高中化学实验改进与创新案例

《高中化学实验改进与创新案例集》

高中化学实验改进与创新课题组

改进型实验方案的设计要点

一、实验方案设计遵循的原则

1、立意的科学性。

2、操作的可行性。

3、过程的安全性。

4、用品的简约性。

5、思路的创新性。

6、效果的启发性。

二、实验方案设计满足的要素

1、改进背景与设计目的。

2、用品选取与装置组配。

3、实验过程与操作方法。

4、实验记录、现象分析与结果讨论。

5、注意事项与改进反思。

三、实验方案设计侧重的内容

1、实验药品的选取。

2、实验仪器的改进。

3、实验装置的改进。

案例1铝热反应实验的改进与创新

实验名称铝热反应实验的改进与创新

通过改进和创新，使实验更具有安全性，科学性，环保性，现象明

实验目的

显等特点。

铝热反.是铝单质在高温的条件下进行的一种氧化还原反应，

体现出了铝的强还原性。由于氧化铝的生成蜡（-1645kJ/mol）极低，

实验原理故反应会放出巨大的热，甚至可以使生成的金属以熔融态出现。另一

方面，反应放出大量热使铝熔化，反应在液相中进行使反应速率极快，

短时间放出极大量的热。

电子桌秤、药匙、铁架台（带铁夹和铁圈）、玻璃漏斗（口径150mm）

实验仪器玻璃罩子（口径200mm）、凡士林、滤纸、橡皮弯管、玻璃（或塑料）水

及药品槽、镶子、小木条、尺子、三角神刀。氧化铁、铝粉、氯酸钾、镁条、

细沙。

植7

实验明玻璃罩

一曝度w管

臼yNr房地扁4

装置

Mp收坞京4tB

二一3

一、实验步骤：

'4=3、I—AtltT

凡士林，架在铁架台的铁圈上，在漏斗正下方放置一个底层铺有细沙

的玻璃水槽Ao把玻璃罩子和塑料弯管连接起来夹在铁架台的铁夹上，

橡皮管的另一端通入玻璃水槽B来吸收烟尘。组装实验装置（如图）。

2.将两张圆形滤纸折叠成漏斗状套在一起贴于涂有凡士林的玻璃漏斗

实验内，其中，外侧纸漏斗须用水润湿，在其底端剪一小孔。

步骤3.用电子桌秤称取干燥的氧化铁粉末1.25g、铝粉0.50g,均匀混合

及现象后放在纸漏斗里，在混合物中央放少量氯酸钾并插入长约5cm的镁条。

用小木条点燃镁条并迅谏盖卜玻璃置子，观察实验现象。

4.实验结束后用镶子夹取水槽中的熔融物一铁珠，观察其表面是否

光滑。

二、实验注意事项：

1.涂在玻璃漏斗上用来绝热的一层凡上林厚度大约b2mm即可。不宜

太厚,太厚会消耗大量凡士林也不宜太薄，太薄则达不到绝热的目的，

容

易使玻璃斗炸裂。

2.紧贴玻璃漏斗的滤纸要润湿，防止引燃凡士林。

3.玻璃水槽A底层铺的细沙厚度约3cm以上宜，细沙层太薄会使水

槽底部被带有巨大热量的熔融炸裂，所以细沙层尽量厚一些，以消

除安全隐患。

4.镁条被点燃瞬间，迅速用玻璃罩子罩住玻璃斗，并尽可能盖严实，

一方面铝热剂被引燃时放出大热量可使产生的浓烟在密闭空间急剧膨胀并

通管导入右边玻璃水槽；另一方面可防止浓烟外漏，空气。

5.玻璃漏斗口径不小于150mm,玻璃罩子口径于200mm,这样保证了

药品有足够大的反应空间才于因气体急剧膨胀而发生爆炸。

1.将盛放药品的纸漏斗改换为大号玻璃漏斗二去掉玻璃漏斗下端的玻

璃短颈，让熔融物顺利滴落，在其内壁涂一层薄的凡士林，用来绝热，

防止玻璃漏斗炸裂，且较高的玻璃内壁可以防止火星四溅，保护师生

免受火星灼伤。

2.蒸发皿用铺有细沙的玻璃水槽代替。这样，熔融物滴落水中迅速冷

却所形成的小球不会沾到细沙，形状圆润，清晰可见。

仓［新、3.增加烟尘吸收装置。由于透明玻璃罩与玻璃漏斗之间密封严密，

反设计应瞬间放出大量的热使浓烟迅速膨胀进入上端玻璃罩子，

我经过橡皮后的管通入水槽被吸收，最大可能地减少了烟尘对空气的污染。

优点4..节约药品用量。教材给出的药品用量为氧化铁粉末

铝粉2g,

在被引燃瞬间火星四溅且伴有大量浓烟，火光刺眼，浓烟呛鼻，危害师

生健康。实验改进过程中，经反复实验，氧化铁粉末和铝粉用量分别为

1.25g和0.50g为宜，药品比例不变，但用量减少，当被引燃之后，整

个反应在玻璃漏斗与玻璃罩子组成的较大的密闭空间内进行，实验现象依

然清晰可见，但四溅的火星得到有效控制，把火光对师

生眼睛的刺伤降到最低。

案例2石蜡油分解的创新实验

实验名称石蜡油分解的创新实验

通过对实验的创新设计，成功地演示该实验，可以帮助学生建立对烯煌化学性

实验目的质的直观认识，激发学生的学习兴趣，培养学生的观察能力、实验能力、

分析能力。

改进仪器：把硬质试管改为Y形试管，增加对比实验;

实验原理改进催化剂：把碎瓷片改为二氧化镒，效果更好

实验仪器Y形试管、试管夹、酒精灯、橡皮塞、导气管、橡胶管、普通试管、铁架台

及药品（带铁夹）。二氧化镒、石蜡

（或石蜡油，固体石蜡）、酸性高镒酸钾溶液。

a遗了石塔

油的炉渣梅I.

