高中化学实验改进汇编

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1、Fe(OH)2 的制取由于 Fe(OH) 2 极易被氧化,实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得纯净的白色 Fe(OH) 2 沉淀。为制得纯净的 Fe(OH) 2 沉淀,可采用电解实验。 1电极材料:石墨碳棒和铁片, (注:铁片表面氧化膜要去掉)将铁片与直流电源的正极连接,石墨棒与直流电源的负极连接。 2电解液:可选择 Na2SO4 溶液或 NaOH 溶液。 3方法:在进行电解前反应对电解液进行简单处理:加热一段时间驱赶溶液中氧气。然后再向电解液中加入苯,隔绝空气,防止 Fe(OH) 2 被氧化。 进行电解实验,当电解一段时间可看到有白色 Fe(OH ) 2 沉淀产生。 装置如附图所示。 如

2、果要进一步观察,可反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象就是白色沉淀转化为灰绿色沉淀,最终转化为红褐色沉淀。电解法制氢氧化亚铁按照现行中学化学教材必修本第二册,实验3-1制备 Fe(OH)2,往往得不到理想的白色絮状沉淀,对此实验曾有很多改进措施,但其操作方法繁琐或者实验条件过于苛刻而难以推广。在教学中,我们通过多次探索,采用电解法制备 Fe(OH)2,方法简便,现象明显。一、实验用品:Na 2SO4 溶液、稀盐酸、蒸馏水、铁电极(两支)导线、低压电源、试管(25mm100mm) 、铁架台、三孔橡皮塞。二、实验装置(如图)三、实验原理:用铁作电极,Na 2SO4 溶液作电解液

3、,电极反应式为:阴极:2H 2O + 2e = H2 + 2OH阳极:Fe 2e = Fe2+阴极附近产生的 OH-与阳极溶解产生的 Fe2+结合生成 Fe(OH)2。Fe 2+ + 2OH = Fe(OH)2由于阴极产生的 H2 是还原性气体并且阻止了空气中的氧气进入溶液,所以,可以较长时间地保留 Fe(OH)2 白色絮状沉淀。四、实验步骤:1取 Na2SO4 溶液 30mL,加热煮沸去除溶液中的溶解氧。2将两铁电极浸入稀盐酸中,除去电极表面的氧化层,然后用蒸馏水冲洗干净。3按如图所示装置接通直流电源,将电压调至 46V。五、实验现象:通电后即看到阴极有大量气体产生,同时溶液中出现大量絮状白

4、色沉淀。NaHCO3 和 Na2CO3 热稳定性对比实验设计为了加强学生对 NaHCO3和 Na2CO3热稳定性的深刻理解,我们对课本中的实验进行了重新设计,如下图: 一、说明:1、具支试管内装 Na2CO3,具支试管的小试管内装 NaHCO3。2、A、B 两支试管内装有澄清石灰水。3、加热后很快看见 A 试管内的澄清石灰水变浑浊,而 B 试管内的澄清石灰水则无变化。二、优点:1、NaHCO 3和 Na2CO3所处的外部条件基本相同,受热时间相同。2、对比性强,学生印象深刻。3、该实验所用的教学时间少,克服了课本中分两次操作所造成的教学时间过长的缺点。U 形管中渗析的两个对比实验一、淀粉胶体往

5、 U 形管中注入淀粉胶体 50mL 和食盐溶液 50mL 的混和液体,在两个管口分别包上肠衣,用胶圈扎紧,接着把 U 形管口朝下,一管插入装有硝酸银溶液的小烧杯,一管插入装有碘水的小烧杯。装置如图。五分钟后,见到装有硝酸银溶液的小烧杯出现白色溶液,装着碘水的小烧杯,不发生变化。整个实验操作简单、省时,易观察,有很强的对比性。证明了氯离子、钠离子能透过半透膜,而胶体微粒不能透过半透膜的微孔。二、Fe(OH)3 胶体在烧杯里放入 100mL 水,加热使之沸腾,然后注入约 3mL30%FeCl3 溶液,即生成红褐色液体。冷却后注入 U 形管中 ,两管口分别包上肠衣和滤纸,用胶圈扎紧,接着把 U 形管

6、口朝下倒插在两个装有蒸馏水的烧杯,装置略。五分钟后,可在烧杯里发现饱装着滤纸的管口周围逐渐出现红色,而另一个烧杯中的水却保持无色不变。由此可知,胶体微粒可通过滤纸的小细孔,但不能通过半透膜。此现象非常直观,可说明胶体微粒直径大小在 109D:锥形烧瓶里的水被加热并维持沸腾。E:试管必须松松地嵌进锥形瓶口,以防蒸气压力将其冲出。F:水。G:防止倒吸。在演示快要结束时,当所有的磷或绝大部分磷反应后,用石蕊试纸检验吸滤瓶里的水可发现呈酸性反应。这是由于五氧化二磷在水中溶解形成了磷酸。苯酚显弱酸性的实验改进现行人教版高二化学(必修加选修)教材中,证明苯酚显弱酸性的演示实验在实际教学中存在以下两个问题:

