利用Y形试管或Y形导管改进初中化学实验，本文主要内容关键词为：导管论文,试管论文,化学实验论文,初中论文，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。
对于Y形试管或Y形导管，教师若能将其合理地运用在某些化学实验中，则会起到提高实验的时效性、增强实验的对比性、增添实验的观赏性等作用，下面笔者探索用Y形试管或Y形导管改进初中化学中的几个实验，以供同仁分享。
一、利用Y形试管揭秘催化剂能改变化学反应速率
现行人教版教材上册第38页实验2-7虽然成功地制得了氧气，但氧气究竟是靠氯酸钾产生的？还是靠二氧化锰产生的？或是靠二者共同反应产生的？甚至真像教材描述的那样，二氧化锰仅是这个反应的催化剂？学生对此可以说是一头雾水。其实用Y形试管将该实验设计如下，便能让学生很轻松地拨开云雾。
实验1：把少量氯酸钾和二氧化锰（质量比约3∶1）先分别装入Y形试管的左右管中，如图1所示，然后用试管夹夹持于颈部，两管呈水平状后让管口稍向下倾。接着先加热二氧化锰，将带火星的卫生香伸至二氧化锰处，卫生香始终不复燃，证明二氧化锰在该实验条件下不产生氧气；然后加热氯酸钾，将带火星的卫生香伸至氯酸钾处，待氯酸钾熔化后火星逐渐明亮直至复燃，证明氯酸钾在该实验条件下能缓慢地产生氧气；紧接着，取出卫生香，趁热将二氧化锰抖入氯酸钾中，再将卫生香伸入管中，一般在管口处就能立即复燃，这表明二氧化锰改变了氯酸钾产生氧气的速率。
简单的操作，干净利索的实验，直观的现象，强烈的对比，使学生在很短的时间里捕捉到二氧化锰对氯酸钾产生氧气起到了改变化学反应速率的作用，凸显出Y形试管用于改进该实验的魅力。
二、利用Y形试管揭秘氨分子运动实验
教材上册第50页氨分子运动实验所需用品多、体积大，装置在实验过程中不可搬动，药品用量也大，浓氨污染十分严重，损害师生身体健康，同时因污染也可能引起外面烧杯中的酚酞变红，妨碍分析问题，学生分组实验更是难以开展。若能借助Y形试管完成该实验，则以上问题都能解决。
实验2：首先向Y形试管一侧加入少许水并滴入1～2滴无色酚酞试液，不变色，再向另一侧滴入2～3滴浓氨水，立即塞上橡皮塞，另外，与管外放置盛有含酚酞的水的烧杯作比较。很快，管内滴有酚酞的水逐渐变红，而管外的水不变红。
该实验如此完成省时、省力、省药品，特别是大大减少了氨污染，教师也可举着Y形试管走向每位学生，让他们将现象看得清清楚楚，继而留下深刻的印象。如此小巧玲珑的装置以及简便的操作，便于开展学生分组实验。
三、利用Y形试管揭秘分子之间有间隔
教材上册第53页通过等体积水和酒精相混实验来证明分子间有间隔，一般的做法是分别用量筒量取100 mL水和酒精，然后在烧杯中混合均匀，再转移到量筒中读数。这样做操作繁琐，耗时多且液体损失在烧杯中较多，实验可信度降低，而改用Y形试管完成则效果很好。
实验3：向Y形试管两侧分别倒入水和酒精，液面均至两管交叉线处，然后塞上橡皮塞，翻转混合液体后，口朝上静置一会儿，会观察到液面至少有一面明显低于交叉线处，这就非常直观地说明了分子之间因为有间隔导致了总体积缩小的道理。
四、利用Y形试管实现制气的可控性操作
现行教材中制取二氧化碳和氢气等气体的装置均不能控制反应随时发生随时停止，从而易造成药品浪费。若巧用Y形试管制取二氧化碳或氢气则能控制反应随时发生随时停止，操作也非常简便。具体的使用方法以制取二氧化碳为例介绍如下。
实验4：将Y形试管两管一上一下，口部朝上，让其颈部与水平面呈45°并夹紧的姿势，然后在上管中加入适量的石灰石颗粒，在下管中加入适量稀盐酸，拐弯处塞上棉花，再安装上带导管的橡皮塞即可，实验装置如图2所示。若要让反应发生，只需将Y形试管旋转180°即可，则盐酸就和石灰石接触并发生反应；若要反应停止，再将Y形试管反向旋转180°即可，则盐酸就和石灰石脱离，反应停止。如此反复，反应即可随时发生随时停止。
五、利用Y形导管揭秘碳酸能使紫色石蕊变红而二氧化碳不能
教材上册第114页利用4朵染有紫色石蕊的干燥的花探究得到干燥的二氧化碳气体不能使石蕊变红，而由二氧化碳与水反应生成的碳酸才能使石蕊变红。这种设计看似吸引学生，说服力无可厚非，但实际很少有教师上课这么使用，原因有4点：一是将纸张编织成这么漂亮的花型有点难，编织不好会遭学生笑话。二是即使编织漂亮，任教1个班就要编织4朵，任教3个班就要编织12朵，耗时太长。若将此事交给学生完成，一来学生时间紧，二来造型难以统一，缺乏整体美。三是将这么多花用石蕊试液完全浸透，需要消耗大量石蕊，显然浪费药品，成本过大。四是再将花晒干又需要很长时间。若能按图3所示进行实验，则以上问题都可以解决。
