中学化学实验教学中W管的应用

（1江苏省徐州市第五中学 江苏徐州 221000；2江苏省徐州市第一中学 江苏徐州 221000）

摘要：以常见气体的制取、钠和氯气反应、铜与浓硫酸反应实验为例，说明了W管在中学化学实验教学中的应用，期望开发更多适合应用W管进行的中学化学实验，促进中学化学实验教学。

关键词：化学实验；W管；气体制取；钠和氯气反应；铜和浓硫酸反应

W管是一种由玻璃管加工而成的形似字母W的玻璃仪器，应用这种W管和一些必要的实验操作可以方便地完成中学化学教学中很多化学实验，下面举几例加以说明，以引发老师们对W管在中学化学实验教学中的应用研究。

一、应用W管制取常见气体

中学化学中一些用液体和固体发生反应制取的气体如H2、CO2、O2、H2S、NO、NO2等，我们都可以用W管来制取，达到操作简便，随时制取随时停止的目的。

实验装置为：

实验方法为：

按上图连接装置，实验时在W管的一端加入适量的液体，在W管的另一端加入固体物质，固定在铁架台上。然后将W管慢慢倾斜让液体和固体混合接触发生反应，就可以生成我们所需要的气体，当生成的气体满足要求时，再将W管反方向倾斜，液体流入W管的液体原来位置与固体脱离，反应即可停止。

表1 本装置可以制取的气体和所需的物质

制取的气体液体固体H2O2稀H2SO4Zn粒CO2盐酸石灰石10%H2O2MnO2H2S稀H2SO4FeS NO稀HNO3Cu片NO2浓HNO3Cu片

说明：为了让反应生成的气体顺利地向右排出，反应时W管应稍向上倾斜。在用MnO2作催化剂催化分解H2O2制取O2时，MnO2粉末要用凡士林黏附后加入W管，防止MnO2和H2O2难以分离。

二、应用W管进行氯气和金属反应的实验

钠和氯气的反应在高中化学教学中有着重要地位，做好钠和氯气反应的实验对学生掌握钠和氯气的性质以及理解离子键的概念等有着重要的帮助。但中学化学教材中关于钠和氯气反应的实验存在着课前收集氯气和实验时氯气会泄漏的缺陷，我们利用W管对钠和氯气反应实验设计如下。

实验装置为：

实验方法为：

按上图连接装置，在W管的一端加入适量的高锰酸钾固体，在带橡皮塞的胶头滴管中吸入浓盐酸并插入塞紧加入高锰酸钾固体一端，从另一端放入用滤纸吸净表面煤油的钠粒，然后用带有橡皮塞固定着气球的导管塞紧，并固定在铁架台上。然后挤压胶头滴管让浓盐酸进入W管和高锰酸钾反应产生氯气，当钠粒一端充满氯气后，用酒精灯加热钠粒，观察实验现象。我们可以看到，钠在氯气中剧烈燃烧，W管中产生大量白烟。

用这种方法进行钠和氯气反应的实验，不用进行氯气的收集，又避免了实验时氯气的泄漏，实验方便，现象明显。利用此装置在放置钠处换为铁丝、铜丝或铁粉、铜粉即可进行铁与氯气、铜与氯气的反应实验。

三、应用W管进行铜和浓硫酸反应的实验

铜和浓硫酸的反应是高中化学中的重要反应，教学中通过铜和浓硫酸反应的实验让学生来认识浓硫酸的强氧化性。按照教材中的方法进行铜和浓硫酸反应的实验存在着一定的不足，一是说明反应生成SO2的品红褪色需要较长的时间，二是将反应物倒入水中时会有SO2逸出。为解决实验的不足，我们用W管设计了一种进行铜和浓硫酸反应实验的新方法。

实验装置为：

实验方法为：

按上图连接装置。在W管的一端加入适量的浓硫酸，另一端加入适量的水，在浓硫酸中加入铜片，在W管内壁贴一张湿润的品红试纸和一张湿润的紫色石蕊试纸（如图），橡皮塞塞紧，导管插入盛有NaOH溶液的试管中，固定在铁架台上，W管右端稍向上倾斜。然后用酒精灯对浓硫酸加热，观察实验现象；品红试纸褪色后，停止加热，关闭止水夹，稍冷却再慢慢倾斜W管，让浓硫酸和铜的反应液流入W管另一端的水中，观察实验现象。我们可以看到，在加热过程中铜片和浓硫酸发生反应有气体产生，湿润的紫色石蕊试纸变红，湿润的品红试纸褪色，溶液开始时变蓝色，不久溶液蓝色消失出现不溶性的浑浊物。将W管倾斜反应液与水混合后，浑浊物溶解形成蓝色溶液。

用这种方法进行实验，不但让学生观察到了铜和浓硫酸反应的现象，而且整个实验过程都在封闭的环境中进行，还避免了SO2气体逸出造成的污染。教学中通过引导学生对实验现象的分析全面认识铜和浓硫酸反应的产物，对帮助学生掌握铜和浓硫酸发生的反应起到了积极作用。通过这个实验还说明了SO2的漂白性有一定的选择性、局限性，能使品红褪色而不能使石蕊褪色。

用W管可以方便地进行多方面的化学实验，有些化学实验用W管还可以减少实验中药品用量，简化实验的操作，有效避免有毒气体造成的环境污染等等，因此开发W管在化学实验教学的应用，对我们搞好中学化学教学将会有极大的帮助。