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一、实验背景
中学教师致力实验教学的改进,尤其是安全性、节约性、直观性方面的研究,对于新课程理念的落实有很大帮助。
一般情况下,化学实验需要玻璃仪器,连带铁架台等夹持装置,使得整套实验装置携带不便。选用医用葡萄糖注射液的包装袋作为主要反应容器来代替玻璃仪器,再借助辅助器材如橡皮塞、输液管等,可用于有气体参与的实验。下面介绍医用注射袋和注射器在中学化学实验改进中的几个妙用。
医用葡萄糖液包装用的注射袋具有良好的密封性,实验时若有固体参与反应,可将注射袋的封口外层塑料剥去,袋口直径大约为0.5cm,可加入小颗粒固体或金属片,盖上橡皮塞即可成为密闭容器。另外,带针头的输液管可作导管用,若太长,可剪去一段再连接。导管可做成两端都带针头的,也可做成一端带针头另一端连塑料管,以便于连接和实验。
二、应用实例
1.用于液体和液体反应制气体并贮存
以CO2的制取为例:
实验用品:注射袋、注射器、稀盐酸、NaHCO3溶液、带针头软管
实验操作:
①先用注射器向注射袋内注入稀盐酸;
②插上带针头软管,通过挤压注射袋排尽空气,然后拔去针头;
③再向袋内注入NaHCO3溶液。
实验评价:该实验器材少便于携带,可以快速制取气体并贮存,节约了课堂操作时间,一次制取,可多班级使用。元素化合物教学中很多关于CO2的实验,如将CO2通入到澄清石灰水中等都可以利用。
2.用于难溶性固体和溶液反应制气体并贮存
(1)铜和浓硝酸反应及NO2的性质实验
实验用品:注射袋(剥去外封口)、注射器、橡皮塞、带针头软管、浓硝酸、铜片
实验操作:
①先向注射袋内加入适量铜片,排尽袋内的空气;
②向袋内注入一定量的浓硝酸。
实验评价:NO2是有毒气体,该方法在课堂上演示可避免NO2的污染。同时可让学生清晰地认识NO2气体,也便于进行NO2与水反应的后续实验。
(2)铜和稀硝酸反应及NO、NO2的转化实验
实验用品:注射袋(剥去外封口)、注射器、橡皮塞、带针头软管、烧杯、稀硝酸、铜片、热水
实验操作:
①向注射袋内加入适量铜片;
②盖上橡皮塞,插上带软管针头,尽可能排尽空气;
③用注射器向袋内注射一定量的稀硝酸;
④用热水加热注射袋,看到明显现象后,取出资料袋;
⑤向袋内充入少量空气。
实验评价:装置简单,不用多种器材组合,操作方便;既可教师演示,又可让学生动手操作。
3.SO2漂白实验
实验用品:注射袋(SO2)、注射器、橡皮塞、带针头软管、烧杯、热水
实验操作:
①预先收集一袋SO2气体;
②向袋内注射一定量品红溶液,振荡,使溶液褪色;
③将注射袋放入盛有60度左右热水的烧杯中加热1分钟;
④取出注射袋在空气中冷却。
实验评价:实验操作简单,演示过程中反应在密闭体系中进行,没有SO2气体的排放;SO2品红溶液加热变红色,冷却后变无色,可以重复进行操作;通过该实验,可以让学生更好理解SO2漂白原理——书本内容“用SO2漂白过的有色物质,在一定条件下可以恢复成原来的颜色。这是由于SO2跟某些有色物质化合生成的无色物质不稳定,容易分解而恢复原来有色物质的颜色。”
三、实验优点
用这些塑料制品代替玻璃仪器进行实验,有以下优点:
1.注射袋既可作为反应容器,同时也可以作为收集气体的容器,不需要复杂连接。
2.注射袋质软,可变形,能排尽空气,使反应不受空气的干扰。
3.注射袋透明,所以实验现象清晰可见,便于学生观察实验现象。
4.注射袋材料强度较大,耐腐蚀性强,可反复使用,还可用热水直接加热。