实

验

置

装

-------图1教材实验装置------------------图2创新实验装置----------------

1.如图2所示连接好装置并检查装置的气密性。

2.用纸槽向洁净干燥的Y形试管一端加入适量固体石蜡，另一端加入适量二氧化

镒粉末。取一洁净试管，向试管中加入适量酸性高镒酸钾溶液，重新组装好装置。

实

验3.先加热石蜡一端，石蜡迅速融化为液态，继续加热约Imin,酸性高镒酸钾溶液

步

骤中有气泡冒出，但不褪色。再加热二氧化镒一端，约30s,酸性高镒酸钾

她

唾溶液中有气泡冒出，但不褪色。

4.倾斜Y形试管，让石蜡油慢慢流入二氧化镒一端，此时酸性高镒酸钾溶液中有大

量气泡冒出，开始褪色，继续加热约30s,酸性高镒酸钾溶液中有气泡

冒出，酸性高镒酸钾褪色十分明显。

5.实验结束后，先撤导管后熄灭酒精灯。

1.改用Y形试管，装置简单易操作，对装置的损伤较小。先分

别加热石蜡和二氧化镒，再将二者混合，Y形试管不会因为骤冷而破裂。如果按原

实验仪器及药品实验,需要酒精灯长时间加热，试管很容易因为骤热骤冷

而破损。

2.所需温度较低，耗时短，实验快速。石蜡油分解实验在新课教学中的目的是引

创新入并验证乙烯气体的性质，如果耗时太长，将使整节课的紧凑性大打折扣。如

设计果按教材的装置和药品实验，石蜡油变成蒸气后，碎瓷片的温度上不去导致石蜡蒸气

后的不分解，故实验失败率高。改成二氧化镒粉末作催化剂，粉末的表面积大，催化效

优点果好,只要稍微加热二氧化锦，导管处立刻出现大量能使高镐酸钾酸

性溶液褪色的

气体。

3.增加了对比实验，效果更佳。分别加热石蜡和二氧化镒，酸性高镒酸钾溶液不

褪色，再将二者混合加热，酸性高镒酸钾溶液褪色明显。说明石蜡以及二氧化镒都

不具有使酸性高镒酸钾褪色的性质，而是石蜡在二氧化镒作催化剂的情况下，

高温分解为不饱和烧，从而使酸性高镒酸钾褪色与本实验的三维目标呼应，最大化

卖观演示卖监价值〕

案例3启普发生器的微型设计

实验名称启普发生器的微型设计

利用生活中的注射器设计一种微型的启普发生器，可以使每一位

实验目的学生都能方便地使用此实验装置，以增强学生对启

普发生器本质的认识，提高学生的实验兴趣。

实验原理固液接触，反应开始，固液脱离，停止反应。

占77人/?/同口

头乱1乂右才队1土比利而kM乂，。UII1L,巾'”大期4纵取:•吕〈臼么曰1J午1

及药品门芯上的橡胶管）,带导管的橡皮塞，弹簧夹，块状石灰石，稀盐酸。

实验网利大二^一fw倬攸管

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口-江布IP注4tHB

装置闺体反应的rj

、博杭管工员.七了

图1实验班JL

1.把注射器A和B的活塞拔掉，然后用细橡胶管连接起来，（如图1

所示）。

2.向注射器A内装入适量块状石灰石，然后把带导管的橡皮塞塞在

实

验

实注射器A筒口上。

骤

步

现

速

及3.关闭注射器A上面的弹簧夹，在注射器B筒内注入适量稀盐酸。

4.打开注射器A上面的弹簧夹，稀盐酸流入注射器A筒内，固液反

应；关闭注射器A上面的弹簧夹，稀盐酸流入注射器B筒内，固液脱

离，停止反应。

创新

1.实验操作简单，可进行学生分组实验。

计

设

2.实验所需药品较少，节约药品。

的

后

3.实验趣味性较强，有利于培养学生创新能力。

点

优

案例4利用“多功能化学实验管”