实验5：首先，取1张干燥的紫色石蕊试纸，在其上滴水，得现象1：遇水不变色；再将这张已湿润的紫色石蕊试纸搁置在Y形导管的一侧支管中，如图3所示；然后取干燥剂
少许，用极薄的擦镜纸包裹，放置于Y形导管另一侧支管的前方，再将1张干燥的紫色石蕊试纸搁置于其后；然后将整个Y形导管水平放置，并将Y形试管调节到产气状态，向水平放置的Y形导管中通二氧化碳片刻，得现象2：干燥的紫色石蕊试纸不变色，湿润的紫色石蕊试纸变红；最后取出干燥的石蕊试纸，滴上食醋或稀盐酸，得现象3：干燥的紫色石蕊试纸遇酸溶液变红。
六、利用Y形导管揭秘二氧化碳气体密度大于空气密度的两种做法
如果使用Y形导管定性探究二氧化碳气体密度比同条件下空气密度大的特征，笔者想到了两种巧妙的做法，它们的操作都非常简单，直观，对比性强，说服力强。
下面利用前面所介绍的用Y形试管完成的随时发生随时停止制二氧化碳气体的装置来配合Y形导管定性探究二氧化碳气体密度比同条件下空气密度大的问题，共有两种巧妙做法。
做法1：分别向Y形导管两个支管中放1张湿润的紫色石蕊试纸，然后让Y形导管两支管一上一下、颈部呈水平姿势，并沿水平方向通入二氧化碳气体即可，如下页图4所示。一会儿就能观察到下方的石蕊试纸更易变红，这就反映了二氧化碳气体的密度比同条件下的空气密度大。
做法2：首先让Y形导管两个支管一上一下、颈部呈水平姿势，然后在两出口分别对准前方一高一低的正在燃烧的蜡烛火焰突然通气，会看到下面的蜡烛立即熄灭的情景，现象十分有趣。巧用Y形试管制二氧化碳气体并配合上述操作，能使以上熄灭火焰的情景反复出现，现象十分抢人眼球，给人留下终生难忘的美妙印象。由于使用了能让反应随时发生随时停止的装置的配合，使得以上操作十分简单，成功率非常高，能吸引学生积极参与操作，故而极大地调动了学生的学习兴趣，因此，有必要让学生就这个实验开展分组实验，这样，就会起到非常好的教学效果。另外介绍一下该实验成功的两大技巧：一是盐酸宜浓一些，让产气量大一些；二是Y形导管管径宜大一些，以保证瞬间出气量多一些。
这两种说明二氧化碳气体的密度比空气大的方法比教材第92页通过向梯形架上装有两支燃着的蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳的做法更简便，成功率更高，观赏性更强，更重要的是要说明的问题更加直观，一目了然，同时解决了收集大瓶二氧化碳气体耗时多、浪费药品等问题；此外，因为二氧化碳是现制现用，所以很好地避免了课前制气、课中漏气的尴尬情景出现。
七、利用Y形试管改进燃烧的条件探究实验
初中化学“燃烧的条件探究实验”是教学中必做的实验，操作简单，现象明显，对比强烈，学生容易获得清晰的结论，但美中不足的是按教材所述方法进行实验时白磷燃烧浓烟滚滚，空气污染十分严重，对师生身体造成严重伤害，同时也使这样的化学课变得不美，一部分学生也会因此害怕化学实验甚至讨厌化学，容易产生不良的情感体验。教材建议该实验在通风橱中进行，以减少危害，但这并不能从根本上消除污染。另外，大部分学校实验室、教室尚未安装通风橱。针对以上实际情况，若利用Y形试管改进该实验则能很好地克服以上缺点。
实验6：如图5所示，将原本放置于铜片上的白磷和红磷分装于Y形试管的2根支管中，管口系牢小气球，防止磷燃烧时产生的浓烟污染空气，然后将2根支管同时以同样的深度（注意管底部切忌触碰水中的白磷）伸入热水中加热，随后观察实验现象即可。
显而易见，改进后的白磷燃烧产生的浓烟被气球封住，不再造成空气污染，保护了师生的身心健康，增强了环保意识，提高了实验改进技能。由于实验装置呈相对密封状态，且水温不需80℃，一般热水瓶中的热水倒出来即可使用，无需酒精灯辅助加热，也降低了装置的重心，因此，增加了实验的安全性，还节省了实验时间。此外，由于不再依靠水蒸气加热，水温控制在60℃以下亦可使实验获得理想效果，加之不再使用通风橱，因此使实验节约了能源，节约了成本，也减少了噪音。该实验装置经改进后不再局限于教师演示实验，可以推广开展学生分组实验，从而使实验现象更直观明显，对比性更强，更有利于提高学生的实验技能和培养学生搞科研的兴趣、信心，不过，在开展分组实验时必须提醒学生注意白磷有剧毒。