论文部分内容阅读
摘要:为了减少污染,节约药品,将课本两实验改进并联合。
关键词:滤纸条 减少污染 联合
铜与浓硫酸反应验证浓硫酸的氧化性、二氧化硫的化学性质,是人教版普通高中课程标准实验教科书《化学必修1》的重要内容。而二氧化硫、二氧化碳的性质区别也是高考的常考知识点。按照课本顺序,一般是教师先制备并收集二氧化硫气体,然后考查其溶解性和漂白性。第三节接下来讲解浓硫酸的氧化性,演示铜与浓硫酸反应的实验,该反应生成大量的二氧化硫就会成为一种废弃物。假如是学生实验,实验过程中即使采用尾气处理,实验室仍旧弥漫强烈的刺激性的有毒气体。
现在的化学实验崇尚绿色化学,微量化学,经过多次尝试我们对这两个实验进行了改进。即把这两个实验联合起来,利用铜与浓硫酸反应产生的二氧化硫气体进行二氧化硫的化学性质实验,将试管实验改为广口瓶密闭实验,采用滤纸条代替溶液,力求能够充分利用实验药品,节约时间,将污染降到最小;并且在实验中探究二氧化硫的化学性质,使学生真正在做中学。
1.实验材料
铁架台 大试管 带导管的塞子(塞子上插有可抽动的铜丝,一端卷成螺旋状) 广口瓶(带双孔塞) 长滴管 漏斗烧杯 凡士林 滤纸 3ml浓硫酸 品红溶液 酸性高锰酸钾溶液 溴水 蓝色石蕊试纸 澄清石灰水 氢氧化钠溶液
2.实验装置
■
3.实验步骤
①检查装置的气密性
②将滤纸剪成长约4厘米宽0.5厘米的两条 ,长2厘米宽0.5厘米的一条,将长4厘米的两条滤纸及蓝色石蕊试纸两端涂凡士林粘在广口瓶的内壁上,滤纸与滤纸、滤纸与试纸间隔一定距离。用漏斗注少量澄清石灰水至广口瓶中,注意不要溅在滤纸和试纸上。用两支长滴管分别吸少量紫色酸性高锰酸钾、橙红色溴水点在滤纸上,以刚好浸湿为好。用另一支滴管吸少量蒸馏水润湿蓝色石蕊试纸。将长2厘米宽0.5厘米的滤纸用品红溶液润湿,用细铜丝将滤纸深入导管中。
③向大试管中加入约3ml浓硫酸,塞上塞子,如图所示连接好所有装置,将铜丝插入浓硫酸中,用酒精灯加热大试管底部。
④观察蓝色石蕊试纸、滴有橙红色溴水的滤纸、滴有紫色酸性高锰酸钾的滤纸以及澄清石灰水的变化。
⑤当观察到导管中品红滤纸褪色时,将铜丝小心拔出反应液,将石灰水中的导管也向上拔出液面,以防倒吸。转移酒精灯至玻璃导管中放有品红滤纸处微微加热,观察现象。
⑥待试管中的液体冷却后,把少量上层液体沿试管壁注入大量水的试管中,观察蓝色溶液。
4.现象与解释
①广口瓶中蓝色石蕊试纸变红,说明铜与浓硫酸反应,产生的SO2与水作用生成酸性的H2SO3
②湿润的酸性高锰酸钾滤纸褪色,说明SO2具有还原性
2MnO-4+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO2-4+4H+
③滴有溴水的橙红色滤纸褪色,是因为发生SO2+Br2+2H2O=
2HBr+ H2SO4,产物均为无色物质。
④澄清石灰水先变浑浊,是因为SO2+Ca(OH)2= CaSO3↓+ H2O,
后来又变澄清是因为SO2+ CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2
⑤品红滤纸褪色说明SO2具有漂白性;加热后又变红,说明SO2与水作用生成的H2SO3不稳定遇热又分解成SO2。
5.实验改进优点
①两实验联合后,既验证了浓硫酸的氧化性,又利用其产物来探究了SO2的化学性质,用滤纸代替试管实验,节约了实验药品,节省了实验时间,而且减少换试管的过程中SO2气体的外逸,将污染降到最小。
②SO2的漂白性实验操作简单,现象直观。漂白实验加热分解后产生的SO2亦被吸收。
③铜与浓硫酸反应能通过抽动铜丝及时隔离,使反应终止,节约药品。
④该实验增加了与澄清石灰水反应的实验,用实验来探究高考的热点问题,通过实验让学生明白SO2与CO2能否用澄清石灰水来检验。
⑤该实验还增加了SO2与酸性高锰酸钾、溴水的实验,从氧化还原的角度来分析了SO2中硫处于中间价态,可以被氧化剂氧化,而CO2是最高价不能被氧化剂氧化,因此可以用酸性高锰酸钾、溴水来鉴别二者。
⑥该实验简单易得,实验操作简便易学,实验现象明显,无论课堂演示还是学生分组实验都较为理想。
参考文献:
[1] 陶爱莲,《氯气制取及性质实验的改进》,《教学仪器与实验》,2006.9
[2] 王红娜、张洪俊、张庆民,《二氧化硫漂白性实验及黑面包实验的改进》,《教学仪器与实验》,2008
