第一篇:氢氧化亚铁制取实验的改进
氢氧化亚铁制取实验的改进
重庆市壁山来凤中学 何荣开
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摘要:氢氧化铁的制取试验是必修课中的一个普通的试验,若不处理好其中的细节,往往看不到它的本来面目,因此需要对试验做适当的改进,以达到比较理想的效果,但改进的时候如果将本试验与电化学知识联系起来,使相关的知识得以巩固和加强将达到满意的效果 关键词: 氢氧化亚铁
实验改进
高中新课程化学教科书(必修一)有一个制取氢氧化亚铁的实验,具体的操作步骤是,在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,但是在实验过程中往往看不到白色的氢氧化亚铁沉淀,只看到灰绿色的沉淀,就其原因是配制溶液的水中溶解有少量的氧气,实验过程中可以将水加热至沸腾除去其中溶解的氧气,然后将水配成溶液,用一支很长的胶头滴管吸取NaOH溶液插入盛有FeSO4溶液试管的底部,然后慢慢挤出NaOH溶液,这时可以较长时间地看到白色的Fe(OH)2沉淀,装置为图一,如果需要更长时间观察白色沉淀,可以做以下改进,即在FeSO4溶液中加入苯,将溶液与空气隔开,不让空气进入溶液中,装置如图二
图一 图二
其实制取氢氧化亚铁的过程,不但可以观察白色沉淀还可以清楚地看到沉淀由白色到灰绿色再到红褐色的转变过程,具体的操作过程如下,首先打开弹簧夹,让产生的气体排出氢氧化钠溶液中溶解的氧气,然后关闭弹簧夹,将铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁压入氢氧化钠溶液中,就可以看到以上颜色的变化,如图三。
学习了电解原理之后,不但可以运用电解原理得到白色纯净的氢氧化亚铁沉淀,还可以复习巩固有关电化学知识,将必修课的知识与选修课的知识联系起来,在头脑中形成清晰的线索,把分散的知识集中在一起,使学生的原有知识得以拓展、升华,眼界大开,从中体会到学习的喜悦与快乐。通过以下实验的设计及练习的完成可以考察学生对相关知识的理解与掌握程度。例如应用图四装置实验可制得白色纯净的氢氧化亚铁沉淀,两极的材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为
b电极反应式为(2)电解液c可以是。
A、纯水
B、NaCl溶液 C、NaOH溶液
D、CuCl2.溶液
(3)d为苯,其作用为,在加入苯之前对c应作何简单处理?。(4)为了在较短的时间内看到白色沉淀,可采取的措施是
A 改用稀硫酸作电解液
B、适当增大电源的电压 C、适当减小两极间距离
D、适当降低电解液的温度(5)、若c为硫酸钠溶液,当点解一段时间看到白色氢氧化亚铁
沉淀后,再反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象为。
图三 图四
在氢氧化亚铁的制取过程中,将课本知识进一步拓展、加深,系统化,条理化,既使所学的得以巩固、整合和加深,让学生在解决问题的问题的过程中感受到成功的喜悦,激发学生学习的积极性,提高学生分析问题解决问题的能力,从而提高教学质量。
第二篇:浅谈氢氧化亚铁实验的改进与创新
浅谈氢氧化亚铁实验的改进与创新
摘要:利用碘元素的氧化方法获取亚铁状离子,在较弱碱性环境下制取Fe(OH)2,强化课堂教学实验品质。其实验器具及原料包括还原型铁粉,晶状碘固体,氨化合物与氯化铵组成的缓冲型溶液,离心型玻璃试管,小型玻璃试管,盛药勺匙,长型胶状滴定管。
关键词:制备手段氢氧化亚铁氧化过程灰绿色晶体白色絮状析出物
中图分类号:G634 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(a)-0245-02
问题的构建
Fe(OH)2产品的制作试验过程中白色状态的Fe(OH)2要逐步转换成灰绿色状态的Fe(OH)3,让同学们误以为Fe(OH)2的本体颜色是属于灰绿色状态。现有很多科研人士均由排出氧气的方式对此试验实施了优化过程。
其中的一种情况是把烧碱溶液用酒精灯加热达到煮沸状态从而除掉其溶液中所含有的溶解态氧分子。这种措施会产生相当的净化掉溶液中溶解态氧的效果,然而仅利用煮沸过程不可能把溶解态的氧整体清除干净,因此白色状态的沉淀物可存在的时间必然长一些,但是其也只有数分钟的时间。
另一种方法是选取洋油、石蜡型油等油质物对这一反应装置实施液体封闭。因为在反应过程中其反应介质体系不能够和外部大气产生接触情况,即可在一定程度上缓解Fe(OH)3被氧化作用的速度。最为常用的一种改进方式通常是把此几类思考路径实施融合,把他们各自的反应优势实施匹配,从而实现最好的除氧品质,减低氧化幅度。然而此类实验工艺改进过程都不能实现最佳的试验效果,其白色状态沉淀物留存时间依然很短暂。
