范文一:高中化学实验创新
高中化学实验创新
高中化学实验创新篇一:校本教研课题《高中化学演示实验改进与创新的研究》结题报告
校本教研课题《高中化学演示实验改进与创新的研究》结题报告 教研组:理科综合组
负责人:邹正友
课题组成员:邹正友 熊卓军 何艳舞 杨再兴
课题名称:《高中化学演示实验改进与创新的研究》
一、课题研究背景
1、国内外改进创新实验研究现状
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学教学的最基本特征。实验教学是对学生进行科学知识、科学方法、科学能力、科学思想和科学品质教育的最生动、最活跃的教学形式。高中化学实验正朝着探究型、生活化、微型化的方向发展。在实验微型化发展领域,美国、联邦德国等国家已逐步在中学化学实验中审定和推广了微型化学实验仪器。因此,它是国内外近20年进展较快的一种新的化学实验形式,体现了化学实验微型化的趋势。我国是从80年代未 90年代初开始研究,进行了十年,召开了全国研讨会三次,形成了一系列研究成果。 我国《普通高中化学课程标准(实验)》指出探究活动应作为学生学习化学的重要方式,这就要求化学实验设计在体现化学知识与技能目标的同时,
更要突出过程与方法、情感态度与价值观的目标取向,突出探究性实验内容的编排和注重过程的科学化设计。
目前我国中学化学实验研究活动虽然较受重视也较普遍,但仍存在很多问题。如化学实验如何更好地实施素质教育,如何设计和开展研究型课程中的实验教学活动,如何在实验教学中实施科学方法、科学态度的教育,怎样使化学实验更好地培养学生的创新意识和创新能力,怎样通过化学实验提高学生认识生活、认识世界的能力等等。这些课题的研究在目前我国新课改的大趋势下应该显得更重要一些。
2、新课程背景下的化学实验改革
就中学化学实验教学而言,要在教学活动中实施素质教育、培养学生的创造能力,应该首先改变旧的教学观念。这就应该在课程、教材、教法、研究等方方面面都作周密的思考,敢于对课堂内外的实验教学作大胆的改革和创新。化学实验教学应走素质教育之路,通过实验教学培养学生的创造力,动手能力,培养学生的科学思维、科学态度。通过课堂实验的改进,培养学生的创新能力、探索能力。通过借鉴同行们的实验改进,表明作为中学化学教师,要坚定改革的决心,而对中学化学实验教学而言只有经过广泛而具体的教学改革,才能使我们的化学实验教学更好、更切实际地实施素质教育,才能使化学实验活动能朝着更有利于培养学生创造能力和创新精神的方面发展。
3、我校在化学实验教学中存在的问题与困惑
一直以来,我校的高中化学课堂演示实验教学缺少连续的系统的研究与整理。教师们由于时间与精力有限,往往把演示实验教学作为课堂教学的一部分进行临时处理,只是在备课中遇到了需要进行的实验才去了解、查询与研究,教学结束后,也无暇对本次实验的效果、优劣进行思考与评估,更不可能将每次的实验方案、实验情况进行收集、整理,也很少谈及系统的改进与创新。这也是我国很多地方现行高中化学教材演示实验的教学现状。
基于此,本课题――《高中化学演示实验改进与创新的研究》作为一个校级重点
课题,其研究的主要内容如下:
(1)对人教社高中化学必修和选修第I册至第III册教材中各演示实验的试剂研究、仪器研究、操作方案进行改进与创新研究。
(2)对人教社高中化学必修和选修第I册至第III册教材中各演示实验的试剂研究、仪器研究、操作方案进行补充研究。
(3)对人教社高中化学必修和选修第I册至第III册教材中各演示实验在教学中的应用进行研究。
通过以上方面的研究与整理希望能为我校化学实验教学提供系统的参考与服务,提高我校的实验教学水平,提升我校的化学教学质量。
二、课题研究的目的和意义
1、课题研究目的:
(1)通过对高中化学实验材料的系统化研究、编排与整理,得
到高中化学教材演示实验的改进与创新校本教材汇编,改变我校化学组实验教学零乱、无序的现状,更新教学观念,改进化学实验教学现状,提升化学教学质量。
(2)在研究与改进的过程中与教学实践相结合,撰写有价值的课堂教学课例与实验教学论文,更好地适应新课程,增强学生对化学学科的学习兴趣,增强学生的探究意识,培养学生的创新精神和创新能力。
(3)推广微型化学实验,使实验趣味化,科学化与简约化,并注重化学实验与其他学科实验的关联。
2、课题研究的意义:
(1)通过该课题的研究能够丰富教学理论中的创新实验教学理论,大胆地开创化学实验教学的新局面。拓宽教师的教学思路和学生的学习思路。
(2)通过微型化、生活化和探究化的实验改进的研究与整理,将研究成果应用于教学实践,有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观。化学教育真正有形象、有特色、有效果、有魅力。
(3)在实践该研究的过程中,教师的教学水平与实验能力与意识得到提高,学生的综合素质得到发展。
(4)为推动本校及本地区开展创新实验系统化教学提供借鉴。
三、课题研究的理论基础
1、化学学科的特点及《化学新课程标准》。在课程总目标中提出:学习科学探究方法,发展学生自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用化学知识和科学方法解决一些问题。化学演示实验改进与创新更激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,培养学生的科学态度和价值观。
2、情感教学心理学。本课题利用了情感教学心理学中的乐学原理,通过设计改进创新微型化、生活化、探究化的实验引发学生的学习兴趣,激发其潜能。在了解学生心理特点和心理发展规律的基础上进行教学。将情感教学心理学运用于化学教学之中,可以达到完善教学目标、增强教学效果、提高化学教学的质量。
四、课题研究的主要内容(核心概念的界定、研究的主要内容、研究的创新(转载于:www.hNNsCy.coM 博 文 学 习 网:高中化学实验创新)点):
1、核心概念的界定
系统的编排与整理演示实验的改进与创新研究是一个新的尝试,本课题的研究中的“高中”界定为高中三个年级现行新教材中的演示实验。不包括教材后面的学生实验部分。对改进与创新界定为:现行大部分实验方法案总体趋于合理,可根据我校高中实验教学的具体情况及时代的发展进行微型化改进,生活化改进,探
究型改进,根据教材教学的需要进行创新实验研究。
2、课题研究的主要内容
(1)高中化学教材演示实验的分类研究:通过查阅、收集、整理相关的资料,找出本课题的重点研究方向。对一些重点教学演示实验进行探究化实验改进研究,微型化改进研究或生活实验改进研究。
(2)高中化学教材演示实验的改进与创新设计研究:完善现行高中化学教材中有不足之处的实验仪器、方案及方法;补充现行高中化学教材中没有的重要实验仪器、方案及方法;对3-5个重要演示实验仪器、方案及方法进行改进创新。
(3)高中化学演示实验的改进与创新的应用研究:研究在高中阶段如何将实验探究过程与教学实践结合起来,如何将研究的成果更好地应用于以后的化学教学,为学校的化学教学服务。
(4)高中化学演示实验改进与创新的方式与方法研究:研究如何利用教师资源与学生资源,在教学过程中更好地开展研究工作,以何种方式进行实验的创新与改进。
3、研究的创新点
(1)将实验的改进生活化、探究化和微型化三者相结合。
(2)将教材实验创新与改进实践化、系统化整理与编排,形成学校完善的实验教学体系。
五、课题研究的过程及主要成果
1、2009年7月,2010年2月:准备工作,高中化学教材演示实验的分类研究
(1)制定详细的课题研究和实施计划。我们对课题进行了细致
的前期准备工作。根据高中化学的教学特点按高一、高二、高三将整个课题组下设三个研究小组,实行组长负责制,集体制定了详细的课题研究计划和实施方案,严格地按照课题的计划进行了课题的分工合作与研究,定期集中讨论研究进展及出现的问题,这些为我们按部就班,有条不紊地研究奠定了很好的基础。
(2)查阅文献资料,收集高中化学教材中演示实验创新与改进的仪器、方法与方案。通过上网及查找资料等方式收集本校教师自己在平时教学中改进的教学实验、本区顺牛杯实验大赛中的改进创新实验,本市及全国典型的改进及创新实验,做成高中教学实验分册,整理并分类分章编排。将改进与整理过的材料编排成册,形成校本实验研究的初步框架共三个分册。
2、2010.3,2010.9 高中各年级分组研究。
课题小组与实际结合,与时代同步,研究扎实而有成效。各小组课题研究结合教学实际开展实验教学研究活动,活动的形式有教学实验的改进创新比赛,上有关实验探究的研究课、示范课,撰写实验研究的教学案例与论文等。成果显著。
(1)第一小组利用实验在教学中的重要作用,突出实验的开放性和有效性教学,既为学生参与实验的改进与创新提供了很好的机会与平台,同时为实验教学理论研究提供了丰富的素材。如何艳舞老师在高一氯气的实验教学中选定“氯水的成份探究改进实验”进行实验方案的改进与创新,并成功地上了一节开放式引导探究实验的校级研究课,受到全组教师的高度评价。同时何老师
将课题实验研究与课堂教学开放性与实效性结合起来,完成了实验教学案例,并发表文章《加强实验教学,提高学生能力》,获市级优秀论文二等奖。课题组成员杨再兴老师结合课题与教学实际上了一节培养学生发散能力的校级研究课,撰写论文《实验教学中的发散探究》获市三等奖。邹正友、熊卓君老师的改进与创新实验方案如《喷泉实验的改进》、《氨气与氯化氢反应的改进》等分别获市级二、三等奖。
(2)第二小组将本课题的研究与新教材相结合,挖掘实验探究功能,将演示实验与学生探究实验相衔接。从不同角度发挥了学生的主动性和能动性,让学生在主动设计与探究中完成多种实验的改进与创新。既很好地完成了教学,又对实验进行了最好的最大范围的研究。
本人在苯酚的教学中,结合课题研究设计并上了一节《苯酚的性质探究》的县级视导课,获县教研员好评。撰写的课题相关论文《高中化学教学中渗透创新实验教学的思考与实践》等分别获市级优秀论文一等奖。
(3)第三小组将课题研究与高考复习相结合,挖掘学生设计综合实验的能力。 在此期间各小组定期组织成员进行课题研究进展碰头讨论课题研究中的困难和问题,汇总课题研究的资料与材料。每个月全组在化学实验室进行课题分析会,交流题课的心得、统一课题的进度。三个小组各显其能,发挥组内特点,依托不同的教学实际,广泛地具体地开展研究,均取得了意想不到的好效果,
在组间交流与勾通中,课题组成员均感到受益非浅,收获颇多。
3、2010.9,2011.3:高中化学教材演示实验的改进与创新的应用研究。研究成果:《高中化学教材演示实验创新与改进》校本教材。
第一小组:收集编排改进、创新的高一部分实验研究方案6共9页。
第二小组:收集编排改进、创新的高二部分实验研究方案9多个共15页。 第三小组:收集编排课外与趣味化学实验16个及课外实验大全5个共8页。 4、2011年4月到2011年6月:后期工作
完成学生的小组活动实践成果展示。包括教具展示,实验创新,教学设计,教学论文,各种教学实践课例等成果评价、汇总。
研究内容无论在范围上还是在深度上都取得了一定的成绩。共获得了各级各类成果18件,获得市级奖项11项。除了获奖成果本身外,通过参加课题研究,教师在专业上,教学水平上,精神面貌上发生了很大的变化。课题研究本身需要
课题组查阅相关资料。查阅的过程使很多教师掌握了获取知识的渠道和方法。同时使他们理论的专业知识有了很大的进步与提高。同时了解了以前所不知的实验方法,开阔了教学思路。实验研究带来的教学效果使他们提高了对课题研究的兴趣。另外课题组的集中交流讨论也使他们在相互学习中交流了感情,增进了组内的团结。
六、课题研究的效果
两年多来,我们课题组的老师大胆进行课题实验,付出了艰辛的劳动,校级课题的初期计划与目标已基本实现。主要表现在以下几个方面:
1、课题组教师教育教学观念有了很大的变化,研究实验、研究实验教学的气氛正在逐渐增强。实验研究的方向正转向以学生为中心的探究型转变,以生活应用为中心的实用性转变,以微型实验 设计为方向的简约性方向转变。实验研究具有明显的时代性、实效性。
2、积累素材的意识明显增强,老师在课题研究的过程中明显感到实验教学的素材十分欠缺,严重影响了教学的效率和学生学习的积极性,而这些素材一方面需要老师不断挖掘研究改进,一方面也要查阅、收集整理已有的素材。
3、学生的学习兴趣与能力在老师的教研中得到了提高,通过教学实践,揭示了探究性实验教学对学生能力的发展和教学质量的提高所具有的良好效果,学生学习化学的积极性、兴趣明显提高,师生共同感觉到学生的学习能力得到了一定程度的增强。
4、完善了实验教学资源库,提高实验教学资源利用率。这将对我校系统实验教学具有实际指导意义,同时也为更进一步的研究创造了十分便利的研究条件。
七、课题研究的反思
虽然在两年多的课题研究中,我们取得了一些成绩,但反思整
个研究过程,也存在很多的问题和困惑。由于我校教师课业授课负担相对较重,教师的研究通常需要挤出更多的休息时间来进行研究,因此对教师的身体与精力是一个很大的挑战。另外,由于课业负担较大,老师在平时的教学中很少有出去交流的机会。这些都不利于课题的发展与研究。
在前期的研究工作中,我们发现,我国现行高中化学实验的内容体系已趋于老化,存在的主要问题有以下几点:体现现代科技发展水平的实验内容太少;联系生产与生活实际的实验内容不多;验证性实验比例过大,探究性实验比例过小;定量化学实验安排甚少;一些对实验室造成严重污染的实验仍然保留;实验内容知识性太强,趣味性不浓。因此,我们课题组在完成既定课题计划的基础上,在以下方面会作出进一步的研究。
1、实验研究要与新课标教材实验相联系,抓住时代的脉搏。
2、构建高中化学实验内容体系的新思路。
因此,我们在今后的课题研究中将在以下几个方面有所体现:进一步注重联系生产与生活实际;引入定量化学实验;继续发展微型化学实验;开发绿色化学实验等。希望各位专家能够提出宝贵的意见,以使我们组的课题研究在已有的基础上再上一个新台阶。
参考文献:
[1] 刘正贤. 《中学化学实验大全》. 上海教育出版社. 1992, 11.
