強(qiáng)氧化劑在初中化學(xué)教學(xué)中的妙用

畢桂潔

強(qiáng)氧化劑在初中化學(xué)教學(xué)中的妙用

畢桂潔

介紹了利用高錳酸鉀.濃硫酸.過氧化鈉這三種實(shí)驗(yàn)室常見的強(qiáng)氧化劑完成的兩個(gè)趣味實(shí)驗(yàn).能夠很好的解決一些疑難實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情.

強(qiáng)氧化劑；高錳酸鉀；濃硫酸；過氧化鈉；點(diǎn)燃

氧化劑的概念在人教版化學(xué)教材中雖然并不是重點(diǎn)，但一些實(shí)驗(yàn)室中常見的強(qiáng)氧化劑卻可以在演示實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮意想不到的作用，能夠很好的解決一些疑難實(shí)驗(yàn)，充分的調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。

以下我選取高錳酸鉀、濃硫酸、過氧化鈉這三種常見的強(qiáng)氧化劑完成兩個(gè)趣味小實(shí)驗(yàn)：

一、奇幻點(diǎn)火

1.實(shí)驗(yàn)用品：

高錳酸鉀、濃硫酸、藥匙、玻璃片、玻璃棒、酒精燈

2.實(shí)驗(yàn)步驟：

用藥匙取少量高錳酸鉀粉末，集中放在玻璃片上。用玻棒先蘸取少量濃硫酸，再蘸一下高錳酸鉀粉末，然后立即與酒精燈燈芯接觸，隨即燈芯就燃燒起來，一次可點(diǎn)燃二、三盞酒精燈。

3.原理分析：

高錳酸鉀又名“灰錳氧”，是一種常見的強(qiáng)氧化劑，常溫下為紫黑色暗紫色固體，受熱見光易分解：分解的化學(xué)方程式為2KMnO□=K□MnO□+MnO□+O□↑，所以需要避光保存于陰涼處，嚴(yán)格禁止與其它易燃物同時(shí)存放。高錳酸鉀在工業(yè)上有很廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)上用作消毒粉、漂白粉等，在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，高錳酸鉀常用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣。高中化學(xué)利用高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性和水溶液鮮艷的顏色常用于物質(zhì)的鑒別。

濃硫酸是指硫酸溶液里硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于70%的硫酸溶液。濃度很高的硫酸溶液具有很強(qiáng)的氧化性，這是高濃度硫酸和普通硫酸或一般濃度硫酸的最大區(qū)別。常用的濃硫酸中H□SO□的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，其密度為1.84g?cm-3，其物質(zhì)的量濃度為18.4mol?L-1。硫酸是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的強(qiáng)酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。

濃硫酸和高錳酸鉀反應(yīng)生成七氧化二錳，七氧化二錳是棕色油狀液體并且氧化性極強(qiáng)。它可與乙醇等易燃物劇烈反應(yīng)并且放出大量熱，在氧氣充足的情況下，乙醇隨即燃燒。

涉及到的化學(xué)方程式如下：

4.實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)：

（1）高錳酸鉀與濃硫酸要臨時(shí)調(diào)混。因?yàn)槠哐趸i具有不穩(wěn)定性，在常溫下很快就能分解成二氧化錳和氧氣。所以在玻棒蘸取濃硫酸和高錳酸鉀后，要立即與酒精燈燈芯接觸，點(diǎn)燃酒精燈。否則時(shí)間一長(zhǎng)，七氧化二錳已經(jīng)分解，熱量已經(jīng)散失，就點(diǎn)不著酒精燈了。

（2）酒精燈芯要松散，保持蓬松狀態(tài)。

（3）實(shí)驗(yàn)完成后殘留物要及時(shí)清理。絕對(duì)不能隨意亂放，以免引起自燃事故。

5.引申的簡(jiǎn)易小實(shí)驗(yàn)：

在石棉網(wǎng)上放一小片脫脂棉花，用藥匙的小端取少許研細(xì)的高錳酸鉀粉末堆放在脫脂棉上，用膠頭滴管往高錳酸鉀粉末上滴加少量濃硫酸，可以觀察到脫脂棉上先產(chǎn)生一種棕色油狀液體，隨即開始燃燒。此試驗(yàn)可以用來代替魔棒點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)，且很容易成功，可作為初中化學(xué)第一節(jié)課的引入實(shí)驗(yàn)！

二、過氧化鈉在碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)中的妙用

1.實(shí)驗(yàn)儀器和藥品

三腳架.濾紙.泥三角.盛有水的燒杯.鑷子.木條.火柴.酒精燈.過氧化鈉粉末.木炭粉.氧化銅粉.

2.實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）把濾紙疊成漏斗形狀.將氧化銅，過氧化鈉和活性炭按質(zhì)量比約為10：2：1混合均勻.

（2）取混合物大約10g放在架在泥三角的紙漏斗內(nèi)，并把泥三角擔(dān)在盛有水的燒杯上，用燃著的木條和混合物接觸?？梢杂^察到混合物在紙漏斗內(nèi)發(fā)生劇烈燃燒，紙漏斗燒破后有紅色固體熔融落入下方盛有水的燒杯中。

（3）將紅色固體取出后觀察，呈現(xiàn)紅色具有金屬光澤的固體。該現(xiàn)象說明在高溫條件下木炭與氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生紅色的銅。

3.原理分析：

“木炭還原氧化銅”是九年級(jí)化學(xué)中的一個(gè)疑難實(shí)驗(yàn)。依照教科書上所說，僅用酒精燈和大試管完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)的成功率是比較低的，主要原因是達(dá)不到所需溫度。而我們?cè)诜磻?yīng)物中適量的加入過氧化鈉，并將混合后的藥品放于一紙漏斗中引燃，實(shí)驗(yàn)成功率就會(huì)提高。

過氧化鈉是鈉在氧氣或空氣中燃燒的產(chǎn)物之一，純品過氧化鈉為白色，但一般見到的過氧化鈉呈淡黃色，原因是反應(yīng)過程中生成了少量超氧化鈉。過氧化鈉易潮解、有腐蝕性，應(yīng)密封保存。過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，可以用來漂白紡織類物品、麥稈、羽毛等。

在木炭還原氧化銅的試驗(yàn)中加入一定的過氧化鈉就是利用了過氧化鈉的強(qiáng)氧化性，將加熱方式由“外部獲取能量”變成和“內(nèi)部獲取能量”。反應(yīng)物中的過氧化鈉，先與木炭劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生足夠高的高溫，在此溫度下，氧化銅迅速被木炭還原為紅色具有金屬光澤的銅單質(zhì)。這樣做簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作，也使實(shí)驗(yàn)更容易成功。

4.實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)：

（1）氧化銅.木炭粉.過氧化鈉粉末，三者混合的質(zhì)量比約為10：2：1，木炭粉稍過量。

（2）紙漏斗采用雙層，藥品的總量約為紙漏斗的一半。

（3）用燃著的木條去接觸混合物粉末。反應(yīng)一旦開始，便劇烈反應(yīng)，放出大量的熱，所以燒杯要盡量的大并且燒杯內(nèi)必須盛有足夠多的水，否則熔融物落下時(shí)容易炸裂燒杯。

（作者單位：新疆兵團(tuán)第七師129團(tuán)五五中學(xué)）