7、一是当向苯酚钠溶液中通入二氧化碳时,往往难于出现变浑浊的现象;二是学生不明白为什么向苯酚钠溶液中通入二氧化碳生成的是碳酸氢钠而不是碳酸钠。为了解决上述问题,笔者将该实验作了如下改进。一、改进方法向盛有少量苯酚晶体(约 0.5g)的试管中加入 1mL 蒸馏水,振荡,溶液变浑浊,然后滴加 0.1mol/L 的碳酸钠溶液,至浑浊溶液恰好变为澄清,此过程无气体产生。在图 1 所示的具支试管中加入 3mol/L 醋酸溶液 6mL,在气球中装入 4g 碳酸氢钠固体,将导管放入上述澄清溶液中,再将气球中的少量碳酸氢钠固体加入到具支试管中,二氧化碳随即产生,约 1 分钟左右试管中就出现浑浊现象。二、实验改进后

8、的优点1二氧化碳的发生装置简便易行,而且利用乙酸制取二氧化碳反应速率容易控制。2利用碳酸钠溶解苯酚,通入二氧化碳容易出现变浑浊现象,而且为二氧化碳与苯酚钠反应生成碳酸氢钠做好铺垫。3利用强酸制弱酸原理学生容易分析出酸性的强弱。对银镜反应实验的一点改进银镜反应是含醛基类物质的一个重要反应,常用于检验醛基的存在,该实验因现象明显而深受学生喜爱。银镜反应实验的关键是银氨溶液的配制,而按照现行教材中的做法:“在洁净的试管里加入 1mL2%的 AgNO3 溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴滴入 2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解。 ”常常难以控制,实验很容易失败。笔者经过大量的实验比较,发现:将氨水逐

9、滴滴入到 AgNO3 溶液中,当试管中仍存在少许浑浊时,就进行银镜反应,极易成功,很少失败,并且这也容易操作。改进后的操作容易控制,不论是老师演示还是学生演示都容易成功,提高了课堂教学效果,读者可自行试之。二氧化硫性质实验的改进一、实验装置二、实验步骤1取一支三颈烧瓶,向烧瓶中加入 1.5g 左右的 Na2SO3 晶体。2取一根带单孔橡皮塞的玻璃棒,从上到下依次用通明胶带粘牢湿润的紫色石蕊试纸、湿润的品红试纸。然后插入烧瓶中间管口。3取两支带单孔塞的注射器,分别吸入 2mL 左右的氢氧化钠溶液和浓硫酸(70%) ,然后分别插入烧瓶左右两个管口。4推动注射器加入浓硫酸,观察试纸颜色变化。观察完毕

10、,加入氢氧化钠溶液,吸收未反应的 SO2 气体。三、实验说明1氢氧化钠溶液浓度宜大些。2为加快气体产生速度,可在烧瓶底部稍微加热。3为证明 SO2 的还原性,也可以在玻璃棒上粘贴 KMnO4 溶液或溴水润湿的滤纸环。四、实验优点整个实验在密闭系统中进行,而且用氢氧化钠溶液进行尾气吸收,可防止有毒的二氧化硫气体的逸出。另外实验药品消耗少,有利于节约。硅酸胶体制取实验改进原理:向饱和 Na2SiO3 溶液中逐渐滴加较浓盐酸,边滴边振荡,当溶液 p 值在 7 或 8 时,静置 2-3 分钟,有白色胶状沉淀硅酸生成,方程式可以简写为:Na 2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl但在

11、实际操作中,因嫌测量溶液的 p值比较麻烦,所以老师们常常省掉这一步 ,使得盐酸过量或不足。而盐酸过量或不足,沉淀都不能生成。因此实验常常失败。经过探索,我发现了一种较为巧妙的方法,化解了这一麻烦。它就是酚酞试液。具体操作如下:在小试管中取适量的饱和溶液,滴一滴酚酞试液,呈红色。再逐渐滴入较浓盐酸,同时振荡,当观察到红色刚好退去时,停止加盐酸。此时溶液已呈酸性。要得到沉淀后还须返加一滴 NaOH 溶液,使溶液微红。此时溶液 p值在-之间。静置 2-3 分钟,便可得到美丽的硅酸胶体。因为此方法操作简单,现象明显,所以我们把它进一步改为学生分组实验。成功率为 100%。提高了学生学习兴趣和课堂教学效