[2] 化学实验新法精粹. 第五届京津沪川化学实验研讨会秘书处.
1994, 5.
[3] 卢家楣.《情感教学心理学》.上海教育出版社2000年版。
[4]《化学新课程标准》.
高中化学实验创新篇二:高中化学实验的改进和创新
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高中化学实验的改进和创新
作者:陈书文
来源:《新课程学习?中》2014年第12期
摘 要:复杂的实验装置不便于学生操作,不利于课堂教学,设计的实验,装置简单,实验条件易于控制,操作方便,改进和创新化学实验,使实验的设计方案更趋合理,从改进和创新化学实验的原则、实验改进在教学中的应用两个方面探讨了高中化学实验的改进和创新。关键词:化学实验;创新;原则;素养
化学实验生动直观、丰富多彩,实验教学能够激发学生的化学学习兴趣,巩固化学知识,形成科学素养、严谨的科学态度,高中化学实验仍存在一些不尽如人意的地方,为了弥补实验中存在的不足,改进和创新化学实验,使实验的设计方案更趋合理,体现以人为本的思想,提高化学教学效果。
一、改进和创新化学实验的原则
1.科学性
科学性是进行化学实验改进的首要原则,化学实验要遵循自然规律,依据实验目的和原理,选择合适的仪器和药品,依据一定
的步骤进行。改进教材中的实验要符合科学规律,有效进行实验,实验原理科学,实验现象明显,实验操作准确,实验条件易于控制,实验结论正确。实验之前,要认真学习教材中的实验内容,实验过程中,注意观察思考实验现象,做到科学性和有效性。
2.明显性
化学实验是通过观察实验中出现的化学现象,对现象进行分析思考,并最终得出结论,实验现象必须直观明显,才能发挥实验的作用。实验现象明显,便于得出实验结论。化学教材中,一些实验现象不明显,影响了教学效果,对实验进行一定的改进,更有利于观察现象,得出结论。
3.简单性
复杂的实验装置不便于学生操作,不利于课堂教学,设计的实验,装置简单,实验条件易于控制,操作方便,利用微型设计的实验仪器,减少药品的用量,在实验中采用微型实验,提高药品利用率,提高经济效益,减少药品的使用,实验绿色化、环保化。
4.安全性
高中化学实验创新篇三:高中化学实验创新的研究
龙源期刊网 .cn
高中化学实验创新的研究
作者:徐维全
来源:《中学生数理化?教与学》2013年第12期
化学是一门以实验为基础的自然学科,化学实验是化学教学的
最基本特征.实验教学是对学生进行科学知识、科学方法、科学能力、科学思想和科学品质教育的最生动、最活跃的教学形式.高中化学实验正朝着探究型、生活化、微型化的创新方向发展.
一、新课程背景下化学实验改革
高中化学课程标准指出,高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能,进一步了解化学学科的特点,加深对物质世界的认识,有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,培养创新精神和实践能力.就化学实验教学而言,要在教学活动中实施素质教育、培养学生的创造能力,应更新教学观念,在课程、教法等方面作周密思考,敢于对课堂内外教学活动大胆创新.化学实验教学应走素质教育之路,培养学生的创造能力、动手能力,开拓学生的科学思维,提高学生的创新能力、探索能力.
二、高中化学实验创新的方法
1. 贴近生活,开展实验设计活动
新课程标准提出要让学生有更多的机会主动体验探究过程,养成科学的态度,获得科学的方法,形成终身学习的意识和能力.那么,结合教材和教学进度,选择联系实际、贴近生活的探究性学习课题,开展一些实验设计活动,对体现化学的实用价值具有十分重要的意义,同时能培养学生的科学素养,激发学生的创造动机.
2. 开展微型化学实验探究活动
微型化学实验是指在微型化的仪器装置中进行实验,用尽可能少的试剂获取所需化学信息的一种化学实验方法.其教育功能主要体现在有助于树立绿色化学观念、给学生更多的亲自动手实验的机会,增强学生的动手能力,培养学生的创新精神.这种仪器操作简单,省试剂,省时间,但又能达到大型仪器的效果.这种实验活动的开展,改变过去那种一人做、大家看的局面,增强了化学实验教学的探究性,提高了学生的实验参与程度.
3.开放化学实验室
新教材在实验内容的呈现形式上还安排了大量的家庭小实验、实验习题.家庭小实验作为学生课外实验的一种形式,目的是为了培养学生持久的学习兴趣及实验方法.这类实验的趣味
范文二:高中化学实验创新研究
面对21世纪世界知识经济的挑战,培养创新人才成为实施素质教育和全面提高教育质量的重要课题之一,也是摆在教育工作者面前的一项紧迫任务。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。
:论述了应用教学化信息系统实验室开展化学实验创新的方法.
关键词:数字化;实验室;高中化学
数字化信息系统实验室是在传统实验仪器设备的基础上,通过加载智能化的传感器、数据采集器和实验分析软件包构成的新型实验系统.具有精确性、准确性、适时性和探究性的特点.它为实验创新提供了全新的技术手段和平台.下面就应用数字化信息系统实验室开展高中化学实验创新的研究作以下阐述.
一、数字化信息系统实验室可使抽象原理实验化
一些化学原理由于受到传统仪器功能的限制,得不到实验的验证.利用数字化信息系统实验室可以将化学平衡移动原理、弱电解质的电离平衡移动等理论性知识通过实验进行验证,有效突破了教学难点,提高了教学效益.例如,用传统实验研究压强对化学平衡移动影响时,只能通过目测的方式进行研究,不仅实验现象不明显,而且实验没有真实感,导致学生没有认同感.将带有压强传感器的注射器吸入NO2,用力向上拉注射器活塞,开始采集数据,可以得到压强的变化曲线图.拉动活塞时,压强降低,由A点降到B点后略向上提升后又保持平稳,说明平衡是向压强增大的方向移动的;推动活塞,压强增大,由C点升到D点后略向下降低后保持稳定,说明平衡是向着压强减小的方向移动的.借助数字化信息系统实验室强的大数据处理功能进行实验创新,使学生可以直观的看到压强变化对化学平衡移动的影响,更重要的是能轻松的理解勒夏特列原理中减弱的真正涵义.弥补了传统实验无法从现象到原理的遗憾,实现了理论知识实验化.
二、数字化信息系统实验室可使定量实验集成化
数字化信息系统实验室是集物理测量、制动控制、数据记录、智能化数据分析和测量结果多模显示等功能于一体的综合性实验平台,充分发挥了实验仪器作为实验信息的产生者、传播者、接受者和处理者的作用.例如,典型的定量实验酸碱中和滴定,实验过程中需要测量、记录多个pH,还需要手工绘制突变曲线,完成此实验难度大、实验过程误差大、实验教学的效益差.按照图2所示组装实验装置,烧杯里加入20mL0.1000molL氢氧化钠溶液,上方的注射滴管中加入0.1000molL盐酸进行实验.实验数据及时、动态、直观的转化为突变曲线图3.利用数字化信息系统实验室强大集成化功能的进行实验创新,使学生从繁琐
、低效的实验操作中解脱出来,还能轻松的感受突变曲线的存在与动态生成,实现了定量实验的集成化,提升了实验效能.
三、数字化信息系统实验室可使定性实验定量化
一些化学实验应该用数据描述的变化过程,传统实验只能用定性实验进行简单的模糊验证或只能在理论上进行阐述.现在利用数字化信息系统实验室可以将盐类水解程度强弱、化学反应的快慢、热效应等定性实验直接转化为直观数据进行分析,把原来的只能用现象模拟解释的实验直接转变为精确的实验数据.例如,在研究MnO2条件下对不同浓度的H2O2分解的影响实验时,可以利用压强传感器将生成气体的快慢通过压强变化展示出来.在试管中加入2mL2%的双氧水,5滴1molLFeCl3溶液,将连接好压强传感器的胶塞堵住试管口,观察实验过程中气压的变化情况.在另一试管中加入2mL5%的双氧水,5滴1molLFeCl3溶液,重复上面的操作,得到不同浓度下双氧水分解过程中压强时间图线.利用数字化信息系统实验室进行实验创新,使原本不能完成的实验变为现实,该技术即时、准确地数据呈现为定量实验的设计创造了可能.使学生从量的角度认识化学变化的本质,化学的科学性得到了进一步的彰显.新颖的角度和新奇的实验也使得学生的学习兴趣进一步提升.解决了经典传统实验无法定量描述的困惑.
四、数字化信息系统实验室可使科学探究实践化
数字化信息系统实验室集携带方便、操作简单、数据处理功能先进等特点,为师生进行科学探究提供了一个很好的技术平台.如利用二氧化碳传感器、溶解氧传感器、pH传感器、浊度传感器等进行空气质量、水质检测等探究实验.这些科学探究有助于学生对环境污染、环境保护有更深刻的认识,增强了科学的实践性、应用性.总之,数字化信息系统实验室为实验创新提供了提供了全新的技术手段和平台,是实验教学的一次革命性的发展,它使传统的化学实验教学进入一个全新的现代信息化时代.它传递了以人为本的教育理念理、让学生感受了科技魅力、实践了器为我用的教学宗旨.当然,一切方法和手段都是为教学服务.数字化信息系统实验室只是对传统实验的补充和完善,需要广大教师在实践中共同探索,开发更多、更好的案例,为实验教学提供更广阔的实践思路,更好地为实验教学服务.
参考文献
[1]学梅新课标理念下中学化学实验教学功能的探索[J];中小学实验与装备;2016年06期
[2]张庆多元智能理论与化学
。 .
