高中化學(xué)教材中過氧化鈉、氯化溶液性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

高中化學(xué)教材中過氧化鈉、氯化溶液性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

氧氣和氯仿等物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教育中的一個重要驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。做好它們,對于幫助學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律、掌握物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)等知識具有十分重要的意義。但現(xiàn)行高中教材上的某些演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法存在著一些缺陷,實(shí)驗(yàn)時難以收到滿意的效果,需要改進(jìn)。1對脫脂棉的2.2合成1.1原課本實(shí)驗(yàn)方法高一化學(xué)教材第二章第二節(jié)《鈉的化合物》中,關(guān)于Na2O2與H2O和CO2的反應(yīng)。2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(2)對反應(yīng)(1)的實(shí)驗(yàn)演示,如據(jù)教材所述,用脫脂棉包住0.2gNa2O2,再滴加幾滴水,滴加的水常將脫脂棉浸濕,實(shí)驗(yàn)難以成功。對反應(yīng)(2),只講述原理,無實(shí)驗(yàn)演示,缺乏說服力。1.2改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方法(1)實(shí)驗(yàn)儀器:60mL廣口瓶、鑷子、長直角玻璃管、滴管。(2)藥品:Na2O2、脫脂棉、H2O。(3)改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)步驟:用60mL廣口瓶,盛少量的過氧化鈉,取2小團(tuán)蓬松的脫脂棉,放于廣口瓶中反復(fù)搖動,使脫脂棉表面沾滿Na2O2粉末。用鑷子夾取一團(tuán)沾滿Na2O2的脫脂棉,懸空,用滴管滴加1~2滴水,脫脂棉即燃燒。用鑷子夾取另一團(tuán)沾滿Na2O2的脫脂棉,懸空,用長吸管(可用兩根連接起來)的一端接觸脫脂棉,另一端含在口中,吹氣(CO2)立即觀察到脫脂棉燃燒。(4)解釋:Na2O2沾滿脫脂棉表面,相互充分接觸,當(dāng)?shù)渭?~2滴水時,水立即與Na2O2反應(yīng)而避免將棉花浸濕,放出的熱量立即使干燥的脫脂棉燃燒。產(chǎn)生的熱量、水蒸氣、CO2與Na2O2繼續(xù)反應(yīng),促進(jìn)脫脂棉燃燒。用口吹氣,即提供CO2,與脫脂棉表面的Na2O2反應(yīng),放出的熱量立即使干燥的脫脂棉點(diǎn)燃,產(chǎn)生的CO2進(jìn)一步與Na2O2反應(yīng),放出O2促進(jìn)脫脂棉燃燒。1.3改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)操作簡單;所用儀器少;安全;現(xiàn)象明顯;易成功等。2實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式2.1原課本實(shí)驗(yàn)方法高一化學(xué)教材第4章第1節(jié)《氯氣》中,次氯酸的褪色:取干燥的和濕潤的有色布條各1條,分別放入2個集氣瓶中,然后通入Cl2,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。與此版本配套的教參建議所用氯氣和有色干布條一定要干燥。為此,從氣體發(fā)生器出來的氣體要經(jīng)過裝有濃H2SO4的洗氣瓶,干布條要臨時烘干。另外,有色布條的顏色最好自行染上的,可取用白紗布條,用紅墨水染成紅色,涼干備用。教材的做法很嚴(yán)謹(jǐn),但有局限性:(1)實(shí)驗(yàn)條件要求高,一定要在通風(fēng)柜中操作,否則Cl2泄漏太多污染很嚴(yán)重。(2)實(shí)驗(yàn)時間較長,占用課堂時間較多。(3)操作繁雜。2.2改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方法(1)實(shí)驗(yàn)用品:1瓶氯氣;2根鐵絲;1份鮮花;1份干花。(2)準(zhǔn)備工作:根據(jù)集氣瓶的長短截取適宜的2根鐵絲,彎好2端(一端用于鉤住鮮花,一端用于掛在集氣瓶口)。學(xué)習(xí)鹵族時正是一品紅盛開時節(jié),所以可以采若干新鮮一品紅在太陽下暴曬成干花,或在冷暖兩用臺板上烘干,也可在烘箱或微波爐中烘干備用。烘干的關(guān)鍵是受熱均勻,不要讓花在受強(qiáng)熱時褪色并且要干透,所以日曬最能保持其色澤。鮮花只要用時再采擷即可。當(dāng)然其它色澤艷麗的鮮花也可,最好是鮮紅的,并且干花與鮮花是同一種,實(shí)驗(yàn)效果會更好。(3)改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)步驟:將干花與鮮花分別鉤在鐵絲一端,然后將鐵絲放入氯氣瓶,上端掛在瓶口壁上,蓋上玻璃片。可以明顯看到鮮花顏色馬上褪去,而干花幾乎沒有變化。2.3改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)(1)可以用排水法收集氣體,不影響實(shí)驗(yàn)效果。(2)減少了氯氣的使用量,極大的減少了氯氣對空氣的污染。這對實(shí)驗(yàn)條件不太好的學(xué)校尤為有益。3實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)3.1原課本的實(shí)驗(yàn)方法全日制普通高級中學(xué)教科書(必修加選修)化學(xué)第2冊,糖類實(shí)驗(yàn):蔗糖水解實(shí)驗(yàn),教科書上的操作是:在2支潔凈的試管中加入20%的蔗糖溶液1mL,并在其中1支試管中加入3滴稀硫酸(1:5)。把2支試管都放在水浴中加熱5min。然后向已加入稀硫酸的試管中滴加NaOH溶液,至溶液呈堿性。最后再向2支試管里各加入2mL新制銀氨溶液,在水浴中加熱3~5min,觀察現(xiàn)象。事實(shí)上這樣操作實(shí)驗(yàn)不容易成功,因?yàn)橹泻偷臅r間很難控制。3.2改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)方法在2支潔凈的試管中加入20%的蔗糖溶液1mL,并在其中一支試管中加入3滴稀硫酸(1:5)。把2支試管都放在水浴中加熱5min。向已加入稀硫酸的試管中滴加2滴酚酞,然后滴加10%~15%的NaOH溶液致溶液顯紅色,最后再向2支試管里各加入2mL新制銀氨溶液,在水浴中加熱3~5min,觀察現(xiàn)象。3.3改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)這樣實(shí)驗(yàn)很容易成功。因?yàn)榭梢员容^直觀的控制中和,同版教材的糖類實(shí)驗(yàn)關(guān)于中和的控制都可加入這個操作,以方便終點(diǎn)的控制。4實(shí)驗(yàn)2:淀粉的制備4.1原課本實(shí)驗(yàn)方法同版教科書第2冊,淀粉水解,教材的介紹是:在試管1和試管2里各放入0.5g淀粉,在試管1里加入4mL20%的H2SO4溶液,在試管2里加入4mL水,都加熱3~4min。用堿液中和試管1里的H2SO4溶液,把一部分液體到入試管3。在試管2和試管3里都加入碘溶液,觀察有沒有藍(lán)色出現(xiàn)。在試管1里加入銀氨溶液,稍加熱后,觀察試管壁上有無銀鏡出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)容易失敗的原因是:淀粉在H2SO4溶液和水中的溶解度都不大,大部分以固體的形式存在,加熱時容易炭化。4.2改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)方法用濃淀粉代替固體淀粉,在試管1加入3mL20%的H2SO4溶液,試管2加入3mL水,分別滴加碘水,加熱3~4min,試管1藍(lán)色