几个实验改进的做法与体会

吴钦元

如何做到取材普通、装置简约、操作方便、现象明显，这是实验前需权衡的，课外实验尤其如此。

1盐桥的制取

在原电池装置中为了消除极化作用而用到盐桥，盐桥的制法通常用氯化钾饱和溶液和琼脂。制作较麻烦。我采用氯化钾饱和溶液注满U形管。在两边管日用玻璃纸包封住，然后用线或橡皮筋圈扎住玻璃纸，倒立时免得液体流出。原理是：玻璃纸是半透膜。离子可自由出入。此盐桥制作简便、原料易得、现象明显易普及。

2火柴头中硫元素的检验

教科书中检验火柴头硫元素的实验装置其一是：“用两只小烧杯，标记为甲、乙，在乙烧杯中加入10ml浅红色0.01moL／L KMnO₄酸性溶液。将两根安全火柴伸入甲烧杯里，再用一根燃着的火柴点燃火柴头(见图1)，待火柴头烧完，即将火柴移出，迅速将甲烧杯倒扣在乙烧杯上，轻轻振荡乙烧杯，可见高锰酸钾溶液很快褪为无色。”此装置和方法不易操作。

实验装置其二是：“用漏斗、试管、注射器、导管等组成(如图2所示)，将两根安全火柴放在漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃火柴头。使火柴头燃烧。慢慢拉动注射器的活塞进行抽气，让火柴头燃烧产生的气体通过浅红色的0.01mol／L KMnO₄酸性溶液。”此实验用到的仪器较多，装置麻烦。

我将此实验装置改进成只需一支小试管和酒精灯即可。方法是将两根火柴头平放在试管口部，使试管底部略低于试管口，用酒精灯的火焰在放有火柴头部位加热，火柴头受热燃烧，撤去残余火柴头部分(不撤也可不影响实验结果)，再将试管竖直，由于二氧化硫气体比空气重，可见二氧化硫气体缓缓地从口部沉向底部，在试管中滴入酸性高锰酸钾溶液(见图3)，振荡几下，二氧化硫溶于酸性高锰酸钾溶液中，紫色很快褪去。此实验用到器材少、装置简约、操作容易。火柴头在试管中燃烧产生的二氧化硫气体不会逸散出去，实验成功率高。

3新装修居室空气中甲醛浓度的检测

教科书中介绍：检测新装修居室空气中甲醛浓度的方法需用到注射器，一般家庭没有。我改进成用塑料袋。方法是取一只不漏气的塑料袋，把塑料袋内壁紧贴或捏成一团，目的是排尽空气。然后在新装修的居室里展开使之最大体积后扎紧袋口，污染气体就在袋中了，再用一支导管(用废圆珠笔芯或牛奶吸管等都可)的一端插人袋口，用线扎紧不致漏气。好让气体都从导管里出来，导管另一端伸人盛有酸性高锰酸钾溶液的试管液面下。双手捂住塑料袋慢慢地挤压，使袋里气体通过导管通入试管的高锰酸钾溶液中，速度以挤压塑料袋的轻重来掌握。此实验一次性取得气体体积可大可小。视塑料袋大小或扎的位置决定。那么如何知道塑料袋体积?其实很简单，用同只塑料袋装入水。扎实袋口与装气体扎得位置一样，用衡器称出质量，根据水的密度即可求出体积来。此实验改进后，取材容易，每个家庭都备有，操作简单，人人都可独立完成，较适合学生课外家庭小实验。

4用排食盐水法来收集二氧化碳

在选修教材化学反应原理的课本中，用盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，根据各时间内测得气体体积，求出反应速度，课本中介绍用注射器。由于我校没有人手一套注射器，且推动注射器的活塞需相当的压力，若达不到推动活塞的压力就不易成功，我就改进成用量筒。用排饱和食盐水来收集二氧化碳，根据各时间内量筒中收集的体积，计算出反应速度。我们知道二氧化碳气体不宜用排水法来收集，原因是较易溶于水，latm、0℃，1体积水可溶解约1体积二氧化碳。那么排饱和食盐水来收集，二氧化碳气体被溶解损耗情况怎样?笔者通过以下实验进行对比，取4支长15cm、直径1.5cm试管，都集满二氧化碳气体，分别倒扣在液面高度相同且盛有无水酒精、水、饱和食盐水、饱和碳酸氢钠的四个烧杯里，比较试管中液面上升速度和程度得到如下表数据(当日最高气温12℃)。

以上证明二氧化碳最易溶于酒精，其次是水，最小是饱和食盐水。故平时用到二氧化碳气体，可用排饱和食盐水来收集，由于排食盐水法随时可观察到二氧化碳收集到了什么程度，克服了排气法难以观察，而需借助于带火木条熄灭来检验的缺点。此方法直观，短时间内收集损耗极少，又廉价，且该溶液留存可反复使用不会失效和变质。