化学实验装置气密性检查的系列研究

杨培州

摘 要：在新课改的要求，各学科对实验的重视提高，化学作为实验性科目之一，对化学实验装置的配备及常规检查是必要的，本文通过介绍化学实验装置气密性检查的原理、存在问题及解决方法，熟练掌握，更好的完成化学实验。

关键词：化学;实验装置;气密性检查;方法措施

化学实验作为化学课上的重要组成部分，实验装置的配备及检查方法也是很重要的，化学气密性检查方法有很多，本文从气密性检查方法着手，归纳方法的原理及存在问题，并加以解决，为实验提供良好的教学环境。

一、化学实验装置气密性检查的原理

化学实验气密性检查的原理是克拉伯龙方程式，具体方程式压强乘以物体体积等于物质的重量与温度和常数的关系，由方程式可见，压强差的改变由几个因素决定，为密闭环境中气体的温度、体积或者物质的重量以及自身压强的改变都会影响压强值[1]。由原理可知，进行装置气密性检查时，第一步就是相办法封闭排气孔，多借助水、弹簧设置或者橡皮塞实现装置的密闭;第二步是想办法增大或减小装置内的气压值，多采用加热温度、加水或者抽气方式进行，最后依据是否出现压强差现象，可依据接触面是否有气泡、实验装置中水柱的出现情况、装置内液面下降情况等，具体判断实验装置是否完好，密闭性是否达标。

二、化学实验装置气密性检查的现存问题

在当前的教学环境中，由于科目众多，学生时间紧，学习任务繁重，导致化学实验基本上都是依靠教师在课堂上的文字讲解或者简单的实验演示，如此一来，学生很难真正掌握实验操作原理及相应的操作步骤，以密闭性装置检查为例，经过老师抽查发现，学生回答相关问题时不能完整描述实验步骤，对实验现象的解释也是模糊不清，这样教学的目标怎会实现[2]。此外，关于忽而学实验装置密闭性检查方法有很多种，教师在课堂上不能一一展示，相应的原理及操作学生掌握情况不理想，最基本的实验都不能完全实现全员操作，化学实验装置的密闭性检查效果自然不理想，导致教学目标不达标。

三、化学实验装置气密性检查的方法

（一）通过注水增加气压

气密性检查在化学实验中很常见，利用注水的方法一是水源充足，容易寻找和保存，二是操作方便，学生上手较快，效果明显。例如高中化学人教版中关于“实验室制取二氧化碳即CO2”的实验操作时（见下图a），大都使用的都是注水增加气压的方式。具体操作为：首先，转杯长颈漏斗，通过注水将漏斗尾端封严，以达到封闭排气口的目的;其次，将弹簧装置夹在软胶管上端，再封严一个排气孔;再次，继续注水达到长颈漏斗的水面高度高于原先瓶内水面，已压缩瓶内气体，实现气压增大的目的;最后，停止注水后，假如长颈漏斗水面一直高于瓶内水，则气密性良好，试验装置良好[3]。

再比如“实验室内分解过氧化氢制取氧气”的实验操作中（见下图b），也可以通过注水增加气压的方法达到目的。但操作与制取二氧化碳略有差异，具体操作如下：首先将弹簧装置夹在相应的软胶管上，然后通过向分液漏斗注入适量的水，最后打开分液漏斗的活塞放水，假如水流难以流下，证明气密性良好。

两中饰演都是采取注水方式检验气密性，原理相同，但操作略有不同，教师指导学生实验时应注重細节，提高实验精准度。

（二）浸水增加气压法

浸水增加气压法与注水增加气压法都是利用水这一物品进行检测，但方法原理不同，浸水增加气压法相对于上一方式操作更为简单，以便于观察，此方法使用的水最好为带颜色的。

高中化学人教版中关于“利用球形干燥剂制取二氧化碳即CO2”的试验中（见下图a），其气密性检查操作如下：一是先将弹簧装置夹在相对应的软胶管上端，以便将一个排气孔封严;二是再将装有干燥剂的细管底端插入水中，再将一个排气孔封严;三是稍稍用力将装有干燥剂的细管深入到水下恰当的深度，以便实现压缩装置内气体的目的，实现气压增加。完成一系列的操作后，观察变化，如果水难以进入细管中，则表示气密性良好，装置不漏气。

再比如“实验室内制取二氧化碳的装置”（如下图b），与注水式不同[4]。同是二氧化碳制取，原理却不一样，操作简单易学，步骤如下：一是将弹簧装备夹在相对应的软胶管上方，二是把长颈漏斗的口呈直立状态倒立于水中，三是稍微加大力气将长颈漏斗置于水下恰当的深度，以便更好的压缩装置的气体，实现加大气压的目的。操作结束后，如果发现水难以进入漏斗之中，则表示气密性良好，要是以便更好的观察，可以在操作前在漏斗内塞进一张干燥的纸巾，结束操作后观察纸巾是否干燥，气密性检查结果就一目了然了。

结语：综上所述，我们要善于利用不同的方法，对于化学实验中的各种实验装置及仪器的使用都要严格规范，教师积极引导学生依据气密性检查的基本原则，心智耐心的做好每一次的密闭性检查，以便更好的完成实验，达到实验目的。

参考文献

[1]秦晓川，刘加平，石亮，etal.荷载与氯离子耦合作用下混凝土耐久性试验方法与装置的研究进展[J].材料导报，2020（3）：106-115.

[2]陈怡.系统思维在高中化学教学中的应用研究＼r——运用系统的关联性设计化学实验方案[J].化学教与学，2019，000（001）：23-24，18.

[3]钟惠妹，陈新华.＼"教-学-评一体化＼"促进深度复习的教学设计——以＼"化学实验装置气密性的检查＼"为例[J].化学教与学，2019，000（002）：36-38，41.

[4]赵伟华.核心素养视角下的化学实验复习策略研究——以《探究式实验的设计与评价》复习课为例[J].广西教育，2019（10）：158-160.

本文为福建省泉州市教育科学研究所《新高考背景下高中生化学实验能力的培养策略》（QG1352-043）的研究成果