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摘 要:注射器作为一种医疗器械,物美价廉。它在化学实验中得到越来越多的运用。笔者通过对新教材实验的改进,经过反复的研究,发现注射器运用在替换某些仪器、用作反应容器、改变气体压强、排气送气等方面起到了意想不到的效果。

 

  关键词:注射器;化学实验;妙用

 

注射器是一种普通的医疗器械,但它在化学实验装置和习题中出现越来越多,它对某些实验现象的观察或实验过程的改进起到了意想不到的效果。注射器在化学实验中有以下一些运用。

 

1 作某些仪器的代用品

 

注射器可用作集气瓶、量筒、滴管、分液漏斗、烧杯等常用仪器的代用品。

 

11 作集气瓶的代用品

 

要探究久未开启的菜窖屋内的气体成分,怎样取样?方法之一用注射器先推活塞排尽针筒内的空气,用橡皮帽(或手指)堵住针孔,拿进室内,拿开橡皮帽,拉活塞吸入气体后塞紧橡皮帽,拿出室外。

 

12 作量筒的代用品

 

121 量气体体积(图1

 

45mL试管作反应容器,磷的燃烧均在密闭容器里进行,可防止白烟污染空气。用20mL注射器(活塞事先处在10mL刻度处)测量磷燃烧消耗的氧气体积(右图)。

 

操作:①检查装置的气密性。②装药品,连好仪器。③夹紧弹簧夹,加热白磷,观察现象。④燃烧结束,试管冷却后松开弹簧夹,可以看到活塞慢慢左移到1mL刻度处。说明空气中氧气的体积分数为1/5[10mL-1mL/45mL] 

 

 

12量液体体积(图2

 

由于注射器上有计量单位,可用作一些对比实验用的量具。右图是用肥皂水区分硬水和软水的实验。用注射器取等体积的肥皂水加入盛有等体积硬水和软水的烧杯中,搅拌。操作简便,现象明显。 

 

13 作分液漏斗的代用品(图3

 

右图中的注射器代替了分液漏斗,可随时添加药品,不断产生O2。还可控制氧气的生成速率。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。

 

  

14 作烧杯的代用品(图4 

 

 

右图将块状固体放入干燥管中,塞紧一根带弹簧夹的导管,原本将其放入盛酸的烧杯中反应,现用盛酸注射器接在干燥管上,装配成了气体发生装置,该装置能随时控制反应的进行。可用来制取H2CO2  

 

15作滴管的代用品(图5

 

人教版九年级化学下册29页图9-5证明水和乙醇能够互溶的实验,用注射器替代胶头滴管,将盛有色水的试管倾斜,注射器装好乙醇后如右图慢慢推活塞,分层现象明显,操作简便,节约时间。 

 

人教版九年级化学上册50页图3-8证明分子运动的实验,可用2支注射器来分别取氨水和酚酞溶液,用奶片透明塑料凹槽代替2个小烧杯,用透明塑料软饮水杯代替大烧杯罩在凹槽上(图略)。同时进行多组微型实验,不仅节约药品,大大减少了氨气对教室空气的污染。

 

2 改变容器内的气体压强

 

21检查装置的气密性(图6

 

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,瓶内气压增大,长颈漏斗内形成一段水柱,过一会后水柱的液面不下降。再慢慢往外拉活塞至初始位置以后,瓶内气压减小,液柱下降,下管口有气泡冒出。说明装置不漏气。

 

22 研究化学反应对气压的影响(图7 

 

NaOH溶液注入盛有CO2的集气瓶中,振荡,小气球很快膨胀起来。

 

23 研究沸点随气压的变化(图8

 

图中打开弹簧夹,将NaOH溶液注入烧瓶中振荡,试管内95℃的水会立即沸腾。(气压减小,沸点降低。) 

 

3 用作化学反应的容器(图9  

 

用注射器吸收水和CO2(体积比为11),然后夹紧弹簧夹,用力振荡,活塞会自动向前推进。说明CO2溶于水后气压减小。

 

4 用于排送气体(图10

 

某同学为了测定变质的烧碱样品中Na2CO3的质量分数,设计了图2所示的装置。反应的开始、结束都要用注射器反复的排送气体。实验步骤为:

 

①检查装置的气密性。

 

②称取一定质量的干燥的烧碱样品放入广口瓶中,分液漏斗中加入适量的稀硫酸,准确称量装置F的质量,连好装置。

 

③关闭弹簧夹3,打开弹簧夹1和弹簧夹2。反复推拉注射器。

 

④关闭弹簧夹1和弹簧夹2,打开弹簧夹3,然后打开分液漏斗的活塞开关,让稀硫酸逐滴滴入样品中,直到不再产生气泡为止。

 

⑤打开弹簧夹1,立即不断反复推拉注射器。

 

⑥再称装置F质量,根据CO2的质量来计算样品中Na2CO3的质量分数。

 

可见:步骤③反复推拉注射器的目的是排尽装置中的CO2,以保证实验结果的准确性。而步骤⑤反复推拉注射器的目的是使生成的CO2充分被F中的试剂吸收。

 

总之,注射器体积小,节省试剂、操作简便、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。

    
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