完成“雾中钠灯”实验设计

实验名称利用“多功能化学实验管”完成“雾中钠灯”实验设计

实验目的利用“多功能化学实验管”完成“雾中钠灯”趣味性实验设计

实验原埋2Na+KQ=NaS0+Ht;用浓氨水和NaO胭体制取NH

立验竹器

及药品多功能化罡买验官、浓氨水、固体、钠块、桶硫酸。

且

实验

C-b-

装置B-

A-

1.多功能化学实翳4绍：i盘匕装置为双层套管式装置，

外营A主倡导宜D,内营B生有一小九C,内营BY带磨口基，内外

管之间为磨口密封。

2.取气密性良好的“多功能化学实验管”，用止水夹夹在橡胶管D处

实验在A管中加入浓氨水和NaOH固体,A管中会产生大量的白雾。

步骤

及现象3.打开B管上的玻璃塞，在B管中加入稀硫酸和钠块，钠块与稀硫

酸剧烈反应而燃烧发光。

4.将B管放入A管中，就会看到钠在雾中燃烧，这就是漂亮的“雾

中钠灯”。

创

新

设

计1.实验操作简单，现象明显。

的

后2.可以同时完成钠与酸的反应及氨气的制备两大实验。

点

优

3.具有趣味性。

案例5乙酸乙酯制备实验装置的改

进实验名称乙酸乙酯制备实验装置的改进

实验目的对教材上乙酸乙酯制备实验的装置改进，使实验效果更好。

此反应是一卜可逆反应,要得到纯净的乙酸乙酯必须进仃混合物

实验原理的分离；若要使原料尽可能充分反应，就应当控制反应的温度，防止

原料损失；为了提高乙酸乙酯的产率要考虑及时补充反应物。

人八，rw

头如A1乂命二顼烧瓶、谀架台、谀天、酒指灯、分液漏斗、温度”、球力已々

及药品凝管、乙醇、浓硫酸、乙酸、冷水

实验

装置

1.按图1所示连接仪噌1（谢箪■台、铁夹、加热装置已略去）。

2.在三颈烧瓶中加入约1/2体积的乙醇，并加入适量浓硫酸；分液

漏斗中注入定量的乙酸，固定在左口；温度计固定在图1实验装置中

间口，并使水银球在液面以下；球形冷凝管固定在右口，并接上冷

水水龙头，使水下进上出。

实验

3.左口通过分液漏斗逐滴加入乙酸，后加热三颈烧瓶，用温度计控制

步骤反应的温度不宜过高，一段时间后观察到三颈烧瓶液

及现象面上有一层油状液体，蒸气不断从冷凝管回流到三颈烧瓶中。若要停止

反应，则撤去酒精灯，进行混合液的分离。

注意事项：

1.连接好装置后要用铁架台等进行固定；

2.分液漏斗中液体要间歇性地逐滴加入。

I.冷凝时米用逆流原理，冷凝效果佳；

创新

计

设2.分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇时，选用分液和蒸储，效果好；

3.使用温度计,有利于控制发生装置的温度r

的

后

点

优

4.增加了分液漏斗，有利于及时补充反应物以提高产率。

案例6制备二氧化氮装置的微型化设计

实验名称制备二氧化氮装置的微型化设计

对制备二氧化氮装置进行微型化设计，有利于节约实验药品，提高

实验目的

实验效果，减少环境污染。

-------Cu+4H?顿浓）一Cu（NQ）z+2NOt十2Ho------------------------------------------------------

