一種甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]一、
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本實(shí)用新型屬化學(xué)領(lǐng)域，涉及一種化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，具體的是用于演示高中化學(xué)課本上甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
[0003]二、
【背景技術(shù)】
[0004]山東科學(xué)技術(shù)出版社2007年7月出版的高中化學(xué)課本(必修2)第59頁甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn):取一支大試管，用排飽和食鹽水的方法收集體積比約為1:4的甲烷和氯氣，用橡皮塞塞好管口，放在光亮的地方(注意:不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸)。一定時(shí)間后，將試管倒立與水槽中并取下試管上的橡皮塞，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。用課本裝置做實(shí)驗(yàn)存在幾個(gè)缺點(diǎn):1、光照過強(qiáng)易發(fā)生爆炸，光照太弱反應(yīng)緩慢。2、密閉性差，氯氣易逸出污染環(huán)境。3、產(chǎn)物不易觀察。
[0005]三、【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型目的在于提供一種甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。使裝置操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)較迅速，能觀察到反應(yīng)全過程；密閉性好、不易爆炸、安全、環(huán)保。
[0007]本實(shí)用新型的目的是通過以下方法來實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其主要特征在于:它由裝有甲烷的第一注射器(I)、裝有氯氣的第二注射器(2)、橡皮塞(3)、硬質(zhì)玻璃管(4)、帶鐵夾的鐵架臺(tái)(5)、活塞
(6)、漫射光光源(7)組成。
[0009]硬質(zhì)玻璃管(4)水平固定在鐵架臺(tái)(5)上，橡皮塞(3)塞緊硬質(zhì)玻璃管(4)的左端管口，活塞(6 )放置在靠近橡皮塞(3 )的硬質(zhì)玻璃管(4 )中。裝有甲烷的第一注射器(I)和裝有氯氣的第二注射器(2 )的針頭刺穿橡皮塞(3 )。漫射光光源(7 )放置在硬質(zhì)玻璃管(4 )的下方。
[0010]實(shí)驗(yàn)過程:先連接儀器，檢查裝置的氣密性。用橡皮塞(3)塞緊硬質(zhì)玻璃管(4)的左端管口，將活塞(6)放置在靠近橡皮塞(3)的硬質(zhì)玻璃管(4)中。然后用第一注射器(I)吸取20ml的甲烷，針頭刺穿橡皮塞(3);用第二注射器(2)吸取80ml的氯氣，針頭也刺穿橡皮塞(3)。輕推第一注射器(I)和第二注射器(2)，讓甲烷和氯氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管(4)中并充分混合，在甲烷和氯氣推動(dòng)下，活塞(6)向右移動(dòng)，活塞(6)停止移動(dòng)時(shí)，在硬質(zhì)玻璃管
(4)的外壁做下記號(hào)，標(biāo)出活塞(6)的位置。這樣，20ml甲烷和80ml氯氣的混合氣體就被密封在硬質(zhì)玻璃管(4)中。用鐵夾將裝有甲烷和氯氣混合氣體的硬質(zhì)玻璃管(4)水平固定在鐵架臺(tái)(5)上，塞有橡皮塞(3)的那端在左邊，調(diào)節(jié)好高度。漫射光光源(7)放置在硬質(zhì)玻璃管(4)的下方。實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開漫射光光源(7)的開關(guān)，用漫射光照射硬質(zhì)玻璃管(4)中的混合氣體，幾分鐘后可以看到硬質(zhì)玻璃管(4)中的氣體由黃綠色逐漸變?yōu)闊o色，硬質(zhì)玻璃管(4)的內(nèi)壁附著油狀液滴，活塞(6)先向右移動(dòng)，然后又向左移動(dòng)，而且，根據(jù)原先做的記號(hào)可知活塞(6)停留在標(biāo)記的左邊，即硬質(zhì)玻璃管(4)中的剩余氣體體積小于反應(yīng)前的混合氣體的體積。這是因?yàn)轶w積比為1:4的甲烷和氯氣的混合氣體在漫射光的作用下發(fā)生了取代反應(yīng)，生成物中主要有四氯甲烷和氯化氫氣體，黃綠色的氯氣消耗了，所以硬質(zhì)玻璃管
