氣球在幾種化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的特殊作用

趙春花

1.吸收尾氣

教師在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，為了使學(xué)生有一個(gè)更為直觀的體驗(yàn)，經(jīng)常會(huì)使一些有害氣體暴露在空氣中，這些氣體會(huì)對(duì)大氣環(huán)境和實(shí)驗(yàn)操作者們產(chǎn)生困擾。利用氣球來(lái)收集這些有害氣體，不僅能夠保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，而且能夠廢物利用，變廢為寶。

在一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中，首先通入一氧化碳，在導(dǎo)管后面系上一個(gè)氣球，但在加熱前必須先檢查一下一氧化碳的純度，然后點(diǎn)燃酒精燈將玻璃管內(nèi)的物質(zhì)加熱，實(shí)驗(yàn)完成后先熄滅酒精燈，最后再通入一會(huì)兒一氧化碳直到試管冷卻。在試驗(yàn)中，由于一氧化碳是有害氣體，容易造成空氣污染，所以加入氣球讓其能夠?qū)]有參加反應(yīng)的一氧化碳進(jìn)行收集，在一定程度上能夠減輕一氧化碳的流失對(duì)環(huán)境造成的破壞，同時(shí)，還能將收集起來(lái)的氣體重新應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用。

2.驗(yàn)證氣體的溶解性

如果一些氣體的溶解性較大，那么就可以利用噴泉實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。在證明氯化氫以及氨等氣體的溶解性時(shí)就是采用的該種方式。將氣球應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)中來(lái)證明氣體的溶解性相較于采用其他裝置來(lái)說(shuō)具有裝置簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。具體操作方式如下：

提前準(zhǔn)備一只干燥的氣球，并在其出口處插入一個(gè)雙孔橡皮塞，其中一個(gè)孔和有水的膠頭滴管相連接，而另一個(gè)孔則主要是通人氯化氫或者是氨等氣體，然后利用膠頭滴管向氣球內(nèi)持續(xù)滴入水，直至氣球膨脹到一定程度時(shí)，停止滴水，并用止水夾將進(jìn)氣管夾住，在捏膠頭滴管時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)氣球的膨脹程度開始減小，出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象，主要是因?yàn)闅馇騼?nèi)的氣體溶于水后使內(nèi)外出現(xiàn)了氣壓差。由此可見，利用氣球這一實(shí)驗(yàn)便可驗(yàn)證氣體的溶解性。

3.探究二氧化碳的密度

在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，為了使學(xué)生了解二氧化碳的密度，教師可以將二氧化碳的密度與空氣的密度進(jìn)行比較。首先準(zhǔn)備紅色氣球以及綠色氣球和一個(gè)大燒杯，然后將兩個(gè)氣球放人大燒杯中，并在紅色和綠色氣球內(nèi)分別灌入空氣和二氧化碳?xì)怏w，再將一集氣瓶中的二氧化碳傾倒入大燒杯中，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中一只氣球會(huì)浮上來(lái)，用手輕輕按壓該氣球，氣球就又會(huì)浮上來(lái)，而浮上來(lái)的氣球則是灌入空氣的氣球，由此可見，二氧化碳的密度比空氣的密度大?；蛘咴诩t、綠色氣球內(nèi)分別裝入等質(zhì)量的空氣和二氧化碳，然后比較兩個(gè)氣球的體積大小，紅色氣球的體積要比綠色氣球的體積大，說(shuō)明綠色氣球的密度較大。由此可見，根據(jù)氣球的大小來(lái)判斷兩種氣體的密度也是非常容易的。同時(shí)，教師可以根據(jù)這一點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生思考二氧化碳密度低于空氣有哪些作用，例如滅火、促進(jìn)植物特別是低矮農(nóng)作物的光合作用等都是學(xué)生可以思考的方向。

4.驗(yàn)證反應(yīng)的發(fā)生

在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)堿的性質(zhì)的理解和掌握是非常重要的，尤其是堿與二氧化碳的反應(yīng)。兩種物質(zhì)都是無(wú)色、無(wú)味的，僅以化學(xué)式的方式難以使學(xué)生真正理解兩者之間的關(guān)系，但是通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以證明則會(huì)更加清晰明了。即選擇氣球作為實(shí)驗(yàn)器材，利用對(duì)比的方式在體積相同并且裝滿二氧化碳的集氣瓶中分別注入等體積的水以及氫氧化鈉溶液，5 min之后比較兩個(gè)集氣瓶中的氣球，發(fā)現(xiàn)注入氫氧化鈉溶液之后的集氣瓶中的氣球體積明顯增大（如圖1），說(shuō)明二氧化碳被吸收了。該種方式足以證明兩者確確實(shí)實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。