二氧化硫性质检验实验的解读与改进

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  二氧化硫性质实验是在人教版必修一《化学》重要的演示实验,该实验的开展主要有两个目的:一是通过实验探究使学生初步认识二氧化硫的水溶性和漂白性,并对实验探究过程有一定的了解;二是通过实验方案的设计思考,提升学生对于化学实验的兴趣,激发学生的创造性。但分析教材的实验方案设计存在一些不足,下面将对其深入解读,进行方案设计。
  一、教材演示实验的解读
  在人教版《化学》(必修一)教材P90实验4-7中,使用图1所示的实验装置演示了SO2的水溶性和漂白性。我发现该实验存在一些不足:课前需要制备SO2收集并保存于试管中,制取过程中药品用量大,漂白实验在敞开的环境中进行,有毒的SO2气体直接排放到空气中,污染环境,危害师生健康,不符合绿色化学的理念,操作较为复杂,耗时长,现象不太明显,而且书本中的实验没有涉及到验证SO2的氧化性和还原性,但这些性质又是高中化学教学的重点内容,不利于学生对二氧化硫性质的掌握。
  二、关于演示实验的改进
  基于上述演示实验的不足分析,如果考虑将SO2制取与性质验证一体化设计对于实验的节约性和环保性有着极大地改善,故从一体化、微型化、绿色化角度进行方案改进,具体情况如下.
  1、实验仪器及药品
  实验仪器:微型气体发生仪、胶头滴管、乳胶管、铁架台(带试管夹)、装药片的塑料板、滤纸、镊子、药匙、带直角弯导管的橡皮塞、烧杯、微型酒精灯、火柴
  实验药品:无水Na2SO3晶体、浓硫酸、品红溶液、紫色石蕊溶液、酸性KMnO4溶液、Na2S溶液、NaOH溶液
  2、實验装置
  3、实验原理:
  4实验步骤及现象
  ①组装装置②检查装置的气密性
  ③添加药品。用药匙取少量的无水Na2SO3晶体放置微型气体发生仪的球泡部分,用胶头滴管取少量浓硫酸并插入发生仪的导管部分,向装药片的塑料板中分别滴1至2滴紫色石蕊溶液、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液,并将其和蘸有品红溶液的滤纸条放入发生仪,将导管插入到装有氢氧化钠溶液的烧杯中并保证插入溶液液面以下。
  ④挤压胶头滴管将浓硫酸滴加到无水Na2SO3晶体上,很快观察到紫色石蕊溶液变红、装有Na2S溶液的凹槽中有黄色沉淀产生、酸性KMnO4溶液和蘸有品红溶液的滤纸条均褪色;加热褪色后的滤纸条很快恢复颜色。
  三、实验改进后的优点
  1、本实验装置把SO2制取及性质检验实验组合在一起并同时进行,采用微型实验装置,操作简单,药品用量少,实验现象明显,避免了当堂制取气体的麻烦又节约了时间,而且减少了空气污染;同时使用了生活中常见的药品塑料板,取材方便,又是二次利用,环保,低碳,节约,实验成本低。
  2、本实验装置还适用于固液制取气体(如氯气、氨气)及性质的检验。
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