作者单位:浙江省温州市永强中学
中学教师致力实验教学的改进,尤其是安全性、节约性、直观性方面的研究,对于新课程理念的落实有很大帮助。
一般情况下,化学实验需要玻璃仪器,连带铁架台等夹持装置,使得整套实验装置携带不便。选用医用葡萄糖注射液的包装袋作为主要反应容器来代替玻璃仪器,再借助辅助器材如橡皮塞、输液管等,可用于有气体参与的实验。下面介绍医用注射袋和注射器在中学化学实验改进中的几个妙用。
医用葡萄糖液包装用的注射袋具有良好的密封性,实验时若有固体参与反应,可将注射袋的封口外层塑料剥去,袋口直径大约为0.5cm,可加入小颗粒固体或金属片,盖上橡皮塞即可成为密闭容器。另外,带针头的输液管可作导管用,若太长,可剪去一段再连接。导管可做成两端都带针头的,也可做成一端带针头另一端连塑料管,以便于连接和实验。
二、应用实例
1.用于液体和液体反应制气体并贮存
以CO2的制取为例:
实验用品:注射袋、注射器、稀盐酸、NaHCO3溶液、带针头软管
实验操作:
①先用注射器向注射袋内注入稀盐酸;
②插上带针头软管,通过挤压注射袋排尽空气,然后拔去针头;
③再向袋内注入NaHCO3溶液。
实验评价:该实验器材少便于携带,可以快速制取气体并贮存,节约了课堂操作时间,一次制取,可多班级使用。元素化合物教学中很多关于CO2的实验,如将CO2通入到澄清石灰水中等都可以利用。
2.用于难溶性固体和溶液反应制气体并贮存
(1)铜和浓硝酸反应及NO2的性质实验
实验用品:注射袋(剥去外封口)、注射器、橡皮塞、带针头软管、浓硝酸、铜片
实验操作:
①先向注射袋内加入适量铜片,排尽袋内的空气;
②向袋内注入一定量的浓硝酸。
实验评价:NO2是有毒气体,该方法在课堂上演示可避免NO2的污染。同时可让学生清晰地认识NO2气体,也便于进行NO2与水反应的后续实验。
(2)铜和稀硝酸反应及NO、NO2的转化实验
实验用品:注射袋(剥去外封口)、注射器、橡皮塞、带针头软管、烧杯、稀硝酸、铜片、热水
实验操作:
①向注射袋内加入适量铜片;
②盖上橡皮塞,插上带软管针头,尽可能排尽空气;
③用注射器向袋内注射一定量的稀硝酸;
④用热水加热注射袋,看到明显现象后,取出资料袋;
⑤向袋内充入少量空气。
实验评价:装置简单,不用多种器材组合,操作方便;既可教师演示,又可让学生动手操作。
3.SO2漂白实验
实验用品:注射袋(SO2)、注射器、橡皮塞、带针头软管、烧杯、热水
实验操作:
①预先收集一袋SO2气体;
②向袋内注射一定量品红溶液,振荡,使溶液褪色;
③将注射袋放入盛有60度左右热水的烧杯中加热1分钟;
④取出注射袋在空气中冷却。
实验评价:实验操作简单,演示过程中反应在密闭体系中进行,没有SO2气体的排放;SO2品红溶液加热变红色,冷却后变无色,可以重复进行操作;通过该实验,可以让学生更好理解SO2漂白原理——书本内容“用SO2漂白过的有色物质,在一定条件下可以恢复成原来的颜色。这是由于SO2跟某些有色物质化合生成的无色物质不稳定,容易分解而恢复原来有色物质的颜色。”
三、实验优点
用这些塑料制品代替玻璃仪器进行实验,有以下优点:
1.注射袋既可作为反应容器,同时也可以作为收集气体的容器,不需要复杂连接。
2.注射袋质软,可变形,能排尽空气,使反应不受空气的干扰。
3.注射袋透明,所以实验现象清晰可见,便于学生观察实验现象。
4.注射袋材料强度较大,耐腐蚀性强,可反复使用,还可用热水直接加热。
作者单位:浙江省温州市永强中学