摘要:為能在課堂上更好地完成銅在氯氣中燃燒的演示實(shí)驗(yàn),可利用蒸餾瓶作為反應(yīng)器改進(jìn)教材中原有的演示實(shí)驗(yàn),可使實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、減少環(huán)境污染,從而培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。
關(guān)鍵詞:銅絲在氯氣中燃燒;演示實(shí)驗(yàn);化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
文章編號(hào):1005–6629(2013)10–0050–02 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
銅在氯氣中燃燒實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行化學(xué)教材[1]中的一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示),許多教師發(fā)現(xiàn)教材中介紹的實(shí)驗(yàn)方法雖然能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的目標(biāo),但有明顯的不足之處:一是在集氣瓶中收集氯氣時(shí)需要一個(gè)較為復(fù)雜的氯氣制備系統(tǒng),在制備和收集過(guò)程中容易造成氯氣外逸,污染室內(nèi)空氣;二是在實(shí)驗(yàn)反應(yīng)操作過(guò)程中,瓶?jī)?nèi)未反應(yīng)的氯氣及大量棕黃色的煙(氯化銅顆粒)外逸,污染教室環(huán)境,不利于師生健康。為此,攀枝花市的譚文生[2]老師曾利用具支U形管作反應(yīng)器對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了較好的改進(jìn)(實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示)。但筆者認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)美中不足之處是:具支U形管作反應(yīng)器可見度小,不利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。因此筆者選擇了容積較大的蒸餾瓶作反應(yīng)器完成該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),完全能夠解決上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩個(gè)不足之處,取得較好的教學(xué)效果,現(xiàn)將該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)介紹如下。
1 實(shí)驗(yàn)用品
蒸餾瓶(500 mL)1個(gè),單球干燥管1支,小試管(12 mm×100 mm)1支,膠頭滴管2支,2號(hào)單孔橡膠塞1個(gè),5號(hào)雙孔橡膠塞1個(gè),粗銅絲(40 cm長(zhǎng))1根,酒精燈1盞,火柴1盒,鐵架臺(tái)1個(gè),十字夾、鐵夾各1個(gè)。
濃鹽酸,高錳酸鉀晶體,顆粒狀堿石灰,細(xì)銅絲(導(dǎo)線芯),蒸餾水。
2 實(shí)驗(yàn)裝置
如圖3所示(已略去鐵架臺(tái))搭建裝置。
3 附件制作
3.1 制作銅絲試管架
取1根40 cm長(zhǎng)的粗銅絲,用鐵鉗彎成一個(gè)能固定試管的架子(如圖4所示)。
3.2 組裝橡膠塞
將自制銅絲試管架的柄穿入5號(hào)雙孔橡膠塞的中央;在橡膠塞的兩個(gè)小孔上分別裝上兩支膠頭滴管,并保證氣密性良好(如圖5所示)。
(5)用力下推試管架的銅絲柄,使小試管下移到蒸餾瓶的底部。由于氯氣的密度大于空氣的密度,空氣通過(guò)干燥管排出瓶體外。
(6)待小試管內(nèi)的反應(yīng)結(jié)束、氯氣充滿整個(gè)蒸餾瓶的瓶體時(shí),點(diǎn)燃酒精燈加熱蒸餾瓶瓶底上的細(xì)銅絲;當(dāng)銅絲紅熱時(shí),銅絲立即在氯氣中燃燒起來(lái)(Cu+ Cl2 CuCl2),產(chǎn)生黃色的濃煙。
(7)待細(xì)銅絲燃燒結(jié)束蒸餾瓶冷卻后,用手?jǐn)D壓吸有蒸餾水的滴管膠頭,使蒸餾水全部注入蒸餾瓶體內(nèi),可觀察到溶液呈藍(lán)綠色,說(shuō)明生成物為氯化銅。
參考文獻(xiàn):
[1]人民教育出版社化學(xué)室編著.全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書·(必修)化學(xué)第一冊(cè)[M].北京:人民教育出版社,2003:65.
[2]譚文生.銅絲在氯氣中燃燒實(shí)驗(yàn)的新設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教學(xué),2012,(9):45.