【问题的由来】
实验室制取气体是中学化学知识中重点知识，能综合培养学生的化学实验技能和思维探究意识。气体的收集和测量属于整个实验的“尾部”环节。常见的气体的收集往往有下列方法：向上排空气法、向下排空气法及排水集气法，如图1、2、3示，但这些装置有一些缺陷。比如对于有毒性的气体收集会造成污染，图1、2所示方法无法观察气体收集的动态过程，无法测量气体的收集量，药品的浪费等等。 【问题】
实验室如何收集210mL一氧化碳气体？
【问题解析】
由于一氧化碳的密度（1.28g/L）与空气的的密度(1.293g/L)相差无几，不适合用排空气法收集，又其有毒性，所以宜采用排水法收集。如用图3所示装置，容易发生气体集满后多余气体发生泄漏，且只能收集到集气瓶容量大小的气体，无法收集到任意确定数值的气体量。因此引入如图4所示装置进行收集，气体从短管通入，集气瓶中水被气体压入量筒中，通过观察量筒中水的体积进而推知生成气体的体积。实验要点必须注意集气瓶容量和量筒的量程都要大于210mL，集气瓶事先装满水，量筒中的导管最好不要伸入水中，以免其占据一定的体积而影响数据的观察和测量。达到所需示数时，可在两端导管橡皮管上各夹上弹簧夹即可。
【问题拓展】
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拓展气体收集1：此装置可以适用于任一气体的收集和粗略测量，包括H2、O2、CO2、H2S、HCl、SO2、Cl2等等，只是一些水溶性气体比如CO2、H2S、HCl、SO2、Cl2 收集时，需将水换成油相或在水面上覆盖一层植物油，防止气体溶于水。
拓展2：收集好的气体可以看成贮气瓶，使用气体时，可以将水从长导管处引入，将气体从短导管排出。
拓展3：此装置也可拆成如图5cielab所示进行排空气法收集气体，但进气的方向与气体的密度有关，一般是密度比空气大的从棉籽皮B进入，密度比空气小的从A进入。
拓展4：不管是收集气体贮入还是将贮藏气体排出，总遵循这样的规律即要进入瓶中的物质如果密度大于原瓶内物质的密度，则从B进入，所谓“大则长进”，比如排空气法收集CO2从
B导入，水从B注入将CO清烟器排出；反之“小则短进”，如排水集气时所有的气体从A导入，排空气法收集H2从A导入；如果将此瓶翻过来，则规律正好相反，所谓“瓶翻则反”。
【使用记录】
此题在2006年“天原杯”化学竞赛辅导和风能汽车2007年中考模拟试题上使用过，初次接触，学生感觉有点无从下手，经教师引导和举实例佐证，学生能够理解和掌握。
【教育价值】
看似平常的题目，隐约出不平常的思想。此题从绿化学和定量化学的视角去分析一种平常气体的收集和测量，引出收集和测量气体的一套有效装置，进而拓展出一条优秀的规律“大则长进，小则短进，瓶翻全反”。学生从中学会如何质疑传统，打破思维定势，创新进而获得化学探究的乐趣，其过程中学生思维得到解放和提升，也是新课程改革的价值所在。
参考文献：
1、 中学化学国家课程标准研制组．义务教育课程标准实验教科书（修订本）(M)．上海：上海教育出版社，2005．
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