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文章编号：1005－6629(2008)07－0007－02中图分类号：G633.8 文献标识码：C
在九年级化学中，主要的研究对象是氧气、氢气、二氧化碳、铁、盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙等。因为状态的关系，氧气、氢气和二氧化碳的实验研究无论是从实验装置还是从操作方法上都要比酸碱盐之间的反应复杂，因此在实际教学中，这类实验的处理常常是以“讲”代“做”。下文尝试从改变原装置庞大、药品消耗过多这两个个方面着手，用简单易得的材料，用极其微量的药品消耗完成九年级化学中有关这三种气体的主要化学实验。
1“二合一”气体发生、收集装置的制作
首先来了解一下氧气、氢气、二氧化碳这三种气体的制取原理。在常温下，这三种气体都可以采用固体和液体反应生成，分别是：氧气由过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解产生；氢气由锌粒和稀硫酸反应生成；二氧化碳由石灰石和稀盐酸反应制得。当然也可以用类似物品代替。
其次，介绍“二合一”简易装置的制作：
①材料：气密性良好的一次性塑料保鲜袋一只、一次性塑料注射器一只(注射器最好选用规格为1mL的，这样的针筒外径只有6mm，便于捆扎)、30cm长细线一根。
②发生器的做法：如图A所示，用细线把保鲜袋紧紧扎在针筒上，再把袋子中的空气挤出。
③连接器的做法：如图B所示，取打吊针的废弃皮条两根，拔下皮条上的带细软管的针头，剪掉细软管留下针座待用。再在皮条上剪下2、3cm长的一段皮管，把两个针座连接起来，这是一个非常好用的注射器与注射器之间的连接方式。
④堵头的制作：如图C所示，当保鲜袋或针管中充满气体的时候，针嘴部分会漏气，因此在不需要排气的时候必须要把针嘴堵起来，简单的做法是把针头截去一部分后弯折并捏扁使之不漏气即可。
⑤用法：根据制取气体的不同，预先在袋中放入的固体药品也不同。以氧气为例，在扎紧袋口之前，先在袋中放入一定量的二氧化锰粉末，然后用另外一个20-30mL规格的注射器抽取过氧化氢溶液通过接头推注到保鲜袋中，两种药物接触发生反应产生氧气。产生的氧气就聚集在保鲜袋中，当需要氧气时，用注射器抽取即可。
⑥如果气体的需要量很小，注射器本身就是一个很不错的气体发生、收集装置。后面有介绍及应用实例。
2“喷吹法”的具体应用
2.1 木炭的燃烧实验
首先把燃烧匙的铁丝柄截去三分之一(降低重心)，在适当位置缠上一小段细铁丝或细铜丝，并弯成一个小钩，如图D，使燃烧匙能平稳地挂在集气瓶的一侧（把手解放出来，便于后面的操作）。（下同）
先在一个空的集气瓶中放出一些澄清石灰水，然后把一小块木炭放在燃烧匙中在酒精灯上加热点燃，观察木炭在空气中的燃烧现象；然后把燃烧匙挂在集气瓶中，用20mL规格的一次性注射器在图A装置中抽取氧气后，安装上针头，两手配合，缓缓推动针栓，对着燃烧的木炭喷吹氧气，木炭立即从发红光变成发白光。而原来的实验是在充满氧气的集气瓶中进行的，因为燃烧放热使气体体积膨胀导致一部分氧气逃逸，另外燃烧产生的二氧化碳气体混在氧气中导致氧气浓度下降，这些原因都将导致实验持续的时间不长。而喷吹出来的一直是纯氧气。经对比实验，20mL的氧气喷吹实验要比100mL的瓶装氧气实验效果好。燃烧完毕，盖上玻片，振荡，可见澄清石灰水变浑浊。
