劉宇
1注射器在氫氧化亞鐵制備改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中的嘗試
1.1現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)存在的缺點(diǎn)
現(xiàn)行教材提供的氫氧化亞鐵的制備實(shí)驗(yàn)是在試管中進(jìn)行的,反應(yīng)物直接與空氣接觸,導(dǎo)致產(chǎn)物很快被空氣氧化無法長(zhǎng)時(shí)間的觀察到生成的氫氧化亞鐵。
1.2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)目的
長(zhǎng)時(shí)間地觀察到白色的氫氧化亞鐵。
1.3改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的儀器、藥品
儀器:鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、燒瓶、分液漏斗、導(dǎo)管若干、錐形瓶、注射器。
藥品:稀硫酸、鐵粉、NaOH溶液。
1.4改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置
改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
1.5實(shí)驗(yàn)操作和說明
(1)關(guān)閉a、b,抽動(dòng)C裝置中的活塞,排除裝置內(nèi)空氣。
(2)打開分液漏斗活塞和a,利用反應(yīng)產(chǎn)生的H2制造無氧環(huán)境。
(3)取下裝置C,連通大氣壓,關(guān)閉a、b,利用H2將A裝置中生成的FeSO4溶液壓入B(B中裝有NaOH固體)裝置中。
(4)FeSO4溶液進(jìn)入B裝置中溶解NaOH固體,觀察沉淀顏色。
(5)一段時(shí)間后,關(guān)閉分液漏斗活塞,打開a、b,觀察沉淀顏色的變化。
1.6改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)
(1)利用醫(yī)用注射器抽盡裝置中的空氣,再用生成的H2提供一個(gè)絕氧環(huán)境,避免了溶液與空氣的接觸。
(2)使用NaOH固體——減少了中間過程空氣的帶入,去掉了長(zhǎng)膠頭滴管,避免了因擠壓長(zhǎng)膠頭滴管而擠入空氣。
2注射器在噴泉改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中的嘗試
2.1現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)存在的缺點(diǎn)
現(xiàn)行教材中所設(shè)計(jì)的氨的噴泉實(shí)驗(yàn)是在燒瓶中進(jìn)行的,該實(shí)驗(yàn)存在如下缺點(diǎn):
①燒瓶的容積過大,NH3的制取消耗原材料過多,極易造成環(huán)境污染;
②實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜且操作不便;
③裝置接口多,易出現(xiàn)漏氣而造成實(shí)驗(yàn)失??;
④很難進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
2.2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)目的
改進(jìn)氨的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置,探究氨的水溶性。
2.3改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的儀器、藥品
儀器:小燒杯、大試管、注射器(帶針頭)、輸液注射器、軟導(dǎo)管。
藥品:NH3、蒸餾水、酚酞溶液。
2.4改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置
改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。
2.5實(shí)驗(yàn)操作和說明
(1)收集好1試管NH3,用橡皮塞塞緊試管口備用。用導(dǎo)管連接針頭和注射器。
(2)向燒杯中加入水,滴加2滴酚酞溶液。
(3)用注射器將燒杯中的水吸入,迅速將針頭插入橡皮塞。
(4)輕輕推動(dòng)注射器活塞后手握住注射器外管。
2.6實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
少許水進(jìn)入試管中,注射器活塞自然下落,針頭噴射出紅色液體,形成美麗的噴泉。
2.7改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)
(1)整個(gè)實(shí)驗(yàn)在密閉的系統(tǒng)中完成,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育。
(2)NH3的使用量少,便于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
(3)實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,安全可靠,現(xiàn)象明顯。
3注射器在氯氣性質(zhì)檢驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中的嘗試
3.1現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)存在的缺點(diǎn)
現(xiàn)行教材中沒有設(shè)計(jì)氯氣的性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn),以往的實(shí)驗(yàn)基本都是在敞口燒杯中進(jìn)行的,實(shí)驗(yàn)存在如下缺點(diǎn):
①燒杯敞口會(huì)導(dǎo)致氯氣泄漏,造成環(huán)境污染;
②氯氣有毒,會(huì)影響學(xué)生身體健康;
③很難進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
3.2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)目的
改進(jìn)氯水制備實(shí)驗(yàn)裝置,
探究氯氣的漂白性。
3.3改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的儀器、藥品
注射器(3支,其中2支帶針頭)、止水夾(1個(gè))、醫(yī)用輸液袋(1個(gè),40 mL,收集滿Cl2)、硬質(zhì)試管(1支,兩頭均帶橡膠塞,收集滿Cl2)、紅色布條(2條)、pH試紙、試管若干、空試劑瓶(1個(gè))、鹽酸(1 mol/L,1瓶)、AgNO3溶液(硝酸酸化、1瓶)、紫色石蕊試劑、紅紙、鎂粉。
3.4改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置
改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3、圖4所示。
3.5實(shí)驗(yàn)操作和說明
探究氯水的制備:按照?qǐng)D3所示的裝置圖,將實(shí)驗(yàn)儀器連接起來,用注射器抽取20 mL蒸餾水,將其注射至醫(yī)用輸液袋內(nèi),夾緊止水夾。取下注射器,觀察輸液袋內(nèi)顏色的變化,振蕩輸液袋,再觀察袋內(nèi)顏色的變化。
探究氯氣的漂白性:收集1試管干燥的氯氣,將有色布條(2次實(shí)驗(yàn)分別裝干、濕布條)至于注射器管內(nèi),抽取氯氣,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3.6改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)
教材中只是文字性的介紹氯氣與水的反應(yīng),資料書上提供的一些實(shí)驗(yàn)方案由于氯氣外泄容易發(fā)生危險(xiǎn),僅限于教師演示。按照該改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,氯氣的制備和探究實(shí)驗(yàn)均在封閉的體系中進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯同時(shí)保證了操作的安全性,激發(fā)了學(xué)生的探究欲望,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和探究精神。
收稿日期:2017-03-25