氯气的生成及性质检验实验微型化探究

邱进录

（甘肃省兰州市第七十一中学）

摘 要：传统的氯气制备及性质检验实验的装置庞杂，步骤繁琐，易发生氯气泄漏，不利于师生操作，对氯气制备及性质检验实验方案进行了改进，基于实验微型化思想，开发出了一套研究氯气的微型实验，克服了原实验方案的不足，装置易于组装操作，实验快速便捷，所需药品大大减少，现象明显，且不易污染空气，更减少了对实验者的毒害。

关键词：微型实验；氯气；有毒；化学性质

一、研究的背景和意义

化学学科的特点是开展实验探究，《普通高中化学课程标准》的基本理念也要求，通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。

据统计，国内外学校采用微型实验的实验成本仅是常规实验的1/10左右。根据“绿色化学实验”的要求，中学微型化实验仪器和实验装置应具有规格小、功能多、易封闭、易操作、因地制宜选用代用品等基本特点。在进行涉及有毒气体的化学实验时，要求在封闭的系统中进行，还要求装置简单易于操作。

氯气制备及性质检验历来是高中实验教学的重点和难点，传统的氯气制备及其性质检验实验集气体的制备、除杂、收集及尾气的吸收为一体，发生装置、净化装置和尾气处理装置俱全，考虑全面，便于观察现象。不足之处在于装置所用仪器较多，比较庞杂，移动、携带很不方便，衔接处太多，在实验中易发生气体泄漏，可能对人身和环境造成危害。既不利于学生独立操作，也不利于学生的实验安全。在现行各个版本的高中《化学》教材中，关于氯气的实验室制法，都采用了如图1所示的实验装置。

二、研究设想和过程

本着实验方案要遵循科学性、可行性、安全性、简约性的基本原则，发现并抓住该传统实验在实用性、简易性、环保性、微型化、高效性方面有很大改进空间的基础上，我利用实验微型化的思想，设计出了一套研究氯气的微型实验，它不但能够很好地完成氯气的制备及其性质检验的一系列实验，而且实验装置简单易操作，实验快速简便，现象明显易观察，实验中药品的用量大大减少，不易发生气体泄漏，避免污染空气，更减少了对实验者的毒害。

改进后的微型实验具体实验过程如下：

仪器：圆形水槽，玻璃培养皿，陶瓷点滴板，胶头滴管

药品：KMnO4固体、浓盐酸、NaBr溶液、NaI溶液、NaOH溶液、FeSO4溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、KSCN溶液

操作步驟：

1.把嵌有至少5个凹穴的白色陶瓷点滴板放在无水的塑料水槽中作为反应容器，用直径略大于点滴板的透明玻璃培养皿作盖子。实验装置侧视图如图2。

2.实验时，在点滴板的凹穴中顺次滴入NaBr溶液、NaI溶液、NaOH溶液和FeSO4溶液，可观察到除FeSO4溶液为浅绿色外，其他均为无色。

3.然后在点有NaI溶液、NaOH溶液和FeSO4溶液的凹穴中依次滴入淀粉溶液、酚酞溶液和KSCN溶液。可观察到点有NaOH溶液的凹穴瞬间变为紫红色，其他均无变化。

4.再用钥匙给另一空白凹穴中加入少量KMnO4固体，用胶头滴管吸少量浓盐酸滴到KMnO4固体上，迅速盖上培养皿。1分钟后，可以观察到点滴板中各液滴的颜色发生了变化：NaBr溶液中出现了橙黄色的物质，NaI溶液由无色变成了深蓝色，滴入酚酞的NaOH溶液由紫红色逐渐褪为无色，而滴加KSCN溶液的FeSO4溶液变为血红色。

三、研究成果的推广应用

借此实验的思路，我们可以举一反三，用于高中阶段其他有毒污染性气体的制备及其性质检验，如SO2气体的制备和性质检验。

总之，改进化学实验其实还有许多可挖掘的方面。适当的实验改进，既能方便教师或学生组装操作，大大节省实验时间，提高课堂效率，更能贴合学生实际，激发学生学习化学的兴趣。同时，通过积极倡导学生发现传统实验中的不足并加以研究改进，更能培养学生的问题导向意识和合作创新能力，在实践中提高，在提高中实践，真正做到理论联系实际，学以致用。

参考文献：

王震宇.例谈改进化学实验的几点体会[J].化学教学，2008（3）.

编辑 赵 红