龍仕剛
【中圖分類號】G633 【文獻標識碼】A
【文章編號】2095-3089(2018)12-0093-01
過氧化鈉、氯氣等物質的性質實驗是中學化學教學中一類重要的驗證性實驗。做好它們,對于幫助學生認識物質的性質及變化規(guī)律、掌握物質的組成和結構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驗的實驗方法存在著一些缺陷,實驗時難以收到滿意的效果,需要改進。 一、Na2O2與H2O和CO2的反應的改進
1.原課本實驗方法。
高一化學教材第二章第二節(jié)《鈉的化合物》中,關于Na2O2與H2O和CO2的反應。
2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2 ⑴
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2⑵
對反應⑴的實驗演示,如據教材所述,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,實驗難以成功。對反應⑵,只講述原理,無實驗演示,缺乏說服力。
2.改進后的實驗方法。
⑴實驗儀器:60mL廣口瓶、鑷子、長直角玻璃管、滴管。
⑵藥品:Na2O2、脫脂棉、H2O。
⑶改進后實驗步驟:用60mL廣口瓶,盛少量的過氧化鈉,取2小團蓬松的脫脂棉,放于廣口瓶中反復搖動,使脫脂棉表面沾滿Na2O2粉末。用鑷子夾取一團沾滿Na2O2的脫脂棉,懸空,用滴管滴加1~2滴水,脫脂棉會燃燒。用鑷子夾取另一團沾滿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?shù)渭?~2滴水時,水立即與Na2O2反應而避免將棉花浸濕,放出的熱量立即使干燥的脫脂棉燃燒。產生的熱量、水蒸氣、CO2與Na2O2繼續(xù)反應,促進脫脂棉燃燒。用口吹氣,即:提供CO2,與脫脂棉表面的Na2O2⑵反應,放出的熱量立即使干燥的脫脂棉點燃,產生的CO2進一步與Na2O2反應,放出O2促進脫脂棉燃燒。
3.改進后的優(yōu)點。
操作簡單,所用儀器少,安全,現(xiàn)象明顯,易成功等。 二、次氯酸褪色實驗的改進
1.原課本實驗方法。
高一化學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。教材的做法很嚴謹,但有局限性:
⑴實驗條件要求高,一定要在通風柜中操作,否則Cl2泄漏太多污染很嚴重。
⑵實驗時間較長,占用課堂時間較多。
⑶操作繁雜。
2.改進后的實驗方法。
⑴實驗用品:1瓶氯氣;2根鐵絲;1份鮮花;1份干花。
⑵準備工作:根據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)。學習鹵族元素時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。烘干的關鍵是受熱均勻,不要讓花在受強熱時褪色并且要干透,所以日曬最能保持其色澤。當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,實驗效果會更好。
⑶改進后實驗步驟: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.改進后的優(yōu)點。
⑴可以用排水法收集氣體,不影響實驗效果。
⑵減少了氯氣的使用量,極大的減少了氯氣對空氣的污染。這對實驗條件不太好的學校尤為有益。 三、蔗糖水解實驗的改進
1.原課本的實驗方法。
全日制普通高級中學教科書(必修加選修)化學第2冊糖類實驗(蔗糖水解實驗),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。這樣操作實驗不容易成功,因為中和的時間很難控制。
2.改進后的實驗方法。
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.改進后的優(yōu)點。
這樣實驗很容易成功。因為可以比較直觀的控制中和,同版教材的糖類實驗關于中和的控制都可加入這個操作,以方便終點的控制。