实验原理3N€>H0==2HN®N0

2N0+住=2N0

实验仪器

及药品注射器（5ml）、橡胶塞、铜丝、浓硝酸、氢氧化钠溶液、蒸储水

实验针头空筒活塞

一/1I

装置

铜丝浓硝酸

1.将注射器（5ml）的活塞取下，将铜丝加入注射器的空筒中插入活塞

将空筒中的空气排净，吸入大约2~3mL的浓硝酸，迅速将注射器针头插

在橡胶塞上，铜丝表面有大量气泡产生，红棕色的气体

（NOJ将注射器活塞后推，同时溶液由无色变为蓝色。

实

验

妥

骤

步2.待反应完全铜丝消失后，将注射器的针头从橡胶塞上拔出，将反

现

速

及应后的溶液全部压入氢氧化钠溶液中，再向盛有红棕色气体（NOJ的

注射器中吸入蒸储水，将注射器针头插在橡胶塞上，震荡注射器，会看

到注射器中的气体体积减小，活塞前推，气体由红棕色逐渐变为无色。

3.反应完毕后，将注射器的针头从橡胶塞上拔出，拉动活塞吸入空气

可以观察到注射器内无色气体迅速变成红棕色。

的断口验-采用微•型化设计，节约药品一现象明显便于观察和操作，特别合

的

普学生分组实验。

点

优2.实验在封闭体系中进行，减少了环境污染，有利于培养学生的环保意

识。

案例7NO制备和性质实验的改进

实验名称INO制备和性质实验的改进

对NO制备和性质实验的改进，使实验微型化，现象更明显，实验

实验目的

的安全性和成功率更高。

3Cu+8HN03(稀)=3Cu(N0)+2N0t+4H0

实验原理322

2N0+02=2N02

实验仪器球形干燥管、有孔塑料片、玻璃珠、橡胶管（2根）、铜丝球、单

及药品孔橡胶塞、医用注射器（20mL）、稀硝酸、蒸

储水。

“橡胶管

实验洞丝球_氮化式个f

稀硝稀硝酸

（1：2）早有几

装置塑料片

g,图2实验装置

1.在一支球形干燥管的细口部分套一段橡胶管，橡胶管内部嵌颗玻

璃珠,球形干燥管的粗口配上带有导管的单孔塞。

2.在球形干燥管里放入一个用细铜丝绕成的铜丝球，取一块直径稍大

于球形干燥管粗口内径的有孔塑料片塞入管口中，使它嵌在内壁上，

位置可以根据需要调节（一般在距管口到圆

实验球部分的4/5处）。塞上单孔

步骤塞，保证它的气密性良好（如图1所示）。

及现象3.取一支20mL医用注射器，吸取约10mL稀硝酸（如图2所示）。

4.打开单孔塞，在球形干燥管中注满蒸得水，塞上单孔塞，将蒸储

水从单孔塞上的导管中倒出，待球形干燥管中的蒸谓水倒尽后，迅速

将导管与注射器用橡胶管连接，一定要防止空气进入球形干燥管。

5.将注射器中的稀硝酸推入球形干燥管中，稀硝酸与铜丝反应生成无

色的NO气体，球形干燥管中产生蓝色溶液。可以通过推拉注射器，

控制稀硝酸与铜丝的接触和分离，从面控制反应的发生和停

止。挤捏玻璃珠外的胶管，空气进入干燥管

中，N0被氧化变成NO?而呈红棕色。

创新

1、实验操作简单，现象明显。

设计

2、药品用量少，不污染环境。

的

后

3、实验在真空中进行，可以较长时间看到无色NO气体；反应的发生和

