化學實驗的小助手 ——注射器

程海芹

摘要：注射器是一種常見的醫療用具，在化學實驗中也能起到一定的作用。結合已有的經驗，對注射器的使用進一步探索、嘗試，如：收集氣體；讀取氣體體積的變化；氣體溶解度實驗等，使注射器成為化學實驗的得力小助手。

關鍵詞：注射器；化學實驗；應用

文章編號：1005–6629（2013）8–0040–02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

注射器是一種常見的醫療用具，在化學實驗中也能起到小助手的作用。有些文章曾介紹了一些注射器的使用方法，如：代替長頸漏斗或分液漏斗添加液體藥品；抽取薯片、蛋黃派等包裝袋中的氣體進行檢驗；對比氣體、液體的分子間隔大小；代替膠頭滴管吸取或滴加液體；在對比實驗中取等體積液體等[1，2]。使用注射器使這些實驗變得更加方便、簡捷、準確。

注射器還可以發揮什么作用呢？筆者在化學實驗教學中不斷地進行探索、嘗試。下面是筆者的一些做法，希望能和更多的教師共同交流學習。

1 收集氣體

使用注射器可以輕松地收集氣體，并完成氣體反應實驗。

1.1 檢驗燃燒產物中的二氧化碳

教材上介紹了兩種方法，用一個內壁沾有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方，或者將罩在火焰上方的燒杯迅速倒轉，倒入適量的澄清石灰水，振蕩。但是，這兩種方法都不易出現明顯現象。如果使用注射器，則會操作簡單，現象明顯！用注射器吸入適量澄清石灰，再吸取火焰上方氣體（見圖1），振蕩，澄清石灰水變渾濁，說明蠟燭燃燒生成了二氧化碳。

1.2 檢驗飲料瓶中的二氧化碳

通常使用的方法是將瓶中氣體導出，通入澄清石灰水，或打開瓶蓋，在飲料瓶上方放一個內壁沾有澄清石灰水的玻璃片或燒杯。但是，筆者發現這樣實驗很難觀察到石灰水變渾濁，如果使用注射器就很容易出現現象。首先，在注射器中吸入適量澄清石灰水，然后振蕩飲料瓶，用注射器刺破飲料瓶，吸取瓶內氣體（見圖2），振蕩，觀察到石灰水變渾濁。

2 讀取氣體體積的變化

通過觀察注射器活塞的移動，能方便地觀察到內部氣壓的變化，還能讀出減少或增加的氣體體積。

2.1 測定空氣中氧氣的含量

取一支50 mL的注射器，抽出活塞，在針筒中放一塊金屬片，在金屬片上放一塊白磷（表面水分用濾紙擦干）。放入活塞，使活塞停在40 mL刻度處，用橡皮塞堵住針頭出口（見圖3），然后把注射器放入熱水（60℃左右）中。白磷燃燒，產生大量白煙，活塞開始向外移動。當燃燒停止后，再把注射器放入室溫的水中，活塞向里推動，最后停在大約32 mL處，證明氧氣約占空氣體積的1/5。

使用注射器，使反應始終在密閉裝置中進行，既防止環境污染，又減小實驗誤差，同時讀數方便、準確。

2.2 二氧化碳的溶解性實驗

二氧化碳能溶于水，在通常狀況下，1體積的水約能溶解1體積的二氧化碳。怎樣通過實驗證明呢？首先在注射器中吸入5 mL的水，再吸入10 mL的二氧化碳，堵住出口，輕輕振蕩，觀察到活塞向前推進大約5 mL。

3 氣體溶解度實驗

借助注射器，可以形象地演示氣體的溶解度隨壓強的變化而變化。抽出活塞，向針筒中加入少量碳酸鈉粉末，再吸入食醋用橡皮塞堵住針頭出口。碳酸鈉和食醋反應產生大量氣泡，一段時間后氣泡減少，這時如果向外拉動活塞，氣泡又會變多，如果向里推動活塞，氣泡又會馬上變少，甚至消失。當反應停止，氣泡不再產生時，再往外拉動活塞，又會產生氣泡，向里推動活塞，氣泡消失。如此反復幾次，都會出現同樣的現象，這說明氣體溶解度隨壓強增大而增大，隨壓強的減小而減小。也可以在注射器中吸入碳酸飲料或水，向外拉動活塞時，會觀察到氣泡逸出，向里推動活塞，氣泡消失。這個實驗操作簡單，現象明顯，學生在家就能完成。

由于注射器具有密閉性好、體積小、污染少、操作簡單、安全可靠等優點，所以在收集氣體、微型實驗、家庭實驗等方面能起到重要作用。借助注射器可以對某些實驗進行改進，可以巧妙地完成一些看似復雜的實驗。可見，注射器的確是我們進行化學實驗的得力小助手。

參考文獻：

[1]林蕾.注射器在化學實驗中的妙用[J].化學教學，2006，（3）：8～9.

[2]楊永俊.注射器在初中化學新課程實驗教學中的妙用[J].中學化學教學參考，2007，（3）：33～33.