关键词:滤纸条 减少污染 联合
铜与浓硫酸反应验证浓硫酸的氧化性、二氧化硫的化学性质,是人教版普通高中课程标准实验教科书《化学必修1》的重要内容。而二氧化硫、二氧化碳的性质区别也是高考的常考知识点。按照课本顺序,一般是教师先制备并收集二氧化硫气体,然后考查其溶解性和漂白性。第三节接下来讲解浓硫酸的氧化性,演示铜与浓硫酸反应的实验,该反应生成大量的二氧化硫就会成为一种废弃物。假如是学生实验,实验过程中即使采用尾气处理,实验室仍旧弥漫强烈的刺激性的有毒气体。
现在的化学实验崇尚绿色化学,微量化学,经过多次尝试我们对这两个实验进行了改进。即把这两个实验联合起来,利用铜与浓硫酸反应产生的二氧化硫气体进行二氧化硫的化学性质实验,将试管实验改为广口瓶密闭实验,采用滤纸条代替溶液,力求能够充分利用实验药品,节约时间,将污染降到最小;并且在实验中探究二氧化硫的化学性质,使学生真正在做中学。
1.实验材料
铁架台 大试管 带导管的塞子(塞子上插有可抽动的铜丝,一端卷成螺旋状) 广口瓶(带双孔塞) 长滴管 漏斗烧杯 凡士林 滤纸 3ml浓硫酸 品红溶液 酸性高锰酸钾溶液 溴水 蓝色石蕊试纸 澄清石灰水 氢氧化钠溶液
2.实验装置
■
3.实验步骤
①检查装置的气密性
②将滤纸剪成长约4厘米宽0.5厘米的两条 ,长2厘米宽0.5厘米的一条,将长4厘米的两条滤纸及蓝色石蕊试纸两端涂凡士林粘在广口瓶的内壁上,滤纸与滤纸、滤纸与试纸间隔一定距离。用漏斗注少量澄清石灰水至广口瓶中,注意不要溅在滤纸和试纸上。用两支长滴管分别吸少量紫色酸性高锰酸钾、橙红色溴水点在滤纸上,以刚好浸湿为好。用另一支滴管吸少量蒸馏水润湿蓝色石蕊试纸。将长2厘米宽0.5厘米的滤纸用品红溶液润湿,用细铜丝将滤纸深入导管中。
③向大试管中加入约3ml浓硫酸,塞上塞子,如图所示连接好所有装置,将铜丝插入浓硫酸中,用酒精灯加热大试管底部。
④观察蓝色石蕊试纸、滴有橙红色溴水的滤纸、滴有紫色酸性高锰酸钾的滤纸以及澄清石灰水的变化。
⑤当观察到导管中品红滤纸褪色时,将铜丝小心拔出反应液,将石灰水中的导管也向上拔出液面,以防倒吸。转移酒精灯至玻璃导管中放有品红滤纸处微微加热,观察现象。
⑥待试管中的液体冷却后,把少量上层液体沿试管壁注入大量水的试管中,观察蓝色溶液。
4.现象与解释
①广口瓶中蓝色石蕊试纸变红,说明铜与浓硫酸反应,产生的SO2与水作用生成酸性的H2SO3
②湿润的酸性高锰酸钾滤纸褪色,说明SO2具有还原性
2MnO-4+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO2-4+4H+
③滴有溴水的橙红色滤纸褪色,是因为发生SO2+Br2+2H2O=
2HBr+ H2SO4,产物均为无色物质。
④澄清石灰水先变浑浊,是因为SO2+Ca(OH)2= CaSO3↓+ H2O,
后来又变澄清是因为SO2+ CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2
⑤品红滤纸褪色说明SO2具有漂白性;加热后又变红,说明SO2与水作用生成的H2SO3不稳定遇热又分解成SO2。
5.实验改进优点
①两实验联合后,既验证了浓硫酸的氧化性,又利用其产物来探究了SO2的化学性质,用滤纸代替试管实验,节约了实验药品,节省了实验时间,而且减少换试管的过程中SO2气体的外逸,将污染降到最小。
②SO2的漂白性实验操作简单,现象直观。漂白实验加热分解后产生的SO2亦被吸收。
③铜与浓硫酸反应能通过抽动铜丝及时隔离,使反应终止,节约药品。
④该实验增加了与澄清石灰水反应的实验,用实验来探究高考的热点问题,通过实验让学生明白SO2与CO2能否用澄清石灰水来检验。
⑤该实验还增加了SO2与酸性高锰酸钾、溴水的实验,从氧化还原的角度来分析了SO2中硫处于中间价态,可以被氧化剂氧化,而CO2是最高价不能被氧化剂氧化,因此可以用酸性高锰酸钾、溴水来鉴别二者。
⑥该实验简单易得,实验操作简便易学,实验现象明显,无论课堂演示还是学生分组实验都较为理想。
参考文献:
[1] 陶爱莲,《氯气制取及性质实验的改进》,《教学仪器与实验》,2006.9
[2] 王红娜、张洪俊、张庆民,《二氧化硫漂白性实验及黑面包实验的改进》,《教学仪器与实验》,2008