点

优

停止易于控制，提高了实验的安全性。

案例8氯气的制取和性质实验创新设计

实验名称氯气的制取和性质实验创新设计

实验目的1.把原来的单一实验整合为综合性实验,开发了实验的综合功能。

2.通过综合性实验培养学生主动探究问题的能力。

CA*、、化工心.+e=i。口人u士人士“出a

84泊库放和清厕灵混合反应公产生Cl2

实验原理Ch+2Na0H=NaCl+NaC10^

Cl2+H20=HC1+HC1O具有漂白性）Cl2+2KI=2KC1+2I

小塑料瓶、试管、橡胶塞、导管、檬胶管、止水央、注射器、84

实验仪器

消毒液、洁厕灵、湿润的淀粉-碘化

及药品

钾试纸、鲜花、无水氯化钙、干燥的红纸、氢氧化钠溶液。

实验

装置

11■按jJA图1-MJ1-组拈仪器口口,，并1椅11V.杏1—1.拈署U的J勺v率L-LI性|_L.U

2.在小塑料瓶中加入84消毒液，塞紧橡胶塞，用注射器注入洁厕灵。

让产生的气体产依次通过U

形管中湿润的淀粉一碘化钾试纸、鲜花、干燥的红纸，观察到84消毒

液和洁厕灵混合后迅速生成黄绿色气体（两

实

验

实者混合反应会产生C1J。

骤

步

现当气体通过湿润的淀粉一碘化钾试纸时，可观察到试纸先变蓝后褪

速

及色（试纸蓝色，说明C12具有强氧化性）o当气体通过鲜花，可观察到

鲜花颜色慢慢褪去；

当气体经过无水氯化钙干燥后再通过干燥的红纸，可观察到红纸

并没有褪色（试纸和鲜花褪色，而干燥的红纸没有褪色，说明具有漂白

性的物质不是Cl2,而是Cl2与H20反应生成的HC10）„

3.往反应后的塑料瓶中加入NaOH溶液。观察到黄绿色的混合溶液变成

无色（利用NaOH与Cl2反应,用NaOH溶液吸收反应后剩余的Cl2,防

止空气污染）o

L.重验在封闭系统中讲行.很好地解决了对环墙造成的污染。

刺新2.所需的药品（84消毒液和洁厕灵）日常易得，不需要加热，制取简

易。设卜3利用HC1O具有漂白性使鲜花失去鲜艳的色彩这现象，让学生直观

11地感受到氯气这种有毒气体可对生物体和环境造成极大危害，培养学生

11的环保意识。

4.整个装置让学生通过实验现象验证氯气的性质，培养学生主动探究

问题的能力。

案例9铁与氯气反应的实验创新设计

实验名称铁与氯气反应的实验创新设计

实验目的从实验的可操作性、绿色化、微型化、可推广化角度进行实验方

案的设计。

铁和氯气反应方程式和现象：2Fe+3cL_2FeCl3,

实验原理现象：剧烈燃烧，生成棕褐色的烟.氢氤钠溶液可以吸收氯气

避免污染环境。

实验仪器仪器：抽滤瓶、橡皮塞、气球、酒精灯、胶头滴管、矿泉水瓶盖、

及药品镶子、药匙、棉花球

药品：固体氯酸钾、浓盐酸、铁丝、氢氧化钠溶液

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实验

装置

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1c1C：r务孔情.

