缓HNO3对注射器的腐蚀。
  3、装置优点
  1)装置综合性强,整套实验包含Gu和浓HNO3反应、NO2和水反应、稀HNO3和 Cu反应、NO和O2反应、尾气吸收,有很好的实验效益。
  2)实验在密闭系统中进行,无污染,保护了师生健康.
  3)装置小巧,取材方便,节约药品,操作简单,现象明显,实验易于成功。
  二、二氧化硫性质实验装置
  1、实验装置
  ①蘸有浓氢氧化钠溶液的棉花团②干燥管③试管④ Na2SO3固体⑤注射器针头⑥5ml注射器⑦双面胶
  2、实验步骤
  1)取下橡皮塞,双面胶由上至下贴上五小片滤纸,分别用紫色石蕊、品红试液、KMnO4溶液、碘水、H2S溶液润湿。
  2)用5ml注射器吸入约2ml浓H2SO4(70%),将针头朝上,注射器活塞轻轻外拉少许,用滤纸将针头外附有的浓H2SO4擦净,取下针头,然后将橡皮塞倒置,把橡皮塞上的针头装在注射器上。
  3)在试管底部装入约1.5gNa2SO3固体,塞入已准备好的橡皮塞,将试管固定在铁架台上。
  4)推动注射器活塞加入浓H2SO4,观察滤纸颜色变化:石蕊变红,品红、KMnO4、碘水褪色,附有H2S溶液的滤纸有S单质生成。观察完毕,通过棉花团向干燥管内滴入过量浓NaoH溶液,并振荡试管,以加快SO2的吸收,防止SO2逸出,污染空气。
  3、装置优点
  1)整个实验过程中SO2控制在“零污染”的水平。
  2)易于操作,实验容易成功,且药品消耗少,杜绝浪费现象。
  三、压强对化学平衡的影响实验改进
  1、实验装置
  ①注射器A(50ml|)②注射器B(50ml)③U形管④液体石蜡油
  2、实验步骤
  1)在注射器A中放入一小块铜片,将注射器活塞推至底部排净空气。吸入少量浓HNO3,立即反应,生成红棕色气体,收集20—30ml气体。推动活塞,将注射器内溶液压入备用试剂瓶中。迅速把针头插入己装好液体石蜡油的U型管左管胶塞。
  2)将注射器B活塞外拉至与注射器A刻度相同,吸入相同体积的空气。然后将针头插入U型管右管胶塞。
  3)同时推动两个注射器活塞至相同刻度,两注射器内压强相同程度增大,可见左管内液面上升,右管内液面下降。说明左管内的气体在气压增大的情况下,平衡向生成N2O4的方向移动,即向分子数减少的方向移动,使左管内气压小于右管内气压。同时将两个活塞外拉至相同刻度,则左管内液面下降,右管内液面上升。说明左管内气压减小时,平衡向生成NO2的方向移动,即向分子数增多的方向移动,使左管内气压大于右管内气压。
  4)实验完毕,取下注射器A吸入少量NaoH溶液,振荡,即可除去NO2气体。
  3、实验优点
  1)实验具有很强的实验效果。这个实验一般是通过压缩NO2气体,观察气体颜色先加深,后由于化学平衡移动,颜色又变浅。这样的实验现象不易观察,且容易得出错误结论。通过改进,撇开了颜色变化的观察,而是观察U型管内液面的变化,方便学生观察现象,从而得出正确的结论。
  2)整个实验处于全封闭状态,防止NO2逸出,污染空气,且尾气易于处理。
  化学是一门实验科学,演示实验是中学化学教学中传授知识的一种重要教学手段。课堂实验的设计和改进是教育形势发展的需要。为使学生树立绿色化学思想,中学化学教育应该从课堂实验教学入手,对现行教材中缺乏创意的实验进行改进,设计出更合理、更科学的化学课堂实验。同时,教师在教学过程中应该鼓励学生积极参与到实验设计和改进过程,不但可以培养学生的创新意识和实验精神,培养他们的实验动手操作能力,激发他们学习化学的兴趣,而且可以提高学生节约能源和保护环境的意识。参考文献:
  [1]人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学教科书化学第一册.北京:人民教育出版社.2003,6:126-128.
  [2]人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学教科书化学第二册.北京:人民教育出版社.2007,1:2-14,14-15.
  [3]姚新平.对新课程理念下化学实验教育功能的思考.中学化学教学参考.2005,5:30-31.
  [4]张中南.化学实验教学中的点滴做法与体会.中学化学教学参考(作者单位:海南省澄迈中学570000 )
其他文献
学位
  静态检测工具分析源代码缺陷的两个难点问题是可靠性和完备性,特别是大型软件的代码,静态检测工具不可能从全方面进行分析,这会导致出现大量的误报和漏报。本文使用主流源代
会议
  随着Android手机的快速发展,用户的要求越来越高,但是巨大的耗电量严重影响了用户的通信需求。本文中,首先介绍了Android系统的电源管理模块和WakeLock机制,并分析了其功耗。
学位
  本文主要研究移动开源操作系统Android的Dalvik虚拟机本地接口模块(JNI)的启动和运行机制,以及对Dalvik虚拟机性能的影响。本文通过对Android系统启动过程进行分析,Dalvi
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
  Android系统的沙箱机制及权限控制机制在一定程度上保护了用户隐私信息,但依然存在权限提升、隐私窃取等安全问题,缺乏有效的安全防护机制。本文提出一种基于Smack轻量级强
学位
  Android系统是用户数量最多的手机系统,目前大量恶意软件对Android手机中隐私信息获取,以获得商业价值。隐私泄露的根本原因是Android系统SQLite数据管理模块设置的不完备
学位