二氧化硫制备和性质的微型一体化实验装置设计

2015-12-18吴蜜璇,郑泽彪,衷明华

江西化工 2015年3期

吴蜜璇郑泽彪衷明华

(韩山师范学院化学系，广东潮州 521041)

摘要：化学是一门以实验为基础的自然科学，实验是化学教学中非常关键的环节，常以其直观性、趣味性来激发学生的学习兴趣，培养学生的实验动手能力，加强学生对知识的理解和巩固。因此，在高中化学教学中，教师要高度重视实验教学，实验既可以提高教学效果，对培养学生的科学素养和落实新课程标准等起着非常大的作用。以高一化学教学中“二氧化硫的制备和性质”的实验为例，课本是将实验分开的，浪费药品，耗时长，危险性高，很难在课堂上进行实验，不利于学生学习。因此，本实验对二氧化硫制备和性质进行微型一体化实验改进，不仅提高学生的动手实验能力，培养学生的综合素质，还充分体现绿色化学的理念。

关键词：二氧化硫微型一体化

“二氧化硫的制备和性质”是中学化学课程中十分重要的内容。二氧化硫的制备和性质实验是整个高中化学的重点和难点。二氧化硫是一种有刺激性气味、有毒、污染空气的气体。利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制备二氧化硫，此实验反应快，很难控制反应的速率，危险性高；而验证二氧化硫的性质实验过程繁琐，浪费药品，耗时长，容易对环境造成污染，不切合当前中学课堂的实际情况。因此，为激发学生学习化学的积极性，结合学生实际，笔者对实验进行改进，以保证学生在有限的知识内容中获得思维的发展。

微型实验是指用少量或微量的试剂进行验证、测定的实验，实验装置简单便捷、试剂用量少、安全性高、成本低，适合大多数中学化学实验的特点，满足普通高中学校对实验操作的需求，对发展学生独立思维，激发学生学习的强烈兴趣，培养学生的实验动手能力，促进化学教学质量和学生素质的全面发展起着积极的作用。本实验利用微型实验所具有的特点，对二氧化硫的制备和性质进行一体化微型实验装置的改进，不仅让学生更加容易理解和掌握二氧化硫的制备和性质，而且让实验操作更简单、现象更明显，无污染，充分体现绿色化学的理念。

一、实验原理

实验室制取二氧化硫的原理：

Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O

二、实验仪器和药品

仪器：具支试管、V形侧泡反应管、直角形通气管、小试管、酒精灯注射器、橡胶管、橡皮塞、蘸有酸性KMnO4溶液的棉花、蘸有紫色石蕊试液的棉花。

药品：亚硫酸钠固体、浓硫酸、酸性KMnO4溶液、硫化钠溶液、紫色石蕊试液、品红溶液、氢氧化钠溶液。

三、实验装置(略去微型操作台装置部分)

如图所示：

图　实验装置

四、实验步骤与现象

1、检验装置的气密性。

2、将适量的亚硫酸钠固体加入到具支试管，注射器加入一定量的浓硫酸，并将其插入到具支试管的橡皮塞中，V形侧泡反应管的凹槽中加入品红溶液，管中各个凹面分别加入硫化钠溶液、蘸有紫色石蕊试液的棉花、蘸有酸性KMnO4溶液的棉花，按照实验图所示装置配好实验仪器。

3、实验开始，将注射器内的浓硫酸慢慢注射入具支试管中(可通过加入浓硫酸的量来控制产生气体的量，通过注射器加入浓硫酸的速率来达到控制实验反应速率)，浓硫酸与亚硫酸钠反应，产生无色气泡二氧化硫，随后V形侧泡反应管③处的品红溶液褪色，④处的硫化钠溶液有无色变黄色浑浊，⑤处中蘸有紫色石蕊试液的棉花由紫色变为红色，⑥蘸有酸性KMnO4溶液的棉花由紫红色变为无色，接着在V形侧泡反应管③处点燃酒精灯，发现溶液由恢复到原来的颜色。小试管中不断有气泡冒出，说明有未反应的二氧化硫尾气排出，气泡消失说明二氧化硫逐渐被氢氧化钠溶液吸收完。