龍仕剛
【中圖分類號(hào)】G633 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】2095-3089(2018)12-0093-01
過氧化鈉、氯氣等物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中一類重要的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。做好它們,對(duì)于幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)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(shí)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(shí)難以收到滿意的效果,需要改進(jìn)。 一、Na2O2與H2O和CO2的反應(yīng)的改進(jìn)
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 ⑴
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2⑵
對(duì)反應(yīng)⑴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(duì)反應(yīng)⑵,只講述原理,無實(shí)驗(yàn)演示,缺乏說服力。
2.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方法。
⑴實(shí)驗(yàn)儀器:60mL廣口瓶、鑷子、長直角玻璃管、滴管。
⑵藥品:Na2O2、脫脂棉、H2O。
⑶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(dòng),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,脫脂棉會(huì)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。
⑷解釋: Na2O2沾滿脫脂棉表面,相互充分接觸,當(dāng)?shù)渭?~2滴水時(shí),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Na2O2⑵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。
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。 二、次氯酸褪色實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
1.原課本實(shí)驗(yàn)方法。
高一化學(xué)教材中次氯酸的褪色:取干燥的和濕潤的有色布條各1條,分別放入2個(gè)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(shí)烘干。另外,有色布條的顏色最好是自行染上的,可以用白紗布條,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:
⑴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。
⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長,占用課堂時(shí)間較多。
⑶操作繁雜。
2.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方法。
⑴實(shí)驗(yàn)用品:1瓶氯氣;2根鐵絲;1份鮮花;1份干花。
⑵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(一端用魚鉤鉤住鮮花,另一端用于掛在集氣瓶口)。學(xué)習(xí)鹵族元素時(shí)正是一品紅盛開季節(jié),所以可以采若干新鮮一品紅在太陽下暴曬成干花。烘干的關(guān)鍵是受熱均勻,不要讓花在受強(qiáng)熱時(shí)褪色并且要干透,所以日曬最能保持其色澤。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(huì)更好。
⑶改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)步驟:將干花與鮮花分別鉤在鐵絲兩端,然后將鐵絲放入氯氣瓶,上端掛在瓶口壁上,蓋上玻璃片??梢悦黠@看到鮮花顏色馬上褪去,而干花幾乎沒有變化。
3.改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)。
⑴可以用排水法收集氣體,不影響實(shí)驗(yàn)效果。
⑵減少了氯氣的使用量,極大的減少了氯氣對(duì)空氣的污染。這對(duì)實(shí)驗(yàn)條件不太好的學(xué)校尤為有益。 三、蔗糖水解實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
1.原課本的實(shí)驗(yàn)方法。
全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(必修加選修)化學(xué)第2冊(cè)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。這樣操作實(shí)驗(yàn)不容易成功,因?yàn)橹泻偷臅r(shí)間很難控制。
2.改進(jìn)后的實(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.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(gè)操作,以方便終點(diǎn)的控制。