[实用新型]质量守恒定律实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学实验设备技术领域，特别涉及一种质量守恒定律实验装置。

背景技术

现有的初中化学课本中所公开的一种质量守恒定律实验及操作过程是这样的：用药匙在烧杯中放入少量碳酸钠粉末，在小试管里倾倒少量稀盐酸，把该小试管放入烧杯中，将烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。取下烧杯并将其倾斜，使小试管中的稀盐酸进入烧杯中，看到产生大量气泡。反应一段时间后，再将烧杯放回托盘天平上，发现天平不平衡了，指针偏向砝码一边，也就是说此时质量减少了。此时，老师引导学生是因为反应产生的气体逸出到空气中，所以反应后质量减少，但实际上该化学反应一样遵守质量守恒定律。本实验的不足之处在于：不能准确、直观地将质量守恒展示出来；因实验过程需要人手触摸、移动烧杯，影响了称重精度，从而，影响实验结果的准确性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种质量守恒定律实验装置，它能准确、直观地将质量守恒的实验结果展示出来，实验精度高。

本实用新型所提出的技术解决方案是这样的：

一种质量守恒定律实验装置，包括天平、砝码、透明容器2和密封胶塞1，所述透明容器2内竖向置有磁力隔空倾倒机构，该磁力隔空倾倒机构由非磁性金属的右支架3、左支架17、第1活动支撑杆10、第2活动支撑杆13、勺子23、转轴24和永久磁铁6组成，所述右支架3上端部设有第1轴套4，右支架3的右前脚11外延部弯曲后斜向上并通过第1活动卡口8与右支架3的右后脚7中段滑动扣接，所述左支架17上端部设有第2轴套18，左支架17的左前脚12外延部弯曲后斜向上并通过第2活动卡口14与左支架17的左后脚15中段滑动扣接，所述右后脚7底端部与左后脚15底端部之间连接有Ω形活动连接杆9，还设有带耳的勺子23，在勺耳开有第2孔21，该第2孔21下方的勺子23上围边上开有第1孔20，在与第1孔20相对应的勺子23上围边上开有第3孔22，所述转轴24一端支承在第1轴套4上，转轴24另一端依次穿过第1孔20、第2孔21和第3孔22并支承在第2轴套18上，转轴24中部为上水平弧形段19，转轴4一端向下外延部端设有磁铁环5，该磁铁环5内嵌装有永久磁铁6，转轴4另一端外延部端设有限位环16。

所述右支架3、左支架17、第1活动支撑杆10、第2活动支撑杆13、活动连接杆9和转轴24采用紫铜线制作，并在其上套有热缩管。所述勺子23由铜制作。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

（1）本实用新型的关键技术在于密封的透明容器内竖向放置有磁力隔空倾斜机构。实验时，首先将适量的碳酸钠粉末放入勺子内，并用胶头滴管滴入适量的稀盐酸于透明容器内底部，然后塞紧密封胶塞，将该容器放在托盘天平上用砝码平衡。利用同名磁极互相排斥的原理，在容器外侧用另一磁铁与该机构内的磁铁同极性的一端以约45°左右的倾角从上斜向下靠近机构内的磁铁，使其绕转轴转动，并带动勺子一起转动，从而将勺子内的碳酸钠粉末倾倒入容器内底部，完成密封容器内的物质混合。容器外的磁铁与容器内的磁铁采用同名磁极互相排斥或异名磁极互相吸引产生驱动力都可以，但以同名磁极互相排斥效果更佳。碳酸钠与稀盐酸的反应会放出大量气泡，反应完成后天平的指针依然指向中间，清楚、直观地表明在这个化学反应前后的质量是守恒的。通过这样的实验过程能使学生更好地理解所有的化学反应都是质量守恒的。

（2）由于装好化学物品后的密闭容器一次放上托盘天平就能将本实验完成并演示出来，而不需称重后还要人手操作其化学反应并二次移动烧杯，因而，提高了实验结果的准确度。

（3）本磁力隔空倾倒机构既适合放置入广口透明容器内，也适合放置入窄口透明容器内，为此，采用了折叠式结构。对于窄口透明容器而言，将左、右支架的支撑杆活动卡口滑向上，使左、右的前、后脚作前后方向折叠，然后将左、右支架作左右方向折叠。此时，就可将左、右支架竖向放入窄口透明容器内并将左、右支架向左右方向展开，将活动撑杆卡口向下滑动，使左、右支架前、后脚的弧形底部与容器内底部四壁接触，从而，使已张开的左、右支架比较平稳地竖向放置在透明容器内。最后将带转轴和永久磁铁的勺子放入容器内并将转轴两端支承在第1、2轴套内，即实现本磁力隔空倾倒机构竖向置放在窄口透明容器内。

由于上述左、右支架等杆件都是采用非磁性金属线，例如，紫铜线制成，并套上热缩管，以降低酸碱对非磁性金属线的腐蚀，并使左、右支架在容器底部放置得更平稳。左、右支架等杆件既有一定刚性，同时也具有可塑性，因而，才能实现将磁力隔空倾倒机构放入窄口透明容器内的操作。