周广 李德前
摘要:利用常见实验仪器与替代品,设计了一套有关物质燃烧的实验装置,实现了反应装置的简约化、实验操作的一体化、实验过程的绿色化。以硫在氧气中的燃烧实验为侧,详细介绍了使用该装置的实验步骤与操作方法等。
关键词:物质燃烧:实验装置;硫的燃烧实验:实验创新
文章编号:1008-0546(2019)05-0096-02
中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2019.05.030
现行各种版本的《义务教育教科书·化学》中涉及物质燃烧的实验较多,其中硫、磷在氧气中燃烧实验还对环境产生一定的污染。我们在实验教学中,自制了一套可用于物质燃烧的实验装置,并取得了显著的教学效益。
一、实验装置
新设计的有关物质燃烧实验装置如图1所示。
主要制作材料是带有3个侧孔的广口玻璃瓶(自制)、分液漏斗、打火枪、旋塞、气球、燃烧匙、止水夹、橡皮塞、胶皮管、玻璃管等。
二、使用方法
该套装置可以完成多种物质的燃烧实验且操作方法大同小异。下面以硫在氧气中燃烧实验为例,介绍其使用方法。
1.实验用品
主要是燃燒装置(如图1)、5%的过氧化氢溶液、二氧化锰丸、较浓的氢氧化钠溶液、硫粉、药匙、镊子、50mL注射器等。
2.操作步骤
(1)检查气密性
①按图1所示,连好实验装置。
②打开旋塞1、2,用注射器(或气唧)通过进出阀,向广口玻璃瓶内不断鼓气;停止鼓气后,如果小气球的大小保持不变,则装置不漏气。当然,该装置气密性的检查方法不止上述一种,此处不再赘述。
(2)制取氧气
①拔掉插有恒压漏斗的橡皮塞,借助于镊子将6~8粒二氧化锰丸放入广口玻璃瓶底部,借助于药匙向燃烧匙中加入适量的硫粉。
②将插有恒压漏斗的橡皮塞,再次塞入玻璃瓶口(确保塞紧);然后关闭旋塞1,向分液漏斗中加入适量5%的过氧化氢溶液。
(3)硫粉燃烧
①等到小气球膨胀到合适的大小,关闭旋塞1。
②再利用注射器,通过进出阀,抽出广口玻璃瓶底部的废液。
(5)整理实验用品
实验结束,整理实验用品,清洗实验仪器。
3.注意事项
①燃烧匙不要处于分液漏斗的下端,以免分液漏斗中滴下的液体沾到燃烧匙上。
②注意调节打火枪火焰的大小,使打火枪和燃烧匙之间保持合适的距离。
③通过进出阀鼓气、注液或抽液时,要确保进出阀与仪器(注射器、气唧)的连接不漏气。
4.实验优点
①硫的燃烧实验在密闭容器中进行,并对尾气进行吸收处理,保证了实验过程的绿色化。
②由于有了环保措施,因而可以让硫粉较长时间的燃烧,满足了学生观察实验现象的欲望。
③该套装置将制气装置、储气装置和燃烧装置都融合在广口玻璃瓶中,实现了化学实验的一体化。
④该套装置也可以用来演示钠、蜡烛、木炭、磷等一些可燃物在氧气或氯气中的燃烧实验。
⑤培养了学生的环境意识及可持续发展的思想。
三、结束语
为了不断提高实验教学质量,持续发展学生的科学素养,一线化学教师应积极开展化学实验的改进与创新。我们设计的这套有关物质燃烧的实验装置,正是在上述理念的倡导下,对传统化学实验的优化。通过巧妙构思与精心设计,该套仪器装置应用于教学实践达到了一体化、绿色化、集约化的效果。