《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》明確指出:我國正處在改革發(fā)展的關(guān)鍵階段,經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會建設(shè)及生態(tài)文明建設(shè)全面推進(jìn),人口、資源、環(huán)境壓力日益加大,凸顯了提高國民素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要性和緊迫性。因此,在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中積極推進(jìn)對學(xué)生環(huán)境保護(hù)意識的培養(yǎng)和教育成為中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)的必講內(nèi)容。新型簡易環(huán)保試驗(yàn)瓶的制作和使用,就是加強(qiáng)對學(xué)生環(huán)保意識教育的活教材。
1.新型簡易環(huán)保實(shí)驗(yàn)瓶介紹
新型簡易環(huán)保試驗(yàn)瓶如圖1所示。此裝置為雙層套管式裝置,以玻璃和橡膠為主要材料。外管A上有一導(dǎo)管D,導(dǎo)管D是軟橡皮管,可以用夾子夾住,起密閉容器的作用。內(nèi)管B上刻有一小孔C,是內(nèi)管和外管的連接通道。內(nèi)管B上配備合適的磨口玻璃塞,內(nèi)外管之間為磨口密封處理。
2.新型簡易環(huán)保試驗(yàn)瓶的應(yīng)用
2.1固體+液體不加熱制備氣體
2.2氣體和氣體之間的化學(xué)反應(yīng)
2.3模擬精彩實(shí)驗(yàn)
2.3.1霧中鈉燈
2.3.2水中燃燒
人教社九年義務(wù)教育三年制初中化學(xué)全一冊中白磷的燃燒實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生大量的白煙(主要產(chǎn)物是五氧化二磷)污染了教學(xué)環(huán)境。用新型環(huán)保試驗(yàn)瓶做此實(shí)驗(yàn),可克服環(huán)境污染這一弊端。
實(shí)驗(yàn)操作:往A管注入20 ml飽和NaOH溶液,B管放入新切割的黃豆粒大小的白磷固體,加水5 ml,從D處通過內(nèi)管小孔C穿入醫(yī)用細(xì)膠管,讓其末端接觸磷塊。把新型環(huán)保試驗(yàn)瓶放入盛有熱水的燒杯里進(jìn)行水浴加熱,當(dāng)看到磷塊溶化成橢圓狀時(shí),用力壓注射器手柄(事先在25ml針管里充滿氧氣),可以看到瓶內(nèi)立即出現(xiàn)耀眼的白光,水面上方出現(xiàn)大量白煙(主要成分是五氧化二磷)。將細(xì)膠管抽出,讓NaOH溶液進(jìn)入小孔C,并不斷振蕩,可以觀察到白煙消失(被堿溶液吸收)。
2.3.3銀鏡反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)操作1:首先內(nèi)管B中裝入新制的銀氨溶液2.5 ml,然后加5滴乙醛溶液,充分振蕩,隨即放入盛有30ml 170℃水的外管A中,操作時(shí)注意熱水不得流入小孔C,2分鐘左右,在內(nèi)管B中可以觀察到光亮的銀鏡。實(shí)驗(yàn)證明,用甲醛代乙醛實(shí)驗(yàn)效果更好。往內(nèi)管B中滴加濃硝酸可以很快除去銀鏡。
實(shí)驗(yàn)操作2:向潔凈的內(nèi)管B中注入新制的銀氨溶液2.5 ml,隨后加入1.5 ml10%的葡萄糖溶液,振蕩,然后放進(jìn)盛有30ml 170℃水的外管A中,經(jīng)過2—3分鐘,在內(nèi)管B壁上可以觀察到光亮的銀鏡。
實(shí)驗(yàn)操作3:向潔凈的內(nèi)管B里注入2 ml10%的NaOH溶液,隨后滴加5%的CuSO4溶液2—3滴,再加2 ml10%的葡萄糖溶液,振蕩,然后放入盛有30 ml 190℃水的外管A中,4 分鐘左右在內(nèi)管B壁上可以觀察到磚紅色沉淀。
采用本裝置進(jìn)行銀鏡反應(yīng),可以采用最簡便的水浴加熱裝置,不耗酒精,不用具體的支撐裝置,節(jié)省藥品,現(xiàn)象明顯,安全環(huán)保。
3.新型簡易環(huán)保試驗(yàn)瓶的特點(diǎn)
新型簡易環(huán)保試驗(yàn)瓶具有制作簡易、功能多樣、節(jié)約原料、操作簡便、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特點(diǎn),尤其在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的演示教學(xué)中優(yōu)勢更為明顯。此裝置最大的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)環(huán)保,可以減少化學(xué)實(shí)驗(yàn)中生成的有毒氣體對大氣的污染。