2.2 硫的燃烧实验
先在空的集气瓶中放入少量水，再滴入几滴紫色的石蕊试液。把绿豆大小的硫粉放在燃烧匙中并在酒精灯上加热点燃，可以见到微弱的淡蓝色火焰。然后将燃烧匙挂在集气瓶口上，再用氧气喷吹，立即看到又大又明亮的蓝紫色火焰。燃烧完毕，盖上玻片，振荡，可见到紫色的石蕊试液变成红色。这既为后面酸雨形成的学习提供感性认识，又可以对学生进行环保意识的培养。
2.3 铁的燃烧实验
把细铁丝改为铁粉，在燃烧匙中加入小半匙的铁粉，在酒精灯上加热至暗红状态，此时观察到铁粉在空气中并没有燃烧，说明此反应不需在集气瓶中进行。如果能请一位同学帮忙拿着燃烧匙并使燃烧匙倾斜朝向其他同学再喷吹氧气，观察的效果会更好。在做这个实验时，要注意两点，一是要先抽氧气然后再加热铁粉，以免铁粉冷却后不易点燃；二是要把针头扎入铁粉中再吹氧气，可以见到铁粉剧烈燃烧，火星四溅，被烧的部位形成一个空洞。实验后如果能以视频的形式展现钢板气割画面，那给学生的感觉就不仅是化学有趣，而且还是很有用了。
在上述1、2、3三个实验中，氧气总共消耗不超过60mL，制取氧气所耗双氧水也就几毫升而已。
4 氢气的燃烧实验
点燃氢气的关键在于要获得一个稳定的氢气流，一般使用启普发生器来获取氢气，可是启普发生器一次使用要消耗大量的药品，如何用微量的药品就能获得明显的实验现象呢？
①氢气的制取方法：最简单最节省时间的办法是用镁条和稀盐酸反应，经实验测算，每5mm长的镁条可以产生5mL氢气，本实验最多需要20mL氢气，也就是需要镁条2cm即可。稀盐酸用量不超过2mL。
②氢气的制取过程：如图E所示，在20mL规格的注射器针筒中放入约2cm长的镁条，镁条最好剪成几节，然后推上针栓，挤走空气。另取一个注射器，吸取约2mL的稀盐酸，把两支注射器用图B所示的连接器连接起来，推动针栓，使稀盐酸进入另一个注射器的针筒，镁条接触到稀盐酸迅速反应，产生的氢气推动针栓后移，产生的氢气约20mL。
③点燃：反应停止后，把储有氢气的针管换上针头，缓缓推动针栓挤出氢气，点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，有明显的水雾出现。只要控制好推动针栓的速度，20mL的氢气可以燃烧十来秒钟，学生有足够的观察时间。
用上述装置装还可做如下一些实验设计：
2.5 二氧化碳溶解于水的微型设计
可用图A所示的简单装置作为二氧化碳的制取和收集装置，为了节省时间，可以预先在袋子中放入碳酸钠粉末，然后注入稀盐酸或稀硫酸。
先用注射器先抽取约5mL的二氧化碳然后再抽取5毫升的水，安装上如图C所示的不透气的针头，振荡并推挤针栓增加压强以加快溶解，一小会后松开手可以看到剩余气体的体积已经变得很小，绝大部分的二氧化碳气体溶解到水中。把注射器放到热水中加热，可以看到气泡从水中产生，针栓后移，气体体积变大。这可以作为气体溶解影响因素的很好例证。
2.6 二氧化碳与水反应的微型设计
先用注射器抽取约1-2毫升的紫色石蕊试液，然后再抽取1-2毫升的二氧化碳，振荡，可以见到明显地变色现象。加热后，液体中有气泡生成，溶液颜色由浅红色变为紫色。
2.7 二氧化碳与石灰水反应的微型设计
先抽取约1-2mL的二氧化碳气体，再抽取4-5mL的澄清石灰水，振荡，可以见到明显地浑浊现象。
