用注射器改进汽油机模型的创新

注射器在化学实验中的妙用摘要：注射器作为一种医疗器械，物美价廉。

它在化学实验中得到越来越多的运用。

笔者通过对新教材实验的改进，经过反复的研究，发现注射器运用在替换某些仪器、用作反应容器、改变气体压强、排气送气等方面起到了意想不到的效果。

关键词：注射器；化学实验；妙用注射器是一种普通的医疗器械，但它在化学实验装置和习题中出现越来越多，它对某些实验现象的观察或实验过程的改进起到了意想不到的效果。

注射器在化学实验中有以下一些运用。

1 作某些仪器的代用品注射器可用作集气瓶、量筒、滴管、分液漏斗、烧杯等常用仪器的代用品。

1．1 作集气瓶的代用品要探究久未开启的菜窖屋内的气体成分，怎样取样？方法之一用注射器先推活塞排尽针筒内的空气，用橡皮帽（或手指）堵住针孔，拿进室内，拿开橡皮帽，拉活塞吸入气体后塞紧橡皮帽，拿出室外。

1．2 作量筒的代用品1．2．1 量气体体积（图1）用45mL试管作反应容器，磷的燃烧均在密闭容器里进行，可防止白烟污染空气。

用20mL注射器（活塞事先处在10mL刻度处）测量磷燃烧消耗的氧气体积（右图）。

操作：①检查装置的气密性。

②装药品，连好仪器。

③夹紧弹簧夹，加热白磷，观察现象。

④燃烧结束，试管冷却后松开弹簧夹，可以看到活塞慢慢左移到1mL刻度处。

说明空气中氧气的体积分数为1/5。

[（10mL-1mL）/45mL]1．2．2 量液体体积（图2）由于注射器上有计量单位，可用作一些对比实验用的量具。

右图是用肥皂水区分硬水和软水的实验。

用注射器取等体积的肥皂水加入盛有等体积硬水和软水的烧杯中，搅拌。

操作简便，现象明显。

1．3 作分液漏斗的代用品（图3）右图中的注射器代替了分液漏斗，可随时添加药品，不断产生O2。

还可控制氧气的生成速率。

用注射器，取液、滴加都很方便，也可控制试剂用量和滴速，节省试剂。

1．4 作烧杯的代用品（图4）右图将块状固体放入干燥管中，塞紧一根带弹簧夹的导管，原本将其放入盛酸的烧杯中反应，现用盛酸注射器接在干燥管上，装配成了气体发生装置，该装置能随时控制反应的进行。

注射器的妙用注射器的妙用注射器是一种常见的医疗用具，早在15世纪，意大利人卡蒂内尔就提出注射器的原理。

主要用以注射药液或抽液。

注射器由前端带有小孔的针筒以及与之匹配的活塞芯杆组成。

注射器用来将少量的液体或其注入到其它方法无法接近的区域或者从那些地方抽出。

在芯杆拔出的时候液体或者气体从针筒前端小孔吸入，在芯杆推入时将液体或者气体挤出。

用注射器以及针头抽取或者注入气体或者液体的这个过程叫作注射。

一、可以取用一定量的液体和气体二、利用注射器活塞的移动改变容量的大小，达到测定液体或气体的体积。

三、利用注射器活塞的移动改变容量的大小，达到改变其他装置内气体的压强。

（1）甲图实验中，装____的注射器容易被压缩．医用注射器具有:密封性较好;透明、有刻度便于观察;价格便宜,容易得到的特点和优点,可以根据注射器的特点和优点加以系统的归纳、研究,并且有意识地利用这些特点和优点,进行精心的设计,就可以做许多实验,做到一物多用,充分发挥注射器在化学实验中的作用。

