淺論注射器在中學化學實驗中的妙用

　　摘要：注射器是一種普通的醫療器械，但是近些年來，在我們中學的化學實驗以及試題中出現的情況越來越多，所以也引起了許多一線化學教師以及教研員們的重視。在實驗教學過程中，我們發現注射器有許多妙用之處，不僅可以代替許多儀器來完成實驗，有時還對某些實驗現象的觀察或實驗過程的改進起到了意想不到的效果。
　　關鍵詞：注射器；化學實驗；妙用
　　
　　在實驗教學過程中，我們發現注射器有許多妙用之處，不僅可以代替許多儀器來完成實驗，有時還對某些實驗現象的觀察或實驗過程的改進起到了意想不到的效果。下面，是我對注射器在中學化學實驗中的妙用的一些分析和看法。
　　一、用于控制反應物的用量，呈現反應的過程
　　例1“紅磷在氯氣中燃燒”這一實驗，如果按課本敘述的“將紅磷放在燃燒匙中點燃后插入盛有氯氣的集氣瓶中”，只能看到產生大量的白煙（PCl5固體）生成，很難看到霧狀的PCl3生成。這是因為原來的實驗很難控制氯氣的量，使得氯氣的量經常出現過量情況。沒能看清實驗情況，就想讓學生想象達到書本的效果，是比較困難的，尤其對于我們這些普通中學的學生來說。此外，按照原來的思路去做實驗，還會有可能出現大量的PCl5白煙和過量的氯氣外溢，造成教室污染，影響學生的身體健康和正常的教學秩序。然而我發現注射器可以幫我們解決這個問題，將注射器應用于本實驗中（如圖1所示），就可以控制氯氣的量并且隨著反應過程的進行逐漸地加入氯氣，這樣的實驗反應過程清楚，實驗現象也明顯。讓學生看得清楚和明白結果是先出現油狀液滴（PCl3白霧），繼而油狀液體變成白色固體（PCl5），驗證了反應原理：
　　（2P+3Cl2==2PCl3 PCl3+Cl2==PCl5）
　　二、移取一定體積的液體
　　例2 高中必修1第50頁的科學探究：碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質比較。Na2CO3與NaHCO3各0.3g分別與3ml1mol/l的HCl(aq)反應的快慢。
　　教材上實驗裝置和操作看似簡單，但實際演示過程中，往往現象不明顯，學生比較難通過觀察教師實驗來得出結果，有時甚至得出相反的結論。經分析，原因有二：（1）粉末黏附在氣球內壁和試管內壁上較多，實際參加反應的Na2CO3與NaHCO3的質量不等；（2）教師演示該實驗時不易同時操作。為解決以上問題，我在教學過程中，發現了注射器可以解決上面的兩個問題，如圖2裝置，操作簡單且可同時進行，實驗現象明顯，這樣可以達到了相對較為理想的效果。
　　三、用作做體積可變的密閉容器
　　高中選修4《化學反應原理》中化學平衡之《溫度對化學平衡的影響》這一課的內容本身就比較難理解，尤其是對我們這些普通中學的學生來說，如果按課本P30[實驗2～ 7]進行操作，不僅難讓我們的學生理解，而且說服力不強。因為對2NO2===N2O4這一可逆反應而言，其正反應為體積縮小的放熱反應，按課本操作不能保持反應過程中壓強始終不變，而研究外界條件對化學平衡的影響時，必須強調在其他外界條件始終不變的情況下，只改變其中一個外界條件。如果采取圖3所示裝置進行實驗，則能達到所期望的反應條件。
　　四、直接用作打氣、抽氣筒用
　　對于需要抽氣不多的實驗，可直接用大號注射氣來做。例如高中必修1中第四章非金屬及其化合物的第四節《氨的噴泉實驗》按課本進行操作成功的幾率不高，如果將實驗按圖4進行改進，則效果十分理想，成功率很高。再如液溴的取用是比較令人麻煩的事。如果采取如圖5所示裝置進行操作，既安全又便于控制取用液溴的量。
　　五、用作反應容器
　　圖6中用注射器吸收水和CO2（體積比為1:1），然后夾緊彈簧夾用力振蕩，活塞會自動向前推進。說明CO2溶于水后氣壓減小。
　　圖7將塊狀固體放入干燥管中，用注射器取一定質量的酸，干燥管上接一個帶活塞的導管，就制成了氣體發生裝置，該裝置可隨時控制反應的進行并可用來制取H2和CO2。
　　當然，針筒在化學教學中的妙用并不止這些，由于注射器封閉性好，用注射器能容易地得到較好的真空或一定量的氣體，而且針筒本身透明、有刻度，便于觀察，并且還能根據實驗的不同需要，能有效控制反應進行的過程和速度。此外，這種物品來源比較方便，價錢不貴，體積相對比較小，做起實驗來操作比較簡便，同時還可以節省試劑，做到廢物利用，勤儉節約。注射器雖然是一種普通而又常見的醫學器械，但只要我們將注射器更好地引用到我們的化學實驗當中，就會對我們的實驗產生意想不到的效果。
　　
　　參考文獻：
　　[1]董彥文.安全取用液溴一法[J].中