趣味化学实验探究两则
2018-01-28褚欣敏褚俊庆
褚欣敏 褚俊庆
一、对浓盐酸和浓氨水性质实验的创新设计
1.设计意图
浓盐酸和浓氨水是常见的化学药品,两者都易挥发易腐蚀,在空气中露置会产生白雾,一旦相遇两者又会因化学反应形成白烟。但在开放的环境中进行实验时,现象不太明显且容易造成空气的污染。本实验通过创新设计,在密闭环境中进行操作,既注重了环保,又能明显地观察烟、雾现象的不同,进而激发学生实验兴趣,培养学生的创新思维和动手实践能力。
2.器材及试剂
器材:输液管、输液瓶、注射器、输压阀、单向阀、铁架台(带铁夹)、烧杯。
试剂:浓氨水、浓盐酸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、棉花、酚酞试液。
3.实验装置
4.实验步骤
(1)如图所示连接装置。
(2)检查装置的气密性。
打开输液阀1、2、3,关闭输液阀5,将连接1的输液管浸入水中,轻轻挤压瓶C,产生气泡,说明整个装置气密性良好。
(3)将蓝色的石蕊试纸和pH试纸分别粘贴在输液瓶A的内壁,并用水湿润。
(4)将蘸有酚酞试液的棉花粘贴在输液瓶C的内壁。
(5)关闭阀门1、2、3,用注射器抽取2ml浓盐酸轻轻推入输液瓶A中,观察,瓶内产生白雾,瓶壁凝聚小液滴,蓝色的石蕊试纸慢慢变红,说明浓盐酸易挥发并显酸性。
(6)同样的方法,用注射器抽取2ml浓氨水轻轻推入输液瓶C中,仔细观察,瓶内出现白雾,棉花慢慢变红,说明浓氨水也易挥发且显碱性。
(7)打开阀2、3,抽动注射器4,用力挤压瓶A、C,可见瓶B内立即产生大量浓烟。
5.实验创新点及意义
(1)利用生活中的废弃物品取代烧杯等易碎的玻璃仪器,能实现废物的再利用,体现节能环保的理念。
(2)塑料输液瓶密封性好,气密性检验方便,试剂用量少,污染小,现象明显。
(3)感受实验乐趣的同时,能从微观角度对宏观现象作出合理的解释,有利于培养学生的发散思维。
二、双氧水分解制取氧气实验的改进
1.实验器材
铁架台(带铁夹)、废弃塑料输液瓶2个(100mL)、废弃输液管2只、止水夹、集气瓶3个、带导管的橡皮塞、10%的过氧化氢溶液、混有MnO2的小水泥块。
2.实验装置
3.装置特点说明
两个废弃塑料输液瓶一个用于盛放10%的过氧化氢溶液,另一个用作气体的发生装置;输液管上的塑料小滴壶盛放碱石灰,用于氧气的干燥;止水夹作为气体导入的阀门;用作催化剂的MnO2,实验前先与水泥按2∶1的比例加少量水混合,捏成小块状并晾干。
4.实验操作及现象
(1)组装仪器,检查装置的气密性:将输液瓶b与废弃输液管相连,输液管的另一端插入盛水的烧杯中,轻轻挤压输液瓶,可见输液管的另一端产生气泡,松手后,输液管内形成一段水柱,则说明装置气密性良好。
(2)向输液瓶b中放入几块混有MnO2的小水泥块,向输液瓶a中倒入10%的过氧化氢溶液适量,塞紧橡皮塞,用废输液管连接两个输液瓶,固定于铁架台上。
(3)调节输液管阀门大小,使过氧化氢溶液以一定流速均匀流下,可见输液瓶内立即产生大量气泡,用向上排空气法收集氧气。
(4)将带火星的木条置于集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已经集满。
(5)关闭输液管上的阀门,反应自行停止。
5.实验改进的优点
(1)节约成本。用废弃的输液瓶取代价格较贵且易碎的玻璃仪器,不仅增大了反应容器,用于制取更多的氧气,还可以通过废物的回收利用来培养學生对资源的节约意识。
(2)气密性检验方便。只需将输液管的另一端插入盛水的烧杯中,轻轻挤压塑料瓶,观察输液管的另一端是否产生气泡即可。
(3)用输液管代替普通的导气管,不仅使得气密性更加良好,同时借助阀门的调节,使产生的氧气流更加稳定,还能即时控制反应的发生或停止。
(4)将输液管上的小滴壶改装成干燥装置,能较好地除去氧气中的水蒸气,从而进行性质实验时使得现象更加明显。
(5)改进后的催化剂因为呈块状,便于即时回收利用。
(6)借助三通和止水夹,可一次性收集多瓶气体,节省了时间,大大提高了实验效率。
编辑 赵飞飞