注射器的妙用

河北省唐山市乐亭县第三初级中学(063600)  关丽杰

摘要  注射器简便实用，取用方便，可以将初中化学中较复杂的实验简单化，便于学生完成实验，提高兴趣，从而达到现象直观，效果明显的目的。

关键词   注射器    学生实验    实验改进   效果显著

注射器体积小、操作简便、节约试剂、可靠安全、污染少，广泛用在气体制备、收集，微型实验、家庭小实验等实验中，特别是学生家庭实验或创新实验设计上，用途更为广泛，如：一次性注射器较为耐腐蚀，可以用规格小一些的注射器充当滴管使用；注射器本身规格有2．5ml、5ml、10ml等几种，所以进行定量小实验中，它也可充当量筒量取液体体积；课外实验小组为检测某化工厂排气口排放的废气成份，用一支大注射器到排气口吸取气体样品，送到环保局去检测。利用身边的用品完成化学实验会引起学生极大地学习兴趣，下面结合教材，对实验中注射器的妙用进行简单的总结：
一．空气中氧气体积含量的测定

九年级化学教材中空气中氧气体积含量的测定实验，需要用到集气瓶、燃烧匙、橡皮塞、导管、盛水的烧杯等多种仪器，而且不利于学生操作，现用一支较大号注射器就可以达到实验目的，如图所示：

 

图1

 

 

 

操作方法：取一小粒的白磷（过量，保证将氧气完全消耗），用滤纸吸干水分，放在注射器中间的地方，然后将活塞推到50毫升刻度处，针管头上连接一段乳胶管，用止水夹夹住乳胶管。将注射器放在盛有热水的烧杯上，烧杯口对准白磷处微热，达到白磷的着火点后白磷燃烧，产生大量的白烟，这时可以看到注射器的活塞先向右移动，随着仪器的冷却，白烟消失，活塞又向左移动，最后停止在接近40毫升刻度处。由此得出空气中氧气的含量。

优点：利用此装置操作简便，准确度高，可以同时达到两个目的：（１）得出空气中氧气的含量。（２）通过活塞开始向右移动知道白磷燃烧时放出大量的热，进一步了解化学变化时伴随着能量的释放或吸收。

二．实验室中制取氧气或二氧化碳

气体的制取是初中化学的重点实验，其中，检查装置气密性和添加液体时，注射器都有其妙用。

图2

实验室制取二氧化碳时，可以用如图所示的装置检查气密性。

操作方法：从长颈漏斗口向锥形瓶里注水,并浸没漏斗的末端,再用软胶管把锥形瓶右导管的末端与一次性注射器连接起来,推动注射器活塞,如果长颈漏斗管内形成了一段稳定的水柱,说明装置不漏气;或者外拉注射器活塞,如果长颈漏斗的末端冒气泡,说明装置不漏气。

优点：操作方便，现象明显，结合物理压强知识，体现跨学科学习，当然也可以利用类似原理检验多出口的复杂装置气密性。

实验室制取氧气时，可以用注射器代替分液漏斗，可随时添加药品，不断产生氧气。还可控制
氧气的生成速率。用注射器，取液、滴加都很方便，也可控制试剂用量和滴速，节省试剂。如图所示：

图3

 

三．鉴别硬水和软水

教材中鉴别硬水和软水，是对比实验，通过对比两份水样产生泡沫和浮渣的多少来鉴别，怎样才能取得更好的实验效果呢，这时候就可以请注射器发挥作用 了。如图所示：

 

 

 

 

 

 

 

图4

 

 

 

 

操作方法：用注射器取等体积的肥皂水加入盛有等体积硬水和软水的烧杯中，搅拌。

优点：由于注射器上有计量单位，可用作一些对比实验的仪器。操作简便，现象明显。

四． 探究铁制品锈蚀的条件

 这是一个比较复杂，耗时较长的实验，沪教版教材中用了五只试管完成的对比试验，不利于学生在家庭中较快的完成，如果使用注射器会达到什么效果呢？

 如图所示：

 

 

 

 

 

 

 

图5

 

 

 

操作方法：①取一个20mL 的一次性注射器,抽掉活塞,将一团洁净的钢丝棉(注意使铁过量,以确保氧气完全反应) 塞入针管顶端; 然后在活塞上涂少许凡士林,再把活塞放回针管内。

②拔掉针头,在安针头处套上2cm长的气门芯,然后吸取5～7mL 的水,随后将注射器顶端向上固定好。　

③移动活塞, 使水面处于10mL 刻度处,说明针管内的空气约为10mL (注意空气不要多,否则里面的氧气用不完) ,再把弹簧夹夹在气门芯上。

④1～2h 后就可以看到钢丝棉生锈,24h 后观察,水面大约在8mL 刻度处。

优点：注射器有计量单位，水面所在的刻度由10mL 变为8mL ,说明针管里气体减少了2mL ,即减少了1/5 ,而空气中正好含有1/5 的氧气,可见铁生锈需要氧气；注射器的容积相对减小，缩短了反应时间。

五．证明二氧化碳和氢氧化钠溶液反应

教材中介绍常见的碱时，一个重要的反应就是气体二氧化碳与氢氧化钠的反应，但教材上没有一个明显的实验证明两者反应，现通过两只注射器就可以很容易的证明这一反应事实。

如图所示：

 

图6

操作方法：取两只规格一样的去掉针头的注射器，用乳胶管连接，中间夹上止水夹。实验时，一管吸入氢氧化钠溶液，另一管吸入二氧化碳气体，打开止水夹，把一定量氢氧化钠溶液推入到二氧化碳的注射器中，关闭止水夹，我们会看到，吸二氧化碳的注射器的活塞慢慢地自动向里推进。

优点：现象直观，操作简便。分析现象、推理得出气体二氧化碳确与氢氧化钠反应，造成管内二氧化碳气体减少，压强减小，在外界大气压的作用下推动活塞。

参考文献：《教学仪器与实验》200502期

       《化学教学》200703期

 

 

作者简介：1992年参加工作，18年来全身心投入于初中化学教学，潜心研究教材，努力进行教研教改，紧跟新课标的要求，勇于在教学中进行创新，教学中善于将化学教学与生活实际相联系。多次在市级教材培训中担任主讲，并担任送课任务，并在省级实验教改中获得二等奖。

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