气体实验微型环保装置

马喜军

摘 要：在新课改理念下微型化学实验是一种能体现绿色化学理念的化学实验新技术和新方法，用日常生活用品设计制作的气体实验微型环保装置，体现了绿色化学理念，是创新的低成本教具作品。该教具能满足教学要求，节省经费，还能启发学生的创新意识，激发他们学习化学的兴趣。

关键词：注射器 制作 绿色化 微型环保 气体实验装置

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）02（c）-0068-01

“绿色化学体现了化学、技术和社会的相互联系和相互作用，是社会对化学科学发展的新要求，对于人类社会的可持续发展具有重要意义……随着绿色化学的理念逐步被广大化学教师所接受，化学实验绿色化已经成为中学化学实验改革的新趋势和新课题。[1]”改进原有实验装置、自制微型环保化学教具，无疑也是实现化学实验绿色化的重要措施之一。为此，笔者采用能体现绿色化学理念的新技术和新方法，用随手可得的塑料注射器及输液器零件为材料，设计制作了具有绿色化学理念的气体实验微型环保装置。现介绍如下，诚望同行斧正。

1 气体实验装置图（如图1）

2 装置用途及特点

2.1 用途

用于义务教育课程标准实验教科书化学九年级上册第五章第二节“二氧化碳的性质和制法”探究活动[2]。

2.2 特点

（1）在一套气体实验微型环保装置内完成了二氧化碳的制取、收集和检验，通过喷泉实验生动地演示了二氧化碳与氢氧化钠的反应，增强了实验趣味性。

（2）通过小注射器加稀盐酸来控制二氧化碳产生的速率和量，能很好控制实验进程，能减少了二氧化碳的逸出量，可提高实验环保程度。

（3）实验装置微型、所用试剂微量，绿色化理念在该化学实验中得了充分体现。

（4）能节省经费，满足教学要求，还能启发学生的创新意识，激发学习化学的兴趣。

3 制作材料及方法

3.1 制作材料

30 ml和20 ml塑料注射器管各1支，带针头5ml塑料注射器1支，丫形三通管一个，中性笔芯杆1支，输液导管若干，棉花团1个；另备安针嘴上戴小胶帽的30 ml塑料注射器管3支。

3.2 制作方法

（1）如图所示，用三段约10 mm长的输液导管8，通过丫形管9分别将20 ml注射器管5、30 ml注射器管7与中性笔芯杆10连接起来。

（2）将取掉推杆的胶活塞3置于20 ml注射器管5中偏下部位，把5 ml注射器1伸入20 ml注射器管5内且针头刺透橡胶活塞3。

（3）给30 ml注射器管7口部塞一棉花团6；将充当试管用的三支内插中性笔芯杆10的30 ml注射器管11的安针嘴上套上小胶帽12。

4 实验原理及方法

以二氧化碳的实验室制法及其性质检验为例，对气体实验微型环保装置的用法予以说明。

4.1 实验原理

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

4.2 实验试剂

石灰石（或大理石）、稀盐酸（2︰1）、石蕊溶液、澄清石灰水、氢氧化钠稀溶液。

4.3 实验步骤

本装置由于用输液导管连接，气密性特好，实验前无须检查气密性。

（1）如图1所示，在20 ml注射器管5内下部加入适量细小的石灰石（或大理石），5 ml注射器1内吸入足量稀盐酸，给30 ml注射器管11内盛少量清水，让中性笔芯杆10下端保证插入水中。

（2）轻轻推动5 ml注射器1的推杆，逐滴加入稀盐酸制取二氧化碳，二氧化碳通过丫形管进入集气用30 ml注射器管7中，缓缓向上排去管内空气而被收集。稍后取下30 ml注射器管7口部的棉花团，用燃着的木条在管口检验二氧化碳。

（3）改用橡胶活塞塞住集气用30 ml注射器管7管口，将中性笔芯杆10分别插入盛有少量紫色石蕊溶液、澄清石灰水的30 ml注射器管11内，观察二者的变化。

（4）再将中性笔芯杆10插入盛有适量氢氧化钠稀溶液的30 ml注射器管11内，再推动5 ml注射器1的推杆，将其中的稀盐酸全部加入20 ml注射器管5内下部（注意适当将20 ml注射器管5向下倾斜，防止其内液体从安针嘴流入30 ml注射器管11中）；待石灰石（或大理石）消耗殆尽，再轻轻推拉5 ml注射器1的推杆，促使二氧化碳的溶解。过一会将看到氢氧化钠溶液倒吸入集气用30 ml注射器管7中，最后几乎充满整个气体实验装置。

5 注意事项

（1）实验装置的集气用30 ml注射器管7与中性笔芯杆10保持竖直状态，与制气用20ml注射器管5呈45°状态。

（2）氢氧化钠溶液的浓度不宜过大。

参考文献

[1] 彭实，刘鸿.中学化学实验绿色化研究[M].人民教育出版社，2010，6：4-5.

[2] 江琳才.义务教育课程标准实验教科书化学九年级上册[M].科学出版社，2008，6：142-144.