巧用注射器改进化学实验的实施与探索

刘宇

1注射器在氢氧化亚铁制备改进实验中的尝试

1.1现行实验存在的缺点

现行教材提供的氢氧化亚铁的制备实验是在试管中进行的，反应物直接与空气接触，导致产物很快被空气氧化无法长时间的观察到生成的氢氧化亚铁。

1.2实验改进目的

长时间地观察到白色的氢氧化亚铁。

1.3改进实验的仪器、药品

仪器：铁架台（带铁圈）、烧瓶、分液漏斗、导管若干、锥形瓶、注射器。

药品：稀硫酸、铁粉、NaOH溶液。

1.4改进实验装置

改进后的实验装置如图1所示。

1.5实验操作和说明

（1）关闭a、b，抽动C装置中的活塞，排除装置内空气。

（2）打开分液漏斗活塞和a，利用反应产生的H2制造无氧环境。

（3）取下装置C，连通大气压，关闭a、b，利用H2将A装置中生成的FeSO4溶液压入B（B中装有NaOH固体）装置中。

（4）FeSO4溶液进入B装置中溶解NaOH固体，观察沉淀颜色。

（5）一段时间后，关闭分液漏斗活塞，打开a、b，观察沉淀颜色的变化。

1.6改进实验的优点

（1）利用医用注射器抽尽装置中的空气，再用生成的H2提供一个绝氧环境，避免了溶液与空气的接触。

（2）使用NaOH固體——减少了中间过程空气的带入，去掉了长胶头滴管，避免了因挤压长胶头滴管而挤入空气。

2注射器在喷泉改进实验中的尝试

2.1现行实验存在的缺点

现行教材中所设计的氨的喷泉实验是在烧瓶中进行的，该实验存在如下缺点：

①烧瓶的容积过大，NH3的制取消耗原材料过多，极易造成环境污染；

②实验装置复杂且操作不便；

③装置接口多，易出现漏气而造成实验失败；

④很难进行学生分组实验。

2.2实验改进目的

改进氨的喷泉实验装置，探究氨的水溶性。

2.3改进实验的仪器、药品

仪器：小烧杯、大试管、注射器（带针头）、输液注射器、软导管。

药品：NH3、蒸馏水、酚酞溶液。

2.4改进实验装置

改进后的实验装置如图2所示。

2.5实验操作和说明

（1）收集好1试管NH3，用橡皮塞塞紧试管口备用。用导管连接针头和注射器。

（2）向烧杯中加入水，滴加2滴酚酞溶液。

（3）用注射器将烧杯中的水吸入，迅速将针头插入橡皮塞。

（4）轻轻推动注射器活塞后手握住注射器外管。

2.6实验现象

少许水进入试管中，注射器活塞自然下落，针头喷射出红色液体，形成美丽的喷泉。

2.7改进实验的优点

（1）整个实验在密闭的系统中完成，不会对环境造成污染，有利于对学生进行环保教育。

（2）NH3的使用量少，便于学生分组实验。

（3）实验操作简单，安全可靠，现象明显。

3注射器在氯气性质检验改进实验中的尝试

3.1现行实验存在的缺点

现行教材中没有设计氯气的性质检验实验，以往的实验基本都是在敞口烧杯中进行的，实验存在如下缺点：

①烧杯敞口会导致氯气泄漏，造成环境污染；

②氯气有毒，会影响学生身体健康；

③很难进行学生分组实验。

3.2实验改进目的

改进氯水制备实验装置，

探究氯气的漂白性。

3.3改进实验的仪器、药品

注射器（3支，其中2支带针头）、止水夹（1个）、医用输液袋（1个，40 mL，收集满Cl2）、硬质试管（1支，两头均带橡胶塞，收集满Cl2）、红色布条（2条）、pH试纸、试管若干、空试剂瓶（1个）、盐酸（1 mol/L，1瓶）、AgNO3溶液（硝酸酸化、1瓶）、紫色石蕊试剂、红纸、镁粉。

3.4改进实验装置

改进后的实验装置如图3、图4所示。

3.5实验操作和说明

探究氯水的制备：按照图3所示的装置图，将实验仪器连接起来，用注射器抽取20 mL蒸馏水，将其注射至医用输液袋内，夹紧止水夹。取下注射器，观察输液袋内颜色的变化，振荡输液袋，再观察袋内颜色的变化。

探究氯气的漂白性：收集1试管干燥的氯气，将有色布条（2次实验分别装干、湿布条）至于注射器管内，抽取氯气，观察实验现象。

3.6改进实验的优点

教材中只是文字性的介绍氯气与水的反应，资料书上提供的一些实验方案由于氯气外泄容易发生危险，仅限于教师演示。按照该改进实验装置，氯气的制备和探究实验均在封闭的体系中进行，实验现象明显同时保证了操作的安全性，激发了学生的探究欲望，有利于培养学生的动手能力和探究精神。

收稿日期：2017-03-25