另外也有一种是依托离心分离工艺来最大限度地净化反应系统中所溶解了的氧气成分。通常运用在试管内产生的氢氧化亚铁来除掉烧碱、绿矾溶液中所溶解状态的氧。第一是在已出现氢氧化亚铁沉淀物的玻璃试管内放入过剩烧碱溶液,依靠?溲趸?亚铁胶体物质来除去烧碱溶液中的溶解状态氧;再有就是亦在已出现氢氧化亚铁胶体沉淀物的玻璃试管内放入过剩的硫酸溶液。依托氢氧化亚铁除掉硫酸铁溶液中所含的溶解状态的氧。尔后取两种溶液进行彼此滴定过程,如此处置之后所生成的氢氧化亚铁总体上是处在无氧成份液态条件中,故其不容易受到氧化作用,其白色状态的沉淀的延续时间最高能维持到2 h之上。然而实施如此改进的最大不足之处即在于其操作过程繁杂,不容易在教学课堂上进行实验的演示过程,从而失去它的真正价值。
基于前述多类优化手段,笔者亦由降低氧气生成量的思想去考虑,依照煮沸办法从而除去溶液中溶解态的氧,并且把横断面积低于玻璃试管横截面积的软胶管当作反应器皿,以降低反应过程中所可能接触到的氧气成分。在此基础上,亦变更了反应进行模式,利用二价铁离子和碳酸氢根离子的复水解反应以制出CO2并排放O2,从而加大白色状态沉淀的留存时间。而且因为此反应过程机理是复合型水解反应,且其反应始终处在动态转化过程之中,其受外界的干扰程度很小。利用透明型软胶管把该实验实施小型化规模设计,缩短了试验流程,提高了实验过程的情趣性,可大力促进课堂型实验过程的操作及实验效果的观注。
实验机理研究
2.1 实验任务
依托碘被氧化的方法获取二价铁离子,在低碱性环境下生成Fe(OH)2,强化课堂中的试验示范品质。
2.2 实验器具及材料
还原型精细铁粉,固体状碘,氨化合物一氯化铁双组份缓冲液体,离心型玻璃试管,小型玻璃试管,盛药勺匙,长胶头型滴定管。
2.3 实验装置
在试管中加入石蜡油进行液封,用胶头滴管直接将FeSO4溶液注入石蜡油下部,再用另一胶头滴管直接将NaHCO3或Na2CO3溶液注入FeSO4溶液中,以此避免氧气的进入。见图1。
2.4 实验程序
(1)在装有2 g固体碘的玻璃试管内,放人4 g还原型精细铁粉,让其覆盖在固体态碘上,压入4 mL经过煮沸并进行冷却之后的凉蒸馏水,等反应完全之后充分振荡此玻璃试管,静态放置一段时间,就可获取浅绿色状态的碘化亚铁盐类溶液。
(2)在离心型玻璃试管中放入4 mL利用经煮沸过的纯净蒸馏水调配的氨分子-氯化铁双组分缓冲型液体物质。
(3)利用长胶头型滴定管吸入适量碘化亚铁盐类溶液,把其尖嘴部位插进氨-氯化铁双组份缓冲型液体中的液面之下,缓慢用手挤住胶头,就能观察到在其尖嘴部位会产生并析出白色絮状物沉淀。
2.5 问题解释
(1)此试验过程是利用固体碘的氧化方法制取碘化亚铁盐类物质,并取代过去的利用硫酸溶液和铁单质进行化学反应来制取硫酸亚铁这一强酸弱碱盐,因为碘离子本身所具备的极强还原性,所以碘化亚铁这种盐类物质能静置很长时间而不产生氧化过程,从而让实验过程简单便捷。
(2)由于二价铁离子在溶液酸碱性pH=7.7上下时即可呈现Fe(OH)2胶状形态的沉淀由溶液中析出,因此pH过大或过小都无助于Fe(OH)2的制备过程,使用氨-氯化铁缓冲溶液便于将pH控制在弱碱性条件下,而且使用缓冲溶液可以控制其稳定在一个比较小的范围内。
(3)利用这种方法制备的氢氧化亚铁沉淀白色可保持1~2个小时,若用特殊方法处理(例如:加液体石蜡液封)白色可保持42个小时,将氢氧化亚铁沉淀上层清液倒出,加人自来水,白色沉淀很快变为灰绿色,最终变为红褐色。
实验注意事项
(1)FeSO4溶液中加入少量还原铁粉,防止实验过程中被氧化,避免溶液中产生Fe3+。
(2)NaHCO3溶液加热时要注意温度,尽可能将溶解氧除去,但是要避免沸腾再次溶入氧气。
(3)注射溶液时注意速度,避免从另一管口溢出。
实验创新点
(1)使用双水解的原理,将反应维持在动态平衡中,延长了白色沉淀的稳定时间,克服了这个实验的最大难点,同时也便于学生观察现象。
(2)加热NaHCO3溶液除去溶解氧,直接将FeSO4溶液注入NaHCO3溶液中部,省去液封这一步骤,简化了实验。
(3)反应生成的二氧化碳将氧气排出软管,减少并延缓产物Fe(OH)2被氧化。
(4)可以将该实验用于双水解的知识新授课。
参考文献
[1] 汤国柱.专题十四氢氧化亚铁制备[J].广东教育:高中版,2015(11):183.[2] 穆新巧.制备氢氧化亚铁实验的改进[J].教学仪器与实验,2007(10):69-70.[3] 谢国仪.氢氧化亚铁的制备和保存[J].中学化学教学参考,1991(5):110.[4] 宣文权,金淑泓.氢氧化亚铁制备实验的改进[J].化学教学,2002(4):172-173.
