巧用注射器检查装置的气密性

长江大学化学与环境工程学院(434022) 胡琳莉

湖北省仙桃市第二中学(433000) 袁克勤 饶志权

1 教学背景

人民教育出版社义务教育化学教科书上册第22页用了如图1所示的方法来检查装置的气密性。用此方法检查装置的气密性，操作简便、现象也比较明显。但是当气温较高(等于或高于人体体温)时，导气管口很难看到有气泡冒出。特别是每年9月份刚开学时，正处于夏秋之交，天气还十分炎热，此时用这种方法来检查装置的气密性，导气管尾端很长时间都没有气泡出现，往往引起师生的误解。

图1 教材装置

2 教材实验装置的改进

我们通过反复实验，发现用注射器来检查装置的气密性，效果会更好。按图2所示连接好仪器，将注射器活塞拉至中间位置，向前推动或向后拉动注射器活塞，然后松开手，注射器的活塞会自动回到原来的位置，说明装置的气密性良好，否则说明气密性不好。

图2 用注射器来检查装置的气密性

在外力的作用下，注射器的活塞会对试管与注射器内封闭的一段气体产生压强差。当用力推动注射器活塞时，装置内封闭气体的压强大于外界大气压强(P1>P0)，松开手后，注射器的活塞会自动向右运动，回到原来的位置(P1′=P0)，此时说明装置的气密性良好；如果不能自动向右运动或不能回到原来的位置，则说明气密性不好。当用力向右拉动注射器活塞时，装置内封闭的气体的压强小于外界大气压强(P2

本装置的优点：由于整个装置中的气体始终处于密闭的状态，现象明显，且学生容易理解，又避免了因气温太高而出现的实验失败。

本装置的缺点：由于注射的外套筒与注射器的活塞之间有一定的摩擦力，在检查装置气密性的过程中，活塞很难回到原来的位置(即不能与原刻度线完全重合)。

为了克服该缺点，通过反复实验我们发现用玻璃质注射器比普通的一次性注射器效果要好，而且能够重复使用，既避免浪费，又减少了污染，因此在实验操作中建议使用玻璃注射器。

3 注射器用于检查其他实验装置气密性的探究

注射器还可以用于检查其他比较复杂装置的气密性。如带有长颈漏斗的固体和液体不加热型装置与带有长颈漏斗的固体和液体加热型装置(见图3)。

图3 用注射器检验带有长颈漏斗装置的气密性

检查装配有双孔橡胶塞和长颈漏斗的装置气密性的方法：

(1)按图3(a)所示连接好仪器，事先向锥形瓶或烧瓶中注入水，使长颈漏斗下端浸没在液面之下，将注射器活塞拉至中间位置，向前推动注射器活塞，长颈漏斗内液面上升形成一段液柱，当注射器的活塞不动时，长颈漏斗内液面的高度不变，说明装置的气密性良好；如果长颈漏斗中先出现一段液柱，在注射器活塞不动的前提下，液面不断下降，则说明装置气密性不好，装置漏气。

(2)按图3(a)所示连接好仪器，将注射器活塞推至零刻度处，向后匀速拉动注射器活塞，如果长颈漏斗下端出现匀速的气泡，则说明装置气密性较好。

如果要检查图3(b)所示装置的气密性，可以参照图2的方法进行，但在实验前要先做好分液漏斗的验漏，将分液漏斗的斗体与斗盖上的小孔错开，并关闭分液漏斗的活塞，确保分液漏斗不漏液，再检查装置的气密性。

4 小结

在检查装置的气密性的实验教学设计中，通过提供不同类型的实验装置，让学生利用日常生活中常见的注射器来检查装置的气密性，并对实验过程与结果进行评价、解释与讨论，有利于培养学生的实验设计能力与创新能力。