范文三:高中化学创新实验
高中化学创新实验目录
§1《 Fe(OH)2快速转化成 Fe(OH)3》的实验 (可以转载,但不能故意抹掉或假冒原创作者 )
高中化学教材中《 Fe(OH) 2 转化成 Fe(OH)
3
的实验》方法是把新制出的白色 Fe(OH) 2
试管
振荡,试管内的物质变成灰绿色,再振荡变成红褐色的 Fe(OH)
3
。可是,直至下课了,除了在 试管壁上有少量的红褐色痕迹外,试管内的物质仍为灰绿色。究其原因,是氧气在碱性介质
中氧化能力弱,同时 Fe(OH) 2 与氧气不能充分接触。笔者介绍一种在滤纸上完成 Fe(OH) 2
快速
转化成 Fe(OH)
3
的实验方法:
1 实验步骤和现象
取一张滤纸,先用水湿润,再滴一些盐酸将滤纸酸化,而
后把试管里的灰绿色物质倒在滤纸上,用玻棒将其摊开,片
刻间灰绿色物质变成红褐色。向学生展示,红褐色在白色滤
纸的衬托下很清晰,可见度很大。
2 原因分析
影响空气里的氧气氧化 Fe(OH)
2
的能力因素有两点:
?介质的酸碱性 根据电极电势可知,介质的酸性越强,氧气的氧化能力越强,介质的酸性 越弱,氧气的氧化能力越弱。酸化滤纸的目的是为了降低 PH 值,增大氧气的氧化能力,从而
加快了 Fe(OH) 2 转化成 Fe(OH)
3
的速度;
?氧气的浓度(氧气的分压) 把 Fe(OH)
2
倒在滤纸上,用玻棒将
其摊开,是为了使 Fe(OH)
2
与空气(氧气)充分接触,从而加快了
Fe(OH) 2 转化成 Fe(OH)
3
的速度。
▲ 探究实验设想提示
当今许多化学教学参资料、 练习题、 甚至 2003年高考理科综合
试卷第 33题,都十分肯定地认为:制取白色的 Fe(OH)
2
成功关键
是全过程必须避免试剂与空气(氧气)接触,否则新生成的白色
Fe(OH)
2
将被氧气迅速氧化成绿色。于是设计出多种实验方法:加热法赶出试剂溶液里溶解的 少量氧气,用长滴管把氢氧化钠溶液注入硫酸亚铁溶液底部,为阻断与空气接触在试剂溶液 上加植物油、加石蜡油、加苯等,甚至用氢气作保护气,但实验结果常常并不理想。
笔者认为,新生成的白色 Fe(OH)
2
变成绿色并非氧化所致,其理由为:
1、 Fe(OH)
2
与氧气的反应属多相间的反应, 反应速率必然较慢, 不可能在震荡试管的 1min 左右的时间里迅速氧化;
2、试管里的试剂与空气的接触面仅试管内的圆面,如此小的接触面不可能在震荡试管的 1min 左右的时间里迅速氧化;
3、根据氧气在酸性、中性、碱性介质里的电极电位数值可知,氧气在碱性介质里的氧化 能力很弱,不可能在震荡试管的 1min 左右的时间里迅速氧化;
4、根据美术里合色原理可知,白色 Fe(OH) 2 因氧化渐变成红褐色的 Fe(OH)
3
,被氧化后的
物质其过渡色只能有三种颜色:①粉红 ②紫色 ③橙色, 不应经过绿色 (或灰绿色) 。 绿色 (或 灰绿色)物质不是被氧化后所生成的中间产物。
5、实验验证:取新制的绿色(或灰绿色)物质加盐酸溶解,向溶液里加硫氰化钾,不变
红色,证明没有 Fe 3+生成, 说明 Fe(OH) 2 没有被氧化,即白色 Fe(OH)
2
变成绿色非氧气氧化所
致。
绿色 (或灰绿色) 物质可能是氢氧化亚铁的某种络合物, 配位体是水分子或者氢氧根离子, 笔者尚不能确定。
把不含 Fe 3+的亚铁盐浓溶液与浓热的 NaOH 溶液混合, 就可得到 Fe(OH)
2
白色沉淀, 冷的 NaOH
溶液稀与亚铁盐稀溶液混合可能得到绿色的 Fe(OH)
2
沉淀。
可见,沉淀物呈白色、呈绿色都是氢氧化亚铁;
Fe(OH)
2
由白色变绿色与氧气没有关系;
没有必要花那么的精力研究如何制白色 Fe(OH)
2
。
:§2《气密性检查》的四种方法
§2《气密性检查》的四种方法
(可以转载,但不能故意抹掉或假冒原创作者 )
初中化学教材上关于《气密性检查》的方法(如图 1所示),是手贴在容器(烧瓶或试管) 壁上,容器内的空气受热体积膨胀,观察插在水里的导管末端有无气泡放出,手离开容器壁 一会,容器内的空气受冷体积收缩,水能否进入导管末端,形成一段水柱。
1教材上的《气密性检查》方法的缺点:
1.1由于热量通过玻璃传递,太慢,手贴在容器壁上需要数分钟,插在水里的导管末端才有 气泡放出,手离开容器壁,又需要数分钟,水才能进入导管末端,形成一段水柱,太费时间; 当气温与手温无较大温差时,这一方法决不会成功。
1.2 当制取易溶于水的气体时(制氨气、氯化氢气等),导管末端不应被水浸湿。
1.3 对启普发生器、老式贮气瓶、沉浮式气体发生器、沉浮式贮气瓶等大型仪器气密性检查 就很难完成。
2 现在介绍另外四种气密性检查方法,供您选择:
2.1导管末端浸水法 (如图 2所示) 把导管末端插入装满水的试管(或烧杯)里,向上 提起试管,使导管插到试管底,观察导管末端。如果水没有大量进入导管,则气密性好;如
果水大量进入导管,移去装水的试管,导管里的水就自动流出,则气密性不好。此法简单快
速,当容器中装有试剂时也能进行检查。缺点是水会浸湿导管末端。
2.2 滴定管抽气法 (如图 3所示) 在注满水的滴定管顶部加一只单孔橡胶塞,孔里加玻 璃导管,导管上连接一段乳胶管,乳胶管连接在被检查装置的导管末端。打开滴定管下部的 活塞阀门,如果水流出一部分后就不再流,说明装置的气密性好;如果水外流不止,说明装 置漏气。此法水不会浸湿导管末端,当容器中装有试剂时也能进行检查,简单快速。
2.3 滴定管压水法 (如图 4所示) 在注满水的滴定管下部尖嘴处连接一段长 30cm 的乳胶 管,乳胶管连接在被检查装置的导管末端。打开滴定管下部的活塞阀门,如果滴定管里的液 面下降一部分后就不再下降,说明装置的气密性好;如果液面下降不止,说明装置漏气。此 法水不会浸湿导管末端,当容器中装有试剂时也能进行检查,简单快速。
2.4 检查启普发生器气密性的方法
2.4.1没装试剂的启普发生器的检查方法 首先关闭启普发生器上的活塞导管,向启普发 生器的球形漏斗里注水,当水在容器里把漏斗下端封闭后再注水,容器里的液面不再上升, 则气密性好;容器里的液面继续上升,则漏气。
2.4.2 已装试剂的启普发生器的检查方法 打开启普发生器
上的活塞导管,球形漏斗里的酸液下降,酸液穿过
容器,和固体试剂接触发生反应,关闭活塞导管,生成的气体
把酸液压回球形漏斗,一分钟内球形漏斗里的酸液不下降,则
气密性好,酸液下降,则漏气。
▲ 探究实验设想提示
加热容器法。
上篇:§1《 Fe(OH) 2 快速转化成 Fe(OH)
3
》的实验
下篇:§3《浓硫酸使蔗糖炭化》的环保实验法
§3《浓硫酸使蔗糖炭化》的环保实验法
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把 20克蔗糖放入 100mL 的烧杯里,向蔗糖上滴加 14mL 水(水是该反应的催化剂) ,再滴 加 20mL 浓硫酸,立即把一根玻璃棒插在蔗糖中间。片刻间蔗糖变黑,体积膨胀,用玻璃棒拔 出一个大黑炭砣子。
化学反应方程式是:C 12 H
22
O
11
→ 12 C + 11H 2 O
该实验并不难做,但是,由于有强氧化性的浓硫酸参与该
反应,常有 SO
2
释放出来,污染实验环境,是该实验的问
题。 消除方法:培养皿里放进装适量 NaOH 溶液 , 把 100mL 的
烧杯放在 NaOH 溶液里, 100mL 的烧杯上罩一只 250mL 的烧杯(NaOH 溶液应封闭 250ml 的烧
杯下口) , SO 2 被 NaOH 溶液吸收。化学反应方程式是:2NaOH + SO
2
== Na
2
SO
3
+ H 2 O
▲ 探究实验设想提示
1、浓硫酸使蔗糖脱水炭化除了有 SO 2 、 CO
2
水蒸气排放外,还有大量的 CO 排放。
2、在大烧杯的内壁上粘贴滤纸条,滴加品红试液,观察浓硫酸和蔗糖发生炭化反应时产生的
SO
2
使红色消退过程。
上篇:§2《气密性检查》的四种方法
下篇:§4普通酒精灯可成为《高温防风酒精灯》
§4普通酒精灯可成为《高温防风酒精灯》
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《 高温防风酒精灯罩 》是淮海教学仪器研究所独家享有知识产权的创新仪器,广泛地使用在 理、化、生各实验室所有的酒精灯上,适用教师演示实验和学生实验。我国东部城市多数中 学已使用。
《 高温防风酒精灯罩 》 加放在普通酒精灯上 即成高温防风酒精灯(如右图所示)。 1 高温防风酒精灯有四个特点: 1.1 高温 不用额外增加酒精用量而火焰 温度比普通酒精灯有明显提高。可快速完成 《木炭还原氧化铜》、《石蜡催化裂化》、 《水蒸气和铁粉的置换反应》等高温实验; 能完美地进行玻璃导管的弯曲、拉抻加工, 在中学实验室里足以取代酒精喷灯。 1.2 防风 火焰保持直立稳定, 可以敞开门 窗或距离吊扇中心 1.5米之外完成各种加热 实验,做《焰色反应》有更突出的效果。
1.3 省时节能 与普通酒精灯相比,加热液体物质的实验快 1~2倍,加热固体物质的实验快 3~5倍。加快了课堂实验速度,为理论教学和学生练习赢得了大量时间,为学生填写实验报 告赢得了大量时间。
1.4 美观耐用 主体是用耐高温的玻璃制作的, 正常使用不会损坏; 与普通酒精灯结合和谐, 整体如同工艺品。
2 高温防风的原理:
从灯罩下部进入的冷空气在灯焰周围得到预热,酒精充分燃烧产生高
温火焰;在灯罩保护下火焰稳定集中,所以就产生
3 使用方法:手持灯罩
4 与国内、外同类产品(或自制教具)比较:
▲ 探究实验设想提示
1、 用电子数字温度计测定酒精灯火焰各处的温度,你会惊奇地发现酒精灯火焰的最高温度 点不在外焰,而在内焰与外焰的交界处。
2、 对比:①酒精灯不加任何附件,②酒精灯芯里插入细铜丝,③酒精灯上加铁纱网,④加 铁皮防风罩,⑤加高温防风罩。它们各自的实验效果(温度、防风、加热速度、方便性、安 全性等)。
上篇:§3《浓硫酸使蔗糖炭化》的环保实验法
下篇:§5《焰色反应》实验的新做法
§5《焰色反应》实验的新做法
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高中化学教材关于《焰色反应的实验》我的做法如下: 1 准备 把滤纸切割成 1.5×10cm的纸条, 把要做焰色反应实验 用的各种盐的名称用铅笔分别写在滤纸条上, 将滤纸条分别浸泡 在各种盐的饱和溶液里,片刻后取出,晾干。
2 实验 点燃 高温防风酒精灯 , 用镊子夹持含有不同盐的滤纸在 灯焰上灼烧,高温的灯焰就会呈现不同色彩。 3与教材上的实验方法比较
上篇:§4普通酒精灯可成为《高温防风酒精灯》 下篇:§6水蒸气与铁粉发生置换反应实验
§6水蒸气与铁粉发生置换反应实验
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高中化学教材上关于水蒸气与铁粉发生置换 反应的实验,如果按照教材上的装置示意图组装 仪器,则很难做成。分析其原因是水蒸气通过铁 粉石棉绒时,把铁粉石棉绒的温度降低了许多, 大量的水蒸气进入干燥球,致使干燥剂(无水氯 化钙)变成糊状,反应不能进行。笔者做了如下 改进实验就能顺利完成:
1类教材上的装置示意图组装仪器 (如 右图所示)
在制取水蒸气的烧瓶上改加一只双孔橡 胶塞,一个孔用导管与装铁粉石棉绒的 玻璃管连接,另一个孔装上玻璃导管, 再连接 5cm 长的乳胶管,用弹簧夹夹住
乳胶管。开始加热烧瓶和装铁粉石棉绒的玻璃管时,先把烧瓶上夹乳胶管的弹簧夹取下,让 水蒸气排到空气中,当铁粉石棉绒被酒精喷灯烧成红热状态时,用弹簧夹夹住向空气中排水 蒸气的乳胶管, 大量水蒸气和铁粉石棉绒接触, 水 蒸气和铁粉发生置换反应,成功地完成实验。 2 在教材上的装置示意图基础上作四处改动 (如右 图所示)
①酒精喷灯使用时预热时间太长, 并发出呼呼的响 声, 干扰课堂教学, 改用高温防风酒精灯使实验时 间大大缩短,全实验过程无声、安全。
②因为烧瓶太大,把水加热沸腾需要较长时间,改烧瓶为试管,试管上加双孔胶塞,一个孔 用导管与装铁粉石棉绒的玻璃管连接,另一个孔装上玻璃导管,再连接 5cm 长的乳胶管,用 弹簧夹夹住乳胶管。
③原示意图上干燥球里的干燥剂长时间使用容易成糊状,气体不能畅通。去掉干燥球,改向 下排空气法收集氢气为排水法收集。
④装铁粉的玻璃管倾斜,可以避免水流到炽热的玻璃 管上,玻璃管炸裂。
3、图 3实验法与图 2相似,结构更紧凑一些。 笔者按图 1、 2、 3装置做该实验, 2~3min左右即可顺 利快速完成。成功的关键是先使铁粉获得高温再输入 水蒸气,过早输入水蒸气会降低铁粉温度,致使实验 失败。
▲ 探究实验设想提示 ① 3Fe + 4H 2O(g)
4Fe 3O 4 + H2↑,如何证明有 Fe 3O 4生成?
