徐小健(江蘇省南通大學附屬中學 江蘇南通 226000)
自封袋在學生分組實驗中的妙用
徐小健
(江蘇省南通大學附屬中學江蘇南通226000)
摘要:自封袋價廉物美,在化學實驗,尤其是學生分組實驗中起到一定作用。作者結(jié)合已有經(jīng)驗,對自封袋的使用進一步研究,將其廣泛應(yīng)用于有固體參與的性質(zhì)探究實驗中,起到了很好的作用。
關(guān)鍵詞:自封袋;分組實驗
中圖分類號:
文章編號:1008-0546(2015)04-0088-01G633.8
文獻標識碼:B
自封袋是指不需要使用任何工具自動封口的包裝袋,常見的有夾鏈型和不干膠型,這里指的是夾鏈型自封袋,由于它價格低廉、透明度好、氣密性好、夾鏈松緊適宜、操作方便等原因,而且能讓學生更好地“觸摸”藥品,帶來更多的感官刺激,近來越來越得到化學教師的青睞。由于在試管中進行液體與液體反應(yīng)的實驗是比較方便的,而如果有固體參與反應(yīng),用試管就沒有優(yōu)勢了,如果反應(yīng)對熱量的要求又不太高(即不需要加熱)時,就可以考慮在自封袋中來進行探究了。
人教版教材《化學1》第三章第二節(jié)中有一則實驗是“向盛有無水碳酸鈉固體的試管中滴入幾滴水,然后用手觸摸試管底部感知其溫度的變化?!边M而得出無水碳酸鈉能與水結(jié)合形成結(jié)晶水合物且放熱的結(jié)論。此實驗中水的量較難控制,不宜過多,又不宜過少,過多則不具有說服力(可能是溶解伴隨的熱效應(yīng)),過少又難以讓無水碳酸鈉與水充分接觸且熱效應(yīng)不明顯。研究發(fā)現(xiàn),該實驗中水合放出的熱量不是很多,加之試管壁較厚,故而不易感知。
在自封袋中進行此實驗就有明顯優(yōu)勢了:分別取1藥匙無水碳酸鈉粉末和碳酸氫鈉粉末,置于兩個小自封袋內(nèi),再向固體粉末上分別滴加0.5mL蒸餾水,用手從自封袋外側(cè)輕輕搓揉,感知其溫度的變化??筛杏X到無水碳酸鈉中加水明顯放熱,而另一個較冷,一段時間后,發(fā)現(xiàn)碳酸鈉板結(jié)結(jié)塊,形成晶體。顯然改進后的實驗操作方便,現(xiàn)象明顯,說服力強。本實驗還可以在同一個塑料袋的兩個角落中同時進行,既節(jié)約了時間和材料,又能更近距離地進行對比。
1.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl晶體混合人教版教材《化學2》第二章第一節(jié)中有一則實驗是“將約20gBa(OH)2·8H2O晶體研細后與約10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中,并將燒杯放在滴有幾滴水的玻璃片或小木板上,用玻璃棒快速攪拌,聞氣味,用手觸摸杯壁下部,試著用手拿起燒杯,觀察現(xiàn)象?!痹搶嶒炛惺褂玫乃幤范?,產(chǎn)生的氨氣對空氣有較大污染,吸收的熱量最終也未必能使水結(jié)冰,也很難將玻璃片或小木板粘連在一起??梢愿倪M為將少量藥品加入一個自封袋中,封好袋口,用手從自封袋外側(cè)輕輕搓揉,感知其溫度的變化,效果非常顯著,而且可以觀察到袋內(nèi)有氣體產(chǎn)生,不會污染空氣,也可以開個小口快速聞氣體的氣味。
2.Ca(OH)2與NH4Cl晶體混合
在《化學1》中探究銨鹽與堿反應(yīng)生成氨氣的性質(zhì)時,可以將Ca(OH)2與NH4Cl晶體加入一個自封袋中,封好袋口,用手從自封袋外側(cè)輕輕搓揉,可以觀察到袋內(nèi)有氣體產(chǎn)生,還可以開個小口快速聞氣體的氣味,如果要使現(xiàn)象更明顯,還可以將自封袋置于熱水中水浴加熱。
1.Na2CO3、NaHCO3固體與鹽酸的反應(yīng)
稱取等質(zhì)量的Na2CO3與NaHCO3固體分別置于兩個自封袋的一個角落,中間對折后(袋口不要折實),向另一個角落中加入等量(足量)的鹽酸,封好袋口(為使固液能快速混合,袋內(nèi)可以留下少許等量空氣),同時將固體與鹽酸迅速混合,比較兩者反應(yīng)的劇烈程度,可以發(fā)現(xiàn)NaHCO3固體與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳氣體更劇烈,待反應(yīng)完全后,再比較兩者放出二氧化碳氣體的多少,可以發(fā)現(xiàn)NaHCO3固體與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳氣體更多。
2.銅與濃HNO3、稀HNO3反應(yīng)的對比
袋的一個角落,壓實排盡袋內(nèi)空氣后,將自封袋沿中間對折(袋口不要折實),向另一個角落中分別加入濃硝酸、稀硝酸,封好袋口,將硝酸與銅混合,比較兩者反應(yīng)的速率、氣體顏色,溶液顏色等,可以發(fā)現(xiàn)銅與濃硝酸劇烈反應(yīng),放出紅棕色的氣體,溶液變綠色,而銅與稀硝酸反應(yīng)比較緩慢,放出無色氣體,溶液變藍色。如果要使反應(yīng)停止,只需要從袋外側(cè)捏住銅片,將自封袋向另一側(cè)稍稍傾斜,使銅與溶液分開即可。
需要說明的是,如果要在自封袋中收集產(chǎn)生的氣體,務(wù)必選擇適當規(guī)格的自封袋,并控制好藥品用量。自封袋尺寸是“寬度(厘米)×長度(厘米)×厚度(絲)”,1絲=0.01mm,雙面厚度就是兩層加在一起的厚度,比如:8×12×5絲,也就是8cm×12cm×0.05mm,要注意尺寸是外尺寸,內(nèi)尺寸需要在長度上減去自封口上面的部分,一般是1cm~2.5cm。
學生分組實驗中應(yīng)盡可能選擇操作方便、現(xiàn)象明顯、綠色化的實驗,如果有固體參加反應(yīng),而且又無需加熱,就可以優(yōu)先考慮能否使用價廉物美的自封袋,這樣既能提高實驗效率,增強實驗的可操作性,還能給學生帶來親切感,對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力有很大的幫助。當然,自封袋的應(yīng)用遠不止這些,比如,可以用來存放試紙,避免污染等,我們可以在此基礎(chǔ)上發(fā)散思維,進一步改進實驗,一定會帶來意想不到的收獲。
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.04.034