例举玻璃管在化学实验中的新用途

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  摘要:本文例举了玻璃管在信号放大装置、水的净化装置、白磷在水中燃烧装置、水的检验装置以及氢气还原氧化铜装置中的新用途。
  关键词:玻璃管;实验装置
  
  玻璃管在化学实验中主要是作为导管使用,经过实践,我们开发出它的几种新用途。
  
  1 信号放大装置
  
  为了证明物质分子之间有间隙存在,九年级化学教材中安排的实验是,把100mL酒精和100mL的水混合在一起,最终混合液体的总体积小于200mL。在此实验基础上,我们还可以补充一个同体溶解于水之后总体积小于原来二者之和实验,利用冰糖来完成实验是一个不错的选择。首先在锥形瓶中放人半瓶水,再加入几块冰糖,此时,常规的做法是在与液面相平瓶壁上做上记号,然后振荡,等冰糖溶解后观察液面变化。我们能否把液面的微小变化放大,让后面的同学也清清楚楚的看到呢?方法是,在锥形瓶的橡皮塞上预先插入一根细玻璃管,玻璃管的一端要接近瓶底,好处在于振荡时,玻璃管一直处于液面之下,空气不会进入玻璃管中,振荡方法是轻轻旋转,不要上下摇荡。为了观察更明显,可以预先在水中滴加几滴红墨水。使用这个放大装置,冰糖的块数可以大大减少,实验装置如图1所示,当把几块冰糖放人已经滴加红墨水的水中,然后塞上橡皮塞,玻璃管中就会形成一段液柱,在玻璃管壁上做上记号。然后振荡,等冰糖溶解后观察液柱高度,会见到非常明显的变化。变化的显著程度与玻璃管内径相关,管径越细,变化越大。
  
  
  
  2 水的净化装置
  
  木炭、活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性。在做木炭吸附水中色素的实验时,可参考图2所示的装置,用一根内径稍粗的玻璃管和漏斗搭配组成一个净水器,在漏斗中注入滴有红墨水的浑浊的水,使用脱脂棉代替滤纸,完成不溶性物质的分离,得到红色透明的液体,再经过细碎的活性炭层,最终得到无色的液体,说明活性炭具有吸附性。本装置的一个操作难点就是如何快速向玻璃管中加入脱脂棉球和活性炭粉,实验结束后又如何方便的取出来,较巧的方法是用一根长度超过玻璃管的细线在适当位置一前一后拴住两个脱脂棉球,把细线的一端系在细铁丝上,细铁丝穿过玻璃管轻轻一拉,脱脂棉球就被拉人玻璃管中,在拉入第一个脱脂棉球后装人活性炭粉,再一拉细线,第二个脱脂棉球也进入玻璃管中,带动活性炭层到适当位置即可。过长的细线就放在玻璃管外用橡皮管压住,实验结束后一拉细线,玻璃管中的物品就全部出来了,用清水冲洗—下即可,效果很好。
  
  3 白磷在水中燃烧装置
  
  装置如图3所示,由漏斗、T形管、注射器、玻璃管、弹簧夹、橡皮管等组成。连接有关仪器后,首先把充满氧气的注射器连接到T形管上,打开弹簧夹,向漏斗中注人热水,温度高些为宜,当玻璃管中全部注满水时,夹上弹簧夹。本实验两人配合最好,一个推动针栓送入氧气,另一个添加已经切成碎屑的白磷。玻璃管直径有限,白磷下沉过程中肯定会碰到上升的氧气泡,可以在玻璃管中看到一连串的火光。
  
  4 燃烧生成水的验证装置
  
  如蜡烛燃烧生成水的一般验证方法是,在火焰上方罩一个干冷烧杯,片刻之后,会看到烧杯内壁有水雾出现。可是,如果时间稍长,燃烧放出的热量就会使烧杯壁发烫,水雾很快就消失了,能给学生观察的时间不足。如果把一根较粗的玻璃管和普通漏斗通过橡皮管连接起来,如图4所示,罩在火焰上方。一段时间后,可以在玻璃管中看到明显的水珠,比原来的水雾现象明显,保留时间也长。
  
  5 氢气还原氧化铜装置
  
  如图5所示,这是一个微型氢气还原氧化铜装置。用橡皮管把T形管、胶头滴管和约20cm的玻璃管按图示连接起来,夹紧弹簧夹,在玻璃管一端蘸水,挤压胶头滴管,如果玻璃管中水柱明显移动,说明装置不漏气。然后在T形管中装入3cm长的一段镁条,胶头滴管吸满稀硫酸,玻璃管中装入薄薄的一层氧化铜粉末,宜少不宜多。连接好装置,先挤压胶头滴管滴入稀硫酸,因为稀硫酸和镁条反应速度非常快,管中空气会被迅速排走,只要等2~3秒钟,就可以在玻璃管右侧套上瘪的小气球,此气球的作用是既可以隔绝空气,又可以收集氢气,使整个装置相对封闭,氧化铜和后来生成的铜一直处在氢气的氛围之中。此实验只需极少的氢气即可完成。因为玻璃管管径小,加热时升温快,片刻就可以见,到亮红色出现。
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