第三篇:氢氧化亚铁制备教学设计(参考版)
氢氧化亚铁制备教学设计
教学目标
知识与技能目标
1、掌握Fe(OH)2的性质,Fe(OH)2与 Fe(OH)3的关系,以及制取Fe(OH)2的最佳方法。
2、掌握防止物质被氧化的措施。过程与方法目标
1、提高实验设计、实验操作能力;
2、提高运用所学知识解决实际问题的能力;
3、提高科学探究的能力;
4、增强知识迁移的能力与口头表达能力。情感态度与价值观目标
1、培养实事求是的科学世界观和严谨求实的学习态度;
2、学会自主学习,养成终身学习的习惯 教学重点
1、制备氢氧化亚铁的改进方案。
2、熟练掌握氢氧化亚铁的化学性质。教学难点
分析推断能力的培养 教具准备
1、实验仪器:试管、橡胶塞、胶头滴管、酒精灯、试管 夹、药匙
2、实验药品:氢氧化钠溶液、还原铁粉、稀硫酸、新制的硫酸亚铁溶液、氯化铁溶液、苯
3、多媒体、投影仪 教学过程
[展示图片、讲述]观察血红蛋白图片,它的作用是吞吐携带氧气,其中组成的一个重要的部分是二价铁离子。提示一下三价铁离子叫高铁血红蛋白,不具有携带氧气的作用,市场上销售的各种各样的补血剂实际上是补充亚铁的。
[讲述]铁及其化合物在生活中被广泛应用,下面我们一起来探讨铁的重要化合物的性质。
[板书]§3-2 几种重要的金属化合物
三、铁的重要化合物
[追问]你知道铁的哪些化合物?
[思考、回答] FeO、FeSO4、Fe2O3、Fe(OH)
3、Fe(OH)
2、FeCl3
[过渡、提问]铁的化合物品种众多,分类研究更为便利。下列含铁元素物质如何分类:FeO、FeSO4、Fe2O3、Fe(OH)
3、Fe(OH)
2、FeCl3。
[学生]氧化物:FeO、Fe2O3 氢氧化物:Fe(OH)
3、Fe(OH)2 盐:FeCl3、FeSO4 [教师]铁的常见氢氧化物主要有两种:Fe(OH)2和 Fe(OH)3,它们都是难溶于水的物质。在实验室这两种物质是如何制取的呢?
[板书]
(一)铁的氢氧化物
1、氢氧化铁的制取
[复习回顾]初中课本氢氧化铜的制取
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓ Cu2++2OH—= Cu(OH)2↓ [学生分组实验] 设计实验制取氢氧化铁【Fe(OH)3】。
[实验探究1]在试管里注入少量FeCl3溶液,再逐滴滴入NaOH溶液.观察发生现象。
[学生汇报实验结果]用FeCl3溶液和NaOH溶液制取Fe(OH)3,出现红褐色絮状沉淀,此沉淀就是Fe(OH)3,说明Fe(OH)3是红褐色的。
[设疑]氢氧化亚铁[Fe(OH)2]是铁的另一种重要的氢氧化物,它是怎么制取的呢?选取你们前面的实验仪器和药品来制取Fe(OH)2,说出它的颜色。
[板书]2、氢氧化亚铁的制取
(1)常规方法
[学生活动] 设计实验,制取氢氧化亚铁。
[实验探究
2、学生分组实验]
[投影] 常规制备方法及现象:
所用试剂:可溶性亚铁盐溶液和可溶性碱溶液 反应原理:Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓ 操作方法:
[学生1]用新制的FeSO4溶液和NaOH溶液混合制取Fe(OH)2,出现灰绿色絮状沉淀,说明
Fe(OH)2是灰绿色的。
[学生2]我有不同意见,我在制取Fe(OH)2时先看到了白色絮状沉淀,Fe(OH)2应该是白色的。
[投影] 观察现象:只有瞬间的白色,几乎分辨不出
白色沉淀中夹杂着灰绿色 很快转变成灰绿色 振荡后灰绿色变深
试管壁上甚至出现了红褐色物质
[教师] 同学们不要争论,现在请大家来看老师在实验室制取并密封保存好的Fe(OH)2和
Fe(OH)3的样品。
[图片展示]已制好并密封保存的Fe(OH)2和 Fe(OH)3样品。[结论]Fe(OH)2样品是白色的,Fe(OH)3样品红褐色的。
[教师引导]那为什么我们实验中得到的Fe(OH)2是灰绿色物质,依据我们所学的知识,用Fe2++2OH-==Fe(OH)2应该是没错的。同学们的实验结果与事实不附,说明肯定是哪里有问题,可能是药品有问题,也可能是实验过程有问题。我们的实验为何不成功呢? [学生讨论] 因为Fe2+易被氧化,所以Fe(OH)2不稳定,在空气中容易被氧化。
[教师]回答的非常好,正是由于Fe(OH)2不稳定,在空气中很容易被氧化而生成Fe(OH)3而呈现灰绿色,灰绿色物质是由Fe(OH)2和 Fe(OH)3以一定比例混和的特殊物质,过一段时间,Fe(OH)2完全被氧化为 Fe(OH)3时,我们就会看到红褐色物质出现。
[投影] 用常规方法得不到白色沉淀的原因分析:
①Fe(OH)2很不稳定,极易被氧化,Fe(OH)2具有很强的还原性。
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ②溶液中可能有少量的Fe3+。
[教师引导]既然Fe(OH)2这么容易被氧化,那我们又可以通过什么方法制取纯净的Fe(OH)2呢?
