胡景刚
现行人教版高中化学教材第一册第143页,[实验6-4]蔗糖与浓硫酸的反应(如图1所示),虽然方法简单,现象明显,但反应所放出的二氧化硫等有毒气体,污染室内环境,影响师生健康,不利于培养学生的环保意识。为此,笔者对该实验进行认真地研究和改进,并收到了非常好的教学效果,现介绍如下。
实验用品
玻璃水槽1个,100 ml烧杯1只,大可乐瓶1只,35 cm长的玻璃棒1根,5 cm长玻璃管1根(要求内径比玻璃棒的外径略大),4 cm长的橡胶管1段,3号橡胶塞1个,螺丝钉、螺丝母各2个,薄铁片、冷水、碳酸钠固体、蔗糖、浓硫酸若干。
仪器的制作
搅拌用玻璃棒的制作取一根35 cm长的玻璃棒,用酒精灯慢慢弯成一根搅拌用的玻璃棒(如图2所示)。
可旋转玻璃棒橡胶塞的制作取一只3号橡胶塞,用打孔器在其中央打一个直径比玻璃管外径略大的小孔,然后在小孔内插入一根5 cm长的玻璃管,并在橡胶塞大头端的玻璃管上方套一段4 cm长的橡胶管(如图3所示)。
无底可乐瓶的制作取一只大可乐瓶,用剪刀将其底部剪掉,然后再用剪刀在瓶体的底部沿直径方向相对剪两个窄口,其长度、宽度分别为2 cm、0.4 cm左右(如图4所示)。
弓状铁片的制作与固定用剪刀剪两条12 cm×1 cm铁片条,然后分别弯成弓状(如图5所示)。用水泥钢钉在圆弧的两侧分别订一个小孔。用螺丝杆和螺丝母将两个铁片条固定在100 ml的烧杯上(如图6所示)。
搅拌钟罩的制作将带有玻璃管的橡胶塞塞紧在无底大可乐瓶的瓶口上,然后将制好的搅拌玻璃棒经过瓶体、橡
胶塞小头端的玻璃管穿入并通过橡胶管使其一端露在外面(如图7所示)。
实验装置装置如图8所示。
实验方法及其实验现象
1)向小烧杯中分别加入蔗糖和浓硫酸后迅速放在盛有碳酸钠溶液的玻璃水槽的正中央。
2)迅速将搅拌钟罩扣在小烧杯上,并使瓶壁上的窄口正好骑在铁片条上(如图8所示),以起到固定小烧杯的作用。
3)左手按住搅拌钟罩上方,立刻向水槽中如入碳酸钠溶液。
4)用左手按住搅拌钟罩上方,右手的手指立即捻转玻璃棒,玻璃棒的下端随之旋转,并不断搅拌小烧杯内的蔗糖与浓硫酸的混合物,可以观察到反应更剧烈,并不断产生气体,气体被玻璃水槽内的碳酸钠溶液慢慢吸收。
5)待反应停止、碳酸钠溶液将有毒气体全部吸收后,拆除仪器。
实验优点
现象明显,无空气污染。
注意问题
1)水槽中碳酸钠溶液的液面必须高于无底大可乐瓶瓶壁下方两个窄口的高度2 cm左右,以防止有毒气体外逸。
2)在整个实验过程中左手始终按住搅拌钟罩,防止反应迅速产生的有毒气体来不及被吸收是搅拌钟罩内的压力增大将其顶出液面,造成有毒气体外逸。
(作者单位:河北省玉田县彩亭桥镇中学)