1、验证分子之间有间隔如下图所示：在两个大小相同的注射器中分别抽取等体积的空气和红墨水（图一）。

然后用手指堵住注射器的前端出口，向前推动活塞压缩注射器管筒中的物质（图二），会发现装空气的注射器的活塞容易向前推动，而装红墨水的注射器的活塞很难推动。

该实验不仅能说明分子之间有间隔，而且还能说明气体分子间的间隔比液体分子之间的间隔大，因此易压缩。

生活中常见此类现象有将氧气、石油气压缩储存在钢瓶中。

2、方便添加液体人教版九年级化学课本P43习题5，利用图一中的仪器组装制取氧气的装置，注射器就可以用来随时添加过氧化氢溶液。

图二是组装好的利用二氧化锰催化过氧化氢分解的发生装置，注射器不仅方便随时添加过氧化氢溶液，而且能通过推动活塞的速率来控制反应的速率，得到平稳的氧气流。

究方案。

【探究一】辨别市售珍珠真与假。

将其分别溶于水，充分搅拌、静置，测定上层清液的pH；若pH 7（填“>”或“<”或“=”）为假珍珠，理由是。

注射器在创新实验中的应用作者：曹景娜来源：《课程教育研究·学法教法研究》2019年第09期【摘要】注射器因其气密性好、体积小、易操作、可见度高而被广泛应用于化学实验中。

经过适当改进的注射器可用于取药品，代替量筒量取液体，还可以调节装置内的压强。

用注射器作反应容器，使实验微型化、绿色化，易于推广。

【关键词】注射器;反应容器;定性测定;化学实验;绿色环保【中图分类号】G642.423 ;;;;;;【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2019）09-0256-02注射器对化学实验的改进，加深了学生对化学实验的理解，引起学生对化学的强烈的兴趣，激发创造性思维，培养学生的创新能力，全面提高学生的化学学科素养。

创新实验中，使用注射器，使得仪器简单、药品用量少、操作简单、效果明显、成功率高且无污染，大大缩短了实验时间，有效提高了课堂效率。

一、用作反应容器，代替部分实验仪器1.氢氧化亚铁的生成及氧化。

Fe（OH）2从生成到被氧化过程中呈现白色→灰绿色→深绿色→红褐色的现象[2]。

实验仪器：一次性透明输液袋（缩短了两只支管的长度）、五只带针头的塑料注射器。

实验药品：饱和 NaOH溶液、0.1mol/LFeSO4溶液（加入适量铁丝和稀硫酸防止变质）、饱和FeSO4溶液（加入适量铁丝和稀硫酸防止变质）、0.1mol/L H2SO4溶液（用于调节溶液的pH、清洗输液袋）。

