專利名稱：氣體光化學(xué)反應(yīng)演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及中學(xué)化學(xué)教學(xué)儀器。
傳統(tǒng)的氣體光化學(xué)反應(yīng)，如H2－Cl2混和氣體的光化爆鳴實(shí)驗(yàn)〔參見高級中學(xué)(甲種本)化學(xué)課本，第一冊第27頁和高級中學(xué)(甲種本)化學(xué)教學(xué)參考書，第一冊第90－91頁，人民教育出版社出版〕，均采用分散而龐雜的實(shí)驗(yàn)裝置H2的制備用啟普發(fā)生器或其它簡易裝置，采用排水法收集于透明塑料瓶中；Cl2的制備采用Mn O2與濃鹽酸加熱或用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制得，最好用排飽和食鹽水法收集于透明塑料瓶中。將盛H2、Cl2兩瓶氣體的集氣瓶口對口顛倒混和數(shù)次后，在盛混和氣體的集氣瓶口蓋一塑料片，再同時(shí)點(diǎn)燃離集氣瓶較近處的兩根鎂帶或鎂粉，使混和氣體發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而爆鳴。這種教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示方法存在以下幾個缺點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)裝置分散、龐雜，操作復(fù)雜、繁鎖，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和演示時(shí)間長，而且實(shí)驗(yàn)成功率低，演示效果差。
2.演示實(shí)驗(yàn)不安全，并有大量有毒氣體外逸，有損師生身體健康和污染環(huán)境。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種用于氣體光化學(xué)反應(yīng)演示器，該演示器具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、演示效果明顯，而且無毒氣外逸等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型是由底座、瓶子、玻璃管、閃光燈和吸收罩組成。底座上設(shè)有面板和操作臺，面板上支撐和固定塑料瓶、玻璃管、閃光燈和吸收罩。操作臺上有兩個定位環(huán)，定位環(huán)上各置一個玻璃瓶，玻璃瓶背靠面板，瓶上配有雙孔膠塞，雙孔內(nèi)分別插入塑料瓶和導(dǎo)管。導(dǎo)管的上端插入玻璃管下端的雙孔膠塞內(nèi)，玻璃管上端為爆破口，爆破口上接有加大口徑的導(dǎo)引罩和吸收罩。吸收罩用支撐柱支撐懸離導(dǎo)引罩，閃光燈及其燈座安裝在與玻璃管中部平行的面板邊緣上。


圖1，為本演示器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2，為閃光燈電路圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖所示，底座13和面板5均為白色分立或整體結(jié)構(gòu)，所用材料為木材或塑料。
底座13下設(shè)橡膠支撐墊12支撐，底座上有兩個定位環(huán)11，兩個玻璃瓶10、14分別被固定在其上。兩個玻璃瓶均配有雙孔膠塞9、15，雙孔膠塞的一孔內(nèi)分別插入塑料瓶8、17，另一孔分別插入導(dǎo)管16，導(dǎo)管上端插入與硬質(zhì)玻璃管6下口配合的雙孔膠塞9。硬質(zhì)玻璃管6和塑料瓶8、17均分別用橡膠帶7固定在面板5上。導(dǎo)引罩4口徑比硬質(zhì)玻管6上口略大，可直接將導(dǎo)引罩4套裝在硬質(zhì)玻璃管6上口，即爆破口3上。導(dǎo)引罩4為上大、下小的園橫截面空心殼塑料結(jié)構(gòu)，其上口邊緣高于面板5約1－2Cm，在導(dǎo)引罩4正上方約2－5Cm處為吸收罩1，吸收罩1為上端封頂?shù)目招乃芰蠄@筒，直徑與導(dǎo)引罩4上口相符，內(nèi)壁襯1－2Cm厚條狀泡沫2，吸收罩1外壁固定有上端封口的空心小園柱，為吸收罩插孔23，支撐柱22一端插入吸收罩插孔23內(nèi)，另一端插入固定在面板5背面的下端封口的空心小園柱即吸收罩插座21內(nèi)，在面板5背面 邊緣與硬質(zhì)玻璃管6中部平行位置，固定一膠合頁20，在膠合頁20上膠接閃光燈座18，閃光燈座18為塑料或木質(zhì)，其上粘接有尼龍搭扣，閃光燈19上也粘接有尼龍搭扣，二者通過尼龍搭扣鉸鏈結(jié)合。
