浅谈几个高中化学实验的创新性设



浅谈几个高中化学实验的创新性设

◇山东于淑东房孝夫

现行教材中的化学实验使用多年,其可行性和安全性有很好的保障,但是有些实验操作比较麻烦,现象也不太明显,缺乏创意．通过对实验进行改造和设计,要在遵循实验原理的情况下,使实验更简洁,更容易操作,让学生树立绿色化学、创新实验的意识,也能适应新的教学理念和教学要求．

1气体制取实验微型化改进

1.1铜和浓、稀硝酸传统实验存在的缺陷

1) 由于不能排尽试管内的空气,会产生铜与浓硝酸反应先生成NO,NO又被氧化成NO2的误解．

2) 实验后,缺少NO2、NO气体的处理,可能造成多余的NO2、NO有毒气体外漏,不利于环保．

1.2改进后的实验

笔者对该实验作了适当改进,改进后的实验原理简单,操作方便,且可重复操作,现象明显，安全、省时,可随时控制反应的进行,便于课堂上边实验边讨论,更符合教学要求．

1) 实验用品.

仪器: ① 一次性注射器(2支); ② 输液管(2条); ③ 输液管夹(2个); ④ 小烧杯(2个).

药品: 铜丝、 浓硝酸(15mol·L-1)、 稀硝酸(1mol·L-1)、NaOH溶液.

图1

2) 实验装置(如图1).

3) 实验步骤.

① 连接好装置．

② 拔开注射器活塞,将2段大小、粗细相同的铜丝拧成螺旋状分别放入2支注射器底部．

③ 将活塞推到注射器底部排尽空气,将塑料导管末端分别伸入浓硝酸和稀硝酸的溶液中,缓缓拉动活塞各吸取3mL溶液．

④ 将其固定在支架上,并将导管末端伸入NaOH溶液中,对比观察反应的现象有何异同．

⑤ 待溶液全部排出后,迅速取下注入稀硝酸的那支注射器,将导管末端从溶液中取出,拉动活塞吸进少量空气,观察气体颜色的变化．

⑥ 实验结束后,将气体缓缓推进NaOH溶液中,使有毒气体得以吸收．

4) 实验设计评价.

① 该实验装置所用的仪器均为常规仪器,制作简单，操作方便,实验现象明显．

② 反应可以随时控制,减少药品的浪费,同时避免环境污染．

图2

③ 本装置涉及反应原理较多,既有铜与浓、稀HNO3反应现象的观察及其产物的验证和探究,又有关于NO、NO2的部分性质实验验证．整套装置处于密闭系统,符合绿色化学的要求.

2速率测定实验的直观化改进

2.1双氧水分解速率实验

实验装置如图2所示.

实验1: 催化剂对双氧水分解速率的影响实验,如表1所示.

表1

实验2:浓度对双氧水分解速率影响实验如表2.

表2

2.2实验设计评价

1) 密封性好,可以省去检查装置气密性的操作. 2) 废物利用、节省药品. 3) 节省了实验时间,留下更多的时间供师生反思、交流,利于学生思维的开阔和发展． 4) 医用废弃注射器完成定量量取溶液和收集20mL气体的双重任务. 5) 由课本的定性化实验向定量转变，保证了对比实验中控制变量的原则．

(作者单位：山东省淄博市淄川第一中学)