② 镁在沸水中燃烧;③镁在水蒸气中燃烧。 上篇:§5《焰色反应》实验的新做法 下篇:§7安全自动的《沉浮式贮气瓶》
§7安全自动的《沉浮式贮气瓶》
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《 沉浮式贮气瓶 》(图 1所示)曾在江苏省中学
化学实验调研会评比中荣获一等奖,相关知识产权由
江苏省徐州市淮海教学仪器研究所独家享有。该仪器
是利用浮力的原理设计的, 用它可以贮存氢气、 氧气、
氯气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等气体,还可以
无泄漏地收集有毒气体(参看§10),快速地制取大
量氮气(参看§11)。适用于初中、高中和其他各类
学校化学实验室里,是老式贮气瓶(图 2所示)的更
新换代产品,我国东部城市许多中学已使用。
1 主要构造 :(如图 1所示)
① 容器 - 装液体 (如水、 饱和食盐水、 NaOH 溶液等) ;
②气罩 - 装气体;
③配重盒 - 与气罩连为一体,内装细沙,起增加排气
压强的作用。
2 使用方法 (以贮存 CO 为例):
2.1 准备:向容器中注水, 水面与容器内圆柱顶部齐平,
把气罩插入容器中,沉到底部,加上活塞导管。
2.2 贮气:把 CO 从活塞导管输入贮气瓶内,气罩向上浮起。当气罩下边冒出气泡时,表明贮 满,关闭活塞导管。贮气瓶与 CO 的发生装置分离。
2.3 输出气体:打开活塞导管, CO 气自动排出。
3 与老式贮气瓶比较:
▲ 探究实验设想提示
1、对比老式贮气瓶(注水排气式的不同变形装置)和《 沉浮式贮气瓶 》的使用安全性、方便 性、输出气压稳定性等诸方面的特点。
2、练习用排水法把《 沉浮式贮气瓶 》里的气体收集在集气瓶里。 上篇 :§6水蒸气与铁粉发生置换反应实验 下篇:§8有害气体(Cl 2、 CO )的安全环保收集法
§8有害气体(Cl 2、 CO )的安全环保收集法
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在初、高中化学教学中,实验教师常要收集 CO 、 Cl 2等 对人体有的害气体, 气体漏主要发生在更换集气瓶的那段时 间。 所以人们在要在通风厨里制取它们, 不太方便。 笔者向 您介绍一种在敞开环境里, 安全收集有害气体的方法:以收 集氯气为例。
1 准备 (装置如右图所示 ) 1、 T 形三通管; 2、活塞二通管;
3 、《 沉浮式贮气瓶 》内装饱和 食盐水,气罩沉到最低处。各部 件用乳胶管如图连接。 2 操作步骤
打开③《 沉浮式贮气瓶 》顶部的 导管活塞,放好第一只集气瓶, 打开②活塞二通管上的活塞,氯 气发生装置输出的氯气进入集气
瓶,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在集气瓶口,当试纸变蓝色时立即关闭②活塞二通管上的活 塞,缓缓抽出导气管,插入第二只空集气瓶里,按前面的操作步骤继续收集。 3 工作原理
当关②闭活塞二通管上的活塞时,氯气发生装置输出的氯气通过① T 形三通管进入③《 沉浮 式贮气瓶 》,贮气瓶的气罩浮起,氯气暂贮其中。在收集第二集气瓶时,氯气发生装置输出 的氯气和③《 沉浮式贮气瓶 》里暂贮的氯气同时进入集气瓶。 4 特点
实验过程中有害气体在绝不泄漏,不需用通风橱就能安全地收集,操作简单方便;在收集一 般无毒气体时若用此法也有极好的效果,避免了更换集气瓶时新制的气体排到空气中,减少 浪费。
▲ 探究实验设想提示
1、找寻实验室短时间贮存大量有害气体的有效方法。
2、找寻分装了氧气的集气瓶在短时间(2星期内)放置方法。
上篇 :§7安全自动的《沉浮式贮气瓶》
下篇:§9用 《沉浮式贮气瓶》快速 制取大量氮气
§9用《沉浮式贮气瓶》快速制取大量氮气
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在做合成氨气的模拟实验时, 或者用氮气作保护气时, 都要用到氮气, 如何快速、廉价地制取大量氮气?现在介绍用《 沉浮式贮气瓶 》制取 大量氮气的方法。 1 准备
取一套气罩容积为 2000mL 的《 沉浮式贮气瓶 》,向容器里加入 500mL10%浓度的氢氧化钠溶液, 在容器中心的圆柱平台上放一片薄木 板,木板上放一只金属的瓶盖(起隔热作用,防止白磷燃烧时烫坏贮 气瓶的容器)。 2 制取
2.1 取花生米大小的一块白磷,用滤纸吸干表面的水分,放入瓶盖里;
2.2 用烧热的玻璃棒接触白磷, 白磷燃烧起来后, 立即把 《 沉浮式贮气瓶 》 的气罩插入容器, 静置。
3.3 大约 3-4分钟后, 气罩里的氧气被白磷耗尽, 至少得到 1500mL 的氮气。 3 原理
白磷耗掉空气里的氧气生成五氧化二磷, 除尽氧气; 空气里 的二氧化碳和会发出的白磷蒸汽均被容器里的氢氧化钠溶 液吸收,气罩里仅剩氮气和微量的稀有气体。 上篇:§8有害气体(Cl 2、 CO )的安全环保收集法 下篇 :§10快速做《煅烧石灰石》实验
§10快速做《煅烧石灰石》实验
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在初、高中的化学教材中都涉及到煅烧石灰石的分解反应,一般加热工具在讲台上不易得到 千度之上的火焰。若用酒精喷灯加热(图 1) ,一则预热时间太长,二则喷灯声音太大,转移 了学生的注意力。 现在介绍一种简 易快速煅烧石灰石的实验方法 (图 2) :
1准备 普通酒精灯 (把灯芯调大一 些) 、装氧气的沉浮式贮气瓶(连 在乳胶管上的玻璃导管换成 20cm
长的细铁管) 、石灰石薄片(或贝壳) 、 500ml 烧杯(装 500ml 水,向水中滴加 5~6滴酚酞试 剂) 、坩埚钳。 2实验步骤
2.1 点燃酒精灯,打开 沉浮式贮气瓶 的活塞导管,把细长的铁导管由下向上插进酒精灯的焰 心位置,铁导管与酒精灯火焰成 45°角,火焰在氧气流的吹动下,形成向上倾斜 45°角的高 温焰锋。
2.2 用坩埚钳夹持石灰石薄片(或贝壳)在高温焰锋上灼烧 1min ,而后把石灰石薄片(或 贝壳)投入滴加了酚酞的水里,搅拌,水呈现红色。 3化学反应方程式:
CaCO3 → CaO + CO2↑ CaO + H2O → Ca(OH)2 ▲ 探究实验设想提示
1、煅烧石灰石实验的关键是在课堂上快速获得稳定的高温火焰,实验全过程应该安全稳定。 本实验设计设计完全达到了要求。
2、 2004年 10月 26日在江苏省第四届中学化学实验调研会上,有一参赛教师用《 高温防风 酒精灯 》成功地完成了煅烧石灰石的实验,并获得一等奖。若采用此法做,岂不更加简便?
上篇:§9用《沉浮式贮气瓶》快速制取大量氮气 下篇:§11《沉浮式气体发生器》简介
§11《沉浮式气体发生器》简介
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《 沉浮式气体发生器 》 是从 1989年开始研制的创新仪器,
2002年定型。 曾在江苏省中学化学实验调研会评比中荣获
一等奖, 相关知识产权由江苏省徐州市淮海教学仪器研究
所独家享有。 用它能制取氢气、 氧气、 二氧化碳、 硫化氢、
乙炔等五种气体, 还能洗涤净化新生成的气体。 是启普发
生器(图 4)及它的变形仪器的更新换代仪器,我国东部
城市许多中学已使用。
1 主要构造:
① 容器 - 内装液体试剂;
② 气罩 - 生成的气体暂存其中;
③ 配重盒 - 与气罩连为一体, 内装
水,增加排气压强,可装不同液体,
对新制出的气体进行洗涤净化;
④ 反应胆 - 仪器正中心的红色杯
状物,悬挂在气罩中心,内装锌粒、
石灰石等固体试剂。
2 使用方法 (以制氢气为例)
2.1准备 拿出气罩,取下顶部一侧的小橡胶塞,注入配重液(体积约 100mL ,液面与配重盒 上标记线齐平) 。锌粒装满反应胆容积的 3/4,手持反应胆下部突起,将反应胆两臂挂在气罩 内壁上的红色
2.3 洗涤气体 (如图 3所示) 用乳胶管连接活塞导管和配重盒上的小支管,使新生成的氢 气通过配重盒里的配重液,把杂质气体除去,洁净的气体从有橡胶塞的导气管排出。
3. 与国内、外同类仪器的比较:
▲ 探究实验设想提示
1、 《 沉浮式气体发生器 》与常用的气体发生装置(启普发生器、简易启普发生器、U形管、 干燥管、破底试管)制取气体比较。
2、选用铝条与盐酸或氢氧化钠溶液在 《 沉浮式气体发生器 》里能否制氢气?选用那种试剂作 为消泡剂好?在《 沉浮式气体发生器 》的配重盒里装那种液体作洗涤剂好?
3、 《 沉浮式气体发生器 》制气过程中,你是否想到了化学能变为动能的直观现象?
