青海省西寧市第四高級中學 星海花

人教版高中化學（高一年級）必修2第二章第一節(jié)《化學能與熱能的相互轉化》一節(jié)中，通過演示“鋁與鹽酸的反應”和“氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應”這兩個實驗，引出放熱反應和吸熱反應的概念，但按教材介紹的方法操作時存在以下不足：

（1）用溫度計測量鋁與鹽酸反應的放熱情況，由于溫度計的紅線比較細，實驗的可見度不大，即使坐在前排的學生也難以觀察清楚溫度的變化。讓學生觸摸試管時間不允許。

（2）通過觀察玻璃片上的水是否結冰使玻璃片與小燒杯粘在一起來判斷氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應是吸熱反應，由于在講授該內容時，南方地區(qū)室內的溫度還比較高，實驗時玻璃片上的水不容易結冰，導致實驗成功率不高；另外由于實驗時藥品用量較大，反應會放出大量有刺激性氣味的氨氣，污染環(huán)境；反應后生成的氯化鋇屬于可溶性的重金屬鹽，回收處理麻煩。

因此，我對這兩個實驗進行了改進，經使用取得了滿意的實驗效果，現介紹如下。

一、實驗用品

鹽酸（1:1），氫氧化鋇晶體，氯化銨晶體，品紅溶液，小燒杯，塑料蓋，溫度傳感器（帶數據顯示器，2個）

15mmx150mm試管，大試管，橡膠塞，玻璃棒，自制氣體平衡管，藥匙，鋁屑，T形管，玻璃珠，刻度板。

二、實驗裝置

實驗裝置如圖1所示：

圖1 實驗裝置圖

三、實驗原理

利用化學反應中的能量變化，使與氣體平衡管相連接的小試管內的氣體熱脹冷縮，并使氣體平衡管中品紅溶液的液面發(fā)生變化，反映化學反應中的熱量變化;利用溫度傳感器和溫度傳感數據顯示儀反映化學反應中的熱量變化。

四、實驗步驟

1.鋁和鹽酸的反應

在左側大試管中加入一定量的鋁屑，氣體平衡管中注入適量紅色的品紅溶液，按圖1甲所示連接好裝置并檢查裝置的氣密性。通過擠捏乳膠管內的玻璃珠，使氣體平衡管使管內兩液面相平后，用膠頭滴管向大試管中滴加適量鹽酸?？梢钥吹?，溫度傳感器連接的數據顯示器上的溫度不斷上升，最高溫高達到五十度，氣體平衡管中的液面左端液面下降、右端液面上升，如圖2所示。這是由于大試管內反應放熱，熱量通過試管壁使小試管內溫度升高，管內空氣受熱膨脹，造成氣體平衡管內的液面差。由此可證明該反應為放熱反應。

等品紅溶液的液面差維持不變后，開始下一步驟的實驗。

圖2 實驗過程現象

2.氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應

在右側大燒杯中加入稱量好的4gBa(OH)2.8H2O和2gNH4Cl晶體,用量筒向燒杯中加入約1ml水,并用玻璃棒攪拌,將溫度傳感器插入燒杯中。可以看到，數據顯示器上的溫度迅速下降，最低溫度達到零下十度，氣體平衡管中的液面左端液面繼續(xù)下降、右端液面繼續(xù)上升，液面差繼續(xù)加大，如圖3所示。這是由于燒杯內反應吸熱，使小試管內溫度降低，管內空氣遇冷收縮，造成氣體平衡管內的液面差繼續(xù)加大。由此可證明該反應為吸熱反應。

圖3 實驗過程現象

五、實驗效果評價

1.裝置簡潔，操作方便,一套裝置可以完成兩個實驗。

2.現象明顯，可見度大，對比性強。

3.實驗快捷，藥品用量大大減少，省時省藥，少污染。

4.把溫度傳感器應用于教學中，準確、明了。

劉、實驗創(chuàng)新要點

1.實驗必須保證小試管內的氣密性要好。

2.實驗開始前，首先通過擠壓乳膠管內的玻璃珠調節(jié)品紅溶液的液面維持平衡，才能進行后續(xù)實驗操作。

3.實驗中，溫度傳感器必須充分接觸到藥品，才能真實、準確反映出兩個反應中的溫度。