高中化学教材中过氧化钠、氯化溶液性质实验的改进

高中化学教材中过氧化钠、氯化溶液性质实验的改进

氧气和氯仿等物质的性质实验是中学化学教育中的一个重要验证性实验。做好它们,对于帮助学生认识物质的性质及变化规律、掌握物质的组成和结构等知识具有十分重要的意义。但现行高中教材上的某些演示实验的实验方法存在着一些缺陷,实验时难以收到满意的效果,需要改进。1对脱脂棉的2.2合成1.1原课本实验方法高一化学教材第二章第二节《钠的化合物》中,关于Na2O2与H2O和CO2的反应。2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(2)对反应(1)的实验演示,如据教材所述,用脱脂棉包住0.2gNa2O2,再滴加几滴水,滴加的水常将脱脂棉浸湿,实验难以成功。对反应(2),只讲述原理,无实验演示,缺乏说服力。1.2改进后的实验方法(1)实验仪器:60mL广口瓶、镊子、长直角玻璃管、滴管。(2)药品:Na2O2、脱脂棉、H2O。(3)改进后实验步骤:用60mL广口瓶,盛少量的过氧化钠,取2小团蓬松的脱脂棉,放于广口瓶中反复摇动,使脱脂棉表面沾满Na2O2粉末。用镊子夹取一团沾满Na2O2的脱脂棉,悬空,用滴管滴加1~2滴水,脱脂棉即燃烧。用镊子夹取另一团沾满Na2O2的脱脂棉,悬空,用长吸管(可用两根连接起来)的一端接触脱脂棉,另一端含在口中,吹气(CO2)立即观察到脱脂棉燃烧。(4)解释:Na2O2沾满脱脂棉表面,相互充分接触,当滴加1~2滴水时,水立即与Na2O2反应而避免将棉花浸湿,放出的热量立即使干燥的脱脂棉燃烧。产生的热量、水蒸气、CO2与Na2O2继续反应,促进脱脂棉燃烧。用口吹气,即提供CO2,与脱脂棉表面的Na2O2反应,放出的热量立即使干燥的脱脂棉点燃,产生的CO2进一步与Na2O2反应,放出O2促进脱脂棉燃烧。1.3改进后的优点操作简单;所用仪器少;安全;现象明显;易成功等。2实验课教学模式2.1原课本实验方法高一化学教材第4章第1节《氯气》中,次氯酸的褪色:取干燥的和湿润的有色布条各1条,分别放入2个集气瓶中,然后通入Cl2,观察发生的现象。与此版本配套的教参建议所用氯气和有色干布条一定要干燥。为此,从气体发生器出来的气体要经过装有浓H2SO4的洗气瓶,干布条要临时烘干。另外,有色布条的颜色最好自行染上的,可取用白纱布条,用红墨水染成红色,凉干备用。教材的做法很严谨,但有局限性:(1)实验条件要求高,一定要在通风柜中操作,否则Cl2泄漏太多污染很严重。(2)实验时间较长,占用课堂时间较多。(3)操作繁杂。2.2改进后的实验方法(1)实验用品:1瓶氯气;2根铁丝;1份鲜花;1份干花。(2)准备工作:根据集气瓶的长短截取适宜的2根铁丝,弯好2端(一端用于钩住鲜花,一端用于挂在集气瓶口)。学习卤族时正是一品红盛开时节,所以可以采若干新鲜一品红在太阳下暴晒成干花,或在冷暖两用台板上烘干,也可在烘箱或微波炉中烘干备用。烘干的关键是受热均匀,不要让花在受强热时褪色并且要干透,所以日晒最能保持其色泽。鲜花只要用时再采撷即可。当然其它色泽艳丽的鲜花也可,最好是鲜红的,并且干花与鲜花是同一种,实验效果会更好。(3)改进后实验步骤:将干花与鲜花分别钩在铁丝一端,然后将铁丝放入氯气瓶,上端挂在瓶口壁上,盖上玻璃片。可以明显看到鲜花颜色马上褪去,而干花几乎没有变化。2.3改进后的优点(1)可以用排水法收集气体,不影响实验效果。(2)减少了氯气的使用量,极大的减少了氯气对空气的污染。这对实验条件不太好的学校尤为有益。3实验方法的改进3.1原课本的实验方法全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学第2册,糖类实验:蔗糖水解实验,教科书上的操作是:在2支洁净的试管中加入20%的蔗糖溶液1mL,并在其中1支试管中加入3滴稀硫酸(1:5)。把2支试管都放在水浴中加热5min。然后向已加入稀硫酸的试管中滴加NaOH溶液,至溶液呈碱性。最后再向2支试管里各加入2mL新制银氨溶液,在水浴中加热3~5min,观察现象。事实上这样操作实验不容易成功,因为中和的时间很难控制。3.2改进后实验方法在2支洁净的试管中加入20%的蔗糖溶液1mL,并在其中一支试管中加入3滴稀硫酸(1:5)。把2支试管都放在水浴中加热5min。向已加入稀硫酸的试管中滴加2滴酚酞,然后滴加10%~15%的NaOH溶液致溶液显红色,最后再向2支试管里各加入2mL新制银氨溶液,在水浴中加热3~5min,观察现象。3.3改进后的优点这样实验很容易成功。因为可以比较直观的控制中和,同版教材的糖类实验关于中和的控制都可加入这个操作,以方便终点的控制。4实验2:淀粉的制备4.1原课本实验方法同版教科书第2册,淀粉水解,教材的介绍是:在试管1和试管2里各放入0.5g淀粉,在试管1里加入4mL20%的H2SO4溶液,在试管2里加入4mL水,都加热3~4min。用碱液中和试管1里的H2SO4溶液,把一部分液体到入试管3。在试管2和试管3里都加入碘溶液,观察有没有蓝色出现。在试管1里加入银氨溶液,稍加热后,观察试管壁上有无银镜出现。实验容易失败的原因是:淀粉在H2SO4溶液和水中的溶解度都不大,大部分以固体的形式存在,加热时容易炭化。4.2改进后实验方法用浓淀粉代替固体淀粉,在试管1加入3mL20%的H2SO4溶液,试管2加入3mL水,分别滴加碘水,加热3~4min,试管1蓝色