文章編號(hào):1005-6629(2010)03-0010-02 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C

1 問(wèn)題的提出

平時(shí)課堂教學(xué)中很多化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)涉及到粉末狀固體與液體反應(yīng)制取有毒氣體，有時(shí)一種氣體要使用幾次，不僅需要很多儀器、藥品，把講臺(tái)塞得滿滿當(dāng)當(dāng)，而且還影響了學(xué)生觀察效果，甚至干擾了學(xué)生的注意力。更重要的是由于實(shí)驗(yàn)缺少氣體儲(chǔ)存裝置，操作的間隙難免有有毒氣體逸出，污染了教室空氣，影響了師生健康，引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的恐懼。

2 裝置的設(shè)計(jì)

為了解決粉末狀固體與液體反應(yīng)制取有毒有害氣體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中環(huán)保的不足，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)器材容易獲取、實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單、演示操作簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)過(guò)程安全、應(yīng)用范圍廣泛、制氣儲(chǔ)氣一體的裝置(見(jiàn)圖1)。如在課堂上做SO2氣體的制取及該氣使品紅溶液褪色、使KMnO4溶液褪色、使碘水褪色等演示實(shí)驗(yàn)。

課前準(zhǔn)備:檢查氣密性(按圖連接好各儀器后，打開(kāi)活塞向里吹氣使氣球鼓起，一段時(shí)間后氣球未變小，證明氣密性良好)，然后向氣球中裝入3 g Na2SO3粉末，再向具支試管中加入約3 mL濃硫酸，將氣球口用橡皮筋扎在試管口上，放在試管架上(或夾持在鐵架臺(tái)上)備用。

課中演示:將品紅溶液、KMnO4溶液、I2水(溴水揮發(fā)有毒，不用溴水)、FeCl3溶液、澄清石灰水等試劑分裝在試管里，放在試管架上，請(qǐng)一名學(xué)生上講臺(tái)協(xié)助操作。此時(shí)教師取出備好的制氣裝置展示給學(xué)生看，并對(duì)實(shí)驗(yàn)操作及原理作簡(jiǎn)單介紹:關(guān)閉活塞，左手垂直拿試管上部，右手將氣球中Na2SO4粉末抬起抖落到試管中，反應(yīng)立即進(jìn)行，氣球鼓起(反應(yīng)只需幾秒鐘)。反應(yīng)停止后，將連接的長(zhǎng)導(dǎo)管插入相關(guān)試劑里，輕輕打開(kāi)活塞，觀察試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象，待出現(xiàn)褪色現(xiàn)象后立即關(guān)閉活塞，取出導(dǎo)管再做下一個(gè)實(shí)驗(yàn)。做完上述實(shí)驗(yàn)全程只需1～2 min。由于教師可將裝置拿在手中演示，并走下講臺(tái)讓學(xué)生近距離觀察，比在講臺(tái)上演示的實(shí)驗(yàn)效果更好。

課后處理:演示實(shí)驗(yàn)完畢后，將導(dǎo)氣管沒(méi)入NaOH溶液中打開(kāi)活塞，吸收未反應(yīng)的SO2(氣球變癟)，少量堿液倒吸于試管中反應(yīng)掉殘存氣體和液體。

實(shí)驗(yàn)全過(guò)程均在密封的裝置中進(jìn)行，沒(méi)有有毒物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境中，安全性好。

3 裝置的應(yīng)用

該裝置可用于制取和演示中學(xué)常見(jiàn)氣體的性質(zhì)，適用范圍廣泛，是一種多用途制氣裝置。可制取氣體和演示的實(shí)驗(yàn)有表1中的9種:

4裝置的完善

實(shí)驗(yàn)中具支試管需固定在鐵架臺(tái)上或擱放在試管架上，仍需要一些輔助儀器;支管上要連接橡膠管，橡膠管上還要套止水夾作開(kāi)關(guān)，因此裝置還不夠簡(jiǎn)便。再之，氣球套在試管口上常不夠牢固，氣壓較大時(shí)容易引起脫落。我們?cè)O(shè)想玻璃儀器部分制成圖2裝置，這樣玻璃儀器可放在桌面上，更方便操作;將反應(yīng)容器口設(shè)置成卷口，這樣，氣球套在口上，用橡皮筋扎緊，氣球鼓起時(shí)就不易脫落。此外，生產(chǎn)專用實(shí)驗(yàn)氣球，以保證其有較好的氣密性和較強(qiáng)的彈性。