中學化學實驗教學中W管的應用

孟 彥 宋志貴

中學化學實驗教學中W管的應用

孟 彥1宋志貴2

（1江蘇省徐州市第五中學 江蘇徐州 221000；2江蘇省徐州市第一中學 江蘇徐州 221000）

以常見氣體的制取、鈉和氯氣反應、銅與濃硫酸反應實驗為例，說明了W管在中學化學實驗教學中的應用，期望開發更多適合應用W管進行的中學化學實驗，促進中學化學實驗教學。

化學實驗；W管；氣體制取；鈉和氯氣反應；銅和濃硫酸反應

W管是一種由玻璃管加工而成的形似字母W的玻璃儀器，應用這種W管和一些必要的實驗操作可以方便地完成中學化學教學中很多化學實驗，下面舉幾例加以說明，以引發老師們對W管在中學化學實驗教學中的應用研究。

一、應用W管制取常見氣體

中學化學中一些用液體和固體發生反應制取的氣體如H2、CO2、O2、H2S、NO、NO2等，我們都可以用W管來制取，達到操作簡便，隨時制取隨時停止的目的。

實驗裝置為：

實驗方法為：

按上圖連接裝置，實驗時在W管的一端加入適量的液體，在W管的另一端加入固體物質，固定在鐵架臺上。然后將W管慢慢傾斜讓液體和固體混合接觸發生反應，就可以生成我們所需要的氣體，當生成的氣體滿足要求時，再將W管反方向傾斜，液體流入W管的液體原來位置與固體脫離，反應即可停止。

表1 本裝置可以制取的氣體和所需的物質

說明：為了讓反應生成的氣體順利地向右排出，反應時W管應稍向上傾斜。在用MnO2作催化劑催化分解H2O2制取O2時，MnO2粉末要用凡士林黏附后加入W管，防止MnO2和H2O2難以分離。

二、應用W管進行氯氣和金屬反應的實驗

鈉和氯氣的反應在高中化學教學中有著重要地位，做好鈉和氯氣反應的實驗對學生掌握鈉和氯氣的性質以及理解離子鍵的概念等有著重要的幫助。但中學化學教材中關于鈉和氯氣反應的實驗存在著課前收集氯氣和實驗時氯氣會泄漏的缺陷，我們利用W管對鈉和氯氣反應實驗設計如下。

實驗裝置為：

實驗方法為：

按上圖連接裝置，在W管的一端加入適量的高錳酸鉀固體，在帶橡皮塞的膠頭滴管中吸入濃鹽酸并插入塞緊加入高錳酸鉀固體一端，從另一端放入用濾紙吸凈表面煤油的鈉粒，然后用帶有橡皮塞固定著氣球的導管塞緊，并固定在鐵架臺上。然后擠壓膠頭滴管讓濃鹽酸進入W管和高錳酸鉀反應產生氯氣，當鈉粒一端充滿氯氣后，用酒精燈加熱鈉粒，觀察實驗現象。我們可以看到，鈉在氯氣中劇烈燃燒，W管中產生大量白煙。

用這種方法進行鈉和氯氣反應的實驗，不用進行氯氣的收集，又避免了實驗時氯氣的泄漏，實驗方便，現象明顯。利用此裝置在放置鈉處換為鐵絲、銅絲或鐵粉、銅粉即可進行鐵與氯氣、銅與氯氣的反應實驗。

三、應用W管進行銅和濃硫酸反應的實驗

銅和濃硫酸的反應是高中化學中的重要反應，教學中通過銅和濃硫酸反應的實驗讓學生來認識濃硫酸的強氧化性。按照教材中的方法進行銅和濃硫酸反應的實驗存在著一定的不足，一是說明反應生成SO2的品紅褪色需要較長的時間，二是將反應物倒入水中時會有SO2逸出。為解決實驗的不足，我們用W管設計了一種進行銅和濃硫酸反應實驗的新方法。

實驗裝置為：

實驗方法為：

按上圖連接裝置。在W管的一端加入適量的濃硫酸，另一端加入適量的水，在濃硫酸中加入銅片，在W管內壁貼一張濕潤的品紅試紙和一張濕潤的紫色石蕊試紙（如圖），橡皮塞塞緊，導管插入盛有NaOH溶液的試管中，固定在鐵架臺上，W管右端稍向上傾斜。然后用酒精燈對濃硫酸加熱，觀察實驗現象；品紅試紙褪色后，停止加熱，關閉止水夾，稍冷卻再慢慢傾斜W管，讓濃硫酸和銅的反應液流入W管另一端的水中，觀察實驗現象。我們可以看到，在加熱過程中銅片和濃硫酸發生反應有氣體產生，濕潤的紫色石蕊試紙變紅，濕潤的品紅試紙褪色，溶液開始時變藍色，不久溶液藍色消失出現不溶性的渾濁物。將W管傾斜反應液與水混合后，渾濁物溶解形成藍色溶液。

用這種方法進行實驗，不但讓學生觀察到了銅和濃硫酸反應的現象，而且整個實驗過程都在封閉的環境中進行，還避免了SO2氣體逸出造成的污染。教學中通過引導學生對實驗現象的分析全面認識銅和濃硫酸反應的產物，對幫助學生掌握銅和濃硫酸發生的反應起到了積極作用。通過這個實驗還說明了SO2的漂白性有一定的選擇性、局限性，能使品紅褪色而不能使石蕊褪色。

用W管可以方便地進行多方面的化學實驗，有些化學實驗用W管還可以減少實驗中藥品用量，簡化實驗的操作，有效避免有毒氣體造成的環境污染等等，因此開發W管在化學實驗教學的應用，對我們搞好中學化學教學將會有極大的幫助。

［1］ 王晶，鄭長龍.義務教育教科書·化學（上冊）［M］.北京：人民教育出版社，2012

［2］ 王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·化學1［M］.南京：江蘇鳳凰教育出版社，2014：4-25

1008-0546（2017）10-0090-01

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2017.10.030