实验过程：〖TP30.JPG;%30%30，Y〗（1）用注射器抽净输液袋内的空气，制造无氧环境。

（2）用1号注射器抽取约2mL 饱和NaOH溶液慢慢推入输液袋内。

（3）用2号注射器抽取约1mL 0.1mol/LFeSO4溶液缓缓推入输液袋内，出现白色沉淀。

说明：由于进行了排氧操作、调整了试剂的浓度和混合顺序，现象非常明显。

（4）用3号注射器抽取约2mL饱和FeSO4溶液推入输液袋内，白色变成灰绿色。

（5）用4号注射器抽取空气推入输液袋内，充分振荡灰绿色变成深绿色。

浅议注射器在初中物理实验教学中的应用物理实验由“演示实验”、“学生探究性实验”、“动手动脑”、“实践活动”等组成许多。

物理原理和规律是通过实验发现和验证的．所以实验是物理的基础。

是学生获取知识信息的重要途径和源泉学生不仅能从实验中去认知事物．而且可以通过实验来培养创新精神和实践能力。

目前还有很多农村学校的仪器配置达不到国家规定的三类标准，根本不能开全所有的初中物理实验，出现想做实验而做不了的情况。

我在物理教学中经常利用身边的器材自制教具，收到了意想不到的好效果，下面谈谈塑料注射器在初中物理试验教学中的几例应用。

一、在声音的教学中声音特性有：音调,响度，音色。

音调高低是由发声体振动频率决定的。

哨子是靠改变空气柱的长度来改变音调的。

注射器制作哨子，一个注射器用小刀顶端削掉。

用嘴吹注射器的上端，发出悦耳的哨声。

上下推拉“活塞”，音调就会改变，就能吹出悦耳的歌曲。

二、在热学的教学中（一）物质的汽化和液化我们知道物质液化有两种方式：降低温度，压缩体积。

用注射器演示液化和汽化.取一注射器接吸入少量乙醚。

把注射器针头处用橡皮帽封好，向外啦“活塞”观察到里面的乙醚不见了，向里推“活塞”，又观察到液态乙醚。

（二）气体膨胀对外做功用橡皮帽将它的注射孔堵住，筒内封闭一些空气，注射器筒壁端与“活塞”重合处贴上红纸条。

将适量的热水倒入烧杯中并将“活塞” 注射器注射孔的那端放入热水中。

过会儿观察到:“活塞”向外推出一些，封闭空气受热膨胀对“活塞”做功。

三、在力学的教学中（一）估测大气压强实验器材：铁架台橡皮帽注射器刻度尺钩码实验步骤：1.估测活塞能支持的拉力。

将注射器的活塞推至顶端，用橡皮帽将它的注射孔堵住，将注射器固定在铁架台上，然后在活塞下挂钩码。

逐渐增加钩码的个数。

直至注射器的活塞被钩码拉动为制止记录钩码的质量，由G=mg 求出钩码的重力，大气对活塞横截面的压力F的大小约等于钩码的重力（如图1）。

2.估测活塞的横截面积：根据注射器标定的容积V，用刻度尺量出这一容积的长度L，用S=V/L就估测出横截面积（如图2）3.估测的大气压p=F/S可得（三）验证阿基米德原理。