[学生讨论、投影]制备氢氧化亚铁的关键:
需要创造的条件——无Fe3+的环境;无O2的环境
可以采取的措施——①排除溶液中的Fe3+ →加铁粉 ②避免与空气接触→反常规操作、油封、滴管的使用、试剂瓶装满等。
[设疑]请同学们用你前面的仪器和药品设计一个制取纯Fe(OH)2的实验。[板书](2)改进方案
[学生活动] 实验探究过程 学生六人一组进行讨论实验设计方案。[投影]参考方案如下:
第一种:在试管中加入新制的FeSO4溶液,先加入一些还原铁粉,再加入NaOH溶液。
第二种:在试管中加入少量铁粉,再加入稀硫酸溶液,等反应完全后,再加入NaOH溶液,然后用塞子把试管口塞住。
第三种:在试管中加入少量铁粉,再加入稀硫酸溶液,再加入油层隔绝空气。将装有NaOH溶液的滴管插到溶液底部。
[学生活动]分组实验(学生自行选择其中一种方案进行实验)
[实验结果]三个实验都不能制取出白色沉淀,都出现灰绿色物质。[教师分析]实验失败了,我们在实验时忽略了什么?必须注意什么? [学生讨论] 刚才实验时有O2存在,影响了实验结果。[教师设疑]我们在实验时如何才能消除O2的影响? [学生]隔绝空气,并设计成一个相对密闭的实验体系。
[教师引导]在刚才设计第二种实验方案的同学已经想到了要形成一密封系统,但由于在铁与稀硫酸反应完全后再加氢氧化钠时有空气进去。而第三种方案中为什么也会观测不到白色沉淀呢?
[学生讨论分析] 稀硫酸溶液和氢氧化钠溶液中溶解有氧气没有除去。
[教师引导] 如何完全消除O2的影响? [学生]分组进行讨论再次设计实验方案。
[教师引导]为了组成一个相对密闭的体系,切实消除O2的影响,我们必须要对稀H2SO4溶液和NaOH溶液加热,去除其中的溶解O2,并且要用适当的方法加入氢氧化钠溶液,而不能带入空气。下面请同学们再行设计更佳的实验方案进行实验。
[学生设计方案、投影]
1、将适量铁粉放入大试管中,加入稀硫酸约占试管容积的1/4微热,以加快反应并驱赶溶解的氧气。再立即往溶液中加入一些苯进行油封。
2、将加入氢氧化钠溶液的试管在酒精灯上煮沸2-3分钟,以赶走溶解的氧气, 加少量苯密封。待碱液冷却。
3、将滴管伸入苯层下边的FeSO4溶液中,吸取FeSO4溶液。
4、将吸有FeSO4溶液的滴管插入NaOH溶液中,缓缓挤出FeSO4溶液。[学生]分组实验
[实验结果]得到白色沉淀,并没有变成灰绿色。[观看视频] 氢氧化亚铁的制备。
[教师]要求学生总结:要做成功此实验必须注意什么?
[学生总结]
1、确保硫酸亚铁溶液中不含铁离子,可以加入略微过量的还原铁粉控制。
2、控制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液中溶解的氧气。
3、整个实验过程应该减少氧气的影响,使整个过程最好能在相对密闭的体系中进行。方案Ⅰ:装置如图1所示。
在试管中加入适量的5% FeSO4溶液,并覆盖一层苯,再用长滴管注入不含O2的1 -mol · L1NaOH溶液。由于苯的______作用,防止生成的Fe(OH)2被氧化,因而可较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。
方案Ⅱ:装置如图8-2所示。
实验时,先打开活塞K,再将分液漏斗的旋塞打开,稀H2SO4与铁粉作用,用产生的H2排出装置中的空气;然后关闭K,使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中,则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞,则白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
方案Ⅲ:装置如图8-3所示。
以铁做阳极,石墨棒做阴极,电解液可以是NaCl溶液、NaOH溶液等。U形管中加入植物油的目的是隔绝空气。电解一段时间后可以看到U形管中有白色Fe(OH)2沉淀生成,此时将电源反接,则会看到白色沉淀迅速变为灰绿色
色,最后变成红褐
第四篇:制取氧气实验教案
§2—3制取氧气实验
一、教学目标
知识与能力:
1)回顾制取氧气的方法和原理。
2)练习连接仪器的基本操作,初步掌握用高锰酸钾制取氧气的操作。
过程与方法:
1)根据反应物的状态,反应条件,反应原理决定实验装置。气体的性质决定气体的收集方法和验满方法。
2)学习通过实验进行科学探究方法
提出问题→猜想和假设→查阅资料→实验制定→进行实验→实验记录→反思与评价
情感态度与价值观
1)通过实验激发学生的积极性和活跃性
2)逐步认知用实验验证化学理论,从而进一步体会到化学是一门以实验为基础的科学
二、教学重点与难点
1.氧气的制取及实验操作 2.氧气在制取中的注意事项
三、教学方法
实验操作:提出问题→实验操作→分析总结→迁移创新
四、课时
1课时
五、课型
综合课
六、教具
烧杯
导管
铁架台
铁夹
棉花
酒精灯(火柴)
集气瓶(毛玻璃片)水槽
七、教学过程
知识回顾 环节一:
教师:上节课我们主要在工业和实验室两个方面学习了制取氧气的原理和方法,大家都还记得吗?下面找同学说一说在工业上采用什么方法制取氧气?
