〔關鍵詞〕 演示實驗;改進;原因;裝置;步驟;優點
〔中圖分類號〕 G633.8〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2008)07(A)—0062—02
氧氣化學性質實驗的改進
一、改進的原因
1. 在演示木炭、硫、磷、鐵等物質在氧氣中燃燒的實驗時,需預先制備實驗所用的氧氣,不僅麻煩,而且常因保管不善,造成收集好的氧氣外逸(外逸后又無法直接觀察或檢查),而導致課堂演示現象不明顯或徹底失敗。若遇上連續幾個班的課在一起,則需要制取多瓶氧氣,有時一堂課下來,又急忙為下堂課準備氣體,課間教師非常忙,不能很好的休息。
2. 在教室演示硫、磷等物質的燃燒實驗時,易造成教室空氣的污染,損害師生健康。
二、改進的裝置與步驟
打開分液漏斗活塞,控制H2O2溶液的滴加速度,使氣體緩緩放出,看到水中導氣管均勻冒出氣泡,檢驗粗玻璃管中氧氣是否已收集滿,然后做下面的性質實驗。

1. 先做鐵絲在氧氣中的燃燒實驗(此實驗不產生氣體,不會妨礙下面實驗)。最好選用紗窗用細鐵絲,先用砂紙擦去細鐵絲表面的氧化膜后,再將其纏繞成螺旋狀。
2.將玻璃棒一端在酒精燈上預熱使其能沾上1~2 cm的硫粉即可(溫度不能過高,否則硫粉熔化會流下來),引燃,有微弱的淡藍色火焰,隨即插入粗玻璃管內,可觀察到明亮的藍紫色火焰。
3. 將干燥紅磷(或濕的紅磷)粘到玻璃棒一端,引燃,有白煙產生,再伸入粗玻璃管中,就會看到明顯的白煙和白光。
4. 關閉分液漏斗活塞,暫停制氧,取下單孔塞,放出雜氣和水,再塞緊塞,加入澄清石灰水,打開分液漏斗活塞,繼續制氧,驗滿后,做木炭在氧氣中燃燒的實驗。木炭用鑷子夾住點燃后伸入粗玻璃管,可觀察到燒紅的木炭在粗玻璃管中劇烈燃燒,發出白光,繼而晃動粗玻璃管,發現石灰水變渾濁。
三、改進后的優點
1. 此方法儀器簡單、省時方便、易操作。
2.節約藥品,連續給四個班上課,只需30%的 H2O2溶液約40 ml即可。
3. 每個實驗可連續重復多遍,現象都非常明顯,可保證讓全班每個學生都能觀察到。
4. 實驗所用藥品少,減少了有害物質的排放,保護了環境和師生健康,真正達到了“節能減排”。
注意:粗玻璃管可用破底的大試管割制,其長度應不小于150 mm。截取的方法是將金剛砂調成糊,涂在玻璃管上需要切割之處,然后用鋼鋸沿切割線鋸一圈刻痕,之后用布縛上,輕輕向外掰開即可,而鋼銼只適用于截取細口徑的玻璃管。
燃燒條件實驗的改進
一、改進的裝置與步驟

在一個500 ml的燒杯中,注入400 ml開水,并投入一小塊白磷,在燒杯上蓋一薄鋁片,鋁片上一端放一小堆紅磷,另一端放一小塊用濾紙吸取了表面水分的白磷,并分別倒扣一小燒杯,可觀察到大燒杯內的白磷沒有燃燒,只是熔化成一個小液球,薄片上的白磷著火燃燒,在小燒杯內產生濃厚的白煙,不一會兒就看不到火焰了。拿起小燒杯,火焰又重新燃燒,蓋上小燒杯火焰又熄滅,這樣可反復操作,而紅磷始終無變化。等白煙消失后,取下薄鋁片,將燒杯中的水倒去部分,留下約200 ml,另取一只長頸漏斗,在長頸漏斗頸端套一段膠管,膠管的一端用止水夾夾住(封住),用手拿住漏斗的長頸,直插入水底,罩在水底白磷上方,觀察到漏斗中的空氣把白磷周圍的水排出。空氣與水底白磷接觸,片刻后,產生少量白煙,之后立刻閃光燃燒,并放出大量的白煙,有部分溶于水中。

二、改進后的優點
1. 裝置簡單、現象明顯、沒有污染。按照教材通入空氣或氧氣,會將白磷固體吹散,有部分會漂在水面上燃燒,影響實驗效果,若用長頸漏斗把白磷罩住就不會產生上述現象,而且易操作。
2. 在白磷上方倒扣一小燒杯,一方面可防止因白磷燃燒產生大量白煙彌漫教室,保護了環境,又保護了師生健康。另一方面,從拿起小燒杯火焰重新燃燒,蓋上小燒杯火焰熄滅的現象,也進一步說明燃燒需要氧氣。
演示質量守恒定律實驗的改進
一、改進的裝置與步驟
用一個帶導管膠塞的錐形瓶,取下膠塞,在膠塞上插一根粗鋁線,鋁線的一端彎成螺旋狀,另一端用錘子敲成薄片,銼圓滑后折彎,沖窩制成小勺狀,導管的上端則系牢一個小氣球。錐形瓶內鋪少量細沙,在小勺的薄片上放一粒綠豆大小的白磷,將膠塞塞進錐形瓶,稱量錐形瓶使天平保持平衡,取下錐形瓶,用酒精燈加熱螺旋狀的鋁線,片刻后白磷自行燃燒,瓶內充滿白煙,當看到白磷開始燃燒后,立即停止加熱,待錐形瓶冷卻,稱量,天平仍保持平衡。
二、改進后的優點
1. 錐形瓶從第一次稱量到第二次稱量的整個過程中,瓶上的膠塞始終沒有打開,從而保持瓶內氣體不流失。
2. 用酒精燈加熱外面鋁線,由于金屬傳熱性好,便于白磷著火燃燒,而鋁線彎成螺旋狀,則是為了增大鋁線與火焰的接觸面積。
3. 鋁線表面已氧化成一層致密的氧化鋁保護膜,用酒精燈加熱鋁線不會因氧化而增重。
4. 膠塞上系一氣球,避免白磷燃燒使瓶內溫度升高,氣壓增大而沖塞。
5. 實驗所需時間短、裝置簡單、操作方便,成功率達100%。
6. 此裝置除驗證質量守恒外,把系氣球的導管換成直角彎管,還可以測空氣中氧氣的含量。