■劉春山
從高中化學(xué)新課標(biāo)的要求來(lái)看,需要同學(xué)們動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)越來(lái)越多,但目前很多實(shí)驗(yàn)限于實(shí)驗(yàn)特點(diǎn),有些現(xiàn)象并不十分明顯,導(dǎo)致同學(xué)們的學(xué)習(xí)效果受到限制。因此,通過改進(jìn)某些實(shí)驗(yàn)步驟,簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作難度,既可激發(fā)同學(xué)們對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,又能鞏固認(rèn)知,從而進(jìn)一步提高化學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。本文擬將氯氣性質(zhì)的系列實(shí)驗(yàn)做如下改進(jìn)與探索,僅供大家參考。
氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,由于氯氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,是較強(qiáng)的氧化劑,又帶有一定的毒性,因而具有反應(yīng)較快、不易觀察、易污染等特點(diǎn)?,F(xiàn)對(duì)氯氣性質(zhì)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下改進(jìn)。
氯氣是活潑的非金屬單質(zhì),鈉是活潑的金屬單質(zhì),兩者的反應(yīng)比較迅速。如若同學(xué)們不太注意實(shí)驗(yàn)過程中的一些操作,像用小刀切鈉的動(dòng)作的隱蔽性,對(duì)剩余金屬鈉的處理,用濾紙擦拭煤油的角度等,勢(shì)必會(huì)影響同學(xué)們對(duì)反應(yīng)的觀察。若將實(shí)驗(yàn)做如下改進(jìn),則會(huì)取得較好的效果。
(1)反應(yīng)原理:Cl2+2 N a點(diǎn)燃══2 N aCl。
(2)儀器:鐵架臺(tái)、鐵圈、集氣瓶、酒精燈、鑷子、濾紙、小刀、表面皿、火柴等。
(3)藥品:金屬鈉、一瓶氯氣。
圖1
(4)操作要領(lǐng):如圖1所示,先將酒精燈與鐵架臺(tái)調(diào)節(jié)好高度備用。再?gòu)脑噭┢恐杏描囎訆A取一小塊鈉,用濾紙吸干表面的煤油,用小刀切下黃豆粒大小的一塊,剩余部分立即放回原試劑瓶。然后將處理過的鈉立即放在石棉網(wǎng)上,將事先收集好的一瓶氯氣倒扣在石棉網(wǎng)上(罩住鈉塊且鈉在集氣瓶口部中央位置)。最后點(diǎn)燃酒精燈加熱(同學(xué)們要注意觀察鈉熔化、燃燒時(shí)的火焰,思考煙與霧的區(qū)別),待鈉即將熔化開始燃燒時(shí),及時(shí)撤去酒精燈。
此法的優(yōu)點(diǎn):①避免氯氣外逸到空氣中污染空氣。②避免受熱的燃燒匙(一般為銅質(zhì))與氯氣反應(yīng),影響實(shí)驗(yàn)的觀察和氯化鈉的純度。③該反應(yīng)能順利進(jìn)行,比較安全,能防止燃燒匙被燒壞或集氣瓶炸裂等。④進(jìn)一步強(qiáng)化燃燒的條件:溫度達(dá)到著火點(diǎn)。
教材中用有色布條作為實(shí)驗(yàn)材料,但實(shí)驗(yàn)效果并不理想,因?yàn)楝F(xiàn)在的很多有色布條生產(chǎn)過程中已經(jīng)做了避免褪色的處理。而本實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)前需至少準(zhǔn)備兩條有色布條,且氯水、氯氣的制備非常煩瑣,尤其是氯氣對(duì)空氣污染的問題,稍微不小心,氯氣就會(huì)泄漏,甚至?xí)?dǎo)致一些同學(xué)咳嗽、喉嚨難受等。因此,很多同學(xué)直接放棄操作本實(shí)驗(yàn)。有的是由于某些布條上的染料比較穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)中所用時(shí)間較長(zhǎng),影響了正常的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。若用紅色或粉紅色鮮花瓣取代布條,即可解決這一問題,同時(shí)集中了同學(xué)們的注意力,活躍了實(shí)驗(yàn)氣氛,從而幫助同學(xué)們提高化學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。氯氣采用高錳酸酸鉀與濃鹽酸常溫下制備,隨時(shí)制備隨時(shí)用,非常方便。
(1)反應(yīng)原理:Cl2+H2O ══HCl+HClO。次氯酸有漂白性、氧化性。
(2)儀器:膠頭滴管、鑷子、剪刀、橡皮塞。
(3)藥品:新制氯水一瓶、新鮮月季花瓣數(shù)枚、氫氧化鈉溶液。
(4)操作要領(lǐng):用小刀剪去合適大小的月季花瓣,用鑷子夾取放入氯水中,用橡皮塞塞緊瓶口。觀察,待月季花瓣褪色后,取出。向氯水中加入氫氧化鈉溶液處理廢液。
此法的優(yōu)點(diǎn):材料易得,現(xiàn)象明顯,污染少,同學(xué)們的興趣濃厚。