学生:分离液态空气法
教师:这种方法属于物理变化还是化学变化? 学生:物理变化
教师:非常好,请坐。这位同学记得不错。
(化学反应,列举红豆,黄豆,绿豆,黑豆—菜豆)
环节二: 教师:实验使制取氧气有三种方法,重点是这三种方法的文字表达式,请同学们拿出作业本,听写。
(学生边写边巡视)
教师:同桌互相交换,用红笔批改。强调几个方面:丢生成物,写错条件,写错字,生成的符号。
教师:听写的效果不好,课下背诵不够努力,把写错了的表达式每个写三遍。
新授课
创设情境导入 环节三:
教师:我们已经知道如何在实验室制取氧气的方法和原理,下面我们以高锰酸钾受热分解为例制取氧气。
环节四:
板书:实验目的:制取氧气
教师:我们为什么做这个实验,做这个实验做什么就是目的。板书:实验原理:高锰酸钾受热分解
教师:我们知道做实验有什么用了,做试验用的方法就是原理 教师:我们知道如何制取氧气了,那又如何收集呢?小组讨论 学生:1.根据密度
:ρ氧气>ρ空气 → 采用向上排空气法
2.根据溶解性:不易溶于水 →采用排水法 板书:收集方法:排水法,向上排空气法 板书:实验用品:药品,仪器
教师:根据原理我们选用了一套仪器,首先
我们一起认识基本仪器。
烧杯
试管(量筒)
导管(橡胶塞+橡胶管+玻璃管)
铁架台
铁夹(试管夹)
棉花
酒精灯(火柴)
集气瓶(毛玻璃片)(广口瓶)水槽(水缸)高锰酸钾
教师:我们一起切都准备好了,该具体操作了,大家一定要认真听讲
环节五:
板书:实验步骤:
1.查:检查装置的气密性
教师:为什么要检查装置的气密性有如何检验呢?
学生:防止漏气
教师:回答的非常好,不知道的同学翻第一章。板书:2.装:装药品
教师:高锰酸钾为粉末状固体,加入时应注意写什么?
学生:一斜二送三直立
教师:为什么要在试管口放一团棉花?
学生思考后:不知道
教师:防止高锰酸钾粉末进入导管,使集气瓶内氧气变红 板书:3.定:固定仪器
教师:固定仪器时试管口应向下,防止冷凝水回流进入导管 板书:4.点:点然酒精灯
教师:能不能直接用酒精灯加热呢?
学生:不能,受热不均匀,易炸裂
教师:所以应该先均匀受热后固定加热。
教师:加热时弄酒精灯的什么焰? 学生:外焰
板书:5.收:收集气体
教师:我们收集气体是能否一冒气泡就立即收集? 学生:不能,里面有空气 教师:非常好
教师:那什么时候进行收集? 学生:等一会(学生回答不准确)教师:等连续且均匀时
教师:什么时候就收集满了呢? 学生:等没有水的时候
教师:非常好,有没有其他方法?可以根据氧气的性质 学生:用带火星的木条(回答不够准确)
教师:把带火星的木条放入集气瓶口,若复燃则证明已收集满,否则不满。板书:6.离:撤离导管
7.熄:熄灭酒精灯
教师:正确的操作步骤是先撤离导管,后熄灭酒精灯,如果操作错误会有什么后果?
学生:试管温度降低,压强变小,水会倒吸,炸裂试管。
教师:回答非常好,不仅化学学习好,物理学习也不错,真是理化不分家,所以要想学习好就要好好学习每一科,科科相连。
八、总结
教师:实验步骤是本节课的重点,简单记忆为 查 装 定 点 收 离 熄7个字
也可以记忆为茶 庄 定 点 收 利 息
板书:查 装 定 点 收 离 熄
茶 庄 定 点 收 利 息
九、课堂练习
教师:这个实验是以高锰酸钾受热分解为例制取氧气,如果用过氧化氢需要那几步骤?需要注意哪些事项?小组可以讨论
学生:查 装 定 收 离 5字步骤,因为过氧化氢分解不需要加热,注意事项是过氧化氢是液体,安装时竖直。
教师:学习的非常好,说明你们这节课都完全学会了。
十、下课作业
1.把黑板上的笔记认真抄写一遍
2.练习册1—10选择题,11题实验题
十一、板书
2—3制取氧气实验
一、实验目的:
四、实验步骤:
制取氧气
(茶)1.查:检查装置的气密性
二、实验原理:
(防止漏气)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(庄)2.装:装药品
收集方法:
(加棉花:防止高锰酸钾进入导管)1.根据密度 :ρ氧气>ρ空气 → 向上排空气法(定)3.定:固定仪器 2.根据溶解性:不易溶于水 → 排水法
三、实验用品
(点)4.点:点然酒精灯
1.实验仪器
(先均匀受热,后固定加热)
2.实验药品
(收)5.收:收集气体
(连续且均匀)
(利)6.离:撤离导管
(息)7.熄:熄灭酒精灯
}(防止倒吸)
第五篇:实验改进
一、分子运动──氨分子的扩散
在此实验中,用大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯。学生在实验室中进行实验时,教师可以发现最大的问题在于:氨水挥发出来的刺激性气味很大,而且氨水的用量也较大。对于这个实验的改进方法是:用小烧杯代替大烧杯、用小贝壳代替小烧杯,分别在贝壳内滴入酚酞试液和浓氨水,把实验微型化,这样既节省了药品,现象明显且又不会有很大的刺激性气味。(小贝壳也可以用干奶片的空塑料面板代替。)二、二氧化碳的制取
在实验室制取二氧化碳时,是以大理石或石灰石为原料与稀盐酸反应制取的,那么为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸?为什么不能用碳酸钠代替大理石或石灰石呢?为了让学生理解并掌握这部分知识,可补充下面的实验:(1)用大理石和稀硫酸反应,观察实验现象:刚开始时反应进行很快,但反应一段时间以后,由于微溶于水的硫酸钙不断生成,附着在大理石的表面,使大理石无法接触到稀硫酸,反应就逐渐停止,没有气泡产生。(2)用碳酸钠与稀盐酸反应,观察实验现象:反应速度过快,反应物一会儿就反应完了,产生的气体来不及收集。通过让学生自己动手做实验,观察现象并讨论反思,找出最佳的方法,可以有助于学生更容易地记住结论,巩固所学的知识。三、一氧化碳的可燃性实验
