化学是一门以实验为基础的科学,以实验为基础展开化学教学已成为所有化学教学工作者的共识。初中化学中的有些实验,如按教材中的常规做法,不仅现象不很明显、消耗时间较长,而且不少实验还会产生有毒气体,对环境造成污染。巧妙地利用注射器,对实验进行改进,如用作集气瓶、量筒、滴管、分液漏斗、烧杯等常用仪器的代用品;也可改变容器内的压强,如检查装置的气密性、研究压强等对化学反应的影响等。注射器的特点:密封性强、可伸缩性、安全可靠、操作简便、节省试剂、方便价廉等。改进目的:简化实验装置、优化实验功能、减少环境污染。应用实例一:测定空气中氧气的含量原装置(图1)常见改进装置(图2)改进装置(图3)原装置缺点:1.红磷在酒精灯上引燃后再放入集气瓶会造成白烟污染空气,瓶内空气也可能因受热逸出引起误差。2.对气密性要求比较高,否则实验容易失败。常见改进装置缺点:1.试管与注射器连接处的体积无法准确计算,结果有明显误差。2.装置繁琐。3.很难将装置内气体体积准确划分为5等份,说服力不强。改进装置及方法(如图3)用50mL注射器作反应容器,白磷的燃烧在密闭容器里进行,可防止白烟污染空气。注射器活塞事先处在50mL刻度处,测量白磷磷燃烧消耗的氧气体积。操作:(1)将白磷放入自制铝制小碗中,放入注射器中,将注射器密封。(2)将注射器放入热水中,利用热水的温度加热白磷,观察现象。(3)燃烧结束,将注射器自然冷却一段时间。(4)冷却后,可以看到活塞慢慢下移到40mL刻度处。说明空气中氧气的体积分数为1/5。[(50mL-10mL)/50mL]优点:1.不存在体积误差,结果准确。2.操作简便,仪器简单。3.自制铝制小碗,解决了注射器不能直接受热的问题,另外还能防止部分燃烧。产物附着在注射器内壁上,难以清洗。应用实例二:探究可燃物燃烧的条件原装置(图4)改进后装置(图5)原装置缺点:产生有害烟雾,污染环境。改进后装置及方法(如图5):(1)分别取两个大烧杯,向其中加入等量的热水,在其中一个大烧杯内加入白磷。(2)分别在两支注射器中加入白磷和红磷,密封装置。(3)分别将两支注射器放入热水中(将装有白磷的注射器放入有白磷的热水),观察现象。优点:1.装置密闭,环保。2.利用注射器刻度变化,加深巩固空气中氧气的含量知识。
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