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用三个培养皿，进行气体微型化学实验 孙黎颖 上海市上海师范大学附属中学 200234  微型化学实验(简写为ML)崛起于20世纪80年代是国际公认的在微型化的条件下对化学实验创新变革的一种新技术和新方法用尽可能少的药品来获取最有效的实验信息具体药品用量少(一般为常规量的1/10~1/1000)、仪器容量小、、基本无污染、操作简单、方便省时、现象明显的化学实验。ML不是常规实验的简单的缩微或减，而是在绿色化学理念指引下，化学实验创新性的变革微型化学实验因良好的教学功能和效果，受到国内外化学界的青睐。Viktor Obendrauf 和Bruce Mattson等人的针筒注射器法，Slater ， Rayner-Canham，周怀宁等人的井穴板法，Kvittingen 和Verley的离心管法，Per-Odd Eggen和 Lise Kvittingen的培养皿电解法，Martin M.F. Choi（蔡明发）的培养皿法，James Kilroy 和Mary Virginia Orna的胶头滴管栅试管法，Andreas Kometz的微缩启普发生气单体法等。本文提出的三个培养皿气体微型实验，是以Martin M.F. Choi （蔡明发）的培养皿法为基础改进而成。它不仅能完成氯气的多种实验，而且还可以拓展到许多的气体实验，如SO2,H2S,NH3,CO2,NO,N2O4等。 一.培养皿气体微型实验的方法和现状 Martin M.F. Choi（蔡明发）在2002年首先提出了用培养皿做氯气微型实验的方法。该实验的主要仪器是一个带盖子的培养皿，如图1。培养皿的中间是一滴漂水，四周的反应物每样各一滴。向漂水中加入一滴H2SO4溶液后，盖上培养皿的盖子。该实验设计十分巧妙，在小小的培养皿中同时完成氯气制取和性质的反应。它颠覆了传统的操作烦琐污染严重的氯气实验方法，这是气体化学实验的一次重大创新和突破。然而该实验仍存在明显的不足： 首先，各种溶液滴在培养皿底部很容易混合，影响实验现象。其次，反应时，虽然盖住了培养皿，但因盖子密封不严，氯气仍有可能向外扩散。再次，处理多余的氯气时，必须掀开培养皿的盖子倒入NaOH溶液，易危害人和环境。　　因此，在Martin M.F. Choi（蔡明发）实验的基础上，又不断涌现了许多改进实验。典型的方法有两种： 方法一．培养皿（表面皿）和玻璃片法，如图2。把KBr等反应溶液滴在玻璃片上，围成半径小于培养皿的圆形，圆心放置KClO3晶体，滴加浓盐酸后，立即将培养皿盖好。 方法二．培养皿和井穴板法，如图3。这种方法专门制作了一个类似果盘的圆形的井穴板。圆形井穴板的正中央有一个大井穴，旁边有几个小井穴。大井穴中制备气体，小井穴中滴入各种反应溶液。圆形井穴板放在培养皿内能有效地避免各种溶液混合，但还是无法解决氯气外逸等问题，而且在我国大陆地区很少见到这种特别制作的圆形井穴板。另外，为清楚地观察现象，这个实验还要辅以白瓷砖，灯箱，放大镜等设备。 综上所述，这些方法仍然不能彻底解决Martin M.F. Choi（蔡明发）培养皿实验的缺点。而本文提出的三个培养皿气体微型实验则可以有效地解决这些难题。二.三个培养皿气体微型实验简介　　三个培养皿气体微型实验的特点之一:增加了培养皿的数量。一个培养皿改为三个培养皿，从而形成了完整的气体发生，反应和吸收体系，避免了污染。特点之二:改革了实验的操作技能，用滤纸和水把各种和氯气反应的溶液固定在封闭的空间（培养皿）顶部，这样有效地避免了以往实验中溶液混合的缺点。这种技法还替代了井穴板等特殊仪器，而且使实验现象更明显实验过程更完全。特点之三:更加充分地利用了气体扩散的性质。该实验两次利用气体扩散的原理。气体向上扩散后，和各种物质反应体现气体的化学性质。气体向下扩散后，和吸收尾气的溶液反应。无须打开装置就能处理多余的气体，不会造成二次污染。 （一）三个培养皿气体微型实验的简介 固定的成套实验仪器： 一个大号培养皿（Φ=160mm），一个中号培养皿（Φ=90mm），一个小号培养皿（Φ=60mm），滤纸，玻璃棒，白纸，30ml蒸馏水滴瓶，剪刀，乳胶头，60ml瓶球形胶头滴管，各种反应试剂溶液。 2．三个培养皿的功能： 小号培养皿：气体发生装置。反应类型有固体和液体反应，液体和液体反应，或液体挥发形成气体。 中号培养皿：气体反应装置。各种和气体反应的物质用滤纸和水固定在中号培养皿内侧的顶部，如图4。例外情况，反应没有明显的颜色变化，如无色溶液变为白色沉淀，则该反应物质放置在乳胶头中，乳胶头再放置在小号培养皿内。 大号培养皿：尾气的吸收装置。大号培养皿内盛放吸收多余气体的溶液。 3．培养皿的搭装方法：如图5， 小号培养皿口向上，放置在大号培养皿中间。中号培养皿倒扣在小号