(4)中的氣體由黃綠色逐漸變?yōu)闊o色，生成的油狀液體四氯化碳附著在硬質(zhì)玻璃管(4)的內(nèi)壁。由于反應(yīng)放熱，所以開始時(shí)活塞(6)向右移動(dòng)，反應(yīng)完成后，剩余氣體體積小于反應(yīng)前的混合體積，所以恢復(fù)到原來溫度時(shí)，壓強(qiáng)減小，活塞(6)又向左移動(dòng)，且活塞(6)位于標(biāo)記左邊。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果為:1、操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)較迅速，能觀察到反應(yīng)全過程。2、密閉性好、不易爆炸、安全、環(huán)保。3、本實(shí)用新型不僅適用于教師課堂上做演示實(shí)驗(yàn)，還適用于學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)。
[0012]四、
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中的標(biāo)識(shí)分別表示:
[0015](I)裝有甲烷的第一注射器(2)裝有氯氣的第二注射器(3)橡皮塞(4)硬質(zhì)玻璃管(5)帶鐵夾的鐵架臺(tái)(6)活塞(7)漫射光光源
[0016]五、
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0018]一種甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其主要特征在于:它由裝有甲烷的第一注射器
(I)、裝有氯氣的第二注射器(2)、橡皮塞(3)、硬質(zhì)玻璃管(4)、帶鐵夾的鐵架臺(tái)(5)、活塞
(6)、漫射光光源(7)組成。
[0019]硬質(zhì)玻璃管(4)水平固定在鐵架臺(tái)(5)上，橡皮塞(3)塞緊硬質(zhì)玻璃管(4)的左端管口，活塞(6 )放置在靠近橡皮塞(3 )的硬質(zhì)玻璃管(4 )中。裝有甲烷的第一注射器(I)和裝有氯氣的第二注射器(2 )的針頭刺穿橡皮塞(3 )。漫射光光源(7 )放置在硬質(zhì)玻璃管(4 )的下方。
[0020]本實(shí)用新型的使用方法:先連接儀器，檢查裝置的氣密性。用橡皮塞(3)塞緊硬質(zhì)玻璃管(4)的左端管口，將活塞(6)放置在靠近橡皮塞(3)的硬質(zhì)玻璃管(4)中，活塞(6)可在硬質(zhì)玻璃管(4)中左右移動(dòng)。用第一注射器(I)吸取20ml的甲烷，針頭刺穿橡皮塞(3);用第二注射器(2 )吸取80ml的氯氣，針頭也刺穿橡皮塞(3 )。然后輕推第一注射器(I)和第二注射器(2)，讓甲烷和氯氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管(4)中充分混合，在甲烷和氯氣推動(dòng)下，活塞(6 )緩緩向右移動(dòng)，活塞(6 )停止移動(dòng)時(shí)，在硬質(zhì)玻璃管(4 )的外壁做下記號(hào)，標(biāo)出反應(yīng)前活塞(6)的位置。這樣，20ml甲烷和80ml氯氣的混合氣體就被密封在硬質(zhì)玻璃管(4)中。用鐵夾將裝有甲烷和氯氣混合氣體的硬質(zhì)玻璃管(4)水平固定在鐵架臺(tái)(5)上，塞有橡皮塞
