摘"要："使用氣唧設計了“氣密性檢測專用儀”，改進了“氯化氫和氨氣混合生成白煙”實驗，優(yōu)化了“乙醇催化氧化”實驗。改進后的實驗裝置規(guī)整、方案簡要、現(xiàn)象直觀、節(jié)省資源，有助于培育學生的創(chuàng)新思維和實踐能力，有益于提高中學化學實驗教學的質(zhì)量。關鍵詞："氣唧；實驗創(chuàng)新；氣密性檢測專用儀；生成白煙實驗；乙醇催化氧化實驗基礎教育課程改革以來，不少化學教師將氣球、杠桿、氣唧（又叫打氣球）、注射器、塑料瓶、電蚊拍、單向閥、遙控點火器、電腦電源適配器等物品移植［1］到化學實驗中，增強了實驗教學的有效性，提高了化學教學的質(zhì)量。我們發(fā)現(xiàn)，借助氣唧還能開發(fā)出一些新穎有趣的實驗資源，如制作“氣密性檢測專用儀”、改進“氯化氫和氨氣混合生成白煙”實驗、優(yōu)化“乙醇催化氧化”實驗等。1"借助氣唧制作“氣密性檢測專用儀”封閉體系內(nèi)有氣體參與的化學反應以及實驗室制取氣體時，裝置的氣密性是否良好，直接關系到實驗的安全性、藥品的消耗量與結果的可信度。目前，中學化學教科書介紹的氣密性檢查方法主要是“手捂加熱法”和“注水增壓法”，其原理均是通過增大實驗體系內(nèi)的氣壓、產(chǎn)生可觀察的對應現(xiàn)象（如冒氣泡、形成穩(wěn)定的水柱等），從而得出裝置是否漏氣的結論［2］。但是化學實驗裝置組成多樣、造型各異，僅靠書本上的兩種方法檢查氣密性，存在較大的局限性?；凇霸龃笱b置內(nèi)氣壓”的檢查思路，我們開發(fā)出“鼓氣增壓法”，并借助氣唧研制出“氣密性檢測專用儀”，用其檢查裝置的氣密性不僅操作單一、結論可靠，而且適用范圍廣。1.1"實驗用品氣唧，Y型管，小氣球（加厚防爆型），尼龍線（或尼龍扎帶），生料帶，橡膠導管等1.2"實驗裝置新研制的“氣密性檢測專用儀”如圖1所示，它由三部分組成：一是向?qū)嶒烍w系內(nèi)鼓氣的氣唧，二是顯示實驗體系內(nèi)氣壓有沒有增大的小氣球，三是連接氣唧、小氣球和待檢裝置的Y型管。1.3"制作步驟（1）準備一個氣唧、一個小氣球、一個Y型管，備用。（2）在Y型管對稱的兩個短支管末端，纏上幾圈生料帶，再分別套接小氣球、氣唧，然后用尼龍線（或尼龍扎帶）將連接處扎緊，確保接口不漏氣。至此，“氣密性檢測專用儀”即完成。1.4"實踐應用1.4.1"有一個開口的裝置氣密性檢查圖2所示是“測定膨松劑中碳酸氫銨含量”的實驗裝置，雖然該裝置較為復雜，但是只有一個開口。裝入藥品（試管內(nèi)裝入膨松劑、球形干燥管內(nèi)裝入堿石灰，洗氣瓶中裝入濃硫酸）之前，在裝置末端的導管口接上“氣密性檢測專用儀”，然后擠壓氣唧十次左右，如果小氣球不斷增大，當停止鼓氣后小氣球大小保持不變，則說明裝置不漏氣。1.4.2"有兩個開口的裝置氣密性檢查圖3所示是含有長頸漏斗的固液常溫型氣體發(fā)生裝置，裝入藥品之前，首先設法封閉漏斗中的氣流通道（可以將套有橡膠管的細木條插入長頸漏斗的頸部），然后在裝置末端的導管口連接“氣密性檢測專用儀”，通過鼓氣、觀察小氣球變化，即可對裝置是否漏氣作出判斷。1.4.3"有多個開口的裝置氣密性檢查圖4所示是“探究SO2和Cl2按不同比例混合后的漂白性”實驗裝置，含有三個開口，即SO2入口、Cl2入口和裝置末端的導管口。