Y型試管在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

Y型試管并非中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)儀器，因其在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，Y型試管在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有獨(dú)特的用途。

一、驗(yàn)證SO2的氧化性

典型反應(yīng)：SO2+2H2S=3S↓+2H2O。我們知道SO2和H2S都是有毒氣體，它們的制備、存儲(chǔ)和實(shí)驗(yàn)操作都存在一定的困難，而且如果毒氣泄漏的話還可能污染環(huán)境、殃及生命，因此不少教師傾向于用動(dòng)畫模擬或?qū)嶒?yàn)錄像等方式來代替實(shí)驗(yàn)演示，效果往往不如實(shí)際操作的具體形象，學(xué)生印象不深刻。如果用Y型試管來做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的話，則能起到事半功倍的效果。

1.儀器和試劑

Y型試管、干燥管（帶單孔塞）、脫脂棉球；

Na2S粉末、Na2SO3粉末、稀硫酸、NaOH溶液。

2.操作步驟

將Na2S粉末和Na2SO3粉末分別置于Y型試管的兩支管中，將浸有氫氧化鈉溶液的棉球塞在干燥管球內(nèi)，將稀硫酸滴入Y型試管中，稀硫酸在Y型試管交匯處一分為二，分別與兩種固體反應(yīng)，生成H2S氣體和SO2氣體，兩氣體相遇產(chǎn)生大量黃色沉淀。為防止過量的H2S氣體和SO2氣體污染空氣，在滴入稀硫酸后，應(yīng)迅速將干燥管（帶單孔塞）蓋在Y型試管上。

3.實(shí)驗(yàn)效果說明

本實(shí)驗(yàn)（如圖1）與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖2）相比，其優(yōu)點(diǎn)：一是制取H2S氣體和SO2氣體的反應(yīng)在同一個(gè)容器中進(jìn)行，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)裝置，減少了實(shí)驗(yàn)步驟，操作簡(jiǎn)單。二是反應(yīng)時(shí)間短，時(shí)效性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。三是藥品用量少，減少了化學(xué)有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染，具有微型化和綠色環(huán)保的特點(diǎn)。

二、實(shí)驗(yàn)拓展

1.有毒氣體的制備和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。將銅片和品紅溶液分別置于Y型試管的兩支管中，將潤(rùn)濕的藍(lán)色石蕊試紙貼于Y型試管口內(nèi)壁，將浸有氫氧化鈉溶液的棉球塞在干燥管球內(nèi)，實(shí)驗(yàn)前在有銅片的支管里滴入濃硫酸。如此可同時(shí)進(jìn)行二氧化硫的制備、酸性和漂白性實(shí)驗(yàn)。此外將蔗糖與品紅分別置于Y型試管的兩支管中，可進(jìn)行濃硫酸特性試驗(yàn)。

2.混合氣體的爆炸實(shí)驗(yàn)。將KMnO4粉末和鐵粉分別置于Y型試管的兩支管中，將濃鹽酸分別滴入兩支管中，試管口上塞上帶玻璃導(dǎo)管的橡膠塞，將混合氣體通入洗潔精水中，用數(shù)碼相機(jī)（開閃光燈）對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生的氣泡照射，由此H2和Cl2在光照下反應(yīng)會(huì)爆炸的實(shí)驗(yàn)就會(huì)迎刃而解，而且危險(xiǎn)性小，操作簡(jiǎn)單。

3.對(duì)比實(shí)驗(yàn)。溫度、濃度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響都可以在Y型試管中進(jìn)行。現(xiàn)以如何定量地對(duì)比不同濃度的鹽酸和鋅反應(yīng)速率的快慢為例，在Y型試管一端放一小片鋅片，在另一端用膠頭滴管注入兩滴管鹽酸，讓兩者一次性混合，同時(shí)用秒表開始計(jì)時(shí)（如圖3）測(cè)出收集到相同氣體體積所消耗的時(shí)間。這樣做可以定量地測(cè)得相同時(shí)間內(nèi)，不同濃度的鹽酸與鋅反應(yīng)生成氣體的體積的多少，從而確定反應(yīng)速度的大小，比起定性的比較不同濃度的鹽酸與鋅反應(yīng)速率的快慢，直接用肉眼觀察同一時(shí)間內(nèi)氣泡產(chǎn)生的快慢或者直接用手感覺同一時(shí)間內(nèi)試管外壁溫度的高低的方法更加準(zhǔn)確可信，而且操作簡(jiǎn)單。

三、小結(jié)

Y型試管雖不是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的常規(guī)儀器，但卻是一種用途廣泛的組合式氣體實(shí)驗(yàn)裝置，它不僅降低了實(shí)驗(yàn)難度，增加了實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性，而且適合學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，從而使學(xué)生學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)的技巧，體驗(yàn)科學(xué)探究的快樂，更好地理解化學(xué)知識(shí)與技術(shù)之間的關(guān)系。教學(xué)實(shí)踐已表明，精妙的組合式裝置是探究者控制化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象的“遙控器”，是反映科學(xué)探究過程的“顯示器”。在提倡探究學(xué)習(xí)的今天，Y型試管的應(yīng)用，符合微型實(shí)驗(yàn)的要求，遵循綠色環(huán)保理念，可以說這是今后實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基礎(chǔ)，必將引起大家重視。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯 羅 艷）