简易汽油机的研制及教学应用作者：侯兆军来源：《中小学实验与装备》 2018年第1期随着物理教学的不断发展,实验教具也在不断地发展.在原有实验资源不能满足教学需求时,教师应该设计新颖科学的实验装置,创新实验教具,优化教学手段和过程,更加有效地实现教学目标.笔者针对初中物理“汽油机”传统教学的不足和局限性,制作出了一种“简易的汽油机”用于物理教学,优化了教学过程,提高了教学效果.１汽油机实验教具制作的必要性热机的发明使人类进入了“蒸汽时代”和工业社会,对人类社会的发展起到了重要作用.在初中新课程标准中,对该教学内容的要求是认识热机的工作原理及热机使用对社会发展的作用,对初中学生来说具有一定的难度.目前“汽油机工作过程”的教学现状主要有:①使用“四冲程汽油机教学挂图”来教学;②使用实验室的“汽油机模型”来教学;③播放电脑动画教学.这些教学方式虽然对汽油机的教学起了一定的辅助作用,但都有一个致命缺点,就是不真实,属于纸上谈兵,学生通过想象和推理来进行学习,并没有获得对汽油机工作的真实感受和体验,认识不深刻,不能从根本上解决教学中内容抽象、教学难度大的问题.如果在教学中使用真正的汽油机进行演示呢?当然不可行,因为生活中的汽油机气缸不透明、转速快,很难清楚的观察到其工作过程.鉴于初中物理中同样重要的其他教学内容,如电动机、发电机、电磁铁等都有实物装置在教学演示中使用,为了填补汽油机实物教具这一空白,笔者制作了一种真实、可分解、外观透明、易观察的简易汽油机,实际演示汽油机的吸气、压缩、点火做功、排气冲程,使学生真实感受到汽油机的工作过程.２实验原理和制作改进经过构思和实验,笔者根据“用电子打火机在塑料注射器内点燃酒精,燃气推动活塞做功”的实验原理,制作了简易汽油机,汽油机实物图如图１所示.笔者选择６０mL的一次性塑料注射器做“气缸和活塞”,因为它密封性、灵活性、安全性都很好,且取材便宜又便于加工.选择电子打火机的火花头做“火花塞”,把火花头延长通过注射孔封入注射筒底.选择市场供水管配套１/４铜阀门,作为“进气门”和“排气门”,在注射器底部钻２个孔,嵌入铜阀门,与火花头距离约３ mm.把注射器筒口朝下,用不锈钢锁扣和螺钉固定在不锈钢台架上.通过反复实验,为了达到更好的实验效果,笔者又做了以下改进.(１)用酒精代替汽油做实验清洁环保不产生黑烟,又保证了注射器的透明度,便于观察.(２)在进气门上方接上有棉垫的塑料过滤器,使酒精缓慢进入气门,与空气混合均匀;在注射筒后方设深蓝背景屏,衬托火花和燃烧火焰.(３)由于活塞冲击力很大,需要在其冲出前将其挡住,故设置下止横梁以确保安全.(４)用不锈钢杠杆做“曲轴”,将活塞的冲击能量传递到自行车轮做的“飞轮”上,显示酒精燃烧后内能转化为机械能的原理.３实验演示教学和体验教学在“汽油机”教学中,笔者用自制的简易汽油机(如图２所示)来进行实验演示收到了非常好的教学效果.当实验器材摆上讲台时,学生的注意力和好奇心立即被吸引过来,他们饶有兴致地了解它的结构后,就催促教师进行演示和说明.３．１吸气冲程将活塞推至筒底,关闭２个阀门,在进气门上方过滤器内滴入３滴酒精,然后打开进气门,缓慢向下拉动活塞,吸入酒精和空气混合物,体积约为注射筒体积的４/５.３．２压缩冲程关闭进气门,缓慢推动活塞向上运动,约至２/３注射筒处,实验者会感到压强增大,用手摸筒壁,可感到温度升高,说明机械能转化为内能;同时,复位弹簧将杠杆升到活塞手柄下方,转轮铁片联动到杠杆自由端下方.３．３做功冲程扳动打火机开关,火花头产生电火花,酒精气体剧烈燃烧,产生火红光芒,同时“嘭”的一声,燃气膨胀做功,推动活塞向下运动,通过杠杆推动车轮快速转动,活塞移至下止点被阻止.这一过程说明:化学能通过燃烧可以转化为内能,内能又通过做功转化为机械能.３．４排气冲程打开排气门,推动活塞向上运动,将废气排出.３．５演示能量究竟有多大鉴于将注射器取下,拿到室外,筒口竖直向上旋转,滴入适量酒精后点火,活塞被“发射”至约８m高处.４教学效果和教具价值采用本实验教具实施教学后,教学效果有了明显的提升.４．１创设了真实的物理过程,化抽象为具体通过使用简易汽油机演示实际燃烧燃料,推动转盘快速转动的过程,直观真实地显示了汽油机的４个冲程,由于４个冲程可分解演示,实验时可自由分配时间,从而便于学生感受和品味实际的物理过程,便于理解教学内容.经课堂检测,学生对汽油机４个冲程的分辨和描述很清楚,对做功、压缩２个冲程中能量转化的理解也很深刻,教学效果十分明显.４．２取得了震撼视听的实验效果,强化了对教学内容的理解视觉上,可以清楚观察透明注射筒内的火花头、气门等部件,特别是演示“做功冲程”时,蓝色背景衬托出筒内明亮耀眼的火焰,随后转轮被冲击快速转动;在演示能量有多大时,注射器活塞被“发射”到约８m 高并伴随着火光,使一些学生情不自禁地惊叫起来;听觉上,气体膨胀、活塞撞击的“嘭、啪”声,刺激而震撼,使他们久久不能忘怀,体验深刻持久.４．３培养了学生的学习兴趣由于实验时是真实的燃料燃烧,激发了学生强烈的好奇心,使他们的注意力非常集中;用熟悉而平常的日常用品制作教具,破除了神秘感,让学生产生强烈的求知欲;待谜底揭开,对汽油机等热机工作原理心领神会后,学生感到兴奋满足.４．４拓展了学习领域,提高了创新实践能力实验课后,一些学生主动找到笔者,讨论简易汽油机的制作方法,并在课余时间进行模仿制作和优化改进.学生通过观察实验、动手动脑、交流合作、创新制作等活动,培养了敢于质疑、独立思考、勇于探索的科学探究精神,有效地提高了他们的创新和实践能力.５教具的不足和前景展望该教具体积较大、结构不够紧凑、外观比较粗糙不美观,不能调为连续自动运转,希望专家和同行对此教具的改进提出宝贵意见,以期不断完善;更希望有教学仪器厂家在此基础上,设计出汽油机实验教具,批量生产,使“汽油机”这个难点教学内容早日实现实物体验化教学,让学生易学易懂.。

