二氧化碳灭火实验的创新设计.docx

二氧化碳灭火实验的创新设计 姚俊春〔关键词〕 灭火实验;创新设计;存在不足;解决办法;实验优点〔〕 G633.8〔〕 C〔〕 1004—0463(2009)10(B)—0055—012003年科学出版社-广东教育出版社出版的“义务教育课程标准实验教科书”《化学》九年级上册第143页的探究活动【实验5-5】演示的是二氧化碳灭火装置,第144页【实验5-8】演示的是二氧化碳的制备与收集装置该演示实验虽然装置简易,操作简便,现象明显,却也有些不足之处针对于此,笔者采取对策,经改进后的实验证明,效果非常理想,现介绍如下1.存在不足(1)演示【实验5-5】时成功率很难达到100%;(2)二氧化碳的制备与灭火不能同时进行;(3)制得的二氧化碳不便于储存备用2.解决办法第一套设计方案(1)自制实验装置回收一支30 mL的塑料针管,在针管内的上部安放一个侧面割有4个三角开口(供稀盐酸上下流动)的橡胶活塞,去掉针头,连接一个长约20 cm带有开关的塑料管(可回收医用吊瓶上的塑料管),制作成一个可控的制气装置,我们称它为微型简易启普发生器(图1)将微型简易启普发生器竖放在500 mL烧杯(或1250 mL饮料瓶剪去瓶口部分)旁,塑料管伸入到烧杯底部,并用胶带固定。

烧杯内放两支长短不等的小蜡烛,即可组成一个简易的二氧化碳灭火实验演示装置2)演示操作①将4 g大理石或石灰石放入针管内,用隔断活塞慢慢推到针管的10 mL刻度处,再将带有推杆的活塞(活塞周围涂有少量凡士林润滑)推到20 mL刻度处另用5 mL的塑料针管吸取5 mL稀盐酸(1∶1),拔掉微型简易启普发生器上的塑料管后,将针头插入隔断活塞侧面的三角孔内,于两活塞中间部位注入盐酸,保证稀盐酸和石灰石不接触套紧塑料管,打开塑料管上的开关,点燃放置在烧杯内的两支蜡烛向下压针筒使稀盐酸与石灰石接触,反应马上开始,须臾便可以看到蜡烛火焰自下而上依次熄灭(图2)关闭开关,反应产生的二氧化碳气体使针筒内压力增大,针筒自动向上滑动,石灰石与稀盐酸分离开,反应自动停止② 若要重复演示,只须打开开关,向下压针筒就可以了同时,此装置还可以进行二氧化碳的验满、观察颜色、检验酸碱性、通入到澄清的石灰水中等各项操作③ 若要储存二氧化碳气体,只需将塑料管接在压扁的吊袋(医疗用的一次性输液器,并带有开关)口上即可第二套设计方案(1)自制实验装置回收一个2.5 L 的可乐饮料瓶,用剪刀在距瓶底2/3处剪开,要剪的有凸有凹,下面的多半部分为灭火装置,我们称它为集气缸。

在上半部分球形的瓶口中插入一个30 mL的塑料针管筒,球形内针筒长3 cm,球形外针筒长7 cm,接缝处用橡皮泥密封,一个二氧化碳的制备装置便制作完成了,我们称它为球形漏斗再将球形漏斗放在集气缸上面,就组成了一个简易的二氧化碳灭火实验演示装置2)演示操作将6 g大理石或石灰石放入球形漏斗,集气缸底部铺一薄层湿土(既便于插蜡烛又能增加装置的稳定性),点燃放置在集气缸内长短不一的四支小蜡烛,再将8 mL稀盐酸(1∶1)注入球形漏斗中,便可看到蜡烛火焰自下而上依次熄灭的现象(图3)3.实验优点(1)利用身边随手可得的塑料制品进行化学实验,简单易行2)该装置将二氧化碳气体的制备、收集、性质检验融为一体,实验开始到结束1分钟内即可完成,是学生做探究实验时较为理想的实验装置,具有广泛的参与性3)用吊袋收集到的气体既纯净又便于储存备用特别是收集那些有刺激性、有毒性的气体时更能显示出它的使用价值,具有经济实用性4)第一套设计方案中的反应易控制,巧妙弥补了原实验无法控制的不足,具有灵活可控性 -全文完-。