河北省大城縣第四中學(xué) 張鐵峰
人教版化學(xué)九年級上冊第33頁實(shí)驗(yàn)2-3“比較硫在空氣中和氧氣中燃燒現(xiàn)象的不同”,傳統(tǒng)操作是讓硫先在空氣中燃燒,然后再放入盛有氧氣的集氣瓶中燃燒,但實(shí)驗(yàn)過程中要向空氣中釋放大量的SO2氣體,這樣會對空氣造成污染,同時(shí)對師生的健康產(chǎn)生很大危害。下面我將對此演示實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)。
1.觀察硫在空氣中和氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;2.模擬酸雨的形成及對SO2進(jìn)行處理;3.培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識,提高其解決問題的能力。
儀器:集氣瓶、燃燒匙、大橡膠塞、電阻絲、注射器、噴嘴、學(xué)生電源等;
藥品:過氧化氫、二氧化錳、硫粉、pH試紙。
1.提出改進(jìn)的原因
教材中的實(shí)驗(yàn)方法存在著一些缺點(diǎn):(1)硫在空氣中燃燒盡管時(shí)間短,但放出的SO2多;硫在氧氣中燃燒時(shí)玻璃片與瓶口間隙較大,又放出SO2,對師生毒害大。(2)集氣瓶內(nèi)裝少量水,目的是吸收反應(yīng)生成的有毒氣體SO2,防止空氣污染,但水的吸收效果遠(yuǎn)不如堿溶液。
2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)說明
(1)硫的著火點(diǎn)較低,通電的電阻絲可使其燃燒。
(2)集氣瓶底部放有二氧化錳,用電阻絲點(diǎn)燃硫,觀察其在空氣中燃燒的現(xiàn)象;然后用注射器向集氣瓶內(nèi)注入過氧化氫,觀察硫在不同濃度的氧氣中燃燒的現(xiàn)象。
(3)燃燒完畢從集氣瓶頂部噴灑水,一是迅速吸收產(chǎn)生的SO2,二是模擬酸雨的形成,可以觀察到集氣瓶壁上的pH 試紙變成紅色,說明產(chǎn)生了酸雨。
3.改進(jìn)裝置制作方法
如右圖,集氣瓶用大橡膠塞塞緊,大膠塞上連接兩個(gè)注射器,一個(gè)用于注入過氧化氫溶液,另一個(gè)用于注入水,模擬淋雨現(xiàn)象。集氣瓶壁上粘有干燥的pH 試紙,用于觀察酸雨的形成。大橡膠塞上插有燃燒匙和帶電阻絲的導(dǎo)線。
1.集氣瓶底部放入少量二氧化錳粉末,燃燒匙內(nèi)加少量硫粉,將燃燒匙伸入集氣瓶內(nèi),并塞緊橡膠塞,接通6 V電源,讓燃燒匙中的電阻絲引燃硫粉,觀察硫在空氣中的燃燒現(xiàn)象。
2.用注射器將過氧化氫溶液注入集氣瓶中,讓集氣瓶底部的二氧化錳粉末與過氧化氫溶液產(chǎn)生作用,通過提供的源源不斷的氧氣實(shí)現(xiàn)硫在氧氣中的燃燒,并觀察現(xiàn)象。
3.實(shí)驗(yàn)完畢后,用注射器將水注入集氣瓶中,模擬淋雨?duì)顟B(tài),觀察集氣瓶中pH 試紙的顏色變化(注意不要直接噴淋pH試紙)。
1.相比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),讓硫在集氣瓶內(nèi)燃燒,環(huán)保無污染,最大限度地避免了SO2毒害師生的健康。
2.本實(shí)驗(yàn)因?yàn)橛谐掷m(xù)穩(wěn)定的氧氣流,使得硫粉可以持續(xù)燃燒至恰好完全反應(yīng),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間長,能直觀地觀察到硫燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān)。
3.通過對空氣污染物SO2進(jìn)行處理,使同學(xué)們知道了尾氣的收集和處理方法,進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)的安全性。
4.通過模擬酸雨的形成,寓教于樂,極大地激發(fā)了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。
5.通過對比實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)了同學(xué)們觀察、分析、思考問題的能力。
6.實(shí)驗(yàn)評價(jià)和實(shí)驗(yàn)改進(jìn),是新課程標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)要求,是素質(zhì)教育的具體體現(xiàn),也是考查的新熱點(diǎn)和新題型。通過這次實(shí)驗(yàn)改進(jìn)活動,初步使同學(xué)們認(rèn)識了實(shí)驗(yàn)探究過程中所提倡的節(jié)約、環(huán)保、簡單易行的理念。