注射器的妙用
一、教材中实验的呈现及弊端
苏教版新教材《化学1》专题四第二单元 “观察与思考”栏目,设计了两个铜与硝酸反应的实验,实验的目的是想让学生通过这两个课堂演示实验的观察,了解和认识硝酸的性质。具体实验过程如下:
【实验1】如图1(原教材中的图4-15)所示,将铜片置于具支试管的底部,通过分液漏斗加入2mL 浓硝酸,将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中,观察实验现象。
【实验2】在上述装置中,从分液漏斗向试管内加入5mL 水,继续收集气体,观察实验现象。
教材中【实验1】通过铜与浓硝酸的反应,让学生观察NO2气体的颜色,以及NO2与水反应。【实验2】通过加入水稀释浓硝酸,让学生观察铜与稀硝酸的反应,以及NO 气体的颜色。虽然新教材的这两个实验在老教材基础上做了不少改进,但是还存在着如下弊端:
(1)教材中铜与浓、稀硝酸反应在试管中进行,实验开始前,没有办法完全排净试管内的空气,在整个实验过程中始终有O2的干扰。另外气体的收集采用排水集气法收集NO ,实验过程中没有说服力。因为收集到的无色NO 可能是由NO2与水反应而得的。
(2)利用教材装置无法验证NO 与O2的反应。如果要验证的话,就要把集气瓶移出水面,取下盖玻片,让O2进入集气瓶,那样的话,会造成NO 、NO2有毒气体的逸出,污染环境。
基于以上原因,有必要对实验装置做一定的改进。
二、实验改进设想及意图
基于O2对验证实验的影响,利用注射器,排出空气,排除O2的干扰。利用注射器抽取浓硝酸与预先放入注射器的薄铜片反应,利用止水夹和塑料管来封闭装置,使之成为一个密闭体系。这样,产生的NO2气体就会收集在注射器中,可以清晰地观察铜与浓硝酸反应的现象,以及NO2气体的颜色。然后将反应液排出注射器,注射器中收集到NO2气体。第三步设想利用注射器吸取一定体积的蒸馏水,在注射器中实现NO2与水的反应。由于NO2与水反应,造成气体体积缩小,注射器活塞将会往回收缩。反应产生的硝酸将会与剩余的铜片反应,实现铜与稀硝酸的反应。等反应一段时间后,排出反应液,注射器中只有NO 气体,这时再利用注射器吸取少量空气进入注射器,将会看到NO 与O2反应生成红棕色的NO2气体。
通过这样的改进,不仅可以排除O2对验证实验的干扰,使实验更加简单,现象观察更明显,而且在整个实验中产生的气体都收集在注射器封闭体系中,排除了NO 、NO2有毒气体对环境的污染,绿色环保,更符合现代化学实验设计的理念。
三、改进实验的仪器和药品
实验仪器:20mL 注射器(1个)、10mL 小烧杯(4个)、止水夹(1个)、连接注射器的塑胶管(1根,长度约5cm )。
实验药品:铜片、浓硝酸、蒸馏水。
四、实验装置图
注射器的妙用
一、教材中实验的呈现及弊端
苏教版新教材《化学1》专题四第二单元 “观察与思考”栏目,设计了两个铜与硝酸反应的实验,实验的目的是想让学生通过这两个课堂演示实验的观察,了解和认识硝酸的性质。具体实验过程如下:
【实验1】如图1(原教材中的图4-15)所示,将铜片置于具支试管的底部,通过分液漏斗加入2mL 浓硝酸,将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中,观察实验现象。
【实验2】在上述装置中,从分液漏斗向试管内加入5mL 水,继续收集气体,观察实验现象。
教材中【实验1】通过铜与浓硝酸的反应,让学生观察NO2气体的颜色,以及NO2与水反应。【实验2】通过加入水稀释浓硝酸,让学生观察铜与稀硝酸的反应,以及NO 气体的颜色。虽然新教材的这两个实验在老教材基础上做了不少改进,但是还存在着如下弊端:
(1)教材中铜与浓、稀硝酸反应在试管中进行,实验开始前,没有办法完全排净试管内的空气,在整个实验过程中始终有O2的干扰。另外气体的收集采用排水集气法收集NO ,实验过程中没有说服力。因为收集到的无色NO 可能是由NO2与水反应而得的。
(2)利用教材装置无法验证NO 与O2的反应。如果要验证的话,就要把集气瓶移出水面,取下盖玻片,让O2进入集气瓶,那样的话,会造成NO 、NO2有毒气体的逸出,污染环境。
基于以上原因,有必要对实验装置做一定的改进。
二、实验改进设想及意图
基于O2对验证实验的影响,利用注射器,排出空气,排除O2的干扰。利用注射器抽取浓硝酸与预先放入注射器的薄铜片反应,利用止水夹和塑料管来封闭装置,使之成为一个密闭体系。这样,产生的NO2气体就会收集在注射器中,可以清晰地观察铜与浓硝酸反应的现象,以及NO2气体的颜色。然后将反应液排出注射器,注射器中收集到NO2气体。第三步设想利用注射器吸取一定体积的蒸馏水,在注射器中实现NO2与水的反应。由于NO2与水反应,造成气体体积缩小,注射器活塞将会往回收缩。反应产生的硝酸将会与剩余的铜片反应,实现铜与稀硝酸的反应。等反应一段时间后,排出反应液,注射器中只有NO 气体,这时再利用注射器吸取少量空气进入注射器,将会看到NO 与O2反应生成红棕色的NO2气体。
通过这样的改进,不仅可以排除O2对验证实验的干扰,使实验更加简单,现象观察更明显,而且在整个实验中产生的气体都收集在注射器封闭体系中,排除了NO 、NO2有毒气体对环境的污染,绿色环保,更符合现代化学实验设计的理念。
三、改进实验的仪器和药品
实验仪器:20mL 注射器(1个)、10mL 小烧杯(4个)、止水夹(1个)、连接注射器的塑胶管(1根,长度约5cm )。
实验药品:铜片、浓硝酸、蒸馏水。
四、实验装置图