初中化学器材 初中化学实验中常用的实验仪器
向长红
[摘 要]把废旧的塑料瓶用于化学实验，设计制作了塑料槽、漏斗等实验仪器、设计改进了固液常温型制取气体的装置，以及设计验证二氧化碳的性质、验证二氧化碳与碱的反应、泡沫灭火器装置。
[关键词]塑料瓶；化学实验；妙用
中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0197-01
在化学教学中，实验仪器与相关教具是实验教学中不可或缺的成分，在初中化学课程的教学安排上也特别突出了实验仪器与教具的重要地位。通常的化学实验是在玻璃仪器中完成的，但是有的实验的操作比较繁琐，有的有一定的危险性、有的现象还得借助于其他途径来观察，且玻璃仪器的成本较高。《义务教育化学课程标准（2011年版）》指出：教师和实验室管理人员应指导学生利用生活中的废弃物制成简易的实验仪器，从日常生活用品中寻找可替代的化学试剂。
塑料瓶是一种常见的生活废弃物，生活中随处可见，它具有密封、质软、透明等特点，有的还有一定的刚性，可耐一般的酸碱腐蚀，不易破碎等优点。
一、实验仪器的制作
1.塑料槽
用剪刀将塑料瓶剪出长约12cm，宽约3cm的长条，并将其套在小试管上，然后一起插入大试管中，在酒精灯上来回稍稍加热，冷却后将塑料长条和小试管抽出，用剪刀修剪已成型的塑料长条，对折打开，就形成一把塑料槽。
改进说明：塑料槽质地比纸坚韧，可代替药匙直接将粉末状固体送入试管底部，使用自如；同时材料易得，制作简单，便于推广，也可指导学生课外兴趣活动自制；塑料槽还具有耐酸、堿腐蚀，耐水洗，可反复使用。
2.漏斗
选用口较大的塑料瓶，将瓶底平行剪掉，然后在瓶塞上打若干（直径3mm）的孔，并用小刀将瓶塞内侧底部铲平，接着把瓶塞倒扣在滤纸上用力压后沿着痕迹剪取相应大小的滤纸2张，平铺在瓶塞内，旋紧瓶塞，最后形成一个漏斗。
改进说明：塑料瓶制作漏斗，原料来源方便，底孔制作简单，可以重复使用，不易损坏，实验过程中可以随时添加固液混合物，可以大量进行，不怕侧漏，直接倾倒不必引流，操作要求低。
二、实验装置的制作
1.气体发生装置（固液常温型）
（1）在塑料瓶底打若干细小（直径3mm）的孔，在瓶口塞上带有导管的单孔橡胶塞，将塑料瓶放入大烧杯，塑料瓶中加入固体（块状），烧杯中加入液体，就可以进行气体的制备，并且可以通过手动控制反应的发生和停止。
改进说明：反应容器改用塑料瓶，原料来源易得，底孔制作简单；塑料瓶具有耐酸性，可以重复多年使用，不易损坏；实验过程中可以及时分离液体和固体，随时添加固体和液体以及控制反应的发生和停止。
（2）将塑料瓶去底，并在塑料瓶口塞上带有导管的单孔橡胶塞代替长颈漏斗，内装液体；用烧热的玻璃管在大塑料瓶瓶盖上烫两个圆孔，分别插入自制漏斗和玻璃导管，再烫一个细孔伸入一根粗铜丝（涂油凡士林），在铜丝下端固定有一个装有固体（块状）的带孔小塑料瓶瓶盖和瓶口间的缝隙用石蜡密封。
改进说明：比如制备二氧化碳时，可以在去底塑料瓶中加入稀盐酸，带孔小塑料瓶中中加入石灰石，当酸液没过石灰石块时反应发生，关闭止水夹，稀盐酸就会回流入上端去底塑料瓶，实验过程中很方便地控制了反应的发生于停止。
2.气体吸收、尾气处理装置
将塑料瓶剪去瓶底部分，塞上带导管的单孔橡皮塞（导管刚好露出橡皮塞），导管连接气体发生装置，塑料瓶插入盛有水的烧杯中即可吸收氯化氢等易溶于水的气体；将导管通过塑料瓶插入到液体中（如图所示），也可以用于气体的充分吸收或处理二氧化硫等有毒气体，更有效地避免环境污染。
改进说明：操作简单、效果明显，既能防止液体倒吸又能防止环境污染。
3.二氧化碳性质实验装置
（1）在塑料瓶内装一根固定的细铜丝，铜丝的上端和下端等距离系有6朵用紫色石蕊试液泡过的小纸花，1号和3号纸花是湿润的，2号纸花是干燥的，用注射器穿过塑料瓶中间部位的瓶壁向瓶内缓慢注入二氧化碳气体（如图所示）。通过实验可以看到：铜丝中间部位以下的3朵纸花中，1号和3号纸花均由紫色变为红色，2号纸花不变色；铜丝中间部位以上的3朵纸花中，1号纸花变为红色，但颜色相对较浅，其他纸花不变色。该实验证明二氧化碳能与水反应生成碳酸且二氧化碳的密度比空气大。
改进说明：借助塑料瓶的透明、密封、质软等特点，设计实验，构思巧妙，化平淡为有趣，学生兴趣盎然。
（2）取三个相同材质、大小、形状的软塑料瓶，将三者均收集满二氧化碳气体，分别向其中快速倒入等温等体积的饱和氢氧化钠溶液、饱和石灰水及水，振荡，比较三者変瘪的程度（如图所示）。通过实验可以观察到A瓶変瘪程度最大，B瓶次之，C瓶変瘪程度最小。该实验排除了水的干扰，从反应物的角度证明了二氧化碳与氢氧化钙、氢氧化钠发生反应，并能比较二者与二氧化碳反应的不同程度。若用盛有盐酸的注射器分别向反应后的A、B两塑料瓶中注入盐酸，则会看到瓶内有气泡产生，变瘪的塑料瓶重新鼓起来（如图所示）。这从生成物的角度再次证明了二氧化碳和碱溶液发生了化学反应。
改进说明：利用塑料瓶的形变设计对比实验，借助产生的可视化现象，化无形为有形，来证实二氧化碳与碱溶液之间发生了化学反应。设计实验时，也考虑到水的存在对实验造成的干扰，并排除了这一干扰。
4.泡沫灭火器原理装置
在塑料瓶颈部打一些小孔（直径1mm），并向瓶内加入适量的碳酸氢钠粉末及少量洗涤剂；取一支小试管盛放浓盐酸并插入一根木条（长度刚好放在塑料瓶中），将其放入塑料瓶中，旋紧瓶盖。演示时，将塑料瓶倒置，由于有小木条的支撑作用，酸液可以从试管中顺利流到塑料瓶中与碳酸氢钠接触，瞬间产生大量气泡裹着泡沫喷出，可以用来灭火。
改进说明：塑料瓶的密封性好，能防止试剂流到手上，而且塑料瓶耐压，能避免实验意外事故的发生。
以上就是笔者在实验教学与实践中总结出来的关于塑料瓶在中学化学实验再利用的一点想法。利用塑料瓶进行实验，材料易得，设计新颖，操作简便，趣味性强，装置可重复使用。