上篇:§10快速做《煅烧石灰石》实验
下篇:§12用《沉浮式气体发生器》制氧气
§13《过氧化钠与二氧化碳反应》的趣味实验
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有不少化学教师做“口含玻管对包裹了过氧化钠的棉花吹气,棉花燃烧”的实验,从而
说明过氧化钠与二氧化碳反应, 生成碳酸钠和氧气。 笔者做了下 面三组实验,发现水蒸气在该反应中起了至关重要的作用。 1实验过程:
1.1 在一个 500mL 的烧杯里粘一段蜡烛头,在倒放一只 50Ml 的 小烧杯, 小烧杯上放一片铁片, 防止棉花燃烧把小烧杯烧裂, 大 烧杯里放入适量的碳酸钠或碳酸氢钠, 点燃蜡烛, 把包了过氧化 钠固体的棉花放在小烧杯上,向大烧杯里滴加盐酸(如上图所 示),二氧化碳大量放出,我们会看到燃烧的蜡烛
首先熄灭,片刻后棉花燃烧起来。颇有趣味性。
1.2 在大烧杯里也作如图 1的准备,但不要放碳酸
钠或碳酸氢钠,用沉浮式气体发生器制取二氧化碳
(如中图所示)。随着二氧化碳想大烧杯里注入,
我们会看到燃烧的蜡烛首先熄灭,片刻后棉花燃烧
起来。
1.3在大烧杯里也作如图 2的准备, 沉浮式气体发生
器的配重盒里放入浓硫酸(如下图所示),让生成
的二氧化碳气通过浓硫酸干燥后再注入大烧杯,我
们会看到燃烧的蜡烛首先熄灭,而棉花不能燃烧。
2 分析:
在 1、 2两组实验里,
二氧化碳气都没经过干燥处理,
棉花都能燃烧起来。在第 3组实验里,二氧化碳气经过干燥处理,棉花不能燃烧。我们可作 这样的假设:
2.1 过氧化钠与水反应,有氧气生成。
2.2 过氧化钠与二氧化碳不反应。
2.3通常情况下, 过氧化钠与二氧化碳不反应, 但在水蒸气催化作用下, 过氧化钠与二氧化碳 反应,有氧气生成。
上篇 :§12用《沉浮式气体发生器》制氧气
下篇:§14安全准确地《检测电解质溶液导电性》
§14安全准确地《检测电解质溶液导电性》
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《 电解质导电显示仪 》是新一种创新型仪
器, 其相关知识产权由江苏省徐州市淮海教
学仪器研究所独家享有。 适用于初中、 高中
化学教学及师范院校、 卫校等专业学校无机
化学教学中定性测量电解质溶液的导电性,
是老式 (炭棒灯泡式)显示仪的更新换代产
品。 在我国东部多个城市中学和师范院校化
学实验室里已经开始使用。
1 实验前的准备
1.1《 电解质导电显示仪 》准备:用螺丝刀取下底部的四个螺钉,打开顶盖,把 4节 5号干电 池按正、负极要求放入两只电池盒里,电池正极与电池盒上的触点靠紧,扣好顶盖,上好螺 钉。
1.2 备一洗瓶蒸馏水、备待测的各种溶液。
2 实验方法
将电极插头沿烧杯壁慢慢插入待测溶液中(若从中间突然插入,会产生瞬间电涌效应,将有 1~2秒钟的过高显示) , 灯光、音响和电表都可以作出不同的反应。测过后取出电极插头,用 洗瓶冲洗一下再测下一液体。
3 显示说明
3.1 无显示 --非电解质:如蔗糖溶液、酒精;电解质固体:如 NaCl 、 KNO
3
固体;绝缘体:如玻璃、陶瓷等。
3.2 绿灯亮 ----极弱电解质:如 CO 2 的水溶液。
3.3 绿、黄二灯亮 ----弱电解质:如 0.5mol/L 氨水、醋酸溶液等。
3.4 绿、黄、红三灯全亮 ----强电解质:如 0.5 mol/L NaOH、 HCI 溶液。
3.5 绿、黄、红三灯全亮,并伴有强烈音响 ----极强电解质:如 3mol/LHCI、 KOH 溶液。
4 与国内、外同类产品比较:
上篇:§13《过氧化钠与二氧化碳反应》的趣味实验
下篇:§15可做八种实验的《多用实验管》
§15可做八种实验的《多用实验管》
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1《 多用实验管 》组成和工作原理
《 多用实验管 》 (如图 1所示)全由玻璃制造,分为外管、内管和顶塞三部分。外管上有一个 小支管,内管中部有一个小孔,内管插入外管里,形成既独立又连通的两个空间,向内放入 不同的试剂,就可以简便快速、无污染地做二氧化碳的四个性质实验、铜片与浓硝酸反应实 验,木炭与浓硝酸反应实验,硫化氢和二氧化硫的氧化还原反应实验、不用加热制取氨气和 氯化氢气等实验。
2实验方法
2.1 CO
2
性质实验:(如图 2所示)
向外管注入 1~2ml澄清石灰水,在距内管气孔上下约 1.5 cm处各缠绕一条湿
润的蓝色石蕊试纸,向内管加入几粒石灰石碎块和稀 HCI ,盖上顶塞,二氧化
碳从中部气孔排出,将内管插入外管。片刻石灰水出现白色混浊;随后内管气
孔下部一条石蕊试纸先变红色,上部一条试纸后变红色;食指堵住支管口,拔
下顶部活塞,插入燃烧的火柴,火柴熄灭。结论:
①通过石蕊试纸变红色,证明二氧化碳是酸性氧化物;
②二氧化碳能使澄清的石灰水变混浊;
③通过石蕊试纸变色顺序说明二氧化碳的密度比空气大;
④二氧化碳不能燃烧,且不支持燃烧。
化学反应方程式:
CaCO 3 +2HCl(稀 ) ==CaCl
2
+CO
2
↑ +H 2 O
Ca(OH) 2 +CO
2
==CaCO
3
↓ +H 2 O
H 2 O +CO
2
==H 2 CO 3
此实验验可让学生从另一角度认识二氧化碳的性质, 实验时间在 2min 左右, 教师可采用边实
验边让学生练写化学方程式的方法,在课堂教学总结时做该实验,亦可作为探究型实验,生
动活泼,方法新颖,定会给教学添写精彩一笔。
2.2铜片与浓硝酸反应环保型实验法:(如图所示)
在外管的支管上套上 5cm 长的乳胶管, 乳胶管内虚塞棉花或滤纸不可塞的
太实,否则 NO
2
将会逸出) ,棉花或滤纸用浓氢氧化钠溶液湿润。向外管 中加入 5mL 氢氧化钠溶液,向内管中投入小片铜片,加入浓硝酸 2mL ,盖 上顶塞。把内管插入外管中,铜与浓硝酸反应放出的红棕色二氧化氮气,
从内管腰部的小孔排放出来, 充满内、 外管。 NO
2
被外管下部的 NaOH 溶液 和乳胶管棉花上的 NaOH 溶液吸收, 有害气体不会外泄, 保护了工作环境。 (浓硫酸比 NaOH 溶液有更好地吸收能力,通常条件下, 1体积的浓硫酸 可吸收 400体积的二氧化氮。 若在外管内装浓硫酸实验效果会更好, 不妨 一试。 )
化学反应方程式:
Cu+4HNO 3 (浓 )==Cu(NO
3
)
2
+2NO
2
↑ +2H 2 O
2NaOH+3NO 2 ==2NaNO
3
+NO+H 2 O
2NaOH+NO 2 +NO==2NaNO 2
+2H 2 O
2.3木炭与浓硝酸反应环保型实验法:(如图所示)
在外管的支管上套上 5cm 长的乳胶管,乳胶管内虚塞棉花或滤纸(切不可
塞的太实,否则 NO
2
将会逸出) ,棉花或滤纸用浓氢氧化钠溶液湿润。向外 管中加入 5mL 氢氧化钠溶液,向内管中加入浓硝酸 2mL ,在酒精灯上加热, 与其同时把花生米大小的木炭块点燃 (用硬实的木炭) , 立即投入到内管热 浓硝酸里,盖上顶塞。把内管插入外管中,木炭在热浓硝酸里激烈反应,
上下跳跃,生成的红棕色 NO
2
从内管腰部的小孔排出,充满内、外管。二氧 化氮气体被外管下部的 NaOH 溶液和乳胶管棉花上的 NaOH 溶液吸收,有害 气体不会外泄,保护了工作环境。
化学反应方程式:
C+4HNO 3 (浓 ) △ == 4NO
2
↑ + CO
2
↑ +2H 2 O
2NaOH+3NO 2 ==2NaNO
3
+NO+H 2 O
2NaOH+NO 2 +NO==2NaNO 2
+2H 2 O
2.4硫化氢和二氧化硫反应环保型实验法:(如图所示)
在外管的支管上连接 5cm 长的乳胶管,乳胶管内虚塞棉花或滤纸,棉花或滤
纸均用浓 NaOH 溶液浸透。内管放 Na 2 SO
3
,外管放 FeS ,手指夹内管上部拉起
一点,向外管里滴入盐酸(稍加热) ,产生硫化氢;再打开顶塞,向内管里滴
入盐酸,盖上顶塞,产生的 SO
2
从小孔排出。稍作振荡,管壁上迅速覆盖淡 黄色的硫。实验时间 2min 左右,由于有 NaOH 溶液保护,所以能有效地防止
有害气体外逸,保护了工作环境。管壁上的硫可用 CS
2
洗涤清除。
化学反应方程式:
FeS+2HCl==FeCl 2 +H 2 S ↑
Na 2 SO
3
+2HCl==2NaCl+SO
2
↑ +H 2 O
2H 2 S+SO
2
==3S+H 2 O
2NaOH +H 2 S==Na
2
S++2H 2 O
2NaOH+SO 2 ==Na
2
SO 3
+H 2 O
2.5 H 2 S 和 Cl
2
反应环保型实验法:(如图 5所示)
方法与
和浓盐酸产生 Cl
2
。 外管加入 FeS 和 HCl 反应产生硫化氢。 管壁上迅速覆盖
淡黄色硫。管壁上的硫可用 CS
2
洗涤清除。
化学反应方程式:
FeS+2HCl==FeCl 2 +H 2 S ↑
2KMnO 4 +16HCl(浓 ) ==2KCl+MnCl
2
+5Cl
2
↑ +8H 2 O
Cl 2 +H
2
S ==2HCl+S
2NaOH +H 2 S==Na
2
S++2H 2 O
2NaOH+Cl 2 ==NaCl+NaClO+H 2 O
2.6NH
3
和 HCl 气体的化合反应:
向外管里注入 0.5mL 浓氨水,向内管加入 1ml 浓盐酸,把内管插入外管里。摇荡一下多用实 验管,氨气和氯化氢气体挥发出来,两种气体在管里发生化合反应,生成的白烟充满多用实 验管。
化学反应方程式:HCl+NH 3 == NH 4 Cl
2.7不加热快速制氨气:
外管加入 5g 左右固体 NaOH ,内管加氯化铵饱和溶液。当溶液滴到固体 NaOH 上,溶解时放出
的热量替代了加热。 NH 3 由支管导出。 用加氯化铵溶液的多少控制 NH
3
的产出量。 若需大量 NH 3 ,
可换成浓氨水滴入。此法可以快速制取大量 NH
3
气,且不需加热,简单易行。
化学反应方程式:NaOH+NH 4 Cl==NaCl+NH
3
↑ + H 2 O
2.8不加热快速制 HCl 气体:
外管加入浓硫酸,内管加浓盐酸,浓盐酸从内管小孔里流到浓硫酸上,浓硫酸密度大沉在下 部,浓盐酸密度小浮在上部,初始没有明显反应,稍作振荡, HCl 气体迅速生成,从外管上 的支管排出。此法是利用浓硫酸的吸水性快速制取大量 HCl 气体,无需加热。
▲ 注意:实验方法中的 1、 2、 3、 4、 5、 6、适用于教师课堂演示实验;实验方法中的 7、 8适用于实验教师准备实验。
▲ 探究实验设想提示
1、 教材上设计的铜片与浓硝酸反应实验,生成的 NO2收集在塑料袋里,没有最终处理办法, 缺少环境保护思想。
2、 木炭与浓硝酸反应实验是典型的非金属与具有强氧化性酸反应的实验,教材重两次出现 该问题(碳与浓硫酸反应) ,仅有化学反应方程式,而无实验,现在填补了这一空缺。
3、 硫化氢二氧化硫反应实验已被广大教师热烈讨论了多年,设计方案很多,但在仪器的紧 凑性和环保问题上不尽人意,现在问题得到解决。
4、 用《 多用实验管 》可增做氯气的多项实验:用胶布封闭内管上的小孔,把多条滤纸条缠 绕其上,滤纸上滴上不同试剂(品红、溴化钠、碘化钠等) 。外管里加入高锰酸钾固体和浓盐 酸,立即把内管插入外管。支管处用含氢氧化钠溶液的棉花或滤纸吸收外逸的氯气。
上篇:§14安全准确地《检测电解质溶液导电性》
下篇:§16制取一氧化碳、氯气等气体时 , 分液漏斗里的酸液放不下来怎么办?
§16制取一氧化碳、氯气等气体时 , 分液漏斗里的酸液放不下来怎么办 ?
