自制实验管使化学实验简单环保_化学实验论文

自制实验管,让化学实验既简易又环保,本文主要内容关键词为:简易论文,化学实验论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

一、实验管的制作

实验管可由一支大具支试管、一个小试管(中部打一小孔)和两个配套橡皮塞组成。将这些组件套在一起即成如图1所示的多用环保实验管。

二、多用环保实验管的工作原理

多用环保实验管分为外管、内管和顶塞三部分(如图2所示)。外管上有一个小支管,内管中部有一个小孔,内管插入外管里,形成既独立又连通的两个空间。外管的支管上套一气球(或接用弹簧夹夹住的橡胶管),使体系封闭。向内、外管放入相应的试剂,就可以简便快速、无污染地做中学化学多个实验。

三、可以利用多用环保实验管改进的实验

1.铜片与浓硝酸的反应

如图3所示,在外管的支管上套上一气球,使体系封闭。向外管中加入5mL浓氢氧化钠溶液,内管中投入一小块铜片,加入2mL浓硝酸,迅速盖上顶塞,并把内管插入外管中,铜与浓硝酸反应放出的红棕色二氧化氮气体,从内管腰部的小孔排放出来,充满内、外管。实验现象非常明显。产生的气体可暂时储存在气球中,最终被外管下部的浓氢氧化钠溶液吸收,有害气体不会外泄,保护了工作环境。

化学反应方程式为:

如图4所示,在外管的支管上套上一气球,使体系封闭。内管外可按需要粘上湿润的蓝色石蕊试纸等等。向外管中加入2mL品红溶液,内管中加入亚硫酸钠固体和浓硫酸,盖上顶塞,迅速把内管插入外管中,内管产生的二氧化硫气体使粘在内管外壁上的蓝色石蕊试纸变红,使外管中的品红溶液褪色。将褪色的品红溶液用酒精灯加热,品红又恢复红色,且气球鼓起。整个演示过程中有害气体都不会外泄,保护了工作环境。

化学反应方程式为:

3.铜和浓硫酸的反应

如图5所示,在外管的支管上套上一气球,使体系封闭。内管外可按需要粘上湿润的蓝色石蕊试纸、滴有品红溶液的滤纸等等。向外管中加入铜和浓硫酸,内管中加入5mL浓NaOH溶液,盖上顶塞,把内管插入外管中,加热外管。外管产生的二氧化硫气体使粘在内管外壁上的湿润蓝色石蕊试纸变红,使滴在滤纸上的品红溶液褪色。整个演示过程中有害气体都不会外泄,保护了工作环境。

化学反应方程式为:

如图6所示,在外管的支管上接一根3cm长的乳胶管,并用弹簧夹夹住,使体系封闭。向内管里注入0.5mL浓氨水,塞上顶塞,外管加入1mL浓盐酸,把内管插入外管里。迅速挥发出来的氨和氯化氢气体在管里发生化合反应,生成的白烟充满实验管。此方法比教材上用玻璃棒更环保,且现象更明显、持久。

化学反应方程式为:

四、评价与总结

1.利用多用环保实验管改进的实验,现象明显、持久,操作方便,环保无污染。并且教师可以持管走动,以便让更多学生能够近距离观察实验现象。

2.木炭与浓硝酸反应实验是典型的非金属单质与强氧化性酸反应的实验,教材中两次(c与浓硝酸反应、C与浓硫酸反应)出现该问题,但都仅有化学反应方程式,而无实验演示,若用此实验管补充木炭与浓硝酸反应这一实验即可填补这一空缺。而且实验方法也相当简便且环保。具体实验方法如图7所示。

在外管的支管上套上一气球,使体系封闭。向外管中加入5mL浓氢氧化钠溶液,向内管中加入 2mL浓硝酸(可适当加热),把内管插入外管中,加热花生米大小的木炭至红热(用硬实的木炭),立即投入到内管浓硝酸里,盖上顶塞。木炭在热浓硝酸里剧烈反应,生成的红棕色从内管腰部的小孔排出,充满内、外管。产生的气体可暂时储存在气球中,最终被外管下部的浓氢氧化钠溶液吸收。

3.硫化氢和二氧化硫的反应实验曾被广大教师热烈讨论了多年,设计方案很多,但在仪器的紧凑性和环保问题上不尽如人意,若用此实验管就可以既简便又环保地完成该实验。实验方法如图8所示。

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