对泡沫灭火器反应原理实验的改进,本文主要内容关键词为:灭火器论文,泡沫论文,原理论文,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。
化学实验是化学教学不可缺少的重要组成部分,它对于帮助学生认识物质的性质及变化规律、掌握物质组成和结构等知识具有十分重要的意义。实验的改进能使实验易操作、更直观、更安全,达到探究活动的目标。
在人教版化学上册第七单元课题1中,泡沫灭火器反应原理的实验采用教材第126页图7-9的装置,如图1所示。
图1 教材中的实验装置
一、原教材装置的不足
在教学过程中,做这一实验时通常用图1这样的简易装置,从使用的效果来看,有如下几方面的不足:
1.碳酸钠溶液、盐酸的浓度、用量要控制得当。若浓度大、量多的话,则瓶中压强大,气体将胶塞冲出,液体会腐蚀人、物;若浓度小、量少的话,则瓶中压强小,实验现象不明显。
2.碳酸钠与盐酸一次性混合,学生还没有观察清楚,实验就已经结束。
3.向瓶中装药品、移动实验装置要特别小心,不能将药品混合在一起。
二、影响该实验的因素
影响此实验效果的主要因素有2个:一是碳酸钠溶液的浓度和温度(碳酸钠的溶解度随温度升高而增大);二是碳酸钠溶液和浓盐酸溶液的量。
三、改进思路
首先考虑吸滤瓶上的胶塞在较大的气压作用下会冲出,造成液体外溅,可用1个带瓶盖的矿泉水瓶代替吸滤瓶(瓶盖有扣)。其次考虑能进行多次的实验并且能控制反应的速率,可用注射器代替小试管装浓盐酸,通过控制注射器中盐酸的量达到控制反应的速率的目的,还能解决装药品、移动药品等安全问题。
四、改进方法
改进后的实验装置见图2。
图2 改进后的实验装置
1.取1个质地较硬的500mL冰红茶瓶,在距离其底部约1 cm处打1个直径为0.6cm的小洞。
2.将1个直径约0.7cm、长约12 cm的空中性圆珠笔芯慢慢做成“之”字形从矿泉水瓶的小洞中穿进去,然后再用胶水密封好空隙,并将其固定在冰红茶瓶的外壁上。
3.用1根长约20 cm的胶皮管连接在圆珠笔芯上。
4.取下矿泉水瓶盖,用锯条截取8号橡胶塞的上半部分,将下半部分用胶水黏在矿泉水瓶的瓶盖内侧中心部位。将50mL注射器的针头由矿泉水瓶盖的外部穿进并经过橡胶塞。
5.取1个废油笔的笔杆,用锯条截取1.5 cm长的一段,将其套在注射器的针头上,并用胶水将其固定好(以不堵住针孔为宜),再在笔杆下面用胶皮管连接约17cm长的直玻璃管。
五、准备实验
1.向矿泉水瓶中加入约200mL的碳酸氢钠溶液(用40℃左右温水配制的浓溶液),拧紧矿泉水瓶的瓶盖,用50mL的注射器吸取40mL浓盐酸,接在针头上。
2.用左手把持外部的胶皮管,右手用力推注射器的活塞,反应开始,此时应注意控制盐酸的量。
整个改进装置解决了上述存在的几个问题,喷射效果相当好(雾化好、喷射时间长),且矿泉水瓶耐压,瓶口密封好,不会出现其他意外。在实验操作中,如果不断上下振荡矿泉水瓶则效果更好,达到了成本低、现象明显、操作简便的目的。
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