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制取一氧化碳、氯气、氯化氢气体时,都会遇到一个共同的问题:分 液漏斗里的酸液放不下来。这是因为当有气体生成时,烧瓶内的气体压 强比烧瓶外的大,阻挡着酸液向下流动。解决这个问题很简单, (如右图 所示 ) 可在烧瓶上的双孔橡胶塞上,一个孔插装分液漏斗,另一个孔插装 一只 T 形三通管。在分液漏斗上部加单孔橡胶塞,用乳胶管连接到 T 形 三通管的一个管上, T 形三通管的另一个管作为生成气体的排出管。 这样 的连接方式使分液漏斗里和烧瓶里的气体压强保持一致,打开分液漏斗 上的活塞开关,酸液靠自重力便可顺利流进烧瓶里。 ▲ 探究实验设想提示
1、制取一氧化碳的最佳温度是 70℃ ~80℃,若浓硫酸的温度过高,不仅 反应速度太快, 而且会产生大量的 CO 2 、 SO 2杂质气体, 干扰下步实验。
2、用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,不要加热, 否则会有 Cl 2O 7生成,极易发生爆炸。 上篇:§15可做八种实验的《多用实验管》 下篇:§17长时间观察《钠的金属光泽》
§17长时间观察《钠的金属光泽》
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教材上关于《钠的金属光泽实验》是用刀子切割钠,观察新切割断面钠的金属光泽。此法有 两点不足:①钠在空气中极易氧化,所以断面迅速被氧化成灰色;②断面可见度太小。现在 向您介绍两种该实验的的方法:
1 自制钠棒:取两只大小不同的试管,小试管插入大试管里,两管壁之间的间
隙尽可能小。 先加热大试管, 减少试管里的空气含量。 取花生米大小的一块钠, 切去表面氧化层,放入大试管里,在酒精灯上继续加热,与其同时也加热小试
管的底部,待到钠熔化时,把小试管插入大试管底部,液态钠充满两试管壁之
间,立即用熔化的蜡烛封闭两试管口的空隙,使钠和空气隔绝。一根闪亮的
钠棒
2 应急制钠饼:取两片同样大小(10cm ×10cm )的玻片,取花生米大小的一块
钠,切去表面氧化层,放入两玻片之间,两手用力转动挤压玻片,质地柔软的钠块在两玻片 间展开,形成有银白色金属光泽的
上篇 :§16制取一氧化碳、氯气等气体时 , 分液漏斗里的酸液放不下来怎么办? 下篇 :§18《氢气在氯气中燃烧》实验
§18《氢气在氯气中燃烧》实验
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上图是教材上 [氢气在氯气中燃烧 ]的实验装置图。
1 准备
一只 T 形玻璃三通管(直管较粗的) ,用一根较细点的玻璃导管穿过 T 形三通
管的直管, 注意两管壁之间有些空隙, 让氯气从该空隙中通过; 选用合适的乳
胶管连接在 T 形三通管的直管一端, 要使乳胶管能同时包住内管和外管 (即细
导管和粗导管) ,达到封闭内、外管壁间的空隙的目的;该乳胶管和制氢气的《 沉浮式气体发 生器 》上的活塞导管连接;调整内管的另一端,
使内管低于外管口 5mm ;如图连接。
2 实验步骤
打开制氢气的沉浮式气体发生器上的活塞,氢
气从内管排出,点燃,可观察到氢气在空气中燃
烧的火焰;打开装氯气的《 沉浮式贮气瓶 》的活塞,氯气从内、外管壁的空隙间排出,包围 在氢气火焰外面,火焰立即变成苍白色;用集气瓶罩在火焰上 2~3秒钟收集燃烧后的气体; 关闭氯气导管,又可观察到氢气在空气中燃烧的火焰。向集气瓶里注入 1/3体积的水,振荡 几下,滴入几滴石蕊试液,立即呈现红色,证明是盐酸溶液。
▲ 探究实验设想提示
1、 氨气在氧气里燃烧;
2、 氨气在氯气里燃烧;
3、硫化氢气体在空气、氧气、氯气里燃烧。
上篇 :§17 长时间观察《钠的金属光泽》
下篇 :§19《 离子的电荷及运动》实验
§19《离子的电荷及运动》实验
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离子是带电荷的微观粒子, 在教学中怎样让学生看到离子是的
是客观存在的?笔者设计了两种实验方法:
1滤纸法:实验步骤和现象
1.1取一张滤纸,用硫酸钾溶液将其湿润,在左右两边压上铜片电
极, 电极的正中位置滴加硫酸铜饱和溶液与高锰酸钾浓溶液的混合
液(如图 1) 。
1.2电极接通 6V 直流电源, 蓝色的 Cu 2+向负极铜片一方运动, 紫色
的 MnO 4-向正极铜片一方运动。数分钟后,负极铜片一边蓝色逐渐
加深,正极铜片一边紫色逐渐加深。
2 U形管法:实验步骤和现象
2.1取一套如图 2所示的 U 形管,首先关闭中间长颈漏斗上的活
塞阀。 向 U 形管里注入大半管硫酸钾溶液, 再向长颈漏斗里注入
硫酸铜饱和溶液与高锰酸钾浓溶液的混合液,慢慢开启活塞阀,
蓝紫色的混合液流到 U 形管的圆弧处, 把两只碳棒电极 (或者铜
片电极)插入 U 形管左右两边的硫酸加溶液里。
2.2电极接通 6V 直流电源, 蓝色的 Cu 2+向负极一方运动, 紫色的
MnO 4-向正极一方运动。数分钟后,负极一边蓝色逐渐加深,正极
一边紫色逐渐加深。
3设计原理
Cu 2+在水溶液里呈蓝色, MnO 4-在水溶液里呈紫色,再电场里, Cu 2+向负极一方运动, MnO 4-向正 极一方运动。硫酸钾溶液是无色的,其作用是为了增加导电性。
4实验注意事项
通电时间不要过长,当两电极附近的蓝色、紫色较深时就关掉电源,避免发生过多的电解反
应。
上篇:§18《氢气在氯气中燃烧》实验 下篇:§20《 Cu-Zn 电池》实验
§20《 Cu-Zn 电池》实验
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高中化学教材中关于《铜 -锌电池》实验(如图 1所示)最常见的现象是锌片电极上有大 量氢气放出,而几乎看不到铜片电极上放出氢气,和理论
严重不符,降低了教学效果。锌片电极上有大量氢气放出
的原因是锌片不纯,惰性的杂质颗粒与锌组成了许多微小
电池,即铜 -锌电池在锌片上
量氢气放出,而铜片电极上几乎看不到放出氢气,这一实
验现象和理论有很大距离,严重地影响了教学效果。要做
好《铜 -锌电池》实验首先要有高纯度的锌片电极,这样的
锌片电极很难买到。大家都知道电镀是提纯物质的方法之一,我们何不动手用电镀法制作高 纯度的锌片电极。 配制电镀液 称取 130g 氯化铵放入 500mL 的烧杯中, 加入 250mL 热水 (70℃ 左右)使氯化铵溶解,再加
入氯化锌 17g 、硼酸 14g 、硫脲 1g 、聚乙二醇 1g ,搅拌溶解后再加入少量洗涤剂,最后用水 稀释至 500mL 。
2 待镀的锌片处理 把待镀锌片电极用砂纸打磨光亮,放入碱液中去掉表面的油脂,再放入 稀盐酸里除去表面的氧化层,用蒸馏水冲洗干净。
3 电镀 (如图 2所示)用 500mL 的烧杯当电镀槽, 把待镀锌片电极置于中间,把两块废旧 锌片平行地置于 待镀锌片电极两边, 倒入配制好的电镀液, 待镀锌片电极和废旧锌片都浸入 电镀液中, 用导线将待镀锌片电极和废旧锌片与直流电源联结。 电压调至 2V 左右, 通电 20min , 连接在负极上的锌片电极上就覆盖了一层高纯度的锌,后取出洗净。用这块锌片电极和铜片 电极组合成铜 -锌电池,实验时就会看到铜片电极上有大量氢气泡放出,而锌片电极上的氢气 泡大为减少,提高了实验效果。
▲ 探究实验设想提示
1
、锌电极汞齐法:把市售的锌极板浸在汞盐溶液里,在锌板上置换一层汞,形成锌汞齐,覆
盖了原来锌的表面,由于氢在锌汞齐上的超电势很高,所以锌汞齐表面不会有氢气放出。在 锌汞齐电极中,汞是惰性介质,不会发生电极反应。
2、用手边的材料制水果电池(铜 -锌电极插入桔子、柠檬等水果中) 、氢 -氧等燃料电池、氢 -氯燃料电池。
上篇 :§17 长时间观察《钠的金属光泽》
下篇 :§19《 离子的电荷及运动》实验
§21《燃料电池》 H 2-O 2电池和 H 2-Cl 2电池
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燃料电池是一类新型能源,许多科普书籍上常有这种词语出现,现行初、高中化学教材里均 介绍了燃料电池, 但教师和学生难看到实物。 笔者已在 2002年成功地研制出 H 2-O 2电池、 H 2-Cl 2电池的快速、简易演示法,现在介绍给广大化学同仁,可为您的教学增色添彩。 1 H2-O 2电池 (图 1)
1.1用《 快速自动水电解器 》电解水(使用方法
见§13 当今最先进的《快速自动水电解器》 ) ,
延长电解时间到氢气充满电解管,氧气大约半
管,自动停止电解,断开与电源的连接。
1.2关闭气泵螺丝(逆时针) , 轻挤一下气泵,
使储氢气的电解关内的液面升高 1-2cm ,电极下
端浸在电解液里约 1cm ;
1.3用导线连接电表 (万用电表或毫安表) 和 《快
速自动水电解器》的电极线(如图 1) ,电表指针
偏移,可持续数十分钟,说明电流已经产生(因电压不够大,所以还不能使发光二极管亮起 来) 。
1.4 正极上的反应: O2 + 2H2O + 4e- = 4OH -
负极上的反应: 2H2 - 4e- = 4H+
电池反应: 2H2 + O2 = 2H2O
2 H2-Cl 2电池 (图 2)
1.1参照《电解食盐水、氯化铜》实验,向U形管里加入
饱和食盐水(滴数滴洗涤液等发泡剂) ,液面高度使电极
浸在电解液里约 1cm ;
1.2
接通电源电解食盐水,生成的氢气、氯气在U形管左
右两边里形成大量泡沫,用弹簧夹封闭两支管,防止氢气、氯气外逸。
1.3用导线连接电表(万用电表或毫安表) 、大号发光二极管和电极线(如图 2) ,电表指针偏 移,发光二极管亮起来。
1.4 正极反应: Cl
2
+ 2e- = 2Cl-
负极反应: H
2
- 2e- = 2H+
电池反应: H 2 + Cl
2
= 2HCl
▲ 探究实验设想提示
1、甲烷 -氧气电池
2、乙烯 -氧气电池
3、乙炔 -氧气电池
4、甲醇 -氧气电池
5、乙醇 -氧气电池
上篇:§20《 Cu-Zn 电池》实验
下篇:§22制取乙酸乙酯能清楚地显现乙酸乙酯
§22制取乙酸乙酯能清楚地显现乙酸乙酯
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1、 现行高中化学教材上,关于乙醇与乙酸反应制取乙酸乙酯所用的催化剂都是浓硫酸,人 所共知, 浓硫酸有强氧化性, 所以在实验时混合液变黑, 这说明
浓硫酸在作催化剂的同时还作为氧化剂参与了反应。 因此, 乙酸
乙酯的产出率必定降低,并且有 SO 2 、 CO 2等杂质随乙酸乙酯排
放出来。笔者使用 FeCl 3作催化剂,不仅乙酸乙酯的产出率高,
而且没有浓硫酸作催化剂时的黑色,反应液一直呈黄色。
2、在教材上的实验方法中,生成的乙酸乙酯排在碳酸钠溶液的
上方, 乙酸乙酯和碳酸钠溶液都是无色透明的液体, 学生仅能闻
到乙酸乙酯的香味, 很难观察乙酸乙酯的存在。 碳酸钠是强碱弱
酸盐,水解后其溶液显碱性,制乙酸乙酯前向碳酸钠溶液里滴几滴酚酞试液,碳酸钠溶液变 为红色,生成的乙酸乙酯浮在碳酸钠溶液的上部,界面清晰,学生看得清,闻得到,实验效 果大为提高。
上篇:§21《燃料电池》 H 2-O 2电池和 H 2-Cl 2电池
下篇:§23 连续做氨气红色喷泉实验
§23连续做氨气红色喷泉实验
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氨气的红色喷泉实验是个既有知识性又有趣味性的实验。但是教材上所设计的实验方法 不能令人满意:
① 每做一次实验要更换一次装氨气的圆底烧瓶;
② 圆底烧瓶上装的双孔橡胶塞难保证有良好的气密
性,常因细微的漏气而使实验全部失败。
笔者设计了如图所示的方法, 可以稳定连续地作氨气的
红色喷泉实验。
1 准备
1.1向支管试管里加入 5-10g 氢氧化钠固体,在胶头滴
管里吸入足量的浓氨水;
1.2 在空饮料瓶的中上部打一个小孔,饮料瓶里装入加了酚酞试液的水;
1.3 烧杯里装入加了酚酞试液的水;
1.4 如图把各部件用乳胶管、胶塞连接起来,并把弹簧夹装在如图所示的位置。
2 实验步骤
2.1张开①、 ②弹簧夹,夹紧 ③弹簧夹,把浓氨水滴入氢氧化钠固体上,生成的氨气迅速 充满圆底烧瓶, 当烧杯里的酚酞溶液有红色出现 (证明氨气已充满圆底烧瓶) , 取下支管试管, 夹紧①、 ②弹簧夹;
2.2 张开③弹簧夹,用大拇指堵住饮料瓶上的小孔,用力挤压饮料瓶,水进入圆底烧瓶溶解 氨气,在圆底烧瓶里形成负压,放开拇指,红色喷泉立即出现。
2.3张开①、 ②、③弹簧夹, 圆底烧瓶里的水排出, 向饮料瓶里补充水,如图连接好个部件, 重复
上篇:§22制取乙酸乙酯时的两个问题
下篇:§24甲烷气(CH 4 )的快速制法
§24甲烷气(CH 4)的快速制法
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初、高中化学教材中都有关于《制取甲烷的实验》 ,大家公认为这是个较难做的实验。按照教 材上的做法有两个缺点:①甲烷生成的又慢又少,在导管口点燃,火焰小如黄豆粒,后坐位 的学生观察不到;②试管常有破损或被腐蚀的斑斑点点。 为了克服上述缺点,笔者经过多年的摸索、 总结,得到下面的做法: 1 准备
1.1无水醋酸钠的准备 把结晶醋酸钠脱去 结晶水后磨细备用。
1.2 碱石灰的准备 取 1份质量生石灰和 2份质量固体氢氧化钠在研钵里混合研磨细 备用(不要用市售的碱石灰) 。 2 实验步骤
2.1 (如图 1所示)取无水醋酸钠、碱石灰和氧化铁以 4:3:1的质量比混合均匀后放在铜 箔上,而后卷成圆棒状,拧紧两端,剪掉拧出来的小尾巴,即成一个棒状的小药包,用细铁 丝在铜箔上扎出 5~6个小孔,以便甲烷气体排放。
2.2 (如图 2所示)把上面做出的小药棒放 进大试管里,按照教材上的装置示意图组装仪器 (注意,铜箔上的小孔向着上方) 。
2.3 用《 快速自动水电解器 》对试管加热,一分钟后大量甲烷就排放出来,在玻璃导管口点 燃,明亮的蓝色火焰可喷出一寸多长。
2.4 待不再产生甲烷气时,立即把试管里的药包甩出来,试管完好无损。 ▲ 探究实验设想提示
1、对市售醋酸钠烘干脱水,达到什么程度好? 2、碱石灰中 NaOH 与 CaO 怎样比例好?
