“注射器”在初中化学实验中的妙用

“注射器”在初中化学实验中的妙用

新课程突出学生的自主、合作、探究能力的培养，这就离不开实验。操作简单、现象明显的实验更有助于探究活动的开展，我经过多年的探索，发现能够利用注射器来取用试剂、作反应容器、计量和控制反应量等，反应系统与外界隔离时，可以控制压强，有利于获得良好的实验效果，又防止废气污染空气。现总结如下：

一、空气中氧气含量的测定

根据九年级化学教材测定空气中氧气含量的实验，需要用到集气瓶、燃烧匙、橡皮塞、导管、盛水的烧杯等仪器，现可以通过用一支注射器得出同样的效果。

1． 实验装置如图1：

2． 操作与现象

取一小颗粒的白磷（过量），用滤纸吸干水分，放入注射器中间地方，然后将活塞推到50毫升刻度处，将针管头处封住（针管头上连接一段乳胶管，用止水夹夹住乳胶管）。将装好的注射器放在盛有热水的烧杯上，烧杯口对准白磷处微热，达到白磷的着火点后白磷自然，产生大量的白烟，这时可以看到注射器的活塞先向右移动，随着仪器的冷却，白烟消失，活塞又向左移动，最后停止在接近40毫升刻度处。由此得出空气中氧气的含量。利用此装置不仅操作简便，准确度高，而且还可以通过活塞开始向右移动知道白磷燃烧时放出大量的热，进一步巩固了第一单元学的化学变化时伴随着能量的释放或吸收。

二、两物质反应 图1 白磷

实验装置如图2：

图2

（一）证明二氧化碳能与氢氧化钠反应的实验

课本第十单元讲到常见的碱时，气体二氧化碳能与氢氧化钠反应，但教材上没有一个明显的实验证明两者反应，现通过两只注射器就可以很容易的证明这一反应事实。

取两只去掉针头的注射器（规格一样），用乳胶管连接，中间夹上止水夹。实验时，一管吸入氢氧化钠溶液，另一管吸入二氧化碳气体，打开止水夹，把氢氧化钠溶液推入一定量到二氧化碳的注射器中，关闭止水夹，我们会看到，吸二氧化碳的注射器的活塞慢慢地自动向里推进，在这直观的演示下，分析现象、推理得出气体二氧化碳确与氢氧化钠反应，造成管内二氧化碳气体减少，压强减小，在外界大气压的作用下推动活塞。

（二）固体与液体不加热反应制气体

取两支干燥洁净的注射器。先将一支注射器活塞抽出，用小药匙取固体少许，从大孔放入空筒底部内侧，然后再将活塞放入注射器内，接近底部。另一支注射器小孔与吸管连接后，吸入反应液体（2ml左右），用连接管两支注射器小孔头连接成上图的实验装置。实验开始将装液体的注射器活塞推进，液体缓慢进入装固体的注射器，液体与固体接触，反应开始。待产生气体为所需体积时，将装固体的注射器活塞推进，气体进入另一支注射器内贮存，然后，用止水夹夹住连接管。上述操作，可制取H2、O2 、CO2、等气体。

（三）液体与液体反应

取甲、乙两支干燥洁净的注射器，分别吸入两种液体，用连接管连接两注射器小孔头，推动活塞将一种液体压入与另一种液体混和。

用新制备5%的FeSO4溶液和NaOH溶液制Fe（OH）2。实验操作中，将NaOH溶液压入FeSO4溶液混和。反应物与大气隔绝，可观察到白色沉淀产生。去掉连接管，将有白色沉淀的注射器抽入空气，振荡，现象为：沉淀由白色转灰绿，最后成红褐色。

（四）气体与气体反应

将两支注射器入干燥气体。例：二氧化硫和硫化氢反应。气体取量按V H2S：V SO2=2 ：1，实验结果表现了硫化氢与二氧化硫反应生成的物质和反应物的数量关系。

三、检验装置的气密性

在以往的化学实验中，检验装置的气密性通常使用的是加热法。若用手心加热，虽然方便，但对于较复杂的装置，或者在气温高的季节，该方法难以使装置内的气体明显膨胀，从而影响了操作者对装置气密性的正确判断；若用酒精灯加热，则不够简捷，还要分段实施检查，比较麻烦。如果使用一次性注射器去检验装置的气密性，则非常方便，尤其对于比较复杂的组合装置。

(1)只有一个排气口的装置

用一根长约10cm 的软胶管，把导管末端与一次性注射器连接起来，外拉注射器活塞，如果软胶管变瘪，就说明装置不漏气。

(2) 有2 个管口的装置（如图3）

从长颈漏斗口向锥形瓶里注水，并浸没漏斗的末

端，再用软胶管把锥形瓶右导管的末端与一次性注射

图3

器连接起来，推动注射器活塞，如果长颈漏斗管内形

成了一段稳定的水柱，说明装置不漏气；或者外拉注射器活塞，如果长颈漏斗的末端冒气泡，说明装置不漏气。

(3) 有多个管口的复杂装置（如图4）

从长颈漏斗口向锥形瓶里注水，并浸没漏斗的末端，再用软胶管把球形干燥管的细管跟一次性注射器(最好用50mL 的) 连接起来，推动注射器活塞，如果长颈漏斗管和2 个洗气瓶里的长导管中均形成一段稳定的水柱，就说明装置不漏气；或者外拉注射器活塞，如果长颈漏斗管和2 个洗气瓶内长导管的管口均冒气泡，就说明装置不漏气。

四、探究影响气体溶解度的因素

传统的方法利用注射器抽取某容器内气体或增加气体来改变压强，通过给液体加热来改变温度。但这些操作复杂、耗时长。

1、实验装置

如图5所示。

2、实验步骤：

（1）气体溶解度受压强的影响 用注射器吸取30mL 汽水，再用去针管的针头将注射器前端封住，将活塞往外拉以减小针筒内的压强，可观察到有大量气泡附在针筒内壁，这说明气体的溶解度随压强的减小而减小。如果再将活塞用力往里推又可观察到针图4

图5

筒内壁附着的气泡又减少了，这说明气体的溶解度随压强的增大而增大。

（2）探究气体溶解度受温度的影响

用注射器吸取40mL汽水，再用去针管的针头将注射器前端封住，再拿一250mL的烧杯，向烧杯中注入2/3容积的热水，然后将针筒（吸有汽水的一端）浸泡在热水中，很快可观察到针筒内壁附着了很多小气泡，这说明气体的溶解度随着温度的升高而减小。

五、探究液体的沸点受压强的影响

用注射器吸取一定量90℃左右的热水，然后将活塞用力往外拉以减小针筒内的压强，可观察到针筒内原本不在沸腾的水又开始沸腾起来，且针筒内壁出现了大量的水雾，说明液体的沸点随压强的减小而减小；若将活塞恢复原位观察到针筒内的水停止沸腾，说明液体的沸点随压强的增大而增大。

六、水和空气的压缩实验

课本讲到微粒之间有空隙的时候，证明不同状态的物质微粒之间空隙大小不一样的实验中，也是通过注射器完成的。

1．实验装置（如图6）

图6

2．操作与现象

取两支大小相同的注射器，将活塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住注射器的末端小孔，将活塞慢慢推入。可以看到吸入水的注射器很难压缩，吸入空气的比较容易压缩，这就很容易得出气体分子之间空隙较大，液体分子之间空隙较小。

七、检验气体燃烧是否生成二氧化碳

图7