氯气性质实验的改进

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  化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是中学化学教学的一个重要组成部分,它对于化学现象、化学概念的理解起着重要的作用。实验教学可以激发学生学习的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养学生观察能力和实验能力,还有助于培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。在化学教学中我们不仅要做实验,更应改进实验教学、探索实验方法、完善实验理论。
  氯气是一种有毒气体,教科书中没有安排氯气的制取方法,只安排了部分性质实验。实验时教师需事先制备好氯气或氯水,这样的安排在实际操作中的效果并不理想:有些实验现象不明显,有些操作方法不合理、不简便,实验中氯气易外逸污染空气。而且氯气的刺激性气味较大,吸入大量氯气对人体呼吸道产生影响。对此,我对“氯气的制备和性质实验”实验进行了改进,改进后的实验装置使氯气的制备和性质实验同步进行,省去了氯气或氯水的制备,只需生成少量的氯气就能同步进行Cl2与AgNO3溶液、NaBr溶液、KBr溶液反应、氯气与石蕊指示剂作用的颜色变化、氯气与干燥的红花和新鲜的红花作用等反应。改进后的实验具有节省试剂用量,反应迅速节省实验时间,学生可同时观察到五组实验的实验现象,无环境污染等优点。现将改进后的实验介绍如下。
  1.反应装置:如图所示
  2.实验用品
  铁架台、大试管、小试管、长颈漏斗、双孔橡胶塞、带活塞的玻璃导管、橡胶管、氯酸钾固体、浓盐酸、AgNO3溶液、NaOH溶液NaBr溶液、KI溶液、石蕊试液、干燥的红花、新鲜的红花和绿叶。
  3.实验步骤
  一是按图所示将仪器进行组装并检查好装置的气密性;将整套装置放在展台上并调整好投影仪的亮度和放大倍数。
  二是用药匙取绿豆大小的两份KClO3粉末放置于大试管底部;用镊子将一朵新鲜的红花和一片新鲜的绿叶放到大试管中下部;用一根细线拴住一朵经烘干处理过的红花悬挂于大试管中上部;塞上橡胶塞;将导管插入小试管A中。 三是往小试管A、B、C、D、E中分别加入NaOH溶液、AgNO3溶液、NaBr溶液、KI溶液、紫色石蕊试液。
  四是往长颈漏斗中加入适量浓盐酸使液面没过长颈漏斗下端,可以观察有黄绿色的气体产生,新鲜的红花和绿叶颜色逐渐变浅,干燥的红花颜色变化不大。
  五是当大试管中充满黄绿色的氯气时,将导管依次插入小试管B、C、D、E中。氯气分别与AgNO3溶液、NaBr溶液、KI溶液、紫色石蕊试液作用,此时通过投影可以看到试管B中产生白色沉淀、试管C中溶液变为橙色、试管D中溶液变为褐色、试管E中溶液先变红后褪为无色的实验现象(当导管暴露在空气中时将导管上的玻璃活塞关闭,防止氯气扩散到空气中造成空气污染)。
  六是当实验结束后,将导管再次插入小试管A中后往长颈漏斗中加入适量NaOH溶液吸收大试管中多余的氯气以防止其污染空气。
  通过对实验装置和实验步骤的改进,并将现代多媒体技术与实验进行整合,可以使本来难以完成或者是现象不够明显的实验顺利地操作,且既能使现象明显、节省药品、缩短实验时间、减少环境污染、多组实验同时完成,又能达到教学应有的目的。
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