直角导管的微型实验探索
蔡双兵 董海
摘要:直角导管常用作导气装置。在追求微型化实验教学过程中,直角导管可以用作气体和固体的反应容器。将直角导管看作v型管,可以用作连通器;将v底封住,可以很好地用于常见的对比实验。针对每种情况,在初中化学实验教学中做了探索。
关键词:直角导管;微型化实验;v型管;对比实验;初中化学
一、问题的提出
直角导管内径一般3-5mm,耐热,是实验过程中常用的导气连接装置(注:本文中的所有实验均采用内径为5mm的导管)。直角导管作反应容器,所需药品量为日常实验的六分之一左右,能有效节约药品。导管两端套上乳胶管,弹簧夹夹住,则建立一个微型密闭装置(如图1所示)。通过注射器在乳胶管上戳的方式,添加药品,可以把密闭空间进一步延伸(如图2所示)。实验过程中所需气体,均采用简易装置制取(如图3所示),用注射器收集。如制取氧氣的步骤可简单归纳为:①检查装置的气密性:搭好装置,抽注射器活塞,松开后活塞退回原刻度,说明气密性良好。②在试管中装入少许二氧化锰,注射器中装入10mL过氧化氢溶液(15%),如图3。③迅速按下活塞,使过氧化氢溶液全部进入试管中,拔下注射器(留下针头)。用带火星木条检验出气口氧气纯度。④接上注射器,收集氧气。利用或改装直角导管,可以进行微型实验,探究物质性质。
二、直角导管应用于初中化学实验的探索
1.气体流动,用作常见气体和固体的反应容器
相对直导管来说,固体药品在直角导管中不易滑动,可以相对固定在直角处。有固体物质参加的反应,在直角导管中操作更方便。
典型案例1:测定空气中氧气含量
实验原理:利用红磷燃烧,测定空气中氧气含量。
实验装置:如图4所示。
实验步骤:
(1)检查装置的气密性:来回推注射器,气体总体积不变,说明气密性良好。
(2)装红磷(用常见吸管代替纸槽,可以很好的在导管中装固体药品),连接好装置。一支注射器推到底,记下另一支注射器读数。
(3)点燃酒精灯,加热。同时来回推注射器活塞。可看到产生大量白烟。
(4)待导管中无明显变化时,停止加热。让导管慢慢冷却。
(5)完全冷却后,读出注射器中气体读数。结合导管体积,计算氧气含量。
实验优点:
(1)微型化,单人双手操作即可进行。
(2)实验均在密闭状态下进行,且来回推动注射器使空气流动,可以让红磷和氧气更充分接触。污染小,准确度高。
摘要:直角导管常用作导气装置。在追求微型化实验教学过程中,直角导管可以用作气体和固体的反应容器。将直角导管看作v型管,可以用作连通器;将v底封住,可以很好地用于常见的对比实验。针对每种情况,在初中化学实验教学中做了探索。
关键词:直角导管;微型化实验;v型管;对比实验;初中化学
一、问题的提出
直角导管内径一般3-5mm,耐热,是实验过程中常用的导气连接装置(注:本文中的所有实验均采用内径为5mm的导管)。直角导管作反应容器,所需药品量为日常实验的六分之一左右,能有效节约药品。导管两端套上乳胶管,弹簧夹夹住,则建立一个微型密闭装置(如图1所示)。通过注射器在乳胶管上戳的方式,添加药品,可以把密闭空间进一步延伸(如图2所示)。实验过程中所需气体,均采用简易装置制取(如图3所示),用注射器收集。如制取氧氣的步骤可简单归纳为:①检查装置的气密性:搭好装置,抽注射器活塞,松开后活塞退回原刻度,说明气密性良好。②在试管中装入少许二氧化锰,注射器中装入10mL过氧化氢溶液(15%),如图3。③迅速按下活塞,使过氧化氢溶液全部进入试管中,拔下注射器(留下针头)。用带火星木条检验出气口氧气纯度。④接上注射器,收集氧气。利用或改装直角导管,可以进行微型实验,探究物质性质。
二、直角导管应用于初中化学实验的探索
1.气体流动,用作常见气体和固体的反应容器
相对直导管来说,固体药品在直角导管中不易滑动,可以相对固定在直角处。有固体物质参加的反应,在直角导管中操作更方便。
典型案例1:测定空气中氧气含量
实验原理:利用红磷燃烧,测定空气中氧气含量。
实验装置:如图4所示。
实验步骤:
(1)检查装置的气密性:来回推注射器,气体总体积不变,说明气密性良好。
(2)装红磷(用常见吸管代替纸槽,可以很好的在导管中装固体药品),连接好装置。一支注射器推到底,记下另一支注射器读数。
(3)点燃酒精灯,加热。同时来回推注射器活塞。可看到产生大量白烟。
(4)待导管中无明显变化时,停止加热。让导管慢慢冷却。
(5)完全冷却后,读出注射器中气体读数。结合导管体积,计算氧气含量。
实验优点:
(1)微型化,单人双手操作即可进行。
(2)实验均在密闭状态下进行,且来回推动注射器使空气流动,可以让红磷和氧气更充分接触。污染小,准确度高。