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2.将浸有少量氢氧化钠溶液的棉花球放入矿泉水瓶盖，再用镜子将

矿泉水瓶盖放入抽滤瓶。

实验3.取一药匙固体氯酸钾于抽滤瓶底部，往抽滤瓶中滴加半滴管浓盐酸，

步骤待产生的黄绿色气体快蔓延至瓶口时，迅速塞上橡皮塞，气球鼓起。

及现象4.另取相同的连有螺旋状铁丝的橡皮塞，加热铁丝至红热状态，迅

速代替步骤③中橡皮塞，观察实验现象。产生大量红棕色的烟，棉花

球由无色变为红褐色。说明铁丝与氯气在加热的条件下快速反应，

生成氯化铁。

1.实验操作简单，现象明显；实验仪器常见，便于推广；药品用量

少，体现了微型化、环保的理念

创新2.巧妙地将氯气的产生、收集、性质实验、产物的检验整合在一套装

设计置中，减少了中间环节。解决了将灼热的细铁丝插入氯气并使氯气尽

量后的不外漏的难题。

优点3.抽滤瓶的下宽上窄的特殊结构；橡皮塞、气球浸有氢氧化钠的棉球的

使用，避免了实验过程中污染气体的逸出。

4.同一装置可以完成不同实验。如铜丝与氯气的反应实验；氯气有无

漂白性的探究实验。

案例10氯气有无漂白性的实验创新设计

实验名称氯气有无漂白性的实验创新设计

实验目的从实验的可操作性、绿色化、微型化、可推广化角度进行实验方

案的设计。

实验原理氯气没有漂白性，氯水才有，氯气溶于水反应生成盐酸和次氯酸，

次氯酸具有强氧化作用，具有漂白性，C12+H0=HC10+HCl

实验仪器仪器：大、小培养皿、矿泉水瓶盖、滤纸、棉花球、药匙、红色纸条

及药品药品：固体氯酸钾、浓盐酸、胶头滴管、浓氢氧化钠溶液

___S,、____________

nr_

V

实验直流电源H-

T+jj

装置

s发光一极管

Idc:7多孔碳平

U电极

E1救的•实验装置

1.将一较大培养皿正放，矿泉水瓶盖放于培养皿中心位置，向瓶盖中

加入一药匙固体氯酸钾。

实验

妥2.取两条红色纸条，一干燥，一潮湿，放于矿泉水瓶盖的两边。

骤

步

现3.将浸透过氢氧化钠溶液的棉花球放于培养皿中。

速

及4.向矿泉水瓶盖中滴加半滴管浓盐酸，迅速盖上另一较小培养皿。可

以观察到，产生黄绿色气体，潮湿的红色纸条褪色，干燥红色纸条

无明显变化。说明干燥的氯气无漂白性，氯气与水反应生成了具有漂白

性

的新物质。

创

新

1.将气体的制取和性质实验相统一，减少可能造成漏气污染环境的中

设

计

间环节，可操作性强。

的

后

2.增加尾气吸收，避免造成环境污染，符合绿色化学理念。

点

优

3.实验用品少，反应时间短，现象明显，符合实验微型化原则。

案例11乙醛银镜反应实验不需水浴的改进

实验名称乙醛银镜反应实验不需水浴的改进

对课本乙醛银镜反应实验进行改进，不需水浴加热且快速在课

实验目的

堂教学中进行制镜实验。

（1）乙醛溶液的保质是实验成功的最重要因素。实验室所用乙醛溶

液因多年放置，生成三聚乙醛或四聚乙醛及其混合物，导致实

验失败（正因如此，很多老其实常用葡葡糖溶液代弋替乙醛实验）。

因此，应对

实验原理乙进行解聚，方法是取100毫升乙醛溶液和98%的硫酸溶液1毫升共

同加入蒸储烧瓶，在600C-650℃间进行馆,用自来水冷凝,在锥

形瓶中加入约50毫升蒸储水进行储分吸收,就可得到已解聚的乙醛溶

液.

（2）微量的硅酸钠，对银在试管壁的附着起到亲和作用.