注射器在微型化学实验改进中的妙用作者：李耀军来源：《化学教与学》2013年第02期摘要：医用注射器在中学微型化学实验改进中用途广泛。

文章对现行化学教材中的三个常见实验用注射器进行了微型化设计和改进，使实验操作更简单安全，现象更明显。

关键词：注射器；微型化学实验设计文章编号：1008-0546（2013）02-0093-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.02.037《普通高中化学课程标准（实验）》中指出：“鼓励学生和教师充分利用生活中的常见用品和废弃物，设计富有特色的实验和实践活动。

[1]”而微型化学实验更有利于学生动手，发展学生的实验技能，培养学生的创新意识和创新思维能力。

以上这些要求也正是我们课题组开展微型化学实验研究的主导思想。

下面几例就是我们课题组通过长期的实验和研究，利用医用注射器等废弃物改进的课本实验微型化的装置。

通过学生在实验室的操作和实践，取得了良好的效果。

现予以说明。

一、实验改进装置与说明装置主要由30mL注射器（2支）、50mL注射器（1支）、医用输液管一根（分3段）、医用输液三通管（1个）、医用输液控制阀（3个）组成。

本装置是课题组成员经过多年教学实践设计而制作的，体现出微型、简便、高效、绿色的科学环保低碳理念，解决了个别课本演示实验在实验过程中的环境污染、现象不太明显以及药品用量大的问题。

二、应用举例1.气体与气体反应的实验改进[实验1] H2S与SO2反应的实验改进[2]（1）按实验装置图连接好仪器，检查装置的气密性；（2）用50mL注射器丙吸取约30mL1∶1的H2SO4，排出空气后用封口塞封住注射口；（3）取两支30mL注射器，分别拔出活塞，平放注射器，用药匙或纸槽分别将大约1g Na2SO3固体和1g FeS固体送入注射器的底部。

将活塞插上，并慢慢推动活塞，排出注射器内的空气（注意要慢慢轻推，以防将试剂冲出）；（4）将注射器丙按装置图连接好，打开A、B、C三个控制阀，轻推注射器丙的活塞，待排尽装置内的空气后，连接到注射器甲和乙；（5）打开A、C控制阀，将稀H2SO4压入装有FeS固体的注射器中，反应一段时间后，再关闭A控制阀同时打开B控制阀，将稀硫酸压入装有Na2SO3固体的注射器中，再关闭B 控制阀。

例析注射器在中学化学实验改进中的妙用作者：张正飞来源：《化学教与学》2013年第09期摘要：在化学教学中，适当进行实验改进是培养学生自主探究的一个重要途径。

医用注射器具有气密性好、体积小、易操作、可调节、透明度高、易观察，且使用简便灵活等特点，这些特点是传统实验仪器无法替代的，同时它具备量取、转移、兼作反应容器等功能，能够在“绿色化学”实验中发挥重要作用。

