化学教育 ２０１３年第３期 普通试管的用途 王更飞 （江苏省华罗庚中学２１３２００） 摘要 以试管不同的摆放位置及其使用状态为线索，巧妙地将实验知识、实验操作－９实验方 法有机地统一起来，让学生对中学阶段接触到的与试管有关的实验进行较为全面的回顾整理，力 求开阔学生的视野，拓展学生的认知空间，提升学生的思维层次。 关键词 普通试管 收集气体 中学化学实验 反应容器 “玻璃管子直腰板，一端开口一端闭，尝尽了 酸甜苦辣，变幻出五颜六色。”它就是我们在化学 实验过程中使用最多、最普通、最常见的玻璃仪器 试管。 普通试管的规格以外径（ｍｍ）×长度（ｍｍ） 表示。如规格１０ ｍｍＸ １００ ｒｎｒｎ（小试管，一般收集 可燃性气体验纯用）；１５ ｍｍＸ １５０ １Ｔｉｍ（一般溶液反 应用这个型号）；２０×２００（溶液反应用，但用得较 少）；２５ ＩｎｌＴｌ×２００ ｍＦｉ１、３０ ｍｍ×３００ ｒｎｉｎ（用作气 体发生装置，例如制取氧气、制氢气简易装置等）。 网１．１ 图１．２ 图Ｉ．３ 罔１．４ 图Ｉ．５ 网１．６ 图１摆放方向不同的试管 图１所示的６种摆放方向不同的试管，在这样 放置方向的试管中（规格随实验的需要选用）进行 的实验几乎涵盖了试管的主要用途，下面对普通试 管的用途、使用方法及其相关操作进行较为全面的 归纳。 １试管口向上直立（如图１．１所示） １．１盛放少量液体 用胶头滴管向其中滴加液体时，试管的位置如 图１．１所示。滴管应垂直悬空地放在试管口上方， 胶头滴管的管口不能伸人试管内，防止滴管碰到试 管内壁，沾上其他试剂而被污染。特殊情况下如制 备氢氧化亚铁时，滴管插入试管内液面下。 １．２溶解物质 固体或液体溶解时，可振荡促溶；吸收溶解气 体时，对于溶解度不大的气体，直接将导气管通入 水中（如图２．１所示）；对于溶解度较大的气体， 要防止倒吸（如图２．２一图２．４所示）。 １．３收集气体 密度比空气大且无毒的气体，用如图３．１向上 水 水 水 化碳 Ｂ 图３．１ 『矧３ ２ 图３收集气体 １．４可组装成除杂用的洗气装置 见图４。 Ａ Ｂ 图４洗气装置 １．５装配成气体发生器 与长颈漏斗组装成固（液）一液不加热型制取 气体的发生装置；与分液漏斗组装成固（液）一液 （不）加热型制气发生装置（如图５所示）。 １．６作为反应容器 化学教育 图１３设试管的应用 ２试管口略向上倾斜（如图１－２所示） 向试管中倾倒液体，其操作要点是：一将瓶塞 倒放桌，二将标签手心握，三让（试）管（试剂） 瓶口对口，四让液体慢慢流。 ３试管口向上４５。倾斜（如图１－３所示） 给试管中的液体加热。试管中液体的体积不得 超过试管容积的１／３；加热前先将试管外壁水擦 干；加热时须用试管夹，试管夹从试管底部向试管 口套进，夹在试管口中上部，取的时候也从试管下 部取出；加热盛有液体的试管时，试管应与实验桌 面成４５。角，以使试管受热面积增大；管口不要对 着自己或他人；加热时先使试管均匀受热，然后小 心加热试管里液体的中下部，并不时地上下移动试 管，以防止暴沸（也可加入沸石或碎瓷片）；加热 完的试管不能马上放人试管架，防止烫坏试管架。 在加热的条件下溶液在试管中反应，这种情况 最为常见，教材中出现装置图的反应有：铜与浓硫 酸的反应（如图１４所示）、乙酸乙酯的制备（如图 １５所示）、乙醇与氢卤酸反应（如图１６所示）。 ４试管横放（如图１．４所示） 化钠 液 图１４铜与浓硫酸的反应装置 乙醇、乙酸、 一饱和碳酸钠 ；｝ 溶液 —— — 一 图１５乙酸乙酯的制备 圈１６乙醇与氢卤酸反应 ４．１ 向试管中加入固体 往试管里装入固体粉末时，把盛有药品的药匙 （或者把固体粉末放在折叠成槽状的纸条上）小心 地送入试管底部，然后使试管直立起来，让药品全 部落到底部；往试管里装入块状固体药品时，应该 先把试管横放，用镊子把这些块状的药品或密度较 大的金属颗粒放入试管中，然后，再把试管慢慢地 竖立起来，使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底 部，以免打破试管。 ４．２少数固体一固体物质之间的反应 如石蜡的催化裂化，少量的石蜡裂化时不会堵 塞试管口时，加热的试管可以水平放置（如图１７ 所示） 浸透ｌ『石蜡 油的矿渣棉 所得的 生成物 图１７少量石蜡的催化裂化 ５试管口略向下倾斜（如图１．５所示） 给试管中的固体加热。如实验室制取０ 、 （下转第６５页） ２０１３年第３期 化学教育 ３）来保存还原铁粉和铝粉： 保持无氧环境，为了便于使用，装置中设置了充气 管，便于使用后及时充入氮气。 充人干燥氮气 上述是高中化学实验室中较难以保存的几种化 学试剂的保存方法，在我们的实践探索过程中，经 过多次试验，发现上述方法对保存对应的化学试剂 具有较好的效果，相信，对广大的实验师和化学教 师会有一定的帮助。 参考文献 ［１］ 刘翊纶，任德厚编著．无机化学丛书第一卷——碱金属．北 京：科学出版社，１９８４：３３４—３３６ ［２］ 臧希文，汤卡罗编著．无机化学丛书第二卷——铝．北京： 图３ 实验室中保存还原铁粉和铝粉的装置 科学出版社，１９９０：３２９—３３７ 使用方法：在小广口瓶内置人还原铁粉或铝 ［３］ 姚风仪编著．无机化学丛书第五卷——一氧．北京：科学出版 社，１９９０：７９—９５ 粉，在大广口瓶中置人还原铁粉，垫以隔网，大橡 ［４］ 钟兴厚，萧文锦等编著．无机化学丛书第六卷——卤素．北 皮塞上置具有活塞的插管，充人干燥氮气，实验室 京：科学出版社，１９９０：９３—１１８ 中氮气可由如下反应制得： ［５］ 申泮文，曾爱冬编著．无机化学丛书第九卷——铁系．北 ＮＨ４ＣＩ￣ＮａＮＯ２— Ｎ２十＋２Ｈ２Ｏ＋ＮａＣ１ 京：科学出版社，１９９０：１３９—１５３ 这个装置消耗了部分的还原铁粉来造就大广口 ［６］ 刘新锦，朱亚先等编著．元素无机化学．北京：科学出版 社，２０１０ 瓶中的无氧环境，同时使用由浓硫酸干燥的Ｎ 来 （上接第６２页） Ｊｌ止．址 ．毒屯．５ ．；ＩＬ—Ｓ —５屯．Ｓ 毒ｌＬ ＮＨ。、ＣＨ 的发生装置，Ｈｚ还原氧化铜的反应， 向试管中加入适量的稀硫酸，将镁条用水润湿，粘 试管口应略向下倾斜，这样做可以防止试管口处的 在试管的上部内壁，不与硫酸接触，塞紧塞子后， 冷凝水回流至加热的试管底部而使其炸裂。 再倾斜试管使镁条与硫酸接触反应；（２）将镁条与 ６试管口竖直向下（如图１．６所示） 一根铜丝的一端缠在一起，铜丝另一端穿过橡皮 ６．１收集气体 塞，只要抽拉铜丝就能控制反应的进行；（３）还可 用排空气法收集密度比空气小的气体，氢气、 以用某材料包裹镁条，加入酸中，待其溶解后再与 氨气、甲烷等，收集氨气时管口塞一团棉花，但不 酸反应，如同药物的糖衣，当然，该材料不能与酸 是单孔塞；也可以用排水法收集难溶于水的气体， 反应放出气体…… 当气体收集完毕后，一定要先撤导气管，然后再 撤酒精灯。否则，会使冷水沿着导气管进人到热的 试管内，引起试管炸裂。 ６．２验证氨易溶于水的实验 用收集满氨气的大试管，倒立在装有水的水槽 中，轻轻晃动试管，试管中水面上升几乎充满试管。 概括起来，试管的主要用途有：收集气体、溶 解物质、组成洗气装置、装配成气体发生器、作为 图ｌ８测定镁相对原子量的量气装置 反应容器等，其中在试管中的反应按反应物的聚集 专题复习讲求创设新的学习情境，让学生对学 状态来分有：固体与固体、液体、气体的反应，液 过的知识能够轻松愉快的进行回顾；讲求构建知识 体与液体、气体的反应以及气体与气体的反应。 网络，对零散的知识进行整理归纳；讲求温故而知 在试管中进行实验虽然有规范限制要求，但有 新，用已有的知识迁移到解决未知问题的应用上。 时也要根据实验目的灵活变通，只要做到安全、简 本文对试管用途的专题总结，通过以点带面的归纳 便、有效即可。例如利用图１８所示装置测定镁的 整理，可以引发学生在记忆中迅速寻找有关实验知 相对原子质量，为保证产生的氢气不泄漏，在试管 识，并在回顾整理过程中渗透研究问题的方法和一 中加入镁条与稀硫酸的方法可以有：（１）用倾倒法 些重要的化学思想，提升学生的思维层次。