2、应用玻璃仪器的微型实验

        活动1  小型仪器替代常规仪器

【实验用品】
    仪器和装置
       具支试管(18 mm×120 mm)、小试管(12 mm×70 mm)、尖嘴玻璃导管(70 mm，尖嘴端30 mm)、具支试管(18 mm×80 mm，洗气)

    试剂和材料
       无水乙醇、浓硫酸、NaOH溶液、溴水、KMnO4溶液

【实验过程】
       1．如图4-40组装实验装置，检查装置的气密性。

      2．向具支试管中加入2滴管无水乙醇，边摇动试管边滴加2滴管浓硫酸。投入2粒沸石，向洗气用的具支试管中加入NaOH溶液。
      3．加热，乙烯均匀产生后，通人溴水以及KMnO4酸性溶液中，溶液退色。
      4．点燃乙烯，观察到明亮的火焰。

【实验讨论】
      本实验微型化设计的基本思路是什么?这些思路是否可以迁移到其他实验设计中?

        活动2  玻璃管和玻璃曲管的应用

【实验用品】
    仪器和装置
       玻璃管、V形玻璃曲管、W形玻璃曲管、烧杯、酒精灯、火柴

    试剂和材料
       金属钠、浓硫酸、食盐、石蕊溶液、AgNO3溶液、浓氨水、NaOH溶液

【实验过程】
    1．木柴干馏实验

       (1)取一根玻璃管(内径约3～4 mm，长约100 mm)，另取2～3根火柴(剪去火柴头)放入玻璃管的一端。
       (2)捏住玻璃管的另一端，用酒精灯火焰对准放有火柴的玻璃管一端加热，待该端玻璃管口有白烟产生时点燃，有明亮的火焰产生。观察玻璃管内火柴的另一端有棕色的油状物
生成。
       (3)待火焰熄灭后，取出玻璃管内的剩余的黑色固体，并在酒精灯上点燃，该固体只保持红热，没有火焰产生。
 

   2．金属钠的性质

       (1)切取米粒大小的钠块放入玻璃管靠管口处。夹住玻璃管以约20°倾斜，在玻璃管靠近钠块处用酒精灯加热。待钠开始冒烟时，可用手向玻璃管里适当扇风，以增加氧气与钠的接触。当加热到钠有火星时可移开酒精灯。观察钠燃烧的现象和生成物的颜色、状态。

       (2)燃烧完毕，待玻璃管完全冷却后，用手指按住玻璃管上口的一端，将玻璃管靠近钠的一端插进盛水的小烧杯中，使钠的燃烧生成物能与水接触，用带火星的火柴梗移近玻璃管的上口，松开手指，检验放出的气体。

    3．HCl的制备与性质实验

       (1)如图4-44在玻璃曲管中加入相应的试剂，连接曲管。
       (2)挤压胶头滴管，使浓硫酸滴到V形管里的氯化钠上，加热即产生HCl气体。
       (3)观察各曲管内的实验现象。

【实验讨论】
       1．将本实验活动与相应的常规实验比较，说明利用玻璃管反应器进行的实验设计有哪些优势。
       2．尝试总结利用玻璃管反应器设计实验的一般思路。

        活动3  微型气体实验仪

【实验原理】
       为了解决中学化学气体实验的难点问题，有研究者研制开发了一套新型化学实验仪器——微型气体实验仪，克服了常规实验装置复杂、操作烦琐、污染严重等不足，能够进行气体的制备、收集、检验和性质实验等操作，具有安全环保、节约药品、操作简便等优点。

       微型气体实验仪主要由微型气体发生器(1)、微型气体实验器(2)、微型混合气体发生器(3)、微型集气瓶(4)、塑料多用滴管(5)以及实验室常用配件等组成。

       其中微型气体发生器(1)、微型气体实验器(2)是底部设置有凹坑和支管的玻璃管，其中凹坑和支管相对，凹坑用于盛放固体药品，液体试剂则通过插入支管的塑料多用滴管(5)滴入(支管和塑料多用滴管之间用胶皮管密封连接)。微型气体实验器(2)的直管部分还设置有多个小凹坑，可以直接进行气体的性质实验。