由于一氧化炭有毒,故在课堂演示可燃性时有一定的危险。可以在实验前,用充气玩具收集一氧化碳,然后在出气口接橡皮管(配止水夹和一个尖嘴导管),演示时,教师打开水止夹,轻轻挤压充气玩具将一氧化碳匀速挤出,由学生配合将玻璃尖嘴置于酒精灯火焰上点燃。此方法安全性高、火焰颜色明显、易于操作。
四、燃烧条件的探究实验
白磷在热水下面通入氧气燃烧的趣味实验,在提供给学生的操作设计中,我认为可以做两个改进:1.氧气的储存同样可以采用装入充气玩具的方法,出气口接橡皮管(配止水夹),需要时挤出便可,简单方便;2.由于白磷燃烧时,表面的水会沸腾,部分白磷会浮上水面燃烧,带来安全隐患,故可将一个小漏斗与橡胶管连接,倒放入水中将白磷罩住,通入氧气或空气时,漏斗内的水被排出,白磷可以在水下的漏斗内安全燃烧。
五、金属活动性的探究实验
对于这个实验的改进方法是:在生物实验用的玻璃培养皿中放入两个垂直交叉的塑料片,形成四个格子,分别放入镁条、锌粒、铁钉和铜片,倒入稀硫酸或稀盐酸,使四种金属同时接触酸液,实验现象更具有说服力,而且操作更加简单。
六、溶解过程吸热或放热现象的补充探究实验 对于本探究实验做了如下补充。
首先布置探究课题:如果没有温度计,你将如何设计实验方案来探究物质溶于水时溶液的温度变化?你最多能设计出几种方案?提供几种药品:NaCl、NaOH、器或者药品)、浓硫酸。(还可以选用其他一些仪
要求学生画出设计装置图,小组讨论方案的可行性后,进行实验再探究。补充本开放性探究实验,可增强学生的探究兴趣、提高实验设计能力及动手能力。
(一)分子运动──氨分子的扩散
1、改进的原因:直观有趣的实验可以激发学生的学习兴趣,而课本实验需要时间长,氨水挥发出来的刺激性气味很大,而且氨水的用量也较大。
2、改进方法:
方法一:将细铁丝做成小树状插在橡胶塞上再置于玻璃板上,再将一些浸有酚酞试液的脱脂棉团固定在细铁丝上,在旁边放一只盛有浓氨水小烧杯,用大烧杯将二者罩住。过一段时间后脱脂棉团变为红色。就像开了一树的桃花,学生们一片哗然,不由自主讨论开始了,浓氨水和棉团没有接触怎么会变红呢?这也正是我需要的效果,极大地激发了学生们的积极性。这一实验就验证了分子的运动。
方法二:对于这个实验的改进方法是:用小烧杯代替大烧杯、用小贝壳代替小烧杯,分别在贝壳内滴入酚酞试液和浓氨水,把实验微型化,这样既节省了药品,现象明显且又不会有很大的刺激性气味。(小贝壳也可以用干奶片的空塑料面板代替。)
3、改进的意义:激发学生们的学习兴趣,现象明显,耗时短。节约药品,对环境污染小。只要我们肯动脑筋,认真挖掘,充分利用现有的教学资源,就能找到更科学的、更有效更简便的实验方法。通过实验改进,不仅可以帮助我们更好的完成实验,而且能提高学生的学习兴趣,托展学生思维,提高学生的综合素质,这是很有意义的。
(二)固体氢氧化钠溶于水放热实验
1.改进的原因:实验按照课本上的操作方法,用手触摸试管外壁时,现象不很明显,观察不到,对知识的理解印象不深。
2.改进方法:将试管注入少量水,加热至沸腾,移开火焰,水停止沸腾,加入氢氧化钠固体少量,发现溶液又重新沸腾,说明氢氧化钠溶于水放热,使水又沸腾了。3.优点:现象明显
(二)蜡烛燃烧产物的鉴定
存在的问题:课本实验方法是将烧杯罩在蜡烛火焰上方,时间过短烧杯内水珠不明显;时间过长会因为烧杯内温度过高,水以水蒸气的形式存在观察不到明显现象,且烫手而使实验失败。
改进方法;用试管夹加持试管倒扣在火焰上方。
优点:燃烧生成的二氧化碳和水蒸气温度高、密度小,正好进入试管,遇到试管底部的冷壁冷凝成水珠,再用胶头滴管滴入石灰水,现象很明显,成功率百分之百。
在探究二氧化碳的性质实验时四个实验可以用一个装置完成,方法是,取一个三通管,在它的上部和下部各放一张湿润的蓝色石蕊试纸,然后,将它与二氧化碳的发生装置连接。不一会,可观察到下部的试纸变红,而上部的试纸不变色,证明了二氧化碳密度比空气大,二氧化碳能与水反应生成碳酸。再将一燃着的木条放在三通管的上方,观察到火焰无变化,再把燃着的木条放在下口处,观察到木条立即熄灭,由此证明了二氧化碳的密度比空气大,同时还证明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧的性质。最后将三通管取下来,把试纸变红的那端放在酒精灯火焰上加热,很快看到试纸由红色重新变成蓝色,说明碳酸不稳定。
一、研究测定空气中氧气含量的实验
新课标中第27页[实验2-1],探究空气中氧气的含量实验,其装置图如右图,操作:在集气瓶内加入少量水,并做上记号,用弹簧夹夹紧乳胶管,点燃燃烧匙内的
红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察红磷燃烧的现象,待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察实验现象以及水面的变化情况,发现瓶内从烧杯中倒流到瓶中的水上升约1/5。
实验时,发现有如下不足:
(1)红磷在空气中点燃后伸入集气瓶中,伸入过程中易增大实验误差;(2)在集气瓶底预先加入少量的水,对测量氧气是否为1/5的读数不够准确。
