高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改良三例

邱浩然

（包頭市第九中學(xué) 內(nèi)蒙古包頭 014000）

一、鈉與水的反應(yīng)改良

在教材中，鈉和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是在培養(yǎng)皿或燒杯中進(jìn)行的，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中能觀察到溶液變成紅色，通過(guò)鈉小球的游動(dòng)判斷實(shí)驗(yàn)中生成了氣體，但通過(guò)課本上的實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法檢驗(yàn)生成的氣體；一些教材中，該實(shí)驗(yàn)是用小燒杯作反應(yīng)器，用小試管收集產(chǎn)生的氣體，檢驗(yàn)有爆鳴聲，反應(yīng)后的溶液滴酚酞試液后變紅。雖然這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩種產(chǎn)物都有驗(yàn)證，但該實(shí)驗(yàn)操作難度稍大，且反應(yīng)后生成的氫氧化鈉為強(qiáng)堿，生成液雖然濃度很小，但多少有腐蝕性，這樣我們從心里就不愿將手伸進(jìn)該液體中拿出收集有氣體的小試管，所以該實(shí)驗(yàn)如此操作也不是很合理，經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和實(shí)驗(yàn)，我們小組對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)：[1]

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）掌握鈉和水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)便方法。

（2）了解教材實(shí)驗(yàn)的不足，探究改良試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)。

（3）使實(shí)驗(yàn)更科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、環(huán)保。[2]

（4）使學(xué)生了解鈉是一種很活潑的金屬，了解鈉的物理性質(zhì)，掌握鈉的化學(xué)性質(zhì)。

2.儀器與試劑

（1）儀器：帶支管的U形管，漏斗，注射器針頭，膠塞，大頭針

（2）試劑：金屬鈉，酚酞試劑，蒸餾水

金屬鈉

滴有酚酞的水

3.操作步驟

（1）組裝好實(shí)驗(yàn)儀器、檢查氣密性后，向漏斗注入滴加酚酞的蒸餾水至鈉和水接觸并發(fā)生反應(yīng)。

4.現(xiàn)象

（1）鈉塊接觸到水后反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生氣體，附近的液體變成了紅色。

（2）U形管右端液面下降，左端液面上升，液體進(jìn)入到漏斗中。

（3）在注射器針頭處點(diǎn)燃?xì)怏w，氣體安靜燃燒，火焰為藍(lán)色。

5.分析：

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以分析出：U型管右面的液面隨著反應(yīng)的進(jìn)行而下降，說(shuō)明反應(yīng)產(chǎn)生了氣體，且該氣體不溶于水，使右邊氣壓增大，氣體將液面下壓，根據(jù)連通器的原理，U形管左邊的頁(yè)面就會(huì)上升，從而進(jìn)入到了漏斗中，U形管中滴有酚肽的水變成了紅色，說(shuō)明反應(yīng)產(chǎn)生了堿性物質(zhì)，即氫氧化鈉，氣體點(diǎn)燃后安靜地燃燒，火焰為藍(lán)色，說(shuō)明生成的氣體為氫氣。

6.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

（1）大頭針的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致酚酞水溶液過(guò)早與鈉單質(zhì)接觸，使反應(yīng)生成的氫氣不足以將U型管左側(cè)液體頂進(jìn)漏斗中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。

（2）待頁(yè)面高度穩(wěn)定后，再進(jìn)行氫氣的點(diǎn)燃檢驗(yàn)。

二、制取氫氧化亞鐵實(shí)驗(yàn)的改良

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

（1）掌握制取氫氧化亞鐵的簡(jiǎn)便方法。

（2）使實(shí)驗(yàn)更科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、環(huán)保。

（3）制取較純凈的氫氧化亞鐵。

2.儀器與試劑：

（1）儀器：注射器甲（玻璃）一只 注射器乙（塑料）一只 橡皮管 玻璃導(dǎo)管

（2）試劑：鐵粉 稀硫酸 氫氧化鈉溶液

甲 乙

3.操作：

（1）先向甲中放入少量還原鐵粉，再推動(dòng)活塞排出其中的空氣，再吸入3ml稀硫酸。

（2）由注射器乙吸取3--5ml左右的氫氧化鈉溶液，待甲中反應(yīng)逸出氣泡較慢時(shí)，連接好整套裝置，并緩慢的將氫氧化鈉溶液推入甲注射器中。

4.現(xiàn)象：

可以觀察到甲注射器內(nèi)出現(xiàn)大量白色沉淀物，并可以保存較長(zhǎng)時(shí)間。[3]

5.注意事項(xiàng)：

（1）注射器甲用玻璃材質(zhì)，注射器乙用塑料材質(zhì)。

（2）甲中放入的鐵屑必須過(guò)量，硫酸濃度不能太大。

（3）乙中的氫氧化鈉溶液最好是新制備的。

（4）推動(dòng)活塞排出注射器甲的空氣時(shí)，應(yīng)保證注射器口在正上方，以免還原鐵粉被吹出注射器。

5.該實(shí)驗(yàn)對(duì)裝置氣密性要求嚴(yán)格，實(shí)驗(yàn)前務(wù)必做好氣密性檢查

6.改進(jìn)裝置的意義：

該實(shí)驗(yàn)裝置所需材料簡(jiǎn)單，氣密性好，便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，且制取的氫氧化亞鐵的顏色長(zhǎng)期不變。

三、焰色反應(yīng)的改良：

焰色反應(yīng)是某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰，呈現(xiàn)出特殊顏色的反應(yīng)。其反應(yīng)中：Na黃色、K紫色（透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察）、Cu綠色。如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的話(huà)，那展示在學(xué)生面前的將是一個(gè)五光十色的畫(huà)面?？珊艽蟪潭鹊奶岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？墒窃瓕?shí)驗(yàn)操作是：

1.鹽酸浸洗鉑絲。

2.把鉑絲放在酒精燈上灼燒至于火焰顏色相同。

3.用鉑絲蘸取代測(cè)溶液。

4.放在酒精燈上灼燒并觀察顏色。

由于鉑絲或鐵絲的表面積比較小，加上亮度的問(wèn)題，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很不明顯，如果酒精燈的酒精質(zhì)量比較好的話(huà)，則學(xué)生可能連火焰都看不出來(lái)。

針對(duì)上述問(wèn)題，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)做了如下的改進(jìn)：用蒸發(fā)皿裝上少量的CuSO4晶體、KCl晶體、CaCl2晶體（或其他金屬化合物，最好是可溶性的），然后滴加適量的75%的酒精進(jìn)行溶解，然后分別進(jìn)行點(diǎn)燃（這時(shí)產(chǎn)生的火焰是無(wú)色火焰，這是實(shí)驗(yàn)改良的關(guān)鍵），且一邊加熱一邊攪拌。此時(shí)，即可看到很明顯的焰色。