微型SO2实验设计

白云山

微型化学实验就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。微型化学实验具有用的试剂少，实验安全、方便、污染小等优点，可以帮助学生进行探究式学习，培养学生创造力。然而，我国目前还没有开发出现成的微型化学实验仪器。笔者尝试利用现有简单的化学仪器和医用注射器、输液管、药瓶、药穴板等常见物品组合设计微型实验装置，收到很好的效果。

SO₂气体不仅有毒，而且化学性质活泼，把它们的实验微型化，既能达到实验目的，又减少环境污染。笔者设计探究SO₂化学性质的3种微型实验装置，呼吁一线教学工作者和科研人员在做实验时，要深入研究并采用微型实验。

1)试管式。用到的仪器有试管、干燥管、注射器、泡沫塑料、滤纸、胶塞等。把泡沫做成200 mm×20 mm×2 mm的长条，用小刀割出小缝，如图1所示。把滤纸剪成20 mm×10mm的纸条，滴上相应的饱和溶液，放到泡沫槽间。在试管底部放适量的NaSO₃，把设计好的泡沫插入试管中，塞上带有干燥管和注射器的胶塞。干燥管中放有带有氢氧化钠的棉团，注射器中放有浓硫酸(图2)。也可以按图3设计，硬质玻璃管里放药穴板，该反应很快进行，实验时间短，用药省，无污染，效果明显。

2)自控式。用到的实验仪器有具支试管、青霉素瓶、注射器、输液管等。如图4所示，深入氢氧化钠溶液的低端套一个输液管上的胶帽，在此胶帽侧面扎2个小孔，以便产生多余的SO₂被氢氧化钠溶液吸收。同时控制里面的压强。关闭开关K1、K2、K3、K4、K5，将硫酸注入具支试管中。首先，氢氧化钠的溶液产生气泡，打开K1，左边的氢氧化钠溶液吸收S02的反应停止，对应的石蕊溶液开始产生气泡，便发生反应。待有颜色发生变化时关闭开关Kl，石蕊溶液中不再产生气泡，氢氧化钠溶液开始产生气泡。打开K2，品红溶液开始产生气泡，氢氧化钠溶液不再产生气泡。以此类推。此实验的特点：随时控制反应发生和停止，克服传统实验理论可行、实际不易成功的缺点，现象明显，无污染。

3)联体式。用到的实验仪器有青霉素瓶、注射器、输液管等，装置如图5所示。右边的青霉素瓶除盛有品红溶液外，还可以根据实验的需要盛放石蕊溶液、高锰酸钾溶液、溴水、氢硫酸等。将硫酸注入盛有亚硫酸钠的试剂瓶，便有气泡产生，调节右边的注射器，使内外压强相等。等实验结束时，左右两边换上盛有氢氧化钠溶液的注射器，将氢氧化钠溶液注入，吸收多余的SO₂。此实验的特点：药品用量少，无污染，装置简单，操作简便，现象明显。

从设计的3组微型实验可以看出实验的特点：所需的试剂少，实验安全、方便、污染小。所以，笔者呼吁一线教学工作者和科研人员在做实验，特别是有毒实验或危险实验时，要深入研究并采用微型实验。