       微型混合气体发生器(3)设置有两个凹坑和两个支管，可以制备两种气体并进行气体之间的反应。微型集气瓶(4)是底部带有导气管的漏斗状球形容器，用于收集气体以及试验固体物质在气体中的燃烧等实验。

【实验用品】
    仪器和装置
       微型气体实验仪一套

    试剂和材料
       KMnO4、浓盐酸、稀NaBr溶液、稀KI溶液、四氯化碳、蒸馏水、细铜丝(或细铁丝)、淀粉KI试纸、NaOH溶

【实验过程】
氯气的制备和性质实验
    (1)如图4-47所示组装连接仪器，并把这个装置固定在铁架台上。

    (2)制取、收集、检验氯气。
     挤压塑料多用滴管的胶头，挤出少量浓盐酸，制取少量氯气，在导管口可用湿润的淀粉KI试纸检验氯气。
    (3)制取氯水。
       在塑料多用滴管内吸入少量蒸馏水，用手捏住胶头，将细茎塞进充满氯气的微型集气瓶中，松开手吸入氯气，制成氯水。

    (4)氯气和NaBr溶液、KI溶液的置换反应。
       方法一：将一支吸有NaBr溶液(或KI溶液)的塑料多用滴管的细茎塞进导管内，轻轻挤压胶头，使细茎的下端形成一滴 溶液(不滴下)。这滴溶液和氯气很快反应，会看到变色现象。

       方法二：在塑料多用滴管内吸人约1／4体积的NaBr溶液 (或KI溶液)，用手捏住胶头不松手，将细茎部分塞进充满氯气 的微型集气瓶内，这时松开手，氯气被吸进塑料多用滴管内， 发生反应，溶液立即变色。

    (5)萃取和分液实验。
       按照上述方法二操作得到含有Br2(或I2)的溶液。用手挤压塑料多用滴管的胶头，挤出空气，再将细茎伸入四氯化碳中，松开手，在塑料多用滴管内吸入适量的四氯化碳。振荡、静置后观察水层和四氯化碳层的颜色。将上述塑料多用滴管小心颠倒过来，用手挤压胶头，挤出四氯化碳层。

    (6)细铜丝(或细铁丝)在氯气中的燃烧。
       将烧热的螺旋状细铜丝立即伸入充满氯气的微型集气瓶中，同时挤入浓盐酸，铜丝在氯气中燃烧，产生大量棕黄色的烟(本装置不使用橡胶塞，将蘸有NaOH溶液的棉花团塞在微型集气瓶的瓶口)。

    (7)尾气的吸收。
       实验结束后，直接向装置内加入适量NaOH溶液，中和剩余的盐酸，吸收多余的氯气。
【实验讨论】
       1．上述实验体现了实验微型化设计的哪些思路，这些实验方案具有什么优点?
       2．请你借助本套仪器进行其他气体性质实验的设计。

       活动4  成套微型玻璃仪器

【实验原理】
       玻璃型仪器存在的问题主要是仪器间连接较为困难。一种方式是用橡皮塞钻孔连接，该法会给实验操作带来很大不便。另一种方式是采用标准磨口与磨塞插接，但会增加实验成本。有一种设计解决了这一问题，该仪器的简易标准接口部分是分别由统一管径的玻璃仪器外接口(1)和内接口(2)组成。其中外接口(1)的管口为喇叭反边状。内接口(2)的管壁吹制成有一个稍比外接口(1)的内径小0.5～1.0 mm的有一定锥度的球状。接口时，先在内接口(2)外面套上一段乳胶管，然后再插入到另一仪器的外接口(1)处与乳胶管接触而密封。