談氯氣性質(zhì)實驗的改進(jìn)

龍文靜

自2017年新課程標(biāo)準(zhǔn)實施以來，注重核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)逐漸形成主流。從新課標(biāo)來看，需要學(xué)生動手做的實驗越來越多，需要課堂教師展示的實驗比重也有所加強。在課堂教學(xué)中演示實驗顯得尤其重要。目前很多演示實驗，限于課堂特點，有些現(xiàn)象并不十分明顯，教學(xué)效果受到限制。因此，通過改進(jìn)某些實驗步驟，簡化實驗操作難度，既可以活躍課堂教學(xué)氣氛，又可以激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，鞏固了知識，從而進(jìn)一步提高了化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。本文擬將氯氣性質(zhì)的系列實驗做以下的改進(jìn)與探索。

一、氯氣性質(zhì)實驗的改進(jìn)

氯氣性質(zhì)實驗中，由于氯氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，是較強的氧化劑，又帶有一定的毒性，因而具有反應(yīng)較快、不易觀察、易污染教室的特點?，F(xiàn)對氯氣性質(zhì)的有關(guān)實驗改進(jìn)如下。

1.氯氣與鈉的反應(yīng)

氯是活潑的非金屬，鈉是活潑的金屬，其反應(yīng)比較迅速。同時，教師的實驗操作會引起學(xué)生的無意注意，像用小刀切鈉的動作的隱蔽性，剩余金屬鈉的處理，濾紙擦拭煤油的角度，加熱時鈉表面的黑色物質(zhì)的出現(xiàn)等等的處理，會影響學(xué)生對反應(yīng)的觀察。若將實驗做如下改進(jìn)則會取得較好效果。

儀器：鐵架臺、鐵圈、集氣瓶、酒精燈、鑷子、濾紙、小刀、表面皿、火柴等。

藥品：金屬鈉、一瓶氯氣。

如圖1所示，取黃豆粒大一塊鈉，用濾紙除去表面的煤油，放在石棉網(wǎng)上，將事先收集好氯氣的集氣瓶倒放在石棉網(wǎng)上（罩住鈉塊），然后點燃酒精燈加熱（提醒學(xué)生注意觀察），當(dāng)鈉開始燃燒時，及時撤去酒精燈。

此方法有三個優(yōu)點：

（1）實驗時避免氯氣外逸到空氣中污染空氣。

（2）可避免加熱的燃燒匙（一般為銅質(zhì)）與氯氣反應(yīng)，影響實驗的觀察和氯化鈉的純度。

（3）該反應(yīng)能順利進(jìn)行，比較安全，防止燃燒匙被燒壞或或燒裂炸裂集氣瓶等。

（4）進(jìn)一步強化燃燒的條件：溫度達(dá)到著火點。

2.氯水的漂白作用實驗

課本中用有色布條作為實驗材料，要求實驗前教師至少準(zhǔn)備兩條有色布條（一個班）。無意中增加了準(zhǔn)備實驗的難度：某些染料比較穩(wěn)定，實驗中所用時間較長，影響了正常的課堂教學(xué)進(jìn)程，若用紅色或粉紅色鮮花瓣取代布條（學(xué)期初正是月季盛開的季節(jié)，材料易得），即可解決上述問題，同時集中了學(xué)生的注意力，活躍了課堂氣氛，從而提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

3.氯、溴、碘性質(zhì)實驗中氯水的制備

氯氣具有強烈的刺激性，有毒，在水中的溶解度不大（1體積水大約溶解2體積的氯氣），氯氣的揮發(fā)性較強。如果將反應(yīng)生成的氯氣直接通到蒸餾水中，得到的氯水濃度較低。學(xué)生實驗時隨實驗組數(shù)的增加導(dǎo)致氯水濃度降低，不能有效置換出溴化鈉、碘化鉀中的溴和碘，影響了實驗效果。

儀器：分液漏斗、圓底燒瓶、鐵架臺、鐵夾、導(dǎo)氣管、開關(guān)2個、儲氣瓶（底部帶開口）、橡皮塞、酒精燈、石棉網(wǎng)、鐵圈、鑰匙、膠頭滴管、火柴等。

藥品：濃鹽酸（11.9 mol/L）約200 mL、高錳酸鉀固體（約350 g）、蒸餾水1000 mL。

具體操作如下：如圖2所示，打開分液漏斗活塞，使?jié)恹}酸緩緩滴到高錳酸鉀上，然后，打開開關(guān)K，觀察右側(cè)儲氣瓶，當(dāng)上部充滿黃綠色時，停止滴加濃鹽酸，同時關(guān)閉K。學(xué)生實驗時，打開止水夾隨取隨用即可實現(xiàn)高效實驗，解決濃度偏低后續(xù)實驗失敗的問題。

用圖2所示裝置制取氯水則可得到飽和的氯水，且有以下優(yōu)點：

（1）反應(yīng)用試劑較少（2 mol的高錳酸鉀生成5 mol的氯氣）。

（2）反應(yīng)速率快，節(jié)約時間且較易控制（當(dāng)下口瓶氣壓過大時，適當(dāng)取下瓶塞）。

（3）便于氯水的取用（松開止水夾，用彎曲玻璃管注入試劑瓶中）。

通過上述方法既降低了實驗教師的工作難度，又提高了學(xué)生實驗的教學(xué)質(zhì)量。