在绿色化学实验中的创新运用.doc

注射器在绿色化学实验中的创新运用 摘要：绿色化学实验是在绿色化学思想的指导下，用预防化学污染的新思想、新技术和新方法，对常规的实验进行改进和创新设计。本文就医用废弃注射器在绿色化学实验中的巧妙运用作了详尽介绍，为教师在实验教学中如何改进，提供了更好的思路。 关键词：注射器、绿色化学、实验创新 二十世纪九十年代以来，国际上化学研究提出新的理念——绿色化学。“绿色化学”是预防污染的基本手段之一，它包涵两个方面的含义：其一，原料的充分利用；其二，化学过程中没有或只有尽可能少的污染。环保意识在工业迅猛发展的今天显得尤为重要，能否保护环境？这是关系到一个国家、一个民族、甚至整个人类能否持续发展的大问题，因此环保意识是中学化学课堂教学的重要内容。 现行教材中某些实验虽使用多年，但由于缺乏实验的设计创意，实验过程中污染和浪费现象，对学生树立绿色化学思想、形成环保意识存在明显不足，很不适应新的教学理念和教学要求。笔者在多年教学实践中，一边学习他人的优秀经验，一边积极进行创新设计，在绿色化学实验设计方面有一些体会，现就医用注射器在化学实验中的巧妙运用进行介绍。 一、硝酸、二氧化氮、一氧化氮性质实验综合装置 1、实验装置 ①50ml注射器 ②输液管 ③输液管夹 ④烧杯 2、实验步骤 1）浓硝酸与铜反应 在注射器中放入二小块铜片，将注射器活塞推至底部排净空气。 吸入约5ml浓HNO3，关闭输液管夹。反应剧烈进行，生成红棕色气体，收集约20ml气体。打开输液管夹，推动注射器活塞，将注射器内蓝色溶液压入烧杯中，重新关闭输液管夹。 2）二氧化氮与水反应 将输液管末端插入烧杯的水中，打开输液管夹，将注射器活塞轻轻外拉，吸入少量水，可观察到液面上升，红棕色气体消失，所得无色气体体积约为原红棕色气体体积的三分之一。 3）稀硝酸与铜反应 在注射器中放入适量洁净细铜丝，将注射器活塞推至底部排净空气 。 吸入约10ml稀硝酸（1:2）,关闭输液管夹。铜丝表面产生气泡，收集约10ml无色气体。打开输液管夹，推动注射器活塞,将注射器内蓝色溶液压入烧杯中,重新关闭输液管夹。 4)一氧化氮与氧气反应 将输液管悬于空中,打开输液管夹,将注射器活塞外拉,吸入约2-3倍一氧化氮气体体积的空气,无色气体迅速变成红棕色.最后吸入氢氧化钠溶液,红棕色气体消失。 5）实验完毕，立即清洗注射器。以减缓HNO3对注射器的腐蚀。 3装置优点 1)装置综合性强,整套实验包含Gu和浓HNO3反应、NO2和水反应、稀HNO3和 Cu反应、NO和O2反应、尾气吸收，有很好的实验效益。 2)实验在密闭系统中进行,无污染,保护了师生健康. 3)装置小巧,取材方便,节约药品,操作简单,现象明显,实验易于成功。 二、二氧化硫性质实验装置 1、实验装置 ①蘸有浓氢氧化钠溶液的棉花团 ②干燥管 ③试管 ④ Na2SO3固体 ⑤注射器针头 ⑥5ml注射器 ⑦双面胶 2、实验步骤 1）取下橡皮塞，双面胶由上至下贴上五小片滤纸，分别用紫色石蕊、品红试液、KMnO4溶液、碘水、H2S溶液润湿。 2）用5ml注射器吸入约2ml浓H2SO4(70%),将针头朝上，注射器活塞轻轻外拉少许，用滤纸将针头外附有的浓H2SO4擦净，取下针头，然后将橡皮塞倒置，把橡皮塞上的针头装在注射器上。 3）在试管底部装入约1.5gNa2SO3固体，塞入已准备好的橡皮塞，将试管固定在铁架台上。 4）推动注射器活塞加入浓H2SO4,观察滤纸颜色变化：石蕊变红，品红、KMnO4、碘水褪色，附有H2S溶液的滤纸有S单质生成。观察完毕，通过棉花团向干燥管内滴入过量浓NaoH溶液，并振荡试管，以加快SO2的吸收，防止SO2逸出，污染空气。 3、装置优点 1）整个实验过程中SO2控制在“零污染”的水平。 2）易于操作，实验容易成功，且药品消耗少，杜绝浪费现象。 三、压强对化学平衡的影响实验改进 1、实验装置 ①注射器A(50ml|) ②注射器B（50ml） ③U形管 ④液体石蜡油 2、实验步骤 1）在注射器A中放入一小块铜片，将注射器活塞推至底部排净空气。吸入少量浓HNO3，立即反应，生成红棕色气体，收集20—30ml气体。推动活塞，将注射器内溶液压入备用试剂瓶中。迅速把针头插入己装好液体石蜡油的U型管左管胶塞。 2）将注射器B活塞外拉至与注射器A刻度相同，吸入相同体积的空气。然后将针头插入U型管右管胶塞。 3）同时推动两个注射器活塞至相同刻度，两注射器内压强相同程度增大，可见左管内液面上升，右管内液面下降。说明左管内的气体在气压增大的情况下，平衡向生成N2O4的方向移动，即向分子数减少的方向移动，使左管内气压小于右管内气压。同时将两个活塞外拉至相同刻度，则左管内液面下降，右管内液面上升。说明左管内气压减小时，平衡向生成NO2的方向移动，即向分子数增多的