文章结合平时的教学实例积累，利用注射器对几个实验进行改进，培养学生自主探究能力。

关键词：注射器；实验改进；绿色化学文章编号：1008-0546（2013）09-0089-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B一、探究稀硝酸与铜的反应实验改进方案稀硝酸与铜反应往往因为空气的影响而无法观察到产生NO的现象，利用注射器进行实验改进后就可以进行实验现象的观察，实验改进方案如下：1. 实验用品一次性小注射器、镊子、烧杯、试管、稀硝酸、铜片（细条状）、热水。

2. 实验步骤及现象（1）如（图1）所示取一支小注射器，取下活塞，装入铜片（细条状），然后再装好活塞；（2）在小试管中加入稀硝酸，用注射器吸入一定量的稀硝酸，翻转注射器将空气排尽；（3）将注射器放入热水浴中加热，开始时反应缓慢，后逐渐加快，并看到有无色气体产生，溶液变蓝，生成的气体将硝酸从注射器中逐渐排出，当完全排出后反应立即停止。

（4）拉动活塞吸入少量空气，发现注射器中的无色气体逐渐变为红棕色，说明反应生成的一氧化氮转化为二氧化氮。

3.实验优点本实验属于微型实验，操作简便，药品用量少，生成无色一氧化氮气体现象明显，成功地将一氧化氮气体转化成二氧化氮气体；控制了较多量的一氧化氮生成，有效地防止了一氧化氮气体对空气的污染，有助于同学们增强环保意识。

二、验证卤素单质间的置换反应1. 实验用品2. 实验步骤及现象：3.实验优点三、验证温度和压强对化学平衡的影响实验改进方案1. 实验用品带针头的注射器橡胶塞冰水热水浓硝酸铜片2. 实验步骤及现象（1）将一小片金属铜放入注射器内，塞上注射器活塞，吸入适量浓硝酸，将针头插入橡胶塞中密封；（2）待注射器内产生约5毫升NO2后，取下橡胶塞，挤尽浓硝酸，再将针头插入橡胶塞中密封；（3）向内推进活塞或向外抽出活塞，验证压强对化学平衡移动的影响；（4）将装置分别放入冰水或热水中，验证温度对化学平衡移动的影响。

用注射器改进的物理实验装置二则注射器是一种非常有用的医疗设备。

然而，注射器还可以用于改进物理实验装置，特别是在测量液体时。

本文介绍了两种使用注射器改进物理实验装置的方法。

方法一：注射器压力计注射器可以被用作压力计，这可以被用于测量气体或液体的压力。

在这种情况下，注射器被打开，并且注射器的柱塞与轴框组成的空腔内的空气被逐渐压缩。

当注射器内的气体被压缩到一定压力时，柱塞会移动并且伸出注射器的尖端。

通过测量柱塞的移动距离，可以计算出所测量的液体或气体的压力。

例如，确定一个圆柱体的气体压强。

首先用一支注射器插入圆柱体中，用螺丝固定住注射器，然后在注射器内装入水，将量筒与注射器联接，控制量杯中的水位，打开球阀，移动注射器柱塞，统计数据，算出动压并求出气体压强。

方法二：注射器流量计另一种使用注射器改进的物理实验装置是流量计。

在这种情况下，注射器被用作流量计的主要组件，并且液体被注入注射器的尖端。

当液体通过注射器的尖端流出时，注射器的柱塞被推动。

通过测量柱塞的移动距离，可以计算出液体的流量。

例如，测定水管之中的水流量。

使用一架支架，将注射器平衡放置，将注射器的尖端插入水管之中，调整好注射器与水管之间的距离，打开球阀，将液体流入，按照流量计量出数据进行计算，可得出相应的水流量。

总之，注射器是一种非常有用的工具，不仅在医学方面，还可以用来改进物理实验装置。

注射器压力计和流量计是使用注射器改进物理实验装置的两种方法。

这些方法可以提高实验的精度和准确度，并且也可以加速实验。