3、加入 Fe 2O 3、 MnO 2等提高了反应速率,是发生催化作用了吗?反应机理是什么? 1、 沼气池在农村推广和应用面临两个问题:
① 产气不稳定(例如,夏天产气快,冬天太慢) 。
②无法消除臭味。如何有效地解决?
上篇:§23连续做氨气红色喷泉实验
下篇:§25乙烯气(C 2 H
4
)的优化制法
§25乙烯气(C 2H 4)的优化制法
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高中化学教材中关于《乙烯的制取实验》有两个缺点:一,乙醇与浓硫酸的混合液在加热时 变黑色, 那就说明浓硫酸与乙醇发生了氧化 -还原反应, 二氧化硫气必定混在排出的乙烯气中, 干扰着乙烯性质实验。二,用普通酒精灯加热速度慢,
混合液的温度在 140℃左右滞留时间太长,即生成乙醚
的时间太长,大量乙醚排放有损人体。
1 改进内容:
1.1 改浓硫酸为 80%浓度;或用浓磷酸代替浓硫酸;或
80%浓硫酸与磷酸的混酸;或用 P 2 O
5
作催化剂。
1.2 把原教材上图示中的酒精灯换成 高温防风酒精灯 。
1.3 让生成的乙烯气体通过 NaOH 溶液后,再进行高锰酸钾溶液、溴水(溴的四氯化碳溶液) 褪色实验。
2 分析:
2.1改浓硫酸为 80%浓度,以降低浓硫酸的强氧化性,其脱水性没有太大改变,反应实施能的
SO
2
大为减少;用浓磷酸代替浓硫酸的原因是:浓磷酸也有脱水性,但没强氧化性;,
2.2使用了 高温防风酒精灯 加热, 对混合液的升温速度提高近 2倍, 所以很快越过 140℃的温 度点,达到生成乙烯的适宜温度 170℃,缩短了生成乙醚时间。
2.3 新生成的乙烯气中含有大量的 SO 2 、 CO
2
, 其中 SO
2
有较强的还原性, 更易使高锰酸钾溶液、
溴水(溴的四氯化碳溶液)褪色,所以应该用 NaOH 溶液洗涤净化,否则看到的是实验假象。 ▲ 探究实验设想提示
对新制取的乙烯气体用氢氧化钠溶液洗涤处理,及不作洗涤处理,分别做高锰酸钾溶液、溴 水(溴的四氯化碳溶液)褪色实验,您会发现教材上的方法不严谨。
上篇:§24甲烷气(CH
4
)的快速制法
下篇:§26乙炔气(C 2 H
2
)的优化制法
§26乙炔气(C 2H 2)的优化制法
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高中化学教材中关于《乙炔的制取实验》有两点令人不满的:一、碳化钙与水反应太快,并 有大量泡沫,不易控制。点燃乙炔气时产生大量黑烟漂浮在教室里,在做后面的几个乙炔性 质实验时,几乎没有乙炔气排出了。二、把纯净的乙炔气体通入高锰酸钾酸性溶液和溴的四 氯化碳溶液里,都能发生退色反应。可是却没说明净化乙炔气体的方法,所以,多数教师把 电石与水反应生成的乙炔气直接通入上述两种溶液里,都迅速发生了退色反应,因为用电石 与水反应制得的乙炔气中混杂着 H 2S 、 PH 3等杂质气体,其还原性比乙炔强,是 H 2S 、 PH 3使上 述两种溶液迅速退色,并非乙炔发生了反应,但是却给学生一个实验成功的假象;硫化氢、 磷化氢等杂质,这些既有毒又有臭味气体弥散在教室里,很长时间才能消除。 笔者介绍一种制取纯净乙炔的新方法: 1 准备 (如右图所示)
向《沉浮式气体发生器》容器里加 300mL 50%浓度 的酒精水溶液和盐酸的混合液, 向气罩顶部的配重 盒里加 100ml 饱和硫酸铜溶液, 用乳胶管把活塞导 管和配重盒上的导管连接起来, 反应胆里放适量电 石,悬挂在气罩内壁 U 形槽里,而后把气罩插入 容器里。 2 实验步骤
打开活塞导管,气罩下沉,电石和混合液接触发生反应,含杂质的乙炔气穿过硫酸铜溶液, 经洗涤净化后从导管排放出来,待气罩内里的空气排净后(要做纯度检验),即可使用纯净 无味的乙炔气做各项实验。当实验暂停时,关闭活塞导管,气罩上浮,电石和混合溶液脱离, 反应自行停止。实验十分简单、方便、安全。 3 分析
3.1 酒精在混合液里的作用:酒精和电石不反应, 用酒精调节水的浓度, 从而降低反应速度; 酒精是消泡剂,可消除反应时出现的大量泡沫。
3.2 盐酸在混合液里的作用:盐酸和电石不反应,盐酸可溶解糊状的 Ca(OH)
2
,以保证反应随 时发生随时停止。
3.3 硫酸铜溶液的作用:既是配重液(增大排出乙炔气的压强),又是洗涤液,不仅可以吸
收新生成的乙炔气里混杂的 H 2 S 、 PH
3
气体,还可以吸收乙炔气里混杂的酒精蒸气、氯化氢气
体,从而得到纯净的乙炔气,这才符合实验的真实性和科学性。
▲ 探究实验设想提示
甲烷、乙烯、乙炔在空气中燃烧火焰明亮程度不同,仅用
上篇:§25乙烯气(C 2 H
4
)的优化制法
下篇 :§27《醛、葡萄糖、蔗糖水解后产物的银镜反应》实验方法
§27《醛、葡萄糖、蔗糖水解后产物的银镜反应》实验方法
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高中化学教材中关于《醛类的银镜反应的实验》是不易作成功的,常出现被还原出的银 不能很好的附着在试管壁上,不能形成漂亮的银镜,变成黑水或形成花斑状。笔者多年摸索 试验,找到多个较为可靠、可行的方法。 1温热法
1.1 制备银氨溶液 制出澄清的银氨溶液后,再把硝酸银溶液向澄清的银氨溶液中回滴 1~2滴,使溶液略带浑浊。
1.2 水浴温度 水浴温度控制在 55~60℃较好。若水浴温度太高,还原速度太快,银的颗粒 大而粗糙,实验效果差。 2 不用加热乙醛的银镜反应
取 1mL 0.2mol/L AgNO3溶液于洁净试管中,再加入 0.5mol/L 氨水,直到恰好溶解澄清,再 把硝酸银溶液向澄清的银氨溶液中回滴 1~2滴,使溶液略带浑浊。滴加 5滴乙醛的酒精溶液 (1:1.5),滴加 2滴 1%浓度的 NaOH 溶液,振荡试管后静置半分钟,无须加热便有漂亮的 银镜出现。
3不用加热葡萄糖的银镜反应
取 1mL 0.2mol/L AgNO3溶液于洁净试管中,再加入 0.5mol/L 氨水,直到恰好溶解澄清,再 把硝酸银溶液向澄清的银氨溶液中回滴 1~2滴,使溶液略带浑浊。滴加 5滴 1 mol/L葡萄糖 溶液,滴加 2滴 1%浓度的 NaOH 溶液,振荡试管后静置半分钟,无须加热便有银镜出现。 4 蔗糖水解后产物的银镜反应
4.1蔗糖水解 取 0.5mL 1mol/L 的蔗糖溶液于洁净试管中,滴 5滴 2mol/L硫酸,加热沸腾 10s ,冷凉后加 10滴 2mol/L NaOH溶液中和为中性。
4.2蔗糖水解后产物的银镜反应 取 1mL 0.2mol/L AgNO3溶液于洁净试管中, 再加入 0.5mol/L 氨水,直到恰好溶解澄清,再把硝酸银溶液向澄清的银氨溶液中回滴 1~2滴,使溶液略带浑 浊。滴加 4.1蔗糖水解后的全部液体,再滴加 2滴 1%浓度的 NaOH
溶液,振荡试管后静置半
分钟,无须加热便有漂亮的银镜出现。 ▲ 探究实验设想提示
用醛或葡萄糖溶液做铜镜反应。
上篇:§26乙炔气(C 2 H
2
)的优化制法
下篇:§28如何完成《气体通过串联溶液》实验
§27 如何完成气体通过串联溶液的实验
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在许多练习题中常有用一种气体连续地通过串联溶液的实验。那只是纸面上的画图,若 实际操作时将发现气体的压强小,不能通过溶液。溶液的密度与溶液高度的乘积是气体通过 该溶液时的最小压强值,只有当气体的压降大于各种溶液的压强值之和时,气体才能通过串 联溶液。通常我们所使用的气体发生装置或贮气装置输出的气体压强大多达不到。我采用了 在装置尾部减压法和启普发生器增压法都能顺利地完成了该实验。 1减压法 (适用于沉浮式气体发生器和沉 浮式贮气瓶 )
1.1准备 (如图 1所示 ) 在原实验装置的 尾部串联一只装满水的下口瓶, 下口瓶的 下口装一只备有导管的单孔橡胶塞, 导管 上连一根 1m 长的乳胶管,乳胶管下垂。 下垂乳胶管越长,抽拉气体的力量越强。
1.2 实验步骤 按照图示连接好仪器,打开气体发生装置或贮气装置输出气体阀门,气体依 次通过串连的各种溶液,水从下口瓶下垂乳胶管里排出。 2. 增压法 (适用于启普发生器 )
2.1 准备 (如图 2所示 ) 在启普发生器的上口 加一只带玻璃导管的单孔橡胶塞,玻璃管的长 度为 50cm ,玻璃导管的下端达到启普发生器的 “细腰”处。根据物理学的液压原理可知,压 强等于液体的密度与液体高度的乘积,可把排 出气体的压强提高数倍,于是气体便可顺利通 过串联的各溶液。
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§29 关于化学实验教师的工作若干问题
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1 关于卤素的实验
1.1在卤素实验过程中,常有氯气或溴蒸气泄漏在空气中,当人们呼吸了较多卤素气体感到 胸闷时,肺部已发生了轻度水肿,此时若要做肝功化验,可能有转氨酶升高的现象。对实验 教师的身体健康有较大影响。
氯气或溴蒸气泄漏主要发生在氯气的制取、收集和液溴的取用、溴水的分装过程中。为了减 小或防止卤素对人体的损害,实验教师在实验时应该注意以下方面:
1.1.1做好实验前的准备工作,如集气瓶和盖集气瓶的玻璃片或包裹塑料纸的橡胶塞要备够, 装好饱和食盐水的集气瓶倒插在水槽里。装液溴或溴水的试剂瓶备够,集中放在手边。 1.1.2 建议用前面介绍的 《有害气体的安全收集法》收集氯气,此法不仅安全可靠,而且操 作简单方便;向各试剂瓶里分装氯水、溴水、液溴时建议用《虹吸分液法》 ,可以减小或防止 卤素气体外逸。
