楊小祥

實驗室制取二氧化碳是人教版九年級化學(xué)中的核心內(nèi)容，教材選用的方法是向錐形瓶中加入石灰石或者大理石，從長頸漏斗中注入稀鹽酸，然后用向上排空氣法收集。這樣的裝置雖然簡便，但是玻璃儀器(特別是長頸漏斗)具有易損易碎的缺點，并且該裝置對于反應(yīng)前后藥品的分離及反應(yīng)時產(chǎn)生氣體量的控制均有不足。為此，筆者設(shè)計了兩套全塑性的改進(jìn)裝置。

一、改進(jìn)裝置甲

在礦泉水瓶的腰部剪一個直徑2～3 cm的孔洞，用透明膠帶包住切口，使切口光滑。將盛有少量黃沙的保鮮袋包扎好，從孔洞處放進(jìn)礦泉水瓶底部，約占瓶體腰部以下高度的一半。將保鮮袋放入瓶內(nèi)，袋口外翻，從瓶腰部孔洞中小心拉出保鮮袋的一個角。然后從瓶口向袋中倒入石灰石和鹽酸，塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，傾斜瓶體，酸液就會從側(cè)孔流入瓶外袋子角落里，反應(yīng)便停止。提起袋角，酸液流入瓶內(nèi)，反應(yīng)就又開始。

圖1

保鮮袋和礦泉水瓶結(jié)合成完美組合氣體發(fā)生器，使裝置甲可利用保鮮袋的兩個角靈活地進(jìn)行固液分離，讓反應(yīng)發(fā)生或停止(如圖1所示)。

二、改進(jìn)裝置乙

裝置乙(如圖2所示)的設(shè)計靈感來源于沐浴露瓶的設(shè)計原理，用沐浴露噴頭代替帶導(dǎo)管的橡皮塞，細(xì)塑料軟管代替玻璃導(dǎo)管，保鮮袋代替集氣瓶。在沐浴露噴頭下口接一根粗細(xì)適中的塑料水管，既保證固液可以自如地分離，又能方便大量的氣體從塑料水管中逸出。

圖2 裝置乙示意圖

具體制作方法(如圖3所示)：取一段和礦泉水瓶等高的15#塑料水管，在一端包上一小方塊紗網(wǎng)，再套上一小段20#塑料水管。20#水管的內(nèi)徑和15#水管的外徑相同，剛好能扎住塑料網(wǎng)。在細(xì)管另一端也套上20#水管，恰好能塞住礦泉水瓶口。

圖3

實驗開始前，先將石灰石放入塑料水管，用紗網(wǎng)封住水管下端，向礦泉水瓶內(nèi)倒入鹽酸后，再將裝有石灰石的整套塑料管從瓶口放入，塞上沐浴露的噴頭，接上導(dǎo)管，系上保鮮袋。實驗開始時，將噴頭下壓，氣體放出，保鮮袋膨脹；待氣體收集完畢后，松開噴頭，此時內(nèi)部氣壓增大，酸液被壓出紗網(wǎng)，固液脫離接觸，反應(yīng)停止。

裝置乙是一套全塑裝置，利用兩段口徑不同的塑料水管作為反應(yīng)容器，紗網(wǎng)作固液分離的材料，可以自如控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。玄妙之處在沐浴露的噴頭，它是一個密封性能很好的開關(guān)，通過對噴頭的擠壓能完成氣體排放及控制。另外用塑料袋收集好氣體后，再用彈簧夾夾住導(dǎo)管，此時塑料袋又變成一個很好的儲氣袋，在進(jìn)行氣體性質(zhì)實驗時，直接將導(dǎo)管插入液體中擠壓操作，簡單易行。

三、兩套裝置的優(yōu)點

經(jīng)過反復(fù)試驗，這兩套全塑性改進(jìn)裝置無論是用于課堂演示，還是作為課外興趣小組實驗，效果均十分理想，優(yōu)點突出：

(1)兩套裝置全部使用了液體藥品和固體藥品的分離放置，使其可以隨時停止反應(yīng)，從而節(jié)約藥品。

(2)玻璃材料易破損，難配套，而塑料正是替代玻璃的好材料，尤其是裝置乙中使用的一體化軟管，更保證了其氣密性強于傳統(tǒng)的裝置。

(3)兩套裝置造價低，環(huán)保節(jié)能，材料全部來自于廢棄的塑料制品，裝置透明，直觀性強，而且不易摔碎，非常安全。教師易進(jìn)行演示實驗操作，學(xué)生也容易自己制作用于分組實驗和家庭小實驗，能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及動手能力。

另外，本實驗采用稀鹽酸為反應(yīng)物，對聚乙烯、聚丙烯類塑料的腐蝕性可以忽略不計。固體石灰石放在紗網(wǎng)上，稀鹽酸在礦泉水瓶中，當(dāng)停止擠壓噴頭時，水管內(nèi)部壓強變大，會使固液脫離接觸，此時反應(yīng)停止，也就不會出現(xiàn)氣壓過大產(chǎn)生危險的問題了。