实验仪器

直径为60m波右的圆形玻璃片（或直径为60碓右的圆形表面器

及药品

皿）烧杯、透明胶带、蒸偏水、2%的硝酸银溶液、2%的氨水、

40%乙能箔液、0.2%日勺住酸钠浴液、10%困氧

化钠溶液。

实

验

置

装

1.取直径为60碓右的圆形玻璃片（或直径为60碓右的圆形表面器

皿）一块，先用洗涤液认真刷洗，再用自来水冲洗，最后用蒸储水润

洗干净。洗后不能用手触摸已洗净的玻璃面。

2.用8碗的透明胶带沿玻璃片侧面粘裹一圈，使胶带高于玻璃面5mm

实验左右，形成严密围栏。

步骤3.在烧杯中用潮硝酸银溶液和涮氨水制成银氨溶液。氨水的用量

及现象要以沉淀溶解到还略微浑浊为适量。将所配溶液快速与袱乙醛溶液、

0.2%的硅酸钠溶液、10%氢氧化钠溶液混合振荡均匀，迅速倒入平置的

玻璃片上，使其形成2—3mm厚的液面，约1分钟就会形成光亮的银镜,

4.将镜面上的残液倒入烧杯，就可以拿起制好的镜子展示给学生，可

让学生拿起镜子照一照自上的芳容（如图）。

创新1.传统方法因受热水浴条件的限制，课堂教学中无法用玻璃片制镜，

设计而新方法的最大优点是课堂教学上进行了制镜，视觉直观.

后的2.耗时短，光洁度高且无需水浴。

优点3.实现了学以致用，极大地提高了学生的学习兴趣。

案例12铜在氯气中燃烧的实验改进

实验名称铜在氯气中燃烧的实验改进

对铜丝在氯气中燃烧实验的创新设计，达到了实验的微型化，真

实验目的正实现了绿色、环保和零污柴的目的。

Cu和C12需要在点燃的条件卜才口」反应生成CuCl2,

实验原理现象：冒出棕黄色烟（CuCl2固体小颗粒）

实验仪器氯酸钾，浓盐酸，浓氢氧化钠，细铜丝2根（从导线中抽取并用

细砂纸打磨），细铁丝2根（从纱窗中抽取并用细砂纸打磨），带“鳄

及药品嘴形”的导线2根，青霉素药瓶1个,5mL注射器2支，教学用电源

1台。

区*工

实验

装置

M”■一文监状■,>»!*!

1.在青霉素瓶脑模矗放少许氯酸钾。

2.取2根长约50nl的细铜丝，两头均拧在一起，中间30cm绕成螺旋

状，两端留出约10cm,弯曲成U型。如图2所示，穿过橡胶塞，

塞住青霉素瓶口。

实验3.在胶塞上，分别插入两个5ml注射器，一个注射器中盛有浓盐酸，

另一个注射器中中盛有氢氧化钠溶液。

步骤4.把教学用电源的输出电压调到直流12V（2A）处，正负极各接一根

带“鳄嘴形”夹子的导线，导线上“嘴形”夹子分别夹住露出胶塞铜

及现象丝的A、B两端（此时电源不能接通）。

5.先在青霉素瓶中注入少量的浓盐酸（操作时注意浓盐酸不能滴在铜

丝上），浓盐酸与氯酸钾接触立即反应，产生氯气。当看到瓶内有黄

绿色气体后，接通电源，加热铜丝。大约2—5秒钟，铜丝在氯气里剧烈

燃烧，青霉素瓶中立刻充满了棕黄色的烟，这时断开电源。待反应结

束后，用另一支注射器注入氢氧化钠溶液，以处理多余的氯气。

1.不需要事先制备氯气，实现了制备实验和性质实验的一体化设计。

也可以把该装置稍作改动后组装在氯气性质验证的成套实验中。

创新2.用直流电加热铜丝，受热均匀，整个铜丝同时与氯气反应，且氯气

不断产生，反应持续进行，反应现象明显。把铜丝换成细铁丝，会取

设计得同样的效果，真正实现了课本实验的突破（现行课本中没有铁丝和

氯气反应的课堂演示实验设计）。

优点3.全封闭实验，微型化设计，不污染环境，多余氯气易处理，符合环

保理念。

4.作为课堂演示实验，学生可以做到人手一套，实现了实验效益的最

大化。

案例13电解CuCL溶液的微型化创新设计

实验名称电解CuCL溶液的微型化创新设计

对电解CuCh溶液实验的改进，使实验微型化，现象更明显，提

实验目的高实验的安全性和实验可视化，绿色环保。

接通直流电源后，溶液中阴阳段十向两极迁移。CU1可阴极迁移，

实验原理得电子，发生还原反应产生Cu,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。溶液中CF

向阳极迁移，失电子，发生氧化反应产生Cb,电极反应式为2Cr2e=C1"

