李巧鳳
化學(xué)課具有一定的特殊性,需要同學(xué)們在學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上完成實驗,在實驗的過程中驗證理論的準(zhǔn)確性.與此同時,生活中也有很多化學(xué)現(xiàn)象,將化學(xué)融合到生活中去,能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.但是,化學(xué)實驗也具有一定的危險性,因此,要做好實驗課的各項準(zhǔn)備工作,在安全的環(huán)境中學(xué)習(xí)高中化學(xué)是十分重要的.
一、氯水與KI反應(yīng)的討論
在高中化學(xué)1中,有關(guān)于氯水與KI反應(yīng)實驗.其具體的操作如下:在試管中放入2~3毫升的KI溶液,再添加少量的氯水,與此同時加入一些CCl4,并進(jìn)行振蕩,實現(xiàn)溶劑之間的充分互溶,在靜置后觀察實驗結(jié)果.該實驗課本上給出的結(jié)果為:上下分層,且下層出現(xiàn)紫紅色.但是筆者認(rèn)為有可能出現(xiàn)另外一種情況.其原因如下:在本次實驗的過程中我們放入了較多的KI,因而生成的I2會與KI結(jié)合成KI3
,在這種情況下,上層的溶液將顯示出棕色,而下層為非常淺的紫色.這就和課本上給出的答案出現(xiàn)了歧義.當(dāng)我們繼續(xù)完成該實驗的時候,將氯水的含量增加,并持續(xù)振蕩,I2和KI3會被Cl2進(jìn)一步氧化成沒有顏色的HIO3,此時,試管中的溶液會發(fā)生褪色,即出現(xiàn)無色的情況.其化學(xué)反應(yīng)式為:
5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl
二、濃硫酸對蔗糖的炭化實驗
在化學(xué)1中,有關(guān)于濃硫酸對蔗糖的炭化實驗.具體實驗內(nèi)容為:取2克的蔗糖放入試管中,同時我們會加入5毫升的濃硫酸,但是這個實驗并沒有達(dá)到我們所料想效果.在該操作后,我們發(fā)現(xiàn)整個溶液都會變成黑色,且出現(xiàn)了熱效應(yīng).但是由于濃硫酸的用量太大,會出現(xiàn)熱量太分散、不集中的情況,因此,筆者認(rèn)為應(yīng)該進(jìn)行如下改良.
首先我們還保持原來的蔗糖量,即2克不變.同時在濃硫酸的使用上我們需要進(jìn)行降低,即為原先的三分之一.在具體的操作上,我們需要把蔗糖進(jìn)行濕潤,可以添加2~3滴水,同時注入不少于1毫升的濃硫酸,其他步驟不變.此時,當(dāng)濃硫酸遇到水時會自動放熱,最后實現(xiàn)濃硫酸對蔗糖的炭化實驗.值得一提的是,該實驗的時間也要控制在兩分鐘以內(nèi).
三、硝酸的穩(wěn)定性測試
在化學(xué)1中,有一個傳統(tǒng)的化學(xué)語句,即:硝酸不穩(wěn)定,在常溫下見光或受熱就會發(fā)生分解.因此,筆者進(jìn)行了如下的實驗探究.
首先我們要準(zhǔn)備純凈無色的濃硝酸,按照以下四種方式進(jìn)行儲存,該實驗使用的瓶子均為細(xì)口瓶.1號瓶:盛滿.2號瓶:通入很少量的NO2,只要形成氣泡均可,然后盛滿.3號瓶:通入少量的NO2,不需盛滿.4號瓶:放入幾毫升濃度較大的HNO3.在裝瓶過后,我們將1~4號瓶子放在陽光充足的環(huán)境中進(jìn)行暴曬,并注意觀測.
1號瓶在暴曬后的四五天后出現(xiàn)了泛黃的趨勢,在第六天后已經(jīng)達(dá)到了明顯的泛黃狀態(tài).2號瓶在幾個小時候就出現(xiàn)了泛黃反應(yīng).3號瓶和4號瓶在半個小時后瓶內(nèi)的空間就呈現(xiàn)較淡的NO2的顏色.該實驗結(jié)果表明了:純凈且沒有顏色的濃硝酸在陽光的照射下具有穩(wěn)定性.當(dāng)在硝酸中放入一定劑量的NO2時,即便劑量非常的稀少,也會促進(jìn)硝酸在陽光下的分解.而半瓶裝且具有少量的濃硝酸,由于其剩余的空間比較大,因此更容易被陽光所分解,而在光解作用下生成的NO2,能夠加快自身的分解速度.
通過實驗,我們發(fā)現(xiàn)硝酸具有較強(qiáng)的氧化性,這是因為硝酸在溶解的過程中可以釋放很多的NO2因子,從而加快了放熱反應(yīng).除此之外,由于其氧化性還原的NO2在遇到水的時候,會生成HNO3.在這個過程中人們并沒有把HNO3中的NO2當(dāng)做雜質(zhì).因此,我們也對濃硝酸提出了新的問題,這有利于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,并在新的實驗中解決問題.例如:為什么濃硝酸很難熱分解?濃HNO3在什么情況下能夠受熱卻不分解?諸如此類.
在原理的解釋上,我們認(rèn)為硝酸受熱分解的溫度需要達(dá)到256攝氏度以上,這個數(shù)據(jù)明顯超過了硝酸自身的沸點.因此,在直接加熱的過程中硝酸是很難被分解.那么,在實驗的過程中就需要我們創(chuàng)造高溫的條件.即:在試管中放入一些玻璃粉,同時對試管進(jìn)行加熱,完成干燒的過程.此時,我們將使用長滴管往玻璃粉上滴加兩滴濃HNO3,頃刻間,我們就可以看到硝酸被分解為大量的NO2,試管中溶劑的顏色呈現(xiàn)出紅棕色.
四、電解CuCl2溶液實驗
在化學(xué)2中有關(guān)于電解CuCl2溶液的實驗,作為一個經(jīng)典的實驗,新教材將實驗內(nèi)容改為“電解飽和CuCl2溶液”.就電解的過程而言,無論我們采用較濃還是較稀的C
uCl2溶液,電解反應(yīng)在最初的表現(xiàn)上都是相同的.其表達(dá)式為CuCl2+Cu2CuCl.在這個過程中CuCl2將會出現(xiàn)醬油一樣的樣色,同時會分解出CuCl2-等絡(luò)離子,這也是電解溶液變成黑色的主要原因.因此,我們認(rèn)為需要降低電解飽和的CuCl2溶液的濃度,將其進(jìn)行稀釋后才能更好地體現(xiàn)這一實驗的原理.
在電解CuCl2溶液的實驗結(jié)果上我們進(jìn)行了如下的判斷.即當(dāng)電解過程中的溶液變成了黑色,那是因為CuCl2溶液具有較高的濃度.因此,就“電解飽和CuCl2溶液”這一說法是有歧義的.在電解過程中,應(yīng)該為CuCl2稀溶液,而不是飽和狀態(tài)下的CuCl2溶液.
在化學(xué)實驗課中,經(jīng)常會用到各種實驗儀器和化學(xué)試劑.幫助學(xué)生們認(rèn)識化學(xué),在觀察化學(xué)反應(yīng)的過程中理解化學(xué)理論的內(nèi)容,是實驗課的重點目的.因此,老師作為課堂的引導(dǎo)者,可以在實驗過程中通過演示的方式進(jìn)行初步講解,在同學(xué)們親自操作的過程中進(jìn)行細(xì)節(jié)上的指導(dǎo),這對學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)有著良好的啟迪作用.