例談球形干燥管在化學實驗中的創(chuàng)新應(yīng)用

摘 要：主要針對球形干燥管在氣體的制取和性質(zhì)探究、微型反應(yīng)改進、簡易啟普發(fā)生器、氣體吸收等實驗創(chuàng)新改進方面進行分析探討，對教材中一些實驗進行改進、創(chuàng)新和補充完善，以新的實驗手段追求最佳的教學效果，對學生的科學探究能力和創(chuàng)新有很大的推動作用。

關(guān)鍵詞：球形干燥管；實驗；創(chuàng)新

《普通高中化學課程標準》指出：“通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發(fā)學習化學的興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。”為了有利于提高學生的學習興趣，增強學生的動手能力和分析問題能力、環(huán)保意識和創(chuàng)新思維，在教學中通過改進和創(chuàng)新實驗，向微型化和綠色化轉(zhuǎn)變，是提高化學教學的有效策略，下面主要探討球形干燥管在化學實驗中的改進應(yīng)用。

一、用于氣體性質(zhì)探究實驗

化學必修1第四章中對SO2性質(zhì)的探究，只是對SO2溶解于水的酸性和漂白性進行實驗探究，為了對SO2的氧化性、還原性等探究，通過實踐探索，用球形干燥管組裝實驗，操作簡單，現(xiàn)象明顯。

1.實驗裝置如圖1：

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2.實驗用品：注射針管一支、聚酯試管一支、球形干燥管五支、脫脂棉、硫酸溶液（1∶1）、亞硫酸鈉固體、紫色石蕊溶液、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氫硫酸溶液、氫氧化鈉溶液。

3.實驗操作：按圖1裝置，用脫脂棉分別醮少量的紫色石蕊溶液、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氫硫酸溶液、氫氧化鈉溶液，用鑷子夾持棉球放入球形干燥管內(nèi)，在試管中加入亞硫酸鈉固體，注射器吸入硫酸溶液按圖1組裝好。推注射器活塞，使硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)。

用酒精燈對有品紅的干燥管加熱，又出現(xiàn)紅色。

4.學生通過現(xiàn)象探究性質(zhì)，可歸納如下表：

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5.裝置改進的優(yōu)點：

（1）組裝簡易。傳統(tǒng)的氣體性質(zhì)實驗由三部分組成：氣體發(fā)生裝置；氣體性質(zhì)實驗裝置；尾氣吸收裝置，整套裝置組裝不容易，攜帶很不方便。改進后省略了較多鐵架臺等夾持儀器、導氣管、乳膠管等連接部分，以及洗氣瓶等大型儀器。

（2）綠色環(huán)保。氣體的制備和性質(zhì)實驗在完全密閉條件下完成，產(chǎn)生的有毒氣體少，最大限度地減少有毒氣體的散逸，減少對環(huán)境的污染和對師生健康的危害。在實驗過程中教師應(yīng)對學生進行環(huán)保教育，激發(fā)學生學習化學的積極性。

（3）微型通用。實驗裝置簡單，實驗藥品用量少，實驗操作方便快捷，氣體隨用隨制，實驗現(xiàn)象明顯。該裝置不僅使用于SO2的制備和性質(zhì)實驗，也適用于其他氣體的制備與性質(zhì)實驗，尤其是有毒有害氣體的實驗。裝置能使每位學生都能清楚地觀察到實驗現(xiàn)象，激發(fā)學生做化學實驗的興趣。

二、用于簡易的過濾器

裝置如圖2，在干燥管中由上到下放入小卵石、石英砂、活性炭和膨松棉，中間用紗布隔開，此裝置可以可凈化天然水，也可用于活性炭對液體中色素的吸附實驗。

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優(yōu)點是裝置簡潔，原料來源容易。

三、用于微型反應(yīng)器

裝置如圖3，在球形干燥管中加入氯酸鉀固體，干燥管下端用橡膠塞封住，在上端橡膠塞子中插入吸入濃鹽酸的膠頭滴管，擠壓膠頭滴管中的鹽酸與氯酸鉀反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，將螺旋狀鋼絲酒精燈火焰上加熱到紅熱后立即伸到干燥管中，銅絲燃燒并產(chǎn)生大量的棕色煙。用另一膠頭滴管往干燥管中加水，可以看到藍色溶液。

該裝置的優(yōu)點是既可節(jié)約藥品，又可防止污染，體現(xiàn)了綠色化學思想。Cl2封閉在干燥管內(nèi)，實驗后剩余的Cl2也能用水吸收，并觀察CuCl2溶液的顏色。

四、用于簡易的啟普發(fā)生器

裝置如圖4，在燒杯中加入稀鹽酸，球形干燥管中放入玻璃纖維，在其上面放鋅粒或大理石，可用于H2、CO2的制取，鋅粒或大理石與鹽酸接觸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，當關(guān)閉活塞時，氣體將鹽酸向下排，使鹽酸與鋅粒或大理石脫離，反應(yīng)停止。

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此裝置也可用于銅與硝酸的反應(yīng)制一氧化氮和二氧化氮氣體。

五、用于尾氣吸收裝置

如圖5，原理類似于倒置在水中的漏斗，在燒杯中加入水，可吸收HCl、NH3等氣體。

六、改進后的思考

實驗是培養(yǎng)學生自主學習創(chuàng)新能力的關(guān)鍵，實驗可以激發(fā)學生的學習積極性，創(chuàng)新來源于感悟，感悟來源于體驗和探究。教師可以集色、態(tài)、味、光、聲于一體的化學實驗給學生強烈的感知覺刺激來吸引學生的興趣，激發(fā)學生的求知欲。通過教師創(chuàng)新激發(fā)學生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生良好的創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)學生敏銳的觀察能力，端正學習態(tài)度。實驗是引導學生進行直覺思維的最好方法，實驗中化學反應(yīng)所產(chǎn)生的各種變化以及伴隨的各種現(xiàn)象都能刺激學生的神經(jīng)中樞，使學生處于高昂的思維狀態(tài)之中。教師要善于通過化學實驗優(yōu)化課堂教學，變演示實驗為探索實驗，在教學過程中盡可能地提供機會使學生既動腦又動手地參與化學教學的全過程。

參考文獻：

鄧傳蕓.氣流式干燥管的設(shè)計計算[J].合肥工業(yè)大學學報，1980（2）.

作者簡介：劉旭剛，男，1966年12月生，1987年7月參加工作，畢業(yè)于西北師大化學本科。市、縣高中化學學科帶頭人、化學骨干教師，中學化學高級教師，在甘肅省莊浪縣第一中學工作，并擔任莊浪一中教科室主任。

？誗編輯 溫雪蓮