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关于高中化学几个实验的改进

2012-01-29韦德富

中国现代教育装备 2012年20期
关键词:金属钠酒精灯氢氧化钠

韦德富

一、钾的焰色反应实验

(1)人教新版化学必修1(实验3-6)中,钾的焰色反应实验方法如下:将铂丝或铁丝用盐酸洗净后放在酒精灯外焰上灼烧至没有颜色时,再蘸取碳酸钾在酒精灯外焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。

(2)该实验的缺点:在实际教学中,蘸取碳酸钾溶液很难观察到紫色的焰色,而且碳酸钾粉末颗粒很小,不易蘸取,实验难以成功。

(3)改进方法:将碳酸钾溶液改成碘化钾溶液,或将铂丝或铁丝绕成圆盘压成勺状后,舀取一小块硝酸钾晶体(颗粒比碳酸钾大)在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰颜色。

(4)改进效果:不用蓝色钴玻璃也能明显地观察到钾的紫色焰色。

二、钠在氯气中燃烧实验

(1)人教新版化学必修2中的实验方法:取一块绿豆大的金属钠,用滤纸吸净煤油,放在石棉网上(先将石棉网放在铁架台的铁圈上或放在三脚架上),用酒精灯微微加热。待钠熔成小球时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方。观察现象。

(2)该实验缺点:①钠块只在集气瓶口处燃烧,与其他部分的氯气接触不多,燃烧时间短,不利于观察现象;②钠在石棉网上燃烧,将石棉网烧坏;③集气瓶瓶颈距离燃烧的钠块较近,温度太高,使瓶口炸裂。

(3)改进方法:取一支有底的坏试管,小心地将上部敲掉,留底部1 cm左右,将其固定在一根长约30 cm粗铁丝的一端,作为玻璃燃烧匙。实验时,将钠块放入玻璃燃烧匙中,用酒精灯加热至钠块燃烧后,将其伸入盛有氯气的集气瓶中,并控制燃烧匙由上部逐步向瓶底移动,观察现象。

(4)改进效果:实验操作简单,不损坏石棉网和集气瓶,钠块燃烧时间延长了,能够更好地观察到钠在氯气中燃烧的现象。

三、金属钠与乙醇反应实验

(1)人教新版化学必修2中的实验方法:在盛有少量乙醇的试管中,加入一小块新切的、用滤纸擦干表面煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有医用注射针头的单孔塞,将小试管倒扣在针头之上,收集并验纯气体后点燃,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,在烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量澄清的石灰水,观察实验现象。

(2)该实验缺点:需要对生成的气体进行验纯,而所加药品较少(加得太多又浪费),待验纯后,金属钠可能就要消耗完了,没有气体供后续实验使用。

(3)改进方法:用20 mL塑料医用注射器(带有针头)代替试管做反应容器。实验时,拔出针筒活塞,向干燥的针筒内加入一小块新切的、用滤纸擦干表面煤油的金属钠,塞入活塞,将活塞推至金属钠处,然后将针头没入无水乙醇中,向外拉活塞,吸入10 mL左右的乙醇后,将注射器针头朝上倒立于小烧杯中,用火柴点燃气体即可接着做后续实验。

(4)改进效果:因不用验纯气体,减少操作步骤,不用增加药品用量,也能够完成后续实验,还缩短了实验时间。

四、葡萄糖银镜反应实验

人教版普通高中课程标准实验教科书化学选修5《有机化学基础》中(实验4-1)安排了葡萄糖银镜反应实验,其方法是:在一支洁净的试管中配制2 mL的银氨溶液,加入1 mL10%的葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴中加热3~5分钟。观察并记录实验现象。

原实验方法的不足:一直以来银镜反应实验条件都需要水浴加热,需要用到酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、带铁圈的铁架台等多种仪器,实验操作麻烦。

(1)改进方法:①先配制氢氧化钠和葡萄糖的混合溶液。量取0.1 mol/L的氢氧化钠溶液100 mL,向其中加入10 g葡萄糖,搅拌,使其溶解,混合均匀备用。②取一支洗净的试管,制取2 mL银氨溶液,向其中加入①中制取的葡萄糖和氢氧化钠混合溶液2 mL。静置,观察现象。

(2)改进效果:向银氨溶液中加入约等体积的氢氧化钠和葡萄糖的混合溶液后,不用加热,在20℃左右室温下,静置2~3分钟即可出现光亮的银镜。

(3)本实验注意事项:①氢氧化钠和葡萄糖的混合溶液放置3~4天会变橙黄色,影响实验效果,最好用新配制的。②若氢氧化钠溶液大于0.1 mol/L,或氢氧化钠溶液和葡萄糖溶液分开添加,或添加试剂的顺序颠倒,就会出现银镜效果不好的现象,甚至不出银镜。

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