在上述5、6、7三个实验中，总共消耗二氧化碳不超过6mL，消耗药品量极少，实验器材系塑料制造，价格低廉、不易损坏，适宜学生分组实验。
在九年级化学中，主要的研究对象是氧气、氢气、二氧化碳、铁、盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙等。因为状态的关系，氧气、氢气和二氧化碳的实验研究无论是从实验装置还是从操作方法上都要比酸碱盐之间的反应复杂，因此在实际教学中，这类实验的处理常常是以“讲”代“做”。下文尝试从改变原装置庞大、药品消耗过多这两个个方面着手，用简单易得的材料，用极其微量的药品消耗完成九年级化学中有关这三种气体的主要化学实验。
1“二合一”气体发生、收集装置的制作
首先来了解一下氧气、氢气、二氧化碳这三种气体的制取原理。在常温下，这三种气体都可以采用固体和液体反应生成，分别是：氧气由过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解产生；氢气由锌粒和稀硫酸反应生成；二氧化碳由石灰石和稀盐酸反应制得。当然也可以用类似物品代替。
其次，介绍“二合一”简易装置的制作：
①材料：气密性良好的一次性塑料保鲜袋一只、一次性塑料注射器一只(注射器最好选用规格为1mL的，这样的针筒外径只有6mm，便于捆扎)、30cm长细线一根。
②发生器的做法：如图A所示，用细线把保鲜袋紧紧扎在针筒上，再把袋子中的空气挤出。
③连接器的做法：如图B所示，取打吊针的废弃皮条两根，拔下皮条上的带细软管的针头，剪掉细软管留下针座待用。再在皮条上剪下2、3cm长的一段皮管，把两个针座连接起来，这是一个非常好用的注射器与注射器之间的连接方式。
④堵头的制作：如图C所示，当保鲜袋或针管中充满气体的时候，针嘴部分会漏气，因此在不需要排气的时候必须要把针嘴堵起来，简单的做法是把针头截去一部分后弯折并捏扁使之不漏气即可。
⑤用法：根据制取气体的不同，预先在袋中放入的固体药品也不同。以氧气为例，在扎紧袋口之前，先在袋中放入一定量的二氧化锰粉末，然后用另外一个20-30mL规格的注射器抽取过氧化氢溶液通过接头推注到保鲜袋中，两种药物接触发生反应产生氧气。产生的氧气就聚集在保鲜袋中，当需要氧气时，用注射器抽取即可。
⑥如果气体的需要量很小，注射器本身就是一个很不错的气体发生、收集装置。后面有介绍及应用实例。
2“喷吹法”的具体应用
2.1 木炭的燃烧实验
首先把燃烧匙的铁丝柄截去三分之一(降低重心)，在适当位置缠上一小段细铁丝或细铜丝，并弯成一个小钩，如图D，使燃烧匙能平稳地挂在集气瓶的一侧（把手解放出来，便于后面的操作）。（下同）
先在一个空的集气瓶中放出一些澄清石灰水，然后把一小块木炭放在燃烧匙中在酒精灯上加热点燃，观察木炭在空气中的燃烧现象；然后把燃烧匙挂在集气瓶中，用20mL规格的一次性注射器在图A装置中抽取氧气后，安装上针头，两手配合，缓缓推动针栓，对着燃烧的木炭喷吹氧气，木炭立即从发红光变成发白光。而原来的实验是在充满氧气的集气瓶中进行的，因为燃烧放热使气体体积膨胀导致一部分氧气逃逸，另外燃烧产生的二氧化碳气体混在氧气中导致氧气浓度下降，这些原因都将导致实验持续的时间不长。而喷吹出来的一直是纯氧气。经对比实验，20mL的氧气喷吹实验要比100mL的瓶装氧气实验效果好。燃烧完毕，盖上玻片，振荡，可见澄清石灰水变浑浊。
2.2 硫的燃烧实验