裝入藥品之前，先借助橡膠帽封閉兩個氣體入口，然后在裝置末端的導管口接上“氣密性檢測專用儀”，通過鼓氣操作，即可檢出裝置是否漏氣。1.5"幾點說明（1）檢查裝置氣密性時如果發(fā)現(xiàn)漏氣，要及時查找原因、更換儀器，再次檢查氣密性，直至裝置不漏氣為止。（2）“氣密性檢測專用儀”組成簡單，檢測原理通俗易懂，可以鼓勵學生動手制作，并應用于生產(chǎn)生活和化學實驗中。（3）檢查裝置氣密性是學生必須掌握的一項基本技能，實驗教學中要引導學生認識氣密性檢查的重要性，了解氣密性檢查的基本原理，并積極嘗試氣密性檢查的多元方法，以充分發(fā)揮化學實驗的育人功能。2"借助氣唧改進“氯化氫和氨氣混合生成白煙”實驗2024版上教社九年級化學教科書中編排了“氯化氫和氨氣混合生成白煙”實驗，但兩種氣體的用量較大，氣體的制備也較為繁瑣［3］。我們借助氣唧改進實驗裝置，一次裝藥（濃鹽酸、濃氨水）可以連續(xù)進行多次實驗，節(jié)省了藥品、簡化了操作，提高了實驗的可視性和趣味性。2.1"實驗用品125mL的廣口瓶及與其配套的雙孔橡皮塞，20mm×120mm的玻璃管及與其配套的雙孔橡皮塞，Y型管，橡膠導管，玻璃導管，止水夾，脫脂棉，鐵架臺等；濃鹽酸，濃氨水等2.2"實驗裝置新研制的實驗裝置如圖5所示（夾持儀器略），它由兩部分組成：一是廣口瓶和氣唧構成的反應物氣化裝置，二是玻璃管承載的反應發(fā)生及尾氣吸收裝置。2.3"實驗步驟（1）準備一個氣唧，在其出氣口連接一根Y型管。（2）準備一個20mm×120mm的玻璃管，在其一端塞上帶有兩根短導管的雙孔橡皮塞，在其另一端塞上一團濕潤的脫脂棉。（3）找兩個雙孔橡皮塞（與125mL廣口瓶配套的），在一個孔內(nèi)插入一根短導管，在另一個孔內(nèi)插入一根直角長導管備用；然后向兩個廣口瓶分別注入約15mL的濃氨水、濃鹽酸，立即在瓶口塞上上述帶有導管的雙孔橡皮塞。（4）如圖5所示，借助橡膠導管連好整套實驗裝置（確保裝置不漏氣），并將玻璃管固定在鐵架臺上。（5）松開兩個止水夾，用力擠壓氣唧，將兩個廣口瓶液面上的氣體同時壓入玻璃管中，每擠壓氣唧一次，玻璃管內(nèi)就立即噴出濃厚的白煙，并在玻璃管內(nèi)擴散、翻滾；再擠壓氣唧一次，玻璃管內(nèi)再次噴出縷縷白煙；如此反復，鼓氣生煙，非常有趣。（6）實驗完畢，夾上兩個止水夾，整理實驗藥品。2.4"現(xiàn)象分析（1）擠壓氣唧后，玻璃管內(nèi)出現(xiàn)大量的白煙，說明濃鹽酸的液面上空氣中存在大量的氯化氫氣體，濃氨水的液面上空氣中存在大量的氨氣，說明兩個廣口瓶內(nèi)均有大量分子從液體表面逃逸到空氣中，即微觀粒子（分子）是在不斷地運動著的［4］。（2）氨氣與氯化氫氣體被氣唧擠壓到玻璃管內(nèi)生成白煙，說明氨氣與氯化氫氣體發(fā)生反應生成了極其細小的白色顆粒狀物質(zhì)，有關反應的化學方程式是NH3+HClNH4Cl。2.5"幾點說明（1）玻璃管內(nèi)出現(xiàn)白煙不能說明微粒在不斷運動，因為氨氣、氯化氫氣體不是自由擴散到玻璃管內(nèi)的，而是被氣唧擠壓到玻璃管內(nèi)的。（2）廣口瓶內(nèi)長導管的末端離液面3cm左右較為合適，這樣既保證有足量的氨氣、氯化氫氣體被壓入玻璃管內(nèi)，又可避免長導管離液面過近，造成鼓氣時藥液飛濺。