总反应为CuCd:Cu+Qt

文旦流低压少用电源、带鳄鱼夹导线2根两头尖2B铅笔2根、

实验仪器塑料滴管1支、100mL烧杯1个、玻璃三通管、镣子、培养皿

及药品0.1mol/LNaOH溶液、0.5mol/LCuC2l溶液、淀粉碘化钾试纸、蒸储水、

脱脂棉。

▼而“金山/吸满0.1mol/LNaOH

M二2鬟他/溶液的棉花

实验I两头尖的

两头尖的_,1-2B铅笔

装置

0吸满0.5mol/I£uCh

,溶液的棒花\

■▼

接电方.正极接电源费机

1.加入彳巾花和武爪。用桐N将彳巾花朵基进二通酉中|司，符碘化胃痣物

试纸置于垂直管中，用塑料滴管吸取蒸储水润湿，塞上棉花。

2.加入试剂。用塑料滴管把0.5mol/LUc2溶液滴加到三通管中间的

实验棉花中，将0.Imol/NAoh溶液挤入垂直管中的棉花。

步骤3.接通直流电源。将铅笔插入三通管两侧，用鳄鱼夹接通14V直流电

及现象源（12V以下反应较慢,14V和16V速率相差不大）o

4实验现象。5秒后即可观察碘化钾淀粉试纸变蓝；25秒左右接电源

负极的棉花团处及笔芯端头出现明显红色物质，接电源正极的一端产生

大量气体45秒左右碘化钾淀粉试纸蓝色褪去。

5.关闭电源。

1.简单、便捷。棉花可以固定溶液，不会到处流淌，换药品方便。

创新2.节约用量，尾气量少。各种药品只需儿滴使可，几乎闻不出气

味。设计3.适合分组实验。玻璃三通管可以直接平放于桌面，便于学生近距

离后的观察现象。增加学生实验探究机会，充分调动学生的学习积极性。

优点4.用铅笔代替石墨棒，将生活中的元素融入实验，可激发学生探究和

创新意识。

案例14氨催化氧化制硝酸实验催化剂的改进

实验名称氨催化氧化制硝酸实验催化剂的改进

研究用三氧化二倍与铜粉、铁粉、铜丝混合作催化剂，

实验目的找出实验效果最佳的混合催化剂及配比验方案，使演示实验效

果明显，反应时间大为缩短。

催化剂--------------------------------------------------------------------------------------

4NH3+502--------4N0+6H2。2N0+02===2N0

实验原理------

3N02+H20==2HN03+N0

铁架台、锥形瓶、干燥管、酒精灯、玻璃管、圆底烧瓶、

实验仪器

及药品烧杯、石蕊溶液、铜粉、三氧化二铝、铁粉、铜丝。

实验

装置

图1空刑室1中■的催化复化实验xwr图

一.探究不同混合催化剂的相同质量比催化效果

将铜粉；三氧化二络；三氧化二铭与铁粉；三氧化

二铭与铜丝；三氧化二铭与铜粉做对比实验，（质量比均为

1:1,各为

0.5克），将准备好的不同催化剂的相同质量比混合催化剂

实验

实

骤

步

现进行实验，在5分钟内观察实验现象。

豫

及

表1不同混合催化剂的相同质量比催化效

果催化剂组分头验现家

铜粉现家小明显

二氧化一格现象比铜粉明显

二手.出一语与供粉现冢比二不化一谄明业

氧化一铅勺桐丝现象比—■科化—•谄与伏

粉明显

氧化二铭H铜粉珥的比二氧住一铭与铜

丝明显

二.相同催化剂的不同质量比催化效果探究

将铜粉与三氧化二铭混合分别以150:1、100:1、50:1、20:1、

10:1,5:1以及1:1的质量比进行实验探究。

表2相同催化剂的不同质量比催化效果

二氧化二珞出现红圆底烧圆底烧瓶灰

催化剂

与铜粉质量比棕色的时瓶变化的时象

红热现象

(g)(minW附in)

红棕色气体

150:11.50发红2.10

较浅

100:11.40发红1.55红棕色气体

50:11.20明显发红1.30红棕色气体

20:11.15明显发红1.26红棕色气体深

红棕色气沐较

明显发红

10:11.051.20深

5:11.10明显发红1.25红标色—体洙