为了简化实验,提高实验准确率,我进行了多次的实验改进,最后发现如下的方法较好:
1、实验装置
改进后的实验装置图如下图所示:
2、操作方法:
(1)向两端开口的玻璃管中加入白磷适量,用橡皮塞塞紧两端(2)在酒精灯上均匀微热至白磷燃烧
(3)待白磷熄灭冷却后,将玻璃管的一端浸入水中,并在液面去掉橡皮塞(4)测量液体高度占玻璃管长度的几分之几(除去橡皮塞部分)
3、注意事项:
(1)受热要均匀(也可在白磷下方垫一小片金属片)(2)塞子要塞紧
(3)为使氧气全部反应完毕,白磷要足量,燃烧时可以左右倾斜一下,玻璃管规格:内径3cm,长30cm最好
4、优点:
(1)精确度高(因为没有气体逸出或进入密闭容器)结果非常接近21%(2)便于测量,可以用刻度尺直接测量
(3)时间短,燃烧结束1分钟就可立即伸入水中,现象明显(4)携带方便,操作简单
二、引燃铁丝方法的改进: 教材中第35页[实验2-4],铁丝在氧气中燃烧的实验操作如下:把光亮的细铁丝盘成螺旋状,下端系一把火柴点燃火柴,待火柴快燃尽时,插入充满氧气的集气瓶中
(瓶内预先放少量的水)观察现象,但由于学生经验不足,实际操作过程中,常会伸入过早或过晚而导致实验失败,我在多次的实验尝试中,将引燃铁丝的方法进行了如下的改进:
1、铁丝绕成螺旋状,最下端两环距离略近
2、铁丝最下端滴两滴熔化的蜡烛(或在熔化的蜡烛中浸一下,粘些蜡烛)
3、点燃铁丝下端的石蜡,伸入集气瓶即可将铁丝引燃。
改进后的优点:
(1)用石蜡代替火柴,可避免火柴燃烧后产生的黑色木梗条掉进瓶里,跟生成的黑色四氧化三铁固体接近,容易误导学生
(2)简单方便、快捷,效果明显。
三、质量守恒定律中白磷燃烧实验的改进
1、新课标中,用白磷燃烧探究质量守恒定律的实验改进如下:
操作方法:找一小块铜片,四周翘起形成凹槽,然后取一粒绿豆大小的白磷,放入铜片凹槽中,用镊子将它们放入250ml的锥形瓶中,再找一个与锥形瓶相适应的带气球的橡皮塞将锥形瓶塞紧,(如右图所示),放在托盘天平上称量,然后将锥形瓶放在铁架台上,垫上石棉网,用酒精灯稍稍加热,不久就冒出白烟,立即停止加热,待其冷却后,再次放在托盘天平上称量,两次称量的结果相同。
2、说明:(1)用铜片盛着白磷代替沙,既因为铜片有良好的传热性能,又不让白磷直接与瓶底接触(2)因为锥形瓶是可加热的仪器,同时有铜片盛着小粒白磷燃烧,所以不会使瓶底因高温而炸裂。
3、优点:(1)装置简单,操作方法容易,成功率100%(2)第一次称量与第二次称量,瓶内外空气没有流通,瓶内气体没有流失,保证了称量的准确性。(3)白磷燃烧前后,始终在密闭容器中进行,防止燃烧产物污染环境。
四、探究分子不断运动的实验
1、在多年的化学教学中,讲授分子运动这一实验时,我都会补充这样的实验:(如右图所示)
操作说明:(1)将滤纸按试管规格剪好,滴入4滴酚酞(间隔性滴)(2)在试管口放一团醺有浓氨水的棉花(棉花与滤纸不接触)
2、现象:由试管口至内,滴有酚酞的滤纸由少至多出现红色的小圆粒。
3、优点:(1)现象明显,分子运动的说服力很强(2)操作简便,快捷。
五、在演示点燃纯净的氢气时,因为玻璃中钠离子的影响,所以往往燃烧时我们所看到的火焰的颜色是黄色的,教师又跟学生解释说是因为钠离子的问题,针对这一现象,我在多次尝试时,作了少少的改进,就是在尖嘴导管口加一个小小的铁管,这样,点燃纯净的氢气时,就会很明显的看到蓝色的火焰。
一、培养学生学习化学的兴趣
1、在《绪言》中,我在第一节课设计了如下实验:实验桌上摆着五个烧杯,里边盛着无色液体(五个烧杯都事先标上号,其实这里有先后顺序,依次为酚酞、氢氧化钠溶液、硫酸溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液)。我不动声色地把第一个烧杯中的液体倒入第二个烧杯,溶液立刻变红,学生也兴奋起来。我稍做铺垫:“第一次见到大家很高兴,我特意为大家准备了一杯红酒„„喝酒有害健康!”我把第二个烧杯里的液体都倒入了第三个烧杯里,溶液立刻变成无色,学生又哇的一声,“一杯矿泉水送给大家喜欢吗?„„”接着把第三个烧杯内的液体倒入第四个烧杯,立刻有大量气泡冒出来,“是什么?但喝雪碧过量会造成体内钙元素的流失。”第四个烧杯中的液体倒入最后一个烧杯,马上变成白色液体,学生欢呼起来:“露露,牛奶„„”通过一系列的实验现象,学生对化学的兴趣被调动起来了。在接下来的课堂中我又增加了“烧不坏的手帕”的实验,跟学生的实际生活经验产生了矛盾冲突,适时插进实验,又一次激起了学生渴求学习化学的欲望,同时也给后边的教学打下了埋伏。
2、《燃烧与灭火》课题。在传统教学中,我们总是按部就班地先讲燃烧的条件,再讲灭火原理。该过程也有实验,有图片,学生也能顺理成章地把结论推出来。但我总觉着还是没把学生调动起来,学生身边与燃烧有关的常识还是挖得不到位。后来我发觉学生对灭火很感兴趣,也掌握了一定的灭火方法,索性我把教材的顺序进行了调整:先讲灭火原理,再推出燃烧条件。点燃七、八根蜡烛,让学生用不同的方法熄灭,学生立刻兴奋起来,八仙过海,各显神通,迅速用很多种方法熄灭了火。然后再加以引导:刚才所用的各种方法之所以能灭火,原理是什么?学生很快总结出灭火的原理,教师加以概括,进而推导出燃烧条件。增加的这组实验,是从学生的生活经验入手,他们很乐意参与这样的活动,增加了学生动手的机会。在活动中思考,知识怎么可能学不会呢?