先在空的集气瓶中放入少量水，再滴入几滴紫色的石蕊试液。把绿豆大小的硫粉放在燃烧匙中并在酒精灯上加热点燃，可以见到微弱的淡蓝色火焰。然后将燃烧匙挂在集气瓶口上，再用氧气喷吹，立即看到又大又明亮的蓝紫色火焰。燃烧完毕，盖上玻片，振荡，可见到紫色的石蕊试液变成红色。这既为后面酸雨形成的学习提供感性认识，又可以对学生进行环保意识的培养。
2.3 铁的燃烧实验
把细铁丝改为铁粉，在燃烧匙中加入小半匙的铁粉，在酒精灯上加热至暗红状态，此时观察到铁粉在空气中并没有燃烧，说明此反应不需在集气瓶中进行。如果能请一位同学帮忙拿着燃烧匙并使燃烧匙倾斜朝向其他同学再喷吹氧气，观察的效果会更好。在做这个实验时，要注意两点，一是要先抽氧气然后再加热铁粉，以免铁粉冷却后不易点燃；二是要把针头扎入铁粉中再吹氧气，可以见到铁粉剧烈燃烧，火星四溅，被烧的部位形成一个空洞。实验后如果能以视频的形式展现钢板气割画面，那给学生的感觉就不仅是化学有趣，而且还是很有用了。
在上述1、2、3三个实验中，氧气总共消耗不超过60mL，制取氧气所耗双氧水也就几毫升而已。
4 氢气的燃烧实验
点燃氢气的关键在于要获得一个稳定的氢气流，一般使用启普发生器来获取氢气，可是启普发生器一次使用要消耗大量的药品，如何用微量的药品就能获得明显的实验现象呢？
①氢气的制取方法：最简单最节省时间的办法是用镁条和稀盐酸反应，经实验测算，每5mm长的镁条可以产生5mL氢气，本实验最多需要20mL氢气，也就是需要镁条2cm即可。稀盐酸用量不超过2mL。
②氢气的制取过程：如图E所示，在20mL规格的注射器针筒中放入约2cm长的镁条，镁条最好剪成几节，然后推上针栓，挤走空气。另取一个注射器，吸取约2mL的稀盐酸，把两支注射器用图B所示的连接器连接起来，推动针栓，使稀盐酸进入另一个注射器的针筒，镁条接触到稀盐酸迅速反应，产生的氢气推动针栓后移，产生的氢气约20mL。
③点燃：反应停止后，把储有氢气的针管换上针头，缓缓推动针栓挤出氢气，点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，有明显的水雾出现。只要控制好推动针栓的速度，20mL的氢气可以燃烧十来秒钟，学生有足够的观察时间。
用上述装置装还可做如下一些实验设计：
2.5 二氧化碳溶解于水的微型设计
可用图A所示的简单装置作为二氧化碳的制取和收集装置，为了节省时间，可以预先在袋子中放入碳酸钠粉末，然后注入稀盐酸或稀硫酸。
先用注射器先抽取约5mL的二氧化碳然后再抽取5毫升的水，安装上如图C所示的不透气的针头，振荡并推挤针栓增加压强以加快溶解，一小会后松开手可以看到剩余气体的体积已经变得很小，绝大部分的二氧化碳气体溶解到水中。把注射器放到热水中加热，可以看到气泡从水中产生，针栓后移，气体体积变大。这可以作为气体溶解影响因素的很好例证。
2.6 二氧化碳与水反应的微型设计
先用注射器抽取约1-2毫升的紫色石蕊试液，然后再抽取1-2毫升的二氧化碳，振荡，可以见到明显地变色现象。加热后，液体中有气泡生成，溶液颜色由浅红色变为紫色。
2.7 二氧化碳与石灰水反应的微型设计
先抽取约1-2mL的二氧化碳气体，再抽取4-5mL的澄清石灰水，振荡，可以见到明显地浑浊现象。
在上述5、6、7三个实验中，总共消耗二氧化碳不超过6mL，消耗药品量极少，实验器材系塑料制造，价格低廉、不易损坏，适宜学生分组实验。