高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新三則

【摘要】本文根據(jù)教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)高中化學(xué)教材中乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法、氨的噴泉實(shí)驗(yàn)、SO2性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)等三個(gè)實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題和缺陷提出改進(jìn)和創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

1 乙烯制取實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

1.1 問(wèn)題的提出：

《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》（選修）中關(guān)于\"乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法\"存在的不足之處：用乙醇與濃硫酸共熱至170℃左右的溫度較難控制；升溫至170℃加熱時(shí)間長(zhǎng)較費(fèi)時(shí)；制取過(guò)程中副反應(yīng)較多，得到的乙烯純度不高。

1.2 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)：

實(shí)驗(yàn)儀器：分液漏斗、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、

鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、酒精燈、導(dǎo)管

水槽、小試管（或集氣瓶）。

實(shí)驗(yàn)試劑：無(wú)水乙醇、五氧化二磷（用于代替

濃硫酸）、水。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟：

①在圓底燒瓶?jī)?nèi)放入3-5g五氧化二磷。

②分液漏斗中盛約15mL無(wú)水乙醇。

開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)往燒瓶中滴入無(wú)水乙醇6-8mL。

③用酒精燈加熱至80-90℃之間，即有大量乙烯生成，經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)乙烯純度很高。

④如果溫度超過(guò)90℃時(shí)，反應(yīng)會(huì)十分劇烈，此時(shí)可移去酒精燈，并通過(guò)分液漏斗滴加乙醇，使溫度迅速降至80-90℃。

1.4 改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

①反應(yīng)溫度較低（80℃左右）不會(huì)出現(xiàn)炭化現(xiàn)象。

②副反應(yīng)少，乙烯純度高。

③乙烯氣體量大，水槽的水不會(huì)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。

④做乙烯的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)現(xiàn)象明顯，點(diǎn)火時(shí)，火焰長(zhǎng)且明亮，無(wú)熄滅現(xiàn)象。

2 氨的噴泉實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

2.1 問(wèn)題的提出：

按教材要求實(shí)驗(yàn)前要將燒瓶干燥后收集滿(mǎn)氨氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)把裝有膠頭滴管吸入水后，裝入盛有氨氣的燒瓶中塞緊膠塞擠壓膠頭產(chǎn)生噴泉，實(shí)驗(yàn)對(duì)燒瓶的干燥程度要求高，操作麻煩，且不能進(jìn)行連續(xù)性實(shí)驗(yàn)。

2.2 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)：

實(shí)驗(yàn)儀器：恒壓式固-液氣體發(fā)生裝置、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、燒杯、玻璃導(dǎo)管、橡皮塞、圓底燒瓶、止水夾、1.0升的塑料瓶。

實(shí)驗(yàn)試劑：固體CaO、濃氨水、水、酚酞試液、紅色石蕊試紙、

2.3 實(shí)驗(yàn)步驟：

①開(kāi)啟止水夾Ⅰ和Ⅲ，關(guān)閉止水夾Ⅱ，

打開(kāi)分液漏斗活塞，將濃氨水慢慢滴入CaO固體中，產(chǎn)生的氨氣從導(dǎo)管進(jìn)入到燒瓶。

②用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)冖髮?dǎo)管口檢驗(yàn)氨氣是否集滿(mǎn)，待氨氣集滿(mǎn)后，關(guān)閉分液

漏斗活塞和止水夾Ⅰ、Ⅲ。

③開(kāi)啟止水夾Ⅱ，用手輕輕擠壓塑料瓶，

即可觀察到噴泉。

④如要繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)啟止水夾Ⅰ、Ⅲ，

將燒瓶中的紅色溶液從導(dǎo)管Ⅲ流入

燒杯，完成后按前實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。

2.4 改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

①制取氨氣采用固-液不加熱裝置，操作

簡(jiǎn)單方便，不需加熱，可方便的添加及

更換反應(yīng)物固體CaO與濃氨水，產(chǎn)生氨氣速度快且較干燥。

②可隨時(shí)在課堂上制取收集氨氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，時(shí)間短、效果好。

③可連續(xù)使用，只要將燒瓶中的水從導(dǎo)管中放出，燒瓶不需干燥便可再收集氨氣。

④該裝置還可用于：Cl2、CO2、SO2、NO2、H2S等氣體的制取并收集，以及進(jìn)行這些氣體的噴泉實(shí)驗(yàn)。

3 SO2性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

3.1 問(wèn)題的提出：

教材中運(yùn)用了3個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)SO2的化學(xué)性質(zhì)：①SO2溶解實(shí)驗(yàn)及該水溶液pH的測(cè)定；②SO2的水溶液（H2SO3）與品紅作用，再加熱；③SO2的水溶液（H2SO3）中加BaCl2溶液以及再加雙氧水。每個(gè)實(shí)驗(yàn)把SO2的各個(gè)性質(zhì)一一對(duì)應(yīng)，實(shí)驗(yàn)不緊湊缺乏整體性，同時(shí)，還需用復(fù)雜的裝置制備SO2氣體，消耗試劑量大，并容易產(chǎn)生對(duì)空氣的污染。

3.2 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)：

實(shí)驗(yàn)儀器：50 mL注射器、燒杯、

寬0.5cm，長(zhǎng)1.5cm濾紙一條

實(shí)驗(yàn)試劑：Na2SO3晶體、濃硫酸、

酸性KMnO4溶液、品紅試紙、

藍(lán)色石蕊試紙 。

3.3 實(shí)驗(yàn)步驟：

①在注射器中放入少量的Na2SO3晶體。

②將準(zhǔn)備好的濾紙貼在注射器內(nèi)壁中部。

③吸入適量濃硫酸（不接觸紙條）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3.4 改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

①該裝置簡(jiǎn)單易制，將SO2的實(shí)驗(yàn)室制法、SO2的性質(zhì)檢驗(yàn)集中在1支注射器內(nèi)，操作方便簡(jiǎn)潔。

②SO2三個(gè)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)緊湊，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，有利于學(xué)生進(jìn)行觀察和比較。

③所需藥品用量極少，無(wú)污染、綠色，環(huán)保。

④該裝置還可用與Cl2的制備及性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、銅與濃、稀硝酸反應(yīng)制取NO、NO2氣體等。