3、“一氧化碳还原氧化铜”实验的改进。在这个实验中我做了如下改进:在集满CO的集气瓶中,先加入少量石灰水,用橡皮塞塞紧,再备一个橡皮塞,下面插入一根较粗的呈螺旋状的铜丝。实验时,先将铜丝在酒精灯上灼烧一会儿,使其表面生成黑色氧化铜。迅速将表面生成黑色氧化铜的铜丝趁热插入集气瓶中,塞紧塞子,此时会看到铜丝表面黑色氧化铜立即变为光亮的紫红色铜。轻轻振荡集气瓶,澄清石灰水立即浑浊。这样改进此实验有以下优点:CO不易扩散,CO用量少且可在学生中传视,时间短,现象明显;尾气直接点燃,容易处理,不会对空气造成污染;并且说明石灰水不与CO反应,由此可启发学生CO中混有少量CO2杂质时,可用石灰水除去CO2,为学生完成课后习题提供了生动的实验基础。
二.对实验进行改进,增加实验的严密性
1、“空气中氧气含量的测定”实验的改进:(1)红磷因为与空气中的氧气发生缓慢氧化生成五氧化二磷,五氧化二磷又具有吸水性,使红磷越来越湿。解决的办法是:把红磷放入水中搅拌,等沉淀后过滤,再把过滤出的红磷倒入水中再搅拌,反复两三次,把过滤出的红磷放在托盘上晾干后放入磨口瓶中保存。(2)把以上干燥的红磷放在燃烧匙中,把玻璃棒在酒精灯上加热后触碰红磷,红磷就会燃烧,接着把燃烧的红磷放入集气瓶中即可。(3)弹簧夹夹的位置离集气瓶端近些,并事前把乳胶管内加入水,减小误差。通过以上改进,就会避免因为装置不足产生的误差。
2、“对蜡烛及其燃烧的”探究。在测蜡烛燃烧生成二氧化碳时,我们通常的方法是把用石灰水润湿的烧杯罩在火焰上方,看石灰水是否变浑浊;或者把烧杯在火焰上罩一段时间后再倒转过来,向烧杯内倾倒石灰水,看是否变浑浊。实际操作过程中浑浊不明显,所以缺乏说服力。该问题我是这样解决的:出现这种实验现象的原因是石灰水浓度不够,向饱和石灰水中加入些氯化钠,就可增加氢氧化钙的溶解量,进而使实验明显。
3、“常见金属的化学性质”探究。对这个实验的改进方法是:用生物实验的玻璃培养皿,在培养皿中放入两个垂直交叉的塑料片,形成四个格子,分别放入镁条、锌粒、铁钉和铜片,倒入稀盐酸,使四种金属同时接触酸液,实验现象更具有说服力,而且操作更加简单。
4、“分子和原子”性质的探究。在教材中证明“分子在不停地运动”这一性质时,所用的实验是:用一只大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯,烧杯外再放一个装有酚酞的烧杯,观察实验现象。在这个实验中存在一个环境污染和药品浪费问题:浓氨水挥发出来的刺激性气味很大,而且浓氨水和酚酞试液的用量也较大。我认为可以这样设计实验:先在一张滤纸上用无色酚酞试液画上一只小动物(如:小猫、小狗、蝴蝶等),再用细线系在铁架台上,然后在滤纸的正下方放开口的盛有浓氨水的试剂瓶,这时会看到滤纸上逐渐出现一只清晰的、红色的小动物。这样改进解决了药品浪费、环境污染的问题,还满足了学生对化学的好奇心,培养了对化学的良好感情,又可以激起学生对化学实验的探究欲望,还可在实验中培养学生的环保意识。
5、“氢氧化钠溶水放热”实验。“氢氧化钠溶水放热”这一知识点是中学要求掌握的,教材上是把氢氧化钠溶于水,用手触摸试管外壁。但这样做引不起学生足够的认识,所以我对此实验进行了这样的改进:
用试管从饮水机中接开水,滴加几滴红墨水,不振荡,紧接着再向试管中加一药匙氢氧化钠固体,就会通过红墨水的颜色扩散速度发现水沸腾起来。这样做在学生的视觉冲突上能引起他们的强烈关注,记忆深刻。