(3)的那端在左邊，調(diào)節(jié)好高度。漫射光光源(7)放置在硬質(zhì)玻璃管(4)的下方。實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開漫射光光源(7)的開關(guān)，用漫射光照射硬質(zhì)玻璃管(4)中的混合氣體，幾分鐘后可以看到硬質(zhì)玻璃管(4)中的氣體由黃綠色逐漸變?yōu)闊o色，硬質(zhì)玻璃管(4)的內(nèi)壁附著油狀液滴，活塞(6)先向右移動(dòng)，然后又向左移動(dòng)，而且，根據(jù)原先做的記號(hào)可知活塞(6)停留在標(biāo)記的左邊，即硬質(zhì)玻璃管(4)中的剩余氣體體積小于反應(yīng)前的混合氣體的體積。這是因?yàn)轶w積比為1:4的甲烷和氯氣的混合氣體在漫射光的作用下發(fā)生了取代反應(yīng)，生成物中主要有四氯甲烷和氯化氫氣體，黃綠色的氯氣消耗了，所以硬質(zhì)玻璃管(4)中的氣體由黃綠色逐漸變?yōu)闊o色，生成的油狀液體四氯化碳附著在硬質(zhì)玻璃管(4)的內(nèi)壁。由于反應(yīng)放熱，所以開始時(shí)活塞(6)向右移動(dòng)，反應(yīng)完成后，剩余氣體體積小于反應(yīng)前的混合體積，所以恢復(fù)到原來溫度時(shí)，壓強(qiáng)減小，活塞(6)又向左移動(dòng)，且活塞(6)位于標(biāo)記左邊。以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象充分證明1:4的甲烷和氯氣的混合氣體在漫射光的作用下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)較迅速，能觀察到反應(yīng)全過程；密閉性好、不易爆炸、安全、環(huán)保；本實(shí)用新型不僅適用于教師課堂上做演示實(shí)驗(yàn)，還適用于學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其主要特征在于:它由裝有甲烷的第一注射器(I)、裝有氯氣的第二注射器(2)、橡皮塞(3)、硬質(zhì)玻璃管(4)、帶鐵夾的鐵架臺(tái)(5)、活塞(6)、漫射光光源(7)組成；硬質(zhì)玻璃管(4)水平固定在鐵架臺(tái)(5)上，橡皮塞(3)塞緊硬質(zhì)玻璃管(4)的左端管口，活塞(6)放置在靠近橡皮塞(3)的硬質(zhì)玻璃管(4)中，裝有甲烷的第一注射器(I)和裝有氯氣的第二注射器(2)的針頭刺穿橡皮塞(3)，漫射光光源(7)放置在硬質(zhì)玻璃管(4)的下方。2.如權(quán)利要求1所述一種甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其主要特征在于:輕推第一注射器(I)和第二注射器(2)，甲烷和氯氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管(4)中，在混合氣體的推動(dòng)下，活塞(6)向右移動(dòng)，甲烷和氯氣的混合氣體密封在硬質(zhì)玻璃管(4)中。
【專利摘要】<b>本實(shí)用新型提供一種甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，其主要特征在于：它由裝有甲烷的第一注射器（</b><b>1</b><b>）、裝有氯氣的第二注射器（</b><b>2</b><b>）、橡皮塞（</b><b>3</b><b>）、硬質(zhì)玻璃管（</b><b>4</b><b>）、帶鐵夾的鐵架臺(tái)（</b><b>5</b><b>）、活塞（</b><b>6</b><b>）、漫射光光源（</b><b>7</b><b>）組成。現(xiàn)用教材中甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置存在缺陷：光照過強(qiáng)易發(fā)生爆炸，光照太弱反應(yīng)緩慢；密閉性差，氯氣易逸出污染環(huán)境；產(chǎn)物不易觀察。使用本實(shí)用新型做甲烷與氯氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，能克服教材裝置的缺陷，操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)較迅速，能觀察到反應(yīng)全過程；密閉性好、不易爆炸、安全、環(huán)保。</b>
【IPC分類】G09B23/24
【公開號(hào)】CN204857027
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520658200
【發(fā)明人】林師龍
【申請(qǐng)人】林師龍
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日