[实用新型]一种氯气制备及性质探究的一体式教具

说明书

本实用新型公开了一种氯气制备及性质探究的一体式教具。该一体式教具包括透明半封闭演示台，架设于该透明半封闭演示台上的氯气制备装置、及与氯气制备装置相连通的氯气收集装置，与氯气收集装置相连通且位于透明半封闭演示台下方的尾气回收装置，及可拆卸式连通于氯气收集装置上的燃烧性质探究组件。该一体式教具通过搭建透明半封闭演示台，保证在清晰演示实验的同时，还抑制了氯气的无序扩散；通过配制可活动式插入氯气收集装置中的燃烧性质探究组件，方便燃烧实验，辅以原位进行的试纸测试，实现氯气的综合性质探究；该一体式教具集合度高，便于演示，且氯气性质探究全面，最大限度地控制氯气泄漏，少量泄漏的氯气还可使学生了解气味。

技术领域

本实用新型属于教学实验装置技术领域，具体来讲，涉及一种氯气制备及性质探究的一体式教具。

背景技术

氯气是高中学生需要重点学习的一种典型的非金属单质，若仅通过播放演示视频或“固守课本”演示实验，学生的学习水平会停留在认知技能的发展水平上，不利于学生关键能力的发展和核心观念的形成。因此，为了帮助学生理解和掌握氯气的性质，教学过程中一般需要借助演示实验来学习掌握氯气的相关知识。这些演示实验包括氯气的制备，对收集后的气体进行的多种性能探究，以及尾气处理；其中，性能探究实验包括密度测试，其溶于水后的酸碱性、氧化性及漂白性测试，以及铜丝、铁丝及氢气在氯气中的燃烧实验等诸多实验。

然而，根据人教版教材关于氯气发生装置和性能探究装置的介绍，如图1所示，一般是先行制备，再在收集有氯气的瓶中逐个进行性质探究实验，每个实验相对独立，但在实际教学中，却反馈存在氯气用量大、探究装置多、操作复杂以及氯气易较多泄露等诸多问题。

因此，若能将氯气的制备、性质探究及尾气处理等实验进行合理整合，不仅在保证学习观察实验现象的基础上，可以简化装置、利于演示，而且可以避免多个实验造成的氯气较多泄露，降低演示实验风险。

虽然目前有针对氯气性质探究的综合演示教具，但这些演示教具均存在个别性质无法探究的弊端，若想完善氯气的性质探究实验，还需另外搭配其他实验教具进行。

综上，有必要针对高中化学中对氯气知识的探究性学习，研究一种更为综合性的一体式教具。

实用新型内容

针对上述存在的现有技术问题，本实用新型的发明人在长期一线教学的过程中，对氯气制备及多性能探究装置进行了改进，设计了一种氯气制备及性质探究的一体式教具，该一体式教具能够在氯气制备后，实现氯气的多方面性质探究，结构简单，易于演示，且不会造成氯气的大量泄漏。

一种氯气制备及性质探究的一体式教具，其包括透明半封闭演示台，以及架设于该透明半封闭演示台上的氯气制备装置、与该氯气制备装置相连通且位于透明半封闭演示台上的氯气收集装置、与该氯气收集装置相连通且位于透明半封闭演示台下方的尾气回收装置、及可拆卸式连通于氯气收集装置上的燃烧性质探究组件。

具体地，氯气制备装置包括用于盛装固体反应物的反应器及用于盛装液体反应物的滴液器，还可根据氯气制备反应物的不同，包括加热装置。

一般地，上述反应器可以是圆底烧瓶、锥形瓶等可进行开口封堵的装置，滴液器如可以是分液漏斗，以方便其中盛装的液体反应物可控式添加，低落至反应器中与固体反应物反应生成氯气，而加热装置可以是酒精灯。

一般地，用作氯气制备实验的反应方程式包括下述两种：

16HCl(浓)+2KMnO₄＝2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O

由此，滴液器中的液体反应物一般指浓盐酸，而当反应器中的固体反应物采用高锰酸钾时，则无需设置加热装置，当固体反应物采用二氧化锰时，则需设置加热装置。