12、率。铁与水蒸气反应实验创新改进通过药品替换反应装置和验证装置的简化,使实验操作方便安全,省时且能保证实验成功。关 键 词:铁硫酸铜晶体装置 人教版 现行人教版高中化学第二册的“铁与水蒸气反应”实验装置如下:(化学反应原理是:3Fe+4H 2O = Fe3O4+4H2),由于装置复杂、用时较长,成功率低,据笔者了解不少同行干脆不做这个实验。因此该实验有几处值得改进:一是烧开圆底烧瓶中的水和点燃喷灯都费时,并且用酒精喷灯加热很容易使玻璃管变形,即使用硬质石英管,玻璃管的软化、变形,甚至破裂的情况很难避免;二是盛装铁粉的硬质玻璃管易炸裂,因为硬质玻璃管无论平放还是以任何角度安置,从圆底烧瓶中蒸发上来

13、的水蒸气因反应不完而凝结成水,总要经过硬质玻璃管的受热处,从而导致硬质玻璃管炸裂;三是干燥管在这里名不符实,无论用哪种干燥剂所填装的干燥管,只能除去少量水蒸气在本实验条件下,如此大量的水蒸气,无论用哪种干燥剂都起不到预想的干燥效果;四是集气试管中有无 H2,有多少 H2更是心中无数,课堂演示这个实验完全没有绝对成功的把握。为了不损害仪器而操作又方便,同时反应又快, 现象又十分明显,笔者设计了如图1 的简易装置,效果十分好。 图 1 实验(如图 1):用一长具支试管代替长硬质玻璃管,用酒精灯代替喷灯,用五水合硫酸铜晶体代替水,用橡胶管把支口和短导管相连并把导管口侵入小烧杯的水中,然后将右边导管口

14、侵入培养皿中的洗涤剂中.实验时,先调整好试管的高度并连接好装置检查气密性,然后向试管中加入两钥匙五水合硫酸铜晶体置于试管底部,再加入一钥匙还原性铁粉于试管中部,塞紧橡皮塞,将导管口侵入培养皿中的洗涤剂中。先点燃铁粉处的酒精灯预热后对准铁粉处加热,然后点燃五水合硫酸铜晶体处的酒精灯进行加热,当右边洗涤剂中有大量气泡产生时用燃着的木条点燃,可以观察到有气体剧烈燃烧产生长长的火焰并伴有爆鸣声,现象十分明显。 改进后的优点:克服了玻璃管易被烧坏的缺点,同时大大地简化了装置,省去了制取水蒸汽的烧瓶。加热硫酸铜晶体能在较低温度下释放出水蒸汽,反应迅速,产生量大,节省了大量的实验时间。洗涤剂中可观察到气泡连

15、珠似的产生,现象明显。氢气易点燃,还能多次重复点燃,实验效果更好。且能直接观察铁粉由反应前的灰色变为反应后的黑色五水合硫酸铜晶体、具支试管都很易找到,而且试管还可以反复使用,不会损坏。操作简单,试剂用量较小,节约药品。后记:教材中涉及的实验这个算是比较难做的一个,而实验论文中提供的实验装置很简单,但本实验的关键和重点应该是在氢气的检验上。通过改进反应效果非常不错,成功率很高, 基本上是次次成功。参考文献:1、 人教版高中化学第二册 2006.4 882、 刘怀乐铁与水蒸气反应装置的改进net 2007-10-31 3、李鹏 李广实验改进:铁与水蒸气反应的实验改进 化学教学2007.7 简单高效

16、的木炭还原氧化铜实验一、实验目的 为解决木炭还原氧化铜实验尚存在的问题,如实验成功率不高、实验现象不明显、装置复杂等,在总结文献资料诸相关方法的基础上,探究木炭还原氧化铜实验的最佳反应条件。使用自制的高活性木炭粉及粉状氧化铜,以酒精灯为热源,在18150 mm试管中,采用试管口朝上的方式进行加热,操作简便,实验现象明显,成功率高。二、实验仪器及试剂 药品:木炭(市售,块状) ,粉状氧化铜(分析纯) ,澄清石灰水仪器:搅拌机(美国 waring 公司,型号 HGB2WTS3,功率 400 W) 、试管(18150 mm) 、酒精灯、导管、止水夹、单孔橡皮塞、烧杯(250 mL) 、研钵、台秤、铁架台、铁夹。三、实验仪器装置图及仪器的组装说明在试管中装好物料,打开

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