圖2，為本實(shí)用新型的閃光燈電路圖，電路串聯(lián)一個分壓電阻R1和整流二極管D組成半波整流電路，二極管正端接電源，負(fù)端為公共正極，電源線另一條即為公共負(fù)極。貯能電解電容器C1并入電路，電容器正極接公共正極，負(fù)極接公共負(fù)極。氖泡Ne與分流電阻R3并聯(lián)，一端接公共負(fù)極，另一端與分壓電阻R2串聯(lián)后接公共正極。激發(fā)線圈初級L1先與電鍵K串聯(lián)，再與旁路電容C2并聯(lián)，并聯(lián)后一端接公共負(fù)極，另一端與R4(分壓電阻)串聯(lián)后接公共正極。激發(fā)線圈次級L2一端與公共負(fù)極連接，另一端與閃光管激發(fā)陰極相連接。閃光管正極接公共正，負(fù)極接公共負(fù)。
閃光燈電路的工作原理交流市電經(jīng)分壓電阻R1和整流二極管D半波整流后，以脈沖直流電形式向貯能電容器C1充電，當(dāng)C1電壓升到一定值時(shí)，經(jīng)R2分壓，R3分流后在氖管上有適當(dāng)大小的電壓和電流，這時(shí)氖燈啟輝，表明貯能電容器C1已充足了所需的電能。因這時(shí)電鍵K的斷開狀態(tài)和旁路電容C2的隔直作用，故這時(shí)激發(fā)變壓器和閃光管均未工作。當(dāng)閉合電鍵K時(shí)，貯能電容器經(jīng)R4和激發(fā)變壓器初級L1形成回路而瞬時(shí)放電，與此同時(shí)激發(fā)變壓器次級L2感生約1萬伏高壓脈沖電流，加在閃光管的陰極上，使管內(nèi)氣體瞬時(shí)高壓放電，產(chǎn)生強(qiáng)光。
下面以H2－Cl2混合氣體光化爆鳴為例，說明本實(shí)用新型的使用方法
1.在一個玻璃瓶內(nèi)裝入約1克高錳酸鉀固體，另一個玻璃瓶內(nèi)裝入約2克鋅片；在兩個塑料瓶內(nèi)吸入濃鹽酸；將閃光燈電源接通充電待用；2.擠壓其中一個塑料瓶滴入1－2滴濃鹽酸，待玻璃管內(nèi)充滿約2／3容積淺黃色氯氣時(shí)，再擠壓另一個塑料瓶滴入幾滴鹽酸，玻璃瓶內(nèi)便產(chǎn)生氣泡，待數(shù)秒后，開啟閃光燈，立即發(fā)生爆鳴，獲得鮮明、生動的光化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下積極效果1.由于制氣、反應(yīng)、引爆、防污染等裝置的一體化設(shè)計(jì)，使整個光化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)施簡化、操作方便、演示耗時(shí)縮短。易于被學(xué)生理解和掌握。
2.采用閃光燈引發(fā)爆鳴，科學(xué)性強(qiáng)，爆鳴效果好。
3.設(shè)有吸收罩，避免了有毒氣體外逸，實(shí)驗(yàn)安全、可靠，不污染環(huán)境和損壞師生身體健康。
權(quán)利要求1.一種氣體光化學(xué)反應(yīng)演示器，由底座、瓶子、玻璃管、閃光燈和吸收罩組成，其特征在于底座上設(shè)有面板5和操作臺，面板上支撐和固定塑料瓶、玻璃管6、閃光燈19和吸收罩1，操作臺上有兩個定位環(huán)11，定位環(huán)上各置一個玻璃瓶10、14，玻璃瓶背靠面板，瓶上配有雙孔膠塞9、15，雙孔內(nèi)分別插入塑料瓶8、17和導(dǎo)管16，導(dǎo)管的上端插入玻璃管6下端的雙孔膠塞內(nèi)，玻璃管上端為爆破口3，爆破口上接有加大口徑的導(dǎo)引罩4和吸收罩1，吸收罩用支撐柱22支撐懸離導(dǎo)引罩，閃光燈19及其燈座18安裝在與玻璃管中部平行的面板邊緣上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的演示器，其特征在于導(dǎo)引罩為上大下小的園截面空心殼塑料結(jié)構(gòu)，吸收罩為上端封頂?shù)目招乃芰蠄@筒，直徑與導(dǎo)引罩上端相符，內(nèi)壁設(shè)有1－2Cm厚的條狀泡沫2，吸收罩與導(dǎo)引罩懸離2－5Cm的高度。
專利摘要本實(shí)用新型是一種氣體光化學(xué)反應(yīng)演示器，由底座、瓶子、玻璃管、閃光燈和吸收罩組成。底座上設(shè)有面板和操作臺，面板上支撐和固定瓶子、玻璃管、閃光燈和吸收罩。操作臺上設(shè)有兩個定位環(huán)，定位環(huán)上各置一個玻璃瓶，玻璃瓶背靠面板，并通過玻璃瓶上的雙孔膠塞導(dǎo)管與面板上的塑料瓶和玻璃管相連，構(gòu)成氣體制備、光化反應(yīng)、引爆和防污染一體化裝置。該演示器具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、演示效果鮮明等特點(diǎn)。
文檔編號G09B23/22GK2081119SQ9121405
公開日1991年7月17日 申請日期1991年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月11日
發(fā)明者羅建新 申請人:羅建新