王澤彪
〔關鍵詞〕 化學教學;塑料飲料瓶;妙用
〔中圖分類號〕 G633.8 〔文獻標識碼〕 A
〔文章編號〕 1004—0463(2014)21—0120—01
廢棄塑料飲料瓶在我們周圍隨處可見(如礦泉水、可樂、雪碧瓶等),這些廢棄的飲料瓶具有透明、小巧、質輕、富有彈性、結實、易得等優點。若把它們巧妙地用在化學實驗中,既節省開支,實驗效果又好,同時還能很好地培養學生的動手能力。下面介紹本人在實驗教學中使用塑料飲料瓶的幾個實例。
一、用于無色氣體與液體的反應
實例:驗證“二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應”
由于該反應生成的碳酸鈉是易溶于水的物質,反應前后沒有明顯現象,若用塑料飲料瓶來進行這一實驗,便可使學生看到化學反應的過程。
1.具體操作與現象
(1) 取兩個洗凈并干燥的透明塑料飲料瓶,用向上排氣法集滿二氧化碳氣體,蓋好瓶蓋備用。
(2)實驗時,打開瓶蓋,分別倒入等量的水和濃氫氧化鈉溶液,迅速旋緊瓶蓋、振蕩??梢钥吹剿芰巷嬃掀垦杆僮儼T(如圖1)并伴隨著“咯、咯”的響聲。根據兩塑料瓶變癟的程度判斷反應是否發生。
2.實驗優點
(1)現象非常明顯,給學生留下的印象極為深刻。
(2)這一實驗還能說明大氣壓的存在。
(3)類似的化學反應如H2S、SO2與濃氫氧化鈉溶液的反應,也可用上述方法進行實驗。
二、用于可燃性氣體爆炸實驗
實例:氫氣與空氣混合點火發生爆炸
1.制作方法
(1)點火器:拆開打火機,取出高壓發火部件,把雙股導線的一股接在發火花的導線上,另一股接在發火花部件下方的金屬圓柱體上,然后把該部件重新插入打火機外殼并安裝好。放電尖端要靠近點。
(2)爆炸氣筒:取一個500ml圓柱形塑料飲料瓶,去底,把它的體積分成十等分,在瓶的外壁上做好標記。
(3)自制水槽:把大號塑料橙汁瓶的上部去掉,留下部為自制水槽。
2.實驗優點
(1)可以觀察到瓶內無色氣體與原空氣沒有什么兩樣,以加深學生對氫氣、液化氣、煤氣等易燃易爆物的認識。
(2)可以較好地、直觀地控制瓶內氫氣與空氣的混合比例,實驗成功率高。
(3)可以減少教師點火時由于本能而產生的畏懼心理和壓力。
三、用作儲氣瓶
實例:用塑料飲料瓶制作儲氣瓶
1.具體做法與操作
(1)取1個容積為1250mL或2250mL的飲料瓶(如可口可樂瓶),瓶內裝入約250g 或500g左右經洗凈的小石子或沙石。
(2)配上雙孔橡皮塞、玻璃導管、止水夾,按圖2連接好(用橡皮筋將B導管捆扎在瓶上)。
(3)收集氣體時:①先在瓶內裝滿水,塞好橡皮塞;②打開A端止水夾,氣體從A端輸入瓶內;③打開B端止水夾,使瓶內的水從B端流出;④待瓶內水面降到接近瓶內導管口時依次夾緊A、B兩處的止水夾,停止通入氣體。
(4)需要用氣時:①取一只高度略高于飲料瓶的大塑料桶,并在桶內裝4/5的水;②把上述自制的儲氣瓶放入水中(懸浮在水中);③松開B端止水夾,儲氣瓶內外水面有3cm~4cm的高度差;④打開A端止水夾,瓶內氣體在內外壓強差的作用下產生“虹吸現象”,水由B端進入瓶內,致使氣體由A端均勻地放出,進入后續反應器。
2.實驗優點
(1)可以供幾個實驗。(2)無需不斷加水。(3)操作簡易,減少顧此失彼、忙中出錯的幾率。
當然,由于塑料飲料瓶有其獨特的優勢:①密封性能好,儲氣時間較長;②瓶口標準,與7號橡皮塞恰好配套;③規格多,可根據實驗需要任意選用各種容積規格的塑料瓶;④質輕,便于攜帶;質軟可以變形,還可以根據需要進行截剪、鉆孔等;透明,便于觀察;⑤耐腐蝕,不易受強酸強堿的腐蝕;⑥來源廣,易收集,所以決定了它在化學實驗中的諸多用處,限于篇幅,不再贅述。
?笙 編輯:張 昀