（3）本實驗中的玻璃管是生成白煙的反應容器，為了現(xiàn)象明顯，玻璃管不能太短，以11～13cm長度為宜，也不能太細。（4）每次實驗完畢，無需拆開裝置，也不需要清洗儀器，只需夾上止水夾即可。下次使用時更換新的脫脂棉，再次打開止水夾，即可“擠壓氣唧生白煙”。3"借助氣唧優(yōu)化“乙醇催化氧化”實驗“乙醇催化氧化”實驗是中學化學教科書中經(jīng)典的有機實驗，但是課本上依據(jù)嗅覺判斷反應生成乙醛，可信度有限；在敞口的試管中進行實驗，致使實驗過程不斷散發(fā)有害氣體污染空氣［5］。在同行們改進實驗的啟發(fā)下［6］，我們借助氣唧優(yōu)化實驗方案，不僅避免了有害氣體的泄漏，而且實驗現(xiàn)象明顯，尤其適合在多個班級連續(xù)演示。"3.1"實驗用品150mL的錐形瓶，18mm×180mm的玻璃管，酒精燈，氣唧，18mm×180mm的試管，橡皮塞，橡膠導管，玻璃導管，鐵架臺等；無水乙醇，細銅絲，希夫試劑（或新制的氫氧化銅懸濁液）等3.2"實驗裝置新研制的實驗裝置如圖6所示（夾持儀器略），它由“反應物氣化裝置”“反應發(fā)生裝置”和“產(chǎn)物檢驗與尾氣吸收裝置”三部分組成。3.3"實驗步驟（1）截取一段銅導線，抽取其中的細銅絲，將其纏繞成圓柱狀，再把細銅絲塞入18mm×180mm的玻璃管中部，然后在玻璃管兩端塞上帶有短導管的單孔橡皮塞。（2）準備一支18mm×180mm的試管，向其中注入約15mL的希夫試劑。（3）找一個雙孔橡皮塞（與125mL錐形瓶配套），在一個孔中插入一根直角短導管，在另一個孔中插入一根直角長導管，然后向錐形瓶中注入約20mL的無水乙醇。（4）如圖6所示，快速連好整套實驗裝置（確保裝置氣密性良好），并將玻璃管固定在鐵架臺上。（5）點燃酒精燈，預熱玻璃管，再用其外焰對準細銅絲加熱；待細銅絲逐漸變黑，勻速擠壓氣唧，將乙醇蒸氣與空氣的混合氣鼓入玻璃管內(nèi)；連續(xù)鼓氣7～8次，觀察到試管內(nèi)的溶液中冒氣泡，細銅絲很快由黑色變?yōu)榧t色，同時試管內(nèi)希夫試劑逐漸變?yōu)樽霞t色。（6）停止加熱，待裝置冷卻至室溫，整理實驗用品。3.4"現(xiàn)象分析（1）細銅絲受熱變成黑色，是實驗體系內(nèi)的氧氣與金屬銅發(fā)生了氧化反應，有關反應的化學方程式是2Cu+O2△2CuO。（2）向玻璃管內(nèi)通入乙醇蒸氣后，細銅絲變回紅色，這是乙醇蒸氣與氧化銅發(fā)生了還原反應；試管中的希夫試劑變?yōu)樽霞t色，說明反應生成了醛類，有關反應的化學方程式是CH3CH2OH+CuO△CH3CHO+Cu+H2O，總反應可以寫成2CH3CH2OH+O2Cu△2CH3CHO+2H2O。（3）以上分析可知，本實驗中金屬銅既傳遞氧元素，又是反應的催化劑。3.5"幾點說明（1）錐形瓶內(nèi)長導管的末端離乙醇液面約3cm比較合適，這樣既可以確保有充足的乙醇蒸氣被輸送到玻璃管內(nèi)，又可以避免長導管離液面過近，造成氣唧鼓氣時藥液飛濺。（2）本實驗中的希夫試劑不僅是檢驗乙醛的試劑，也是吸收實驗尾氣的試劑，必須足量，因此盛有希夫試劑的試管其容積不要過小，以18mm×180mm規(guī)格為宜。（3）細銅絲的直徑在0.3mm左右較為合適，圓柱狀銅絲團要疏密適度并塞滿玻璃管中部，這樣有利于反應物充分