高中化學教材中過氧化鈉、氯化溶液性質實驗的改進

高中化學教材中過氧化鈉、氯化溶液性質實驗的改進

氧氣和氯仿等物質的性質實驗是中學化學教育中的一個重要驗證性實驗。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。1對脫脂棉的2.2合成1.1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(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(2)對反應(1)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(2),只講述原理,無實驗演示,缺乏說服力。1.2改進后的實驗方法(1)實驗儀器:60mL廣口瓶、鑷子、長直角玻璃管、滴管。(2)藥品:Na2O2、脫脂棉、H2O。(3)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,脫脂棉即燃燒。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。(4)解釋:Na2O2沾滿脫脂棉表面,相互充分接觸,當滴加1~2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Na2O2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。1.3改進后的優(yōu)點操作簡單;所用儀器少;安全;現象明顯;易成功等。2實驗課教學模式2.1原課本實驗方法高一化學教材第4章第1節(jié)《氯氣》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自行染上的,可取用白紗布條,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:(1)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。(2)實驗時間較長,占用課堂時間較多。(3)操作繁雜。2.2改進后的實驗方法(1)實驗用品:1瓶氯氣;2根鐵絲;1份鮮花;1份干花。(2)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(一端用于鉤住鮮花,一端用于掛在集氣瓶口)。學習鹵族時正是一品紅盛開時節(jié),所以可以采若干新鮮一品紅在太陽下暴曬成干花,或在冷暖兩用臺板上烘干,也可在烘箱或微波爐中烘干備用。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。鮮花只要用時再采擷即可。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。(3)改進后實驗步驟:將干花與鮮花分別鉤在鐵絲一端,然后將鐵絲放入氯氣瓶,上端掛在瓶口壁上,蓋上玻璃片。可以明顯看到鮮花顏色馬上褪去,而干花幾乎沒有變化。2.3改進后的優(yōu)點(1)可以用排水法收集氣體,不影響實驗效果。(2)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。3實驗方法的改進3.1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。最后再向2支試管里各加入2mL新制銀氨溶液,在水浴中加熱3~5min,觀察現象。事實上這樣操作實驗不容易成功,因為中和的時間很難控制。3.2改進后實驗方法在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,最后再向2支試管里各加入2mL新制銀氨溶液,在水浴中加熱3~5min,觀察現象。3.3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。4實驗2:淀粉的制備4.1原課本實驗方法同版教科書第2冊,淀粉水解,教材的介紹是:在試管1和試管2里各放入0.5g淀粉,在試管1里加入4mL20%的H2SO4溶液,在試管2里加入4mL水,都加熱3~4min。用堿液中和試管1里的H2SO4溶液,把一部分液體到入試管3。在試管2和試管3里都加入碘溶液,觀察有沒有藍色出現。在試管1里加入銀氨溶液,稍加熱后,觀察試管壁上有無銀鏡出現。實驗容易失敗的原因是:淀粉在H2SO4溶液和水中的溶解度都不大,大部分以固體的形式存在,加熱時容易炭化。4.2改進后實驗方法用濃淀粉代替固體淀粉,在試管1加入3mL20%的H2SO4溶液,試管2加入3mL水,分別滴加碘水,加熱3~4min,試管1藍色