1.1.3 若在实验中已经感到胸闷不适, 可向烧杯里倒点浓氨水, 用手扇动氨气做几次深呼吸, 胸闷的感觉很快会得到缓解。
反应方程式是:2NH 3 + 3Cl
2
==== N
2
+ 6HCl
NH 3 + HCl ==== NH 4 Cl
总反应方程式是:8NH 3 + 3Cl
2
==== N
2
+ 6 NH 4
Cl
1.1.4 若能在实验时带上用小苏打(碳酸氢钠)水湿润的口罩会更加安全。
1.1.5 用胶头滴管取用液溴时,由于液溴的密度太大,会自行滑落,取用很不方便。建议把 胶头滴管的下端在《高温防风酒精灯》上弯成钩状,液溴就不会滑落下来。
1.2 氯水的快速制法 向集气瓶里加一药匙氯酸钾、 2毫升浓盐酸,盖严瓶口,瓶内立即充 满氯气,慢慢注入 1/3瓶水,边加边摇动,放置数分钟充分溶解,即得高浓度的氯水。 1.3向氯水中滴加碘化钾溶液后,在加入淀粉试液,无蓝色出现。那是过量的氯水把碘离子 氧化成无色的酸根离子了。向碘化钾溶液中滴加少量氯水,再加入淀粉试液,即出现蓝色。
范文四:高中化学实验的改进与创新
高中化学实验的改进与创新
摘要:随着教育的快速发展,原有的化学实验教学已经不能满足学生化学学习的需要了。对于高中化学实验的改进和创新受到了任课教师的重视和关注。我们应该从教学环境出发,结合教学需求,对化学实验进行改革和创新。
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关键词:高中 化学实验 改进 创新
每当提起高中化学实验的改进与创新,好多化学教师便会感觉无从下手。对于经济条件较差的学校,由于经费有限,造成实验条件不足,这时教师应该从日常生活中去创造条件,用可以找到的物品代替实验品,从而完成之前不能完成的实验。对于经济条件较好的学校,教师可以多利用先进的科学技术去完成化学实验,从而激发学生的创造性思维。
为了更好地改进和创新高中化学实验,本人搜集了大量的相关资料,看到了很多有创意的化学实验作品,这些对我们化学教师有很大的启示。下面将实用的作品进行归纳总结:
一、技术含量高的原创性的作品
如曹治淮老师研制的安全环保型气体发生器,此装置是使用优质透明的PVC塑料薄膜、气门、接口热合而成,能够快速制取并存储多种化学气体,还可以进行一些性质的实验操作。安全环保型气体发生器价格低廉,操作简便,安全环保,便于携带,优点众多,在此不一一列举,化学教师可以亲自实用下此装置。
二、为了节约药品的微型试验
如汤学周老师经过多年的开发研究,研制出了“中学微型化学实验仪器”,这个仪器大大缩减了化学实验对药品的需求量,解决了大部分贫困地区实验药品不足的问题。
三、利用废旧物品进行实验
如祁有金老师的“用矿泉水瓶解决西部贫困地区开展实验教学的探索与创新”,他为西部贫困地区解决了化学实验无法正常开展的问题。祁老师利用矿泉水瓶改造成试管、集气瓶、水槽、漏斗等化学实验用品。矿泉水瓶的改造可以丰富贫困地区化学实验器材,大大缓解了贫困地区实验器材匮乏的现象。
四、在化学实验中运用多媒体技术
在高中化学教学中,好多内容是通过理论讲解完成的,根本没有设置相应的化学实验。这样一来,只是从理论上推导出来的结论对于学生来说学习起来比较困难,甚至感到枯燥乏味。如果我们巧妙地运用多媒体技术,通过演示实验让学生直观形象地看到结论,这样,枯燥的化学课程便会增加了趣味性,大大激发了学生的学习兴趣。
五、改进教材中现有的实验
如梁天真老师的“铝在氧气中的燃烧”。教材原有实验中“把薄铝箔卷成筒状,内部裹一纸片,点燃纸片立即伸到盛有氧气的集气瓶中”,这样做不是每次都能够引燃薄铝箔,梁老师对此进行了改进,他把剪成条状的滤纸放到水里浸湿,再将铝粉沾到滤纸上,然后将滤纸晒干,当引燃这些滤纸后立即伸入到氧气集气瓶中,这时我们会看到铝粉得到剧烈燃烧。
再如张希彬、李东平二位教师的“用滤纸做半透膜渗析实验”,他们先是改进半透膜本身,就是将胶水均匀涂在玻璃上,等到晾干后揭下来便是。然后他们改进了实验装置与程序,在半透膜两面各放一张滤纸,在一张滤纸上滴加淀粉溶液,另一张滤纸上滴加碘水,然后用玻璃夹住,一分钟后揭开将两张滤纸,我们发现:滴加淀粉的滤纸变蓝色,另一张无变化,这个实验证明:半透膜准许小分子(碘分子)通过,而拒绝高分子(淀粉分子)通过。
六、对现有的实验仪器加以改良
如王伟老师通过改良传统试管夹,制造出复式的试管夹,很好地解决了传统试管夹只能
夹一个试管的弊端,改良后试管夹可以同时夹住两个到三个试管,为高中化学实验的教学提供了很大的便利。
七、对于基本实验的拓展
在演示“氢气验纯后试管中余焰的检验”时,课堂理论是在氢气经过验纯后,试管内部应该有余焰,但是在做实验时,余焰不明显,学生很难观测到余焰,针对这种情况,为了消除学生的疑问,天津市的任培文、杨士祥老师通过钻研,将实验做出以下改进:试管内的氢气经过验纯后,立即将试管倒立,把试管口浸入到水中,利用水将试管内的氢气排除,此时可以明显看到氢气的余焰,学生们也消除了疑问,这是个很好的实验拓展。
八、巩固教学的成果,加深学生对于化学实验的兴趣
教师可以适当增加一些探索性的演示实验。比如:对于乙炔,可以让溴水退掉颜色,有的学生对乙炔和氯气会产生什么化学效果感到好奇,教师通过钻研,设计出了如下实验:利用教学器材如针筒分别摄取少量的乙炔与氯气,将针筒用胶管连接在一起,慢慢浸入水中,然后同时小心推动针筒,让乙炔与氯气结合,当两者结合时,会发生爆炸,现象是有着明显的火球、黑烟。
再如,在演示“过氧化钠与二氧化钠反应”时,学生会产生这样的疑问:两者能够迅速发生反应吗,为此,教师设计了这样的实验:准备少量的过氧化钠与二氧化钠,将含有过氧化钠粉末的棉包迅速投入准备好的二氧化碳中(因会发生燃烧,应将二氧化钠容器底部铺满细沙),可以观察到这二者一相遇,棉包便会燃烧,实验很成功。
九、培养学生的创新意识
河北保定的刘永胜老师,在讲解“硝酸”这节内容时,在演示铜与稀硝酸的反应实验时,生成的NO由于氧气反应会生成NO2,NO2是红棕色的,而NO是无色的,这对于学生来说会产生误解。刘老师把这一问题留给学生,提供实验所需的基本器材,让学生分析、设计,相互交流沟通,从而设计出了很多有效方案,很好地解决了这一问题,通过实验,学生也增强了实际操作能力。
综上所述,这些实验都对于高中化学实验改进有积极的意义,对于其他化学教师有着很好的启示。但是,实验的目的是提高学生化学实验的兴趣、能力等综合素质,因此,中学化学实验的改进与创新不仅仅是教师单方面的责任,为促进学生自主学习意识,真正提高学生的操作能力,教师应该指引学生来积极探索、思考化学实验,培养学生的创新意识。
参考文献:
[1]周振贤.浅谈高中化学演示实验改进与创新[J].新课程学习:下,2014(7).
[2]陆亚平.如何改进和创新高中化学实验教学[J].中学生数理化:学研版,2014(6).
[3]刘丽丽,沈理明,韩杰.化学实验改进与创新的视角[J].化学教与学,2010(5).
(责编 金 东)
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范文五:浅谈高中化学演示实验改进与创新
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浅谈高中化学演示实验改进与创新
作者:周振贤
来源:《新课程学习·下》2014年第07期
摘 要:在普通学校的高中化学实验中,大多以教师演示实验为主,而在演示实验的发展进程中,有许多不太合时宜的实验机制和教学方法参与其中,严重影响了演示实验的实际效果,为此,就高中化学演示实验的改进与创新,从高中化学演示实验的作用和意义、高中化学演示实验改进与创新的方法等方面入手,着力改进高中化学演示实验机制和教学模式,推动化学教育教学再上新的台阶。
关键词:高中化学;演示实验;改进创新
一、高中化学演示实验的作用和意义
高中化学演示实验的作用是巨大的,通过演示实验可以引导学生在学习时,把理论与实践巧妙地结合起来,更好地领会与化学相关的知识点,从而达到学有所用、学以致用的目的,而且在高中化学演示实验中,可以有效地促进化学教学的发展,提升高中生的化学学习成绩。
二、高中化学演示实验改进与创新的方法
高中化学演示实验改进与创新的方法包括以下四个方面:
1.更新教学理念,在教学方案上改进
一直以来,在化学实验尤其是在一些传统的实验体系中,有时候广大教育工作者墨守成规,不能很好地更新教学理念,致使知识传播没有创新。例如,在鲁教版高中化学实验中,有一节为“氨气喷泉实验”的实验案例,其重点就是要引入课题、创设问题情境,然后通过演示实验现象激发学生的学习欲望,而且还要讨论产生喷泉的原因,这些内容是制定教学教案的固定格式。广大高中化学教师为了确保该实验的成功和创新,在制定教学方案时就要立足于演示实验方式方法的改进。例如,在制定教案时,笔者一改以往传统制定的方式,而是要突出以演示实验为主,必须要在教学方案中,把演示实验的步骤、方式、各个程序和节点表述清晰。步骤:①先将玻璃管弯制成所要角度,插入橡皮塞,组装好如下图装置;②在锥形瓶加氢氧化钠固体,在分液漏斗中加浓氨水;③连接好装置,但不能漏气;④实验进程中开启止水夹Ⅰ和Ⅲ,关闭止水夹Ⅱ;⑤开启分液漏斗活塞,将浓氨水缓慢滴入氢氧化钠固体中,使产生的氨气从导管进入到烧瓶;⑥用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气是否收集满,待氨气集满后,最后关闭分液漏斗活塞和止水夹Ⅰ、Ⅲ。⑦开止水夹Ⅱ,用手轻挤压塑料瓶,就可观察到喷泉。如果要继续实验,开止水夹Ⅰ、Ⅲ,将烧瓶中的红色液体从导管中流入烧杯,完成后按前面实验步骤进行操作。