注射器在化学实验教学中的 几个应用

葛德新

（南通市虹桥二中 江苏 南通 226005）

注射器是一种相当普通的医疗器械，不仅透明、耐用、有一定的刻度，而且本身还是一个封闭的体系，具有一般化学仪器所不能替代的特点，运用注射器进行气体化学实验时，不仅能直观地观察到气体体积的变化，而且能有效防止有毒气体对空气的污染。下面就注射器在化学实验教学中的应用举几个实例。

1.检查装置的气密性

如图，连接好装置（注射器内留有一半体积的空气），打开弹簧夹，向长颈漏斗中注入水，使其下管口必须液封，慢慢推注射器的活塞，长颈漏斗内形成一段水柱，过一会后水柱的液面不下降。再慢慢往外拉活塞，液柱下降，下管口有气泡冒出，说明装置不漏气。

2.探究压强对气体溶解度的影响

如图，连接好装置，在具支试管内倒入约5mL的雪碧（或其他碳酸型饮料），当不再冒气泡时，塞紧橡皮塞，慢慢地向外拉注射器的活塞，可见具支试管内又产生了大量的气泡，向里推拉注射器的活塞，可见气泡又不见了，说明压强减小，气体在水中的溶解度变小，压强增大，气体在水中的溶解度变大了。该实验用于学生课堂的分组实验，效果也很好。

3.用于快速过滤装置

如图，连接好装置，将滴有少量红墨水的水倒入装有木炭（或活性炭）的玻璃管内，关闭弹簧夹，慢慢地向外拉注射器的活塞，可见有无色液体快速滴下，比正常过滤速度明显快多了，当注射器的活塞不能再向外拉出时，打开弹簧夹，推注射器的活塞，排出注射器内的气体，再关闭弹簧夹，实验又可以继续进行。演示所花的时间少，效果明显。

4.用于测定空气中氧气的体积分数

如图，取一小颗粒的白磷（稍过量），用滤纸吸干水分，放在玻璃注射器的头部（头部事先放有玻璃棉），将活塞推到50mL刻度处，夹紧弹簧夹。再将玻璃注射器放有白磷的部分浸没在热水中，可见白磷自燃，产生大量的白烟，这时可以看到注射器的活塞先向上移动，随着仪器的冷却，白烟消失，活塞又向下移动，最后停止在接近40mL刻度处。由此得出空气中氧气的含量。

5.用于收集部分演示用气体

用注射器收集少量气体用于演示实验的例子很多，如“最轻的气体”这一课题并没有要求学生了解氢气的制法，为了不增加学生的学习负担，可用60mL注射器事先收集好氢气，注射器一端用胶皮管连接，并夹紧弹簧夹，演示氢气的密度小于空气实验时，只需将胶皮管末端在肥皂水中沾一下，打开弹簧夹，推注射器的活塞，由于注射器内有一定量的气体，控制好推力就可以控制肥皂泡的大小，轻轻一抖，肥皂泡慢慢上升。用打火机一点，可见肥皂泡变成了一团火。实验用时短且操作简便。

6.用于比较气体和固体反应前后的体积

以CO2与Na2O2反应为例，如图，先装好药品并连接好仪器，A注射器内事先装有50mL的CO2气体，B注射器内没有空气，打开弹簧夹1，夹好弹簧夹2，实验时将A注射器的活塞向里慢慢推进，可见U型管内淡黄色的Na2O2逐渐变成白色，温度计内的液柱逐渐升高，B注射器的活塞慢慢自动推开，当推完A中50mLCO2气体时，可见B内气体体积约为25mL，夹好弹簧夹1，打开弹簧夹2，再推B中的活塞，同时用带火星的木条放在出气口，可见木条复燃。实验不仅说明了2体积的CO2气体完全反应产生1体积的O2，还能直观显示反应的热效应，且检验气体很方便。

7.用于活性炭吸附NO2气体实验

如图，A注射器内事先装有50mL红棕色的NO2和空气的混合气体，B注射器没有气体，实验时，先打开两个止气夹，慢慢地推A注射器的活塞到顶，让气体通过活性炭层，可见B注射器的活塞慢慢自动推开，且注射器内气体呈无色，体积约为20mL，说明NO2气体被活性炭吸附掉了。再关上止气夹1，用酒精灯加热活性炭层，一会儿右边针筒内的气体变为红棕色，且体积约为50mL。说明吸附在活性炭内的NO2气体被解吸附出来了。最后，关上止气夹2，待玻璃管冷却。下一个班实验时，则推B注射器的活塞。

8.用于分液漏斗、滴管的代用品

如图，用注射器代替了分液漏斗，可随时添加药品，避免了用分液漏斗时由于装置内气压过大而液体不能滴入的可能，还可控制气体的生成速率。用注射器取液、滴加都很方便，也可控制试剂用量和滴速，节省试剂。

如泡沫喷泉实验，具体如下：

【材料】30 mL 20%的H2O2溶液、沐浴露、碳酸钠溶液、KI溶液（加有 I2）、500 mL 锥形瓶（配有带尖嘴导管的橡皮塞）、塑料盆。

【装置图】

【实验步骤】

1.在注射器中抽取约5mL加有I2的 KI溶液；

2.在锥形瓶中依次倒入30mL 20%的H2O2溶液、约1mL沐浴露和5mL碳酸钠溶液，充分振荡，塞紧带尖嘴导管的橡皮塞；

3.推注射器，将5mL KI溶液注入锥形瓶中，稍一振荡，将锥形瓶放在塑料盆内。

【现象】锥形瓶内产生大量泡沫，由于迅速产生气体，瓶内气压过大，把瓶内的泡沫通过尖嘴导管喷出，形成美丽的泡沫喷泉，效果好时，喷泉能达近2米高。

注射器在化学实验教学中的例子还有很多，总之，由于注射器本身的体积小、操作简便、节省试剂、可靠安全、污染少，广泛用在气体制